MgO-Y2O3-ZrO2陶瓷的制备及其离子电导性能研究

对Y2O3-MgO-ZrO2陶瓷的制备及导电性能进行了实验研究.利用共沉淀法合成了Y2O3-MgO-ZrO2超细粉体,研究了PH值对溶胶体系电位的影响.实验结果表明,溶液中PH为8.5时,Zeta电位达到最大值,可阻止团聚颗粒产生.应用XRD、交流阻抗法测定了MgO-Y2O3-ZrO2陶瓷的相结构与电导率.研究发现(ZrO2)0.88(YO1.5)0.08(MgO)0.04具有良好的离子导电性,在1273K下电导率达到10-1S·cm-1.

Y2O3增强TC4合金焊激光熔覆仿真及微观组织性能研究

TC4(Ti-6Al-4V)钛合金因其低密度、高比强度和良好的加工性能,在航空航天、航海石油和国防等领域得到了广泛应用。然而,其硬度低、耐磨性差,限制了其在摩擦工况下的使用。基于涂层与TC4基材的相容性及基体对生成相的润湿性原理,在TC4表面制备了Ti基稀土激光熔覆层,研究了Y2O3对涂层显微硬度和耐磨性能的影响。通过COMSOL软件模拟单道和多道TC4粉末熔覆动态过程,结合试验研究温度变化与熔覆层厚度,阐明了熔覆机理并验证了模型的正确性。对熔覆层的组织结构和物相组成进行了详细分析,利用显微维氏硬度计测量熔覆层硬度,结果表明,Y2O3增加显著减少了气泡和裂纹数量,促进了组织细化。为TC4表面激光熔覆涂层的微观组织调控、成形质量提供了试验和理论依据。

微波烧结Y_2O_3-ZrO_2 陶瓷的特异性(英文)

用微波和常规方法烧结了Y2 O3掺杂量为 2 % (摩尔分数 )的ZrO2 陶瓷 (2Y_TZP陶瓷 ) .用X_射线衍射法 (XRD)和扫描电子显微镜 (SEM )观测了材料的相组成和显微结构 ,同时研究了材料的致密性和力学性能 .结果表明 :尽管微波烧结的样品平均晶粒尺寸比临界晶粒尺寸大很多 ,但其四方相的含量却比常规烧结的样品多 ;微波烧结的

纳米粉掺杂的Y_2O_3-ZrO_2陶瓷的制备

采用纳米粉掺杂烧结制备了Y2 O3 -ZrO2 陶瓷。测试发现 ,纳米粉的掺入在一定程度上可以使烧结体的密度和硬度得到提高。SEM和EDS分析表明 ,烧结体表面比较平滑 ,元素分布比较均匀 。

高韧性Nb_2O_3-Y_2O_3-ZrO_2陶陶瓷的制备

采用Ｎb_2Ｏ_3、Ｙ_2Ｏ_3复合稳定剂，制得了高韧性、高强度的四方相ＺｒO_2陶瓷材料，发现在Ｙ_2O_3－ＺｒO_2材料中加入０．５～1ｍolＮｂ_2O_3，可使材料在保持原有抗弯强度的同时，一定程度上改善了断裂韧性和相组成。

反向共沉淀法制备Y_2O_3-ZrO_2陶瓷粉末

鉴于在ZrO2中加入Y2O3做稳定剂可有效提高ZrO2陶瓷的高温相稳定性,以ZrOCl2.8H2O和YCl3为原料,聚乙二醇(PEG)为分散剂,采用反向共沉淀法制备出Y2O3-ZrO2陶瓷粉末。利用XRD、SEM、DSC-TG、BET和激光粒度衍射对Y2O3-ZrO2粉末进行性能表征。结果表明:Y2O3-ZrO2粉末在800℃煅烧后的平均晶粒尺寸为25.2 nm,采用喷雾干燥得到的粉末球形度好,粒度分布窄;加入适量分散剂能较好地抑制颗粒团聚。

模板浸渍法制备Al2O3-ZrO2-Y2O3复合陶瓷纤维及其烧结工艺

以蚕丝为模板,Al、Zr、Y的硝酸盐乙醇溶液为浸渍液,采用模板浸渍法制备了Al2O3-ZrO2-Y2O3复合陶瓷纤维。采用FE-SEM,XRD,TG-DTG和DTA对复合陶瓷纤维的制备及烧结工艺进行了分析研究,实验结果表明所得陶瓷纤维保留了原蚕丝模板纤维的形貌,随着烧结温度的提高,蚕丝基体逐渐热解,纤维直径逐渐变小,在1200℃烧结后的主要相组成为:α-Al2O3、θ-Al2 O3、Y2 O3稳定t-ZrO2和m-ZrO2。

3Y-ZrO_2/Al_2O_3细晶复相陶瓷涡轮盘的超塑挤压

以高纯氧化铝（Al2O3）和氧化锆（3Y—ZrO2）粉末为原料，在1450℃下通过真空热压烧结制备3Y-ZrO2／Al2O3细晶复相陶瓷致密块料，随后在1500—1650℃温度范围内进行涡轮盘模拟件的超塑挤压。结果显示，3Y—ZrO2／Al2O3陶瓷在1600℃具有最佳挤压性能，最大单位挤压力小于25MPa，最大压头速率达到0．14mm·min^-1，成形件质量良好，无明显缺陷。与变形前相比，尽管材料晶粒明显粗化，但是致密度有很大提高，断口SEM显示主要以穿晶断裂方式为主，所以成形件的弯曲强度、断裂韧度和维氏硬度并没有出现大的变化，甚至盘片部位还有所提高，分别由变形前的573MPa，7．1MPa·m^1/2。和17．7GPa提高到617MPa，8．1MPa·m^1/2和18．8GPa。

3Y-ZrO2添加量对Al2O3陶瓷微观结构、力学和防弹性能的影响

本文探讨了3Y-ZrO2添加量及烧结温度对Al2O3陶瓷组成、微观结构、力学和防弹性能的影响。结果表明,随烧结温度的升高,添加3Y-ZrO2的Al2O3陶瓷的体积密度先增加后降低,表观气孔率的变化趋势相反,1550℃时,试样具有最高的体积密度和最低的气孔率,添加相通过钉扎作用促进Al2O3晶粒的细化,提高基体的烧结活性;添加后Al2O3陶瓷中主要包含a-Al2O3及少量的Tetragonal和MonoclinicZrO2,随3Y-ZrO2添加量增加,其在Al2O3中的分散均匀性先增加,后降低,当添加量为1.5%时,分散性最佳;当烧结温度从1450℃增加到1650℃时,试样的弯曲强度、维氏硬度和断裂韧性均先升高后降低,4#试样在1550℃具有最佳的力学性能,其弯曲强度为345.03 MPa、断裂韧性3.87 MPa×m^1/2,维氏硬度为1572.8MPa,优异的性能得益于3Y-ZrO2在Al2O3陶瓷中的均匀分布以及裂纹扩展时发生的T-M相变增韧。当Al2O3陶瓷的主要参数(包括:密度、弯曲强度、硬度和断裂韧性和厚度)的数值乘积大于4.49×10^7时,陶瓷片的防弹性能满足五级防护要求。

高温熔凝法制备Y2O3/Sm2O3双掺杂Al2O3-ZrO2共晶陶瓷的微观组织及力学性能

探索大尺寸共晶陶瓷的制备方法对其工业化应用具有重要意义。采用高温熔凝法制备了直径20 mm,不同Y2O3/Sm2O3含量的Al2O3-ZrO2共晶陶瓷,研究了Y/S(Y2O3/Sm2O3)双掺杂对Al2O3-ZrO2共晶陶瓷微观组织和力学性能的影响。结果表明,随掺杂量增加,共晶形貌由横截面呈三角形的共晶晶团转变为有尖端分裂特征的海藻状共晶,且共晶晶团内部的ZrO2相由对称分布的规则纤维状转变为无序分布的层片状。较单一掺杂Y2O3相比,双掺杂时共晶形貌转变发生在较小的掺杂量(3mol%),且掺杂量较高时(4.4mol%)SmAlO3相优先形成。掺杂量为2.2mol%时硬度达到最大值17.29 ± 0.50 GPa。断裂韧性在低掺杂量时较高,随掺杂量继续增大,断裂韧性不断减小。

微波烧结和常压烧结对Al_2O_3-ZrO_2陶瓷磨损行为的影响

采用多模微波烧结系统和常压烧结,对Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２复合材料的基本性能进行了研究,提出了相关的磨损机理．与常压烧结相比,微波烧结可以提高ＺＴＡ陶瓷的密度、强度和韧性,使其结构均匀,耐磨性提高．常压烧结样品的磨损主要是晶粒铲平、磨屑填充体内气孔形成光滑的磨损界面;而微波烧结ＺＴＡ陶瓷主要是界面晶粒剥离脱落磨损．载荷的增加使磨损量增大．

热障涂层用La2O3、Y2O3共掺杂ZrO2陶瓷粉末的制备及其相稳定性

采用反向化学共沉淀法制备了热障涂层用La2O3-Y2O3-ZrO2(LaYSZ)原始复合粉末,将原始粉末团聚造粒和热处理后得到适于等离子喷涂的团聚粉末.采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔流速计、X射线衍射(XRD)等方法分别对LaYSZ的化学组成、微观形貌、流动性和松装密度、高温相稳定性进行了研究.结果表明:LaYSZ团聚粉末室温呈四方ZrO2结构,在1150℃热处理2h后为致密的球形或近球形颗粒,粉末流动性较好,适于等离子喷涂.LaYSZ团聚粉末在1300℃热处理100h后仍保持单一的四方ZrO2晶型,而8YSZ中有12mol%的四方相转变为单斜相;LaYSZ在1400℃热处理100h后,单斜相含量为2mol%,而8YSZ中单斜相含量达到47mol%,表明La2O3、Y2O3共掺杂稳定ZrO2较单一Y2O3稳定ZrO2具有更好的高温相稳定性.

纳米/微米Al_2O_3-ZrO_2内衬复相陶瓷的自蔓延高温合成

采用SHS重力分离技术制备出内衬Al2 O3 ZrO2 复相陶瓷。复相陶瓷基体主要由纤维状 (Al2 O3 +ZrO2 )共晶体组成 ,其中共晶体的ZrO2 纤维直径达到纳米 /微米尺度。经Vickers压痕法测试其断裂韧度为1 5 96MPa·m1 / 2 ,SEM观察和陶瓷材料断裂韧度测试得出裂纹的扩展主要受共晶体中Al2 O3 ZrO2 纳米 /微米相增韧机制控制 ,迫使裂纹沿共晶体边界或层片共晶体Al2 O3 ZrO2 相界偏转 。

低温法制取Y_2O_3透明陶瓷的研究

发展了一种制备高烧结性Y_2O_3粉的新途径,并以此为原料,在相对低温下采用普通烧结的办法制备出透明Y_2O_3陶瓷.以硝酸钇为母盐,氨水为沉淀剂,通过控制反应体系中硫酸根离子的含量,生成树枝状的前驱物晶粒,其轴径比为6,经过1100℃煅烧分解,获得一次颗粒为60um,颗粒呈球形,低团聚高纯度的Y_2O_3粉体.该粉体经过模压成型,不加添加剂,于1700℃真空烧结,得到显微组织均匀的透明Y_2O_3多晶体,其在近红外区的透光率达70％.

烧结助剂Y_2O_3和Pr_6O_(11)对Al_2O_3陶瓷相对密度和热导率的影响

采用高分子网络法制备混合纳米粉体,研究稀土氧化物Y2O3和Pr6O11加入量对Al2O3陶瓷相对密度和热导率的影响。采用阿基米德方法测定样品的体积密度,利用激光脉冲法测量试样的热扩散率并计算得出热导率。结果表明：两种添加剂都可以降低Al2O3陶瓷的烧结温度,提高Al2O3陶瓷的热导率,其中Y2O3的促进作用较强;当保温时间相同、烧结温度为1 500~1 650℃时,Al2O3陶瓷的相对密度和热导率都随烧结温度的升高而增大;当烧结温度相同、保温时间为30~120 min时,Al2O3陶瓷的相对密度和热导率也随保温时间的延长而增大。

湿化学法制备Y_2O_3纳米粉及透明陶瓷

以Y(NO3)3溶液和NH3·H2O为原料,制备了Y2O3纳米粉体.先驱沉淀物的化学组成为Y2(OH)5NO3·H2O．研究了pH值及滴加过程对先驱沉淀物形貌及Y2O3产物烧结性的影响．正向滴定,pH值较低时(pH=7．9),先驱沉淀物为片状结构;pH值较高时(pH=10．0),先驱沉淀物片层状结构特性减轻,并且颗粒变的细小．反向滴加时,片层状结构特征消失,主要为块状晶粒．先驱沉淀物为片状结构时,得到的粉体活性较高．添加适量的(NH4)2SO4能够减轻Y2O3粉体的团聚,沉淀的同时控制pH值在9以下,所得到的粉体具有更好的烧结性能．采用得到的Y2O3纳米粉,不加入任何烧结助剂,经1700℃真空烧结4h得到了透明Y2O3陶瓷。

Y_2O_3超微粉及其透明陶瓷的制备

研究了化学沉淀法制备氧化钇超微粉的工艺及透明氧化钇陶瓷的制备工艺·以Y(NO3)3和NH3·H2O为原料,采用沉淀法制备出化学组成为Y2(OH)5(NO3)·nH2O的先驱沉淀物·发现在Y(NO3)3溶液中添加少量(NH4)2SO4,可以使先驱沉淀物由规则颗粒变为雪花状,并能减轻煅烧得到的氧化钇粉体的团聚·先驱沉淀物在1100℃下煅烧4h,得到了平均粒径为50nm的氧化钇粉体·该粉体经单向压制成型后,在1700℃真空烧结4h得到了透明Y2O3陶瓷·

碳酸盐沉淀法制备Y_2O_3纳米粉及透明陶瓷

以Y(NO3)3和NH4HCO3为原料,采用正向滴定法,得到了化学组成为Y2(CO3)3.2H2O的先驱沉淀物。结果发现:时效可使沉淀物的颗粒尺寸和形状发生明显变化,时效48 h后,先驱沉淀物形状由球形变为针状;先驱物经水洗乙醇清洗丙酮清洗可提高Y2O3粉体的活性;针状先驱物在1 100℃下煅烧4 h能得到团聚轻的Y2O3粉体,粉体平均粒径约为80 nm;所得粉体在1 700℃真空烧结4 h后,获得了透明Y2O3陶瓷。

阴极气膜微弧放电沉积ZrO_2-Y_2O_3陶瓷涂层

采用阴极气膜微弧放电沉积制备ZrO2 Y2 O3陶瓷涂层 ,利用水溶液中阴极气膜放电产生的等离子体的能量 ,使在阴极表面形成的沉积物直接烧结为陶瓷涂层。研究了沉积涂层的影响因素和涂层形貌及结构。SEM ,EDS和XRD分析结果表明 ,获得的ZrO2 Y2 O3陶瓷涂层表面光滑、与基体结合致密、成分和相结构均匀 ,是一种由Y2 O3部分稳定的ZrO2 陶瓷涂层。通过测试阴极气膜放电过程中电流随时间的变化以及电位在两电极间分布 。

Dy_2O_3掺杂对BaTiO_3陶瓷结构与性能的影响

对水热法合成的BaTiO3粉体进行稀土氧化物Dy2O3掺杂改性,利用扫描电镜、X射线衍射及电气性能测试等手段,分析了离子取代行为和晶格参数与固溶度之间的关系,重点研究了Dy2O3掺杂量对BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸、介电性能的影响规律.结果表明,Dy2O3在陶瓷的烧结过程中可抑制晶粒生长,使晶粒尺寸变小,提高了陶瓷的致密度.当掺杂量w(Dy2O3)为0.6%时,陶瓷晶粒的晶格常数达到最大值,此时晶粒内部缺位浓度最低,常温介电常数提高到4100,在-15～100℃范围内,介电常数随温度变化率为±10%,交流击穿场强为3 2kV/mm.