Review of Matrix Aluminas for Refractory Formulations

Historically,ground calcined aluminas were the first high-alumina matrix products that were used in refractory formulations, in both shaped and unshaped products. At that time the flow properties of castables were enhanced by the use of silica fume. This was followed later by the development of fully ground reactive aluminas which contributed to the design of the matrix below 63 μm. In addition to aggregate fines,a range of bi-modal and multi-modal reactive aluminas were also developed. These not only gave improved physical properties but also better castable workability. This paper reviews matrix alumina developments over time,from basic ground calcines to complex multi-modal matrix products and their globally standardised manufacture.

单组份高导热结构胶的制备及性能表征

以双酚A型环氧树脂E124为主体树脂、聚硫醇为固化剂,咪唑为促进剂制备基础胶液。在基础胶液种加入不同比例、不同尺寸的球形氧化铝和不规则氧化铝制备单组分高导热结构胶,探究了不同填充量、不同粒径氧化铝对单组分高导热结构胶热导率、粘接强度、黏度和触变性等性能的影响。结果表明:当基础胶液与3种不同粒径氧化铝质量之比m(基础胶液)∶m(40μm Al_(2)O_(3))∶m(2μm Al_(2)O_(3))∶m(0.5μm Al_(2)O_(3))=15∶59.5∶25.5∶6;m(基础胶液)∶m(40μm Al_(2)O_(3))∶m(5μm Al_(2)O_(3))∶m(0.5μm Al_(2)O_(3))=15∶59.5∶25.5∶8;m(基础胶液)∶m(40μm Al_(2)O_(3))∶m(10μm Al_(2)O_(3))∶m(0.5μm Al_(2)O_(3))=15∶68∶17∶8时,可制得90℃×15 min固化的3种高导热结构胶,其热导率分别为2.73、3.05、2.85 W/(m·K),粘接强度分别为5.49、5.55、5.31 MPa,黏度分别为145000、127467、118467 mPa·s。3种高导热结构胶的体积电阻率均在1014Ω·m以上,经高温高湿和冷、热冲击后粘接残存率分别在70%和90%以上。该高导热结构胶的性能满足了丝网印刷工艺和芯片封装用散热材料的基本性能要求。

微/纳米氧化铝/环氧树脂复合材料抑制电树枝生长能力的研究

为研究微、纳米氧化铝无机颗粒对环氧树脂抑制电树枝生长能力的影响,制备出了不同含量微、纳米氧化铝/环氧树脂复合材料。通过针板电极进行局放实验,观察环氧复合材料电树生长分布情况,研究了微、纳米无机颗粒对复合材料抑制电树生长能力的影响。实验结果表明,微米氧化铝显著增强了环氧树脂的抑制电树枝生长能力,而纳米氧化铝对环氧树脂的抑制电树枝生长能力影响不大。当微、纳米氧化铝颗粒含量增加时,复合材料的抑制电树枝生长能力逐渐增强。当微米氧化铝颗粒含量达到20wt%时,微米氧化铝/环氧树脂复合材料的抑制电树枝生长能力是纯环氧的1.8倍。

纳米Al_2O_3填充环氧树脂复合材料的摩擦学性能

研究了干摩擦条件下纳米Al2O3微粒含量及其表面改性处理对环氧树脂基复合材料滑动摩擦磨损性能的影响.结果表明,经过表面化学接枝处理后,少量的纳米Al2O3(体积分数约0.24%)即可大幅度提高环氧树脂的摩擦磨损性能,起到显著的减摩和耐磨作用.复合材料的热变形稳定性、显微硬度及磨损表面形貌分析结果表明,对纳米Al2O3微粒进行适当的表面处理有利于加强纳米微粒同基体树脂的结合,从而改善复合材料的摩擦学性能.

填料氧化铝粒度对环氧浇注体系粘度的影响

通过对4种试样初始粘度和可使用时间的测定 ,发现氧化铝晶粒太细 ,使体系的初始粘度增大 ,可使用时间延长 ;粒度分布过窄 ,造成可使用时间太短 ,固化太快 ,不利于浇注。只有当氧化铝晶粒大小匹配、粒度分布均匀 ,才能使浇注体系的初始粘度、可使用时间达到要求 ,浇注件的机电性能达到最佳。

氧化铝填料性能对环氧树脂浇注制品性能的影响

通过对氧化铝作为填充料的环氧树脂浇注制品机械性能的研究 ,认为氧化铝的加入量、粒度及粒度分布对环氧浇注制品的弯曲强度、拉伸强度及冲击强度产生显著影响。环氧浇注固化试样中氧化铝与树脂之比为 35 0∶10 0 ,氧化铝中位粒径 2 5 μm左右且粒度分布大小合理、相互匹配是获得高机械性能环氧浇注制品的较佳条件。

高纯氧化铝与金属钛的钎焊

电真空应用中,要求高纯氧化铝与金属钛的连接接头不仅要有较好的强度,还要有高的气密性.用Ag-Cu-Ti钎料钎焊高纯氧化铝陶瓷与金属钛,钎焊温度为825～875℃,保温时间为15～20min,陶瓷表面为烧结自然表面时,钎焊接头抗剪强度可达到100MPa以上,连接温度过低或过高,保温时间过短或过长均对接头强度不利.陶瓷表面研磨后,接头强度降低.钎料厚度在60μm或105μm对接头强度的影响不大.接头由Al2O3/反应层（Cu,Al,Ti,0）/Ag＋Cu-Ti化合物/α-Ti（Cu）/Ti构成.反应层主要以Cu3Ti3O和Cu4Ti为主.

改性滑石粉对造纸留着率影响的研究

对填料级滑石粉作Al2 O3 ·3H2 O(水合氧化铝 )改性及Al2 O3 ·3H2 O、P2 O5(五氧化二磷 )改性后填料留着率的研究结果表明 ,Al2 O3 ·3H2 O改性滑石粉的Al2 O3 ·3H2 O包覆率为 5 %时留着率较高 ;在加填量为 30 %时 ,包覆2 .5 %Al2 O3 ·3H2 O、2 .5 %P2 O5的滑石粉比包覆 5 %Al2 O3 ·3H2 O的滑石粉的留着率高 ,同时分别均比未改性滑石粉高 2 9.76 %和 11.35 %。

氧化铝性能对环氧浇注的影响

氧化铝性能不仅影响环氧树脂酸酐体系的粘度、填料添加量,而且杂质还影响浇注件的表观及电气绝缘性能,以及对氧化铝环氧树脂中的分散性也有很大的影响。为了改善氧化铝的物化性能以对改善环氧浇注工艺和提高浇注制件质量,本文中从粒度及粒度分布、晶体结构、微观形貌、杂质含量等方面,对比分析了电工用氧化铝填料的各项物化指标对环氧树脂浇注性能及浇注件机电性能的影响,得出合适的粒度和粒度分布、提高α相转化率、改善微观形貌、提高纯度等是提高环氧浇注用填料氧化铝性能的途径。

活性硅铝炭黑的性能及应用

将硅铝炭黑（ＳＡＣ）进行活化改性制成活性硅铝炭黑（ＡＳＡＣ），并对ＳＡＣ和ＡＳＡＣ填充ＮＲ和ＳＢＲ胶料的硫化特性、物理性能及流变性能进行研究。结果表明，ＡＳＡＣ能明显改善ＳＡＣ的延迟硫化效应，提高填充胶料的力学性能；ＡＳＡＣ在ＮＲ中的填充补强效果接近半补强炭黑，在ＳＢＲ中的填充补强效果略优于优质陶土；ＡＳＡＣ填充ＮＲ胶料的流动性好。

一种填晶型的隔离介质浆料

在玻璃中加入氧化铝，制成填晶型隔离介质的相对介电常数８～１０，绝缘电阻率大于１０１２Ω·ｃｍ，耐电压强度大于ＡＣ５００Ｖ／２５μｍ，损耗角正切小于５×１０（－３），接近进口同类产品性能指标。

氧化铝填料含量和粒径对环氧树脂复合材料力学性能的影响

以双酚A型环氧树脂为基础树脂,以不同粒径、不同形态的微米氧化铝为填料,设计了复合材料的配方并制备了复合材料;通过对复合材料力学性能以及显微结构的测试分析,研究了氧化铝填料含量、粒径和形态对环氧树脂复合材料力学性能的影响规律,分析了影响机理。结果表明:环氧树脂复合材料的力学性能随氧化铝填料体积分数的增加先增大后减小,当填料为5μm球形氧化铝且填料的体积分数为3.22%时,复合材料的力学性能较好,拉伸强度与冲击强度分别可以达到77.62 MPa、13.92 kJ/m^(2),较纯环氧树脂分别提升了30.48%与44.10%;由显微结构可以看出,环氧树脂中的氧化铝填料在自身周围形成银纹,起到了吸收外界应力的作用,提高了复合材料的韧性;观察氧化铝填料在环氧树脂中的分布可以发现,与其他粒径和形态的氧化铝填料相比,5μm球形氧化铝填料在环氧树脂中分布较好,与环氧树脂的界面也较好,使得复合材料具有更好的力学性能。

高纯氧化铝陶瓷材料的焊接性能研究

分别采用Ti-Ag-Cu活性金属法、Mo-Mn高温金属化法及氧化物焊料法对高纯氧化铝陶瓷-金属进行焊接实验。结果发现,高纯氧化铝陶瓷的焊接性能较好,适应性较强,其焊接工艺可以采用目前较为成熟的95%Al2O3陶瓷焊接工艺。

规整填料型加氢脱硫催化剂的制备及性能评价

用电化学方法制备多孔氧化铝膜,并负载Mo-Co活性组分制得了金属支撑-多孔层规整填料型加氢催化剂。采用BET和SEM技术表征了多孔性氧化铝膜的物理结构,并考察了电解及后处理条件的影响。结果表明,电解液浓度、氧化时间、水封时间、水封温度等对多孔氧化铝膜的比表面积影响显著。采用二次氧化的方法,在质量分数为4%的草酸电解液、氧化时间1 h、80℃水封3 h条件下,所制备的多孔氧化铝膜具有相对较大的比表面积。汽油重馏分加氢反应结果表明该类催化剂具有较高的催化活性和选择性。

硅铝炭黑在硬质聚氯乙烯中的应用

将一种新型的填料——硅铝炭黑(SAC)应用到硬质聚氯乙烯(PVC)中去,与CaCO_3填充硬质PVC进行各种性能对比,基本性能均优于后者,从而说明了硅铝炭黑填充硬质PVC的可行性。

基于粒径及填充量影响的聚乙烯/氧化铝流变模型的建立

研究了氧化铝粒径及填充量对聚乙烯/氧化铝复合材料流变行为的影响,在此基础上建立了考虑粒径及填充量影响的聚乙烯/氧化铝流变模型。通过双转子连续混炼挤出机制备不同填料粒径及填充量的聚乙烯/氧化铝复合材料,对其进行稳态及动态流变测试,结合储能模量判断填料网络的形成,并通过对稳态黏度进行非线性回归建立修正流变模型。结果表明,对于纳米氧化铝,随着填充量的增大,复合体系黏度和模量增大,零切黏度和松弛时间延长,且当填料量为10%时,开始形成填料网络结构,出现了类液态至类固态转变;对于微米氧化铝,随着粒径的增大,复合体系的黏度和模量先增大后减小,零切黏度和松弛时间先增长后降低,但在填料量为12%时,仍未形成填料网络结构。

高强度超轻填料──氧化铝空心微珠

介绍氧化铝空心微珠的用途、性能及生产过程。

反应空气钎焊氧化铝陶瓷的微观结构及界面反应

采用Ag-CuO基钎料在空气炉中对氧化铝陶瓷进行钎焊连接。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对钎焊接头的微观组织形貌、特征点的成分和界面反应产物等进行了分析研究。结果表明,采用Ag-CuO基钎料可以实现Al_2O_3陶瓷在空气中的直接钎焊连接。Al_2O_3陶瓷的接合为元素的扩散和界面反应的综合结果,界面反应产生的新相主要为Cu、Al、O组成的化合物。

球状氧化铝纳米颗粒的制备与表征

采用液相法制备纳米氧化铝,通过改变反应温度、表面活性剂添加量、铝离子和尿素物质的量比等条件,研究了不同反应条件对生成纳米氧化铝的粒径、形貌等性质的影响。结果表明:纳米氧化铝制备的最佳反应温度是60℃,CTAB的最优含量为0.5%,得到的纳米氧化铝分散性能较好,粒径最小。随着尿素量的增加,制备出的颗粒粒径呈现先减少后增加的趋势,在Al^(3+)和尿素物质的量比为1∶1时得到的产物粒度分布最好。最优条件下制得的产物为γ-Al_(2)O_(3),平均粒径约35 nm,组成相均一,微观形貌为球形,粒径分布窄而且分散性较好,在导热填料领域应用前景广阔。

导热填料氧化铝的表面处理研究

本文针对填料氧化铝的表面处理进行了研究,试验选取不同的偶联剂对填料氧化铝进行表面处理,通过吸油值、粘度及扫描电镜对表面处理后的填料氧化铝进行表征,并对偶联剂的表面处理作用及机理进行了初步的探讨。结果表明,偶联剂可以明显的降低填料氧化铝的吸油值,相对于未表面处理的填料氧化铝,经偶联剂A、B、C表面处理后填料氧化铝的吸油值分别下降了7.5%、20%、30%。随着偶联剂C添加量的增加,填料氧化铝的粘度逐渐降低,当偶联剂C的添加量超过0.3%时,其粘度下降趋缓,基本达到平衡。偶联剂C的最佳添加量为0.3%,此时体系粘度为5850MPa·s,相对于未表面处理的填料氧化铝的粘度下降了44%,并且表面处理后的填料氧化铝粉体分散性较好,颗粒无明显团聚现象存在,粉体棱角减少。