添加Nd_2O_3对高铝瓷的耐磨性及结构影响

实验以工业氧化铝为主要原料,对Al2O3含量为98%的氧化铝陶瓷进行研究。实验主要过程为:在Ca-MgAl-Si-O体系中添加不同量的稀土氧化物Nd2O3,并在不同温度下烧结,利用X射线粉末衍射(XRD)以及场发射扫描电镜(SEM)对所得复合陶瓷的显微结构和物相组成进行分析,并且测试其吸水率和磨损率。结果表明:Nd2O3掺入使陶瓷晶粒均匀化,并且少量Nd3+可以促进片状晶体的形成,从而使得磨损率获得大幅度的降低。     

提高高铝陶瓷耐磨性能研究

实验以工业用Al2O3为主要原料,在MgO-CaO-SiO2系统添加稀土氧化物La2O.和Y2O3,优化配方组成,制备出高性能的研磨介质,其氧化铝含量为98％.实验对陶瓷试样的吸水率和磨损率进行测试表征.采用XRD粉末衍射测试仪和SEM分析了试样的物相组成和显微结构.研究讨论了成形压力和烧结温度对氧化铝陶瓷性能的影响.     

ZrN+AlN+Y2O3复合助烧结剂对Si3 N4陶瓷烧结性能的影响

对比了ZrN+AlN助烧结剂与ZrN+AlN+Y2O3助烧结剂对1800℃、25 MPa下热压烧成Si3N4陶瓷显微结构和力学性能的影响,并着重对ZrN+AlN+Y2O3复合助烧结剂促进Si3N4陶瓷烧结的机理进行了探讨.结果表明加ZrN+AlN+Y2O3助烧结剂能明显促进Si3N4陶瓷的烧结,提高陶瓷强度,其相对密度可达97.84%,常温弯曲强度为601.21 MPa,断裂韧性达8.9 MPa·m1/2;而加ZrN+AlN助烧结剂的Si3N4陶瓷未致密化.     

Y2O3掺杂CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃的研究

在CaO-Al2O3-SiO2(CAS)系统微晶玻璃中引入稀土氧化物Y2O3,结合XRD、SEM等测试手段,研究了Y2O3的引入对微晶玻璃烧结过程、微观结构以及性能的影响。实验结果表明:随着Y2O3的引入,微晶玻璃烧结温度降低,烧结时间变短。当Y2O3质量分数为3.25%时,CAS微晶玻璃具有最佳的制备工艺和最好的力学性能。     

正交试验分析稀土对陶瓷砂轮磨削性能的影响

采用正交实验研究稀土氧化物对陶瓷结合剂砂轮磨削比和喷沙硬度的影响规律.实验证明:与未添加稀土砂轮相比,稀土氧化物能提高砂轮的磨削比和喷砂硬度.并得出三种稀土氧化物对两者的影响顺序:La2O3＞Y2O3＞CeO2,三者的最佳添加量为3％La2O3、3％Y2O3和1％CeO2.正交表中空列的影响较大,需要进一步研究.     

Er2O3掺入对氧化铝复合陶瓷的耐磨性和微观结构影响

以工业Al2 O3为主要原料,CaO-MgO-SiO2作为烧结助剂的体系中,研究了Er2 O3的添加对高铝瓷的耐磨性的影响.结果表明:过量添加Er2 O3明显提高了陶瓷样品的烧结温度,陶瓷的耐磨性能也被恶化.而微量添加Er2O3对陶瓷的烧结温度影响不大,且耐磨性能提高了约22％.     

稀土氧化物对反应烧结合成镁铝尖晶石的影响

以分析纯MgO(粒度<5 um)和活性仅α-Al2O3微粉(粒度<5 um)为主要原料,分别添加不同量的4种稀土氧化物粉末(Y,,2O3、La2O、Nd2O3和CeO2),共混4 h后,在100 MPa下压制成φ30 mm×20 mm的试样,经110℃干燥6 h后,分别于1 100、1 200、1 300、1 400、1 500和1 650 ℃保温3 h烧成.借助DSC、XRD、SEM和能谱分析研究稀土氧化物对反应烧结合成镁铝尖晶石的影响.结果表明:(1)添加稀土氧化物降低了镁铝尖晶石'的结晶温度,促进了尖晶石的晶粒发育;(2)添加3%Nd2O3的试样经1 650℃保温3 h制备出相对密度为92%的镁铝尖晶石;(3)稀土氧化物促进镁铝尖晶石致密化的机理不同:Y2O3和Nd2O3在试样中形成复杂氧化物活化了晶格,而La2O3和CeO2在试样中主要是形成液相,从而促进了镁铝尖晶石的烧结致密化.     

烧结助剂含量对PCBN复合材料显微结构和力学性能的影响

研究以α-Si3N4和Al2O3为主要粘结剂,采用高温高压(HTHP)烧结制备PCBN复合材料.系统地评价了烧结助剂(Y2O3)添加对PCBN复合材料的显微结构和相关力学性能的影响.结果 表明,在HPHT烧结过程下,加入适量Y2O3的PCBN复合材料的力学性能有了明显的提高.随着烧结助剂的加入,促进了结合剂与cBN之间...     

Y3+掺杂对Al2O3陶瓷硬度的影响

本实验主要研究了稀土Y2O3添加量、成形压力和烧结温度等对氧化铝陶瓷的影响.研究结果表明,在Y2O3掺量为0.5wt%、压力20MPa和1 600℃烧成(保温2h)的条件下,Al2O3陶瓷的密度可达3.9g/cm3以上,其硬度也得到了很大程度的提高.微观结构分析表明,添加Y2O3不仅可以细化晶粒,还能抑制氧化铝晶粒的异常长大,使晶粒尺寸均匀而形成致密化结构.     

稀土氧化物对原位合成PcBN复合材料性能及显微结构的影响

将cBN、Al、Ti微粉添加不同稀土氧化物进行混料,采用高温(1400℃)、高压(5.5GPa)原位合成聚晶立方氮化硼(PcBN)复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)研究了添加Y2O3、Gd2O3、Nd2O3对PcBN复合材料物相和显微结构的影响,测试并分析了不同稀土氧化物对该体系中各试样相对密度和力学性能的影响。结果表明:添加稀土氧化物可以提高样品的致密度和显微硬度,其中添加Gd2O3比添加Y2O3和Nd2O3更有利于促进TiB2棒晶的形成,获得综合力学性能最佳的PcBN,其显微硬度为33.21GPa、抗弯强度为885.42MPa。     

Y_2O_3添加剂对SiC复相多孔陶瓷烧结性能和力学性能的影响

利用添加造孔剂法制备SiC复相多孔陶瓷。研究了Y2O3添加剂对SiC复相多孔陶瓷的烧结温度及烧结体力学性能的影响机理。结果表明:Y2O3的加入大大降低了SiC复相多孔陶瓷烧结温度,样品的力学性能有所提高,抗弯强度提高18.46%,稀土氧化物占总质量3%时能提高SiC复相多孔陶瓷的抗氧化性,氧化速率降低了66.7%。YAG相在SiC晶界均匀分布,细晶,裂纹偏转及晶界桥联是SiC复相多孔陶瓷的增韧的机理。     

The effect of rare earth oxides on the pressureless liquid phase sintering of α-SiC

Silicon carbide (SiC) ceramics have been fabricated by pressureless liquid phase sintering with Al₂O₃ and rare-earth oxides (Lu₂O₃, Er₂O₃ and CeO₂) as sintering additives. The effect was investigated of the different types of rare earth oxides on the mechanical property, thermal conductivity and microstructure of pressureless liquid phase sintered SiC ceramics. The room temperature mechanical properties of the ceramics were affected by the type of rare earth oxides. The high temperature performances of the ceramics were influenced by the triple junction grain boundary phases. With well crystallized triple junction grain boundary phase, the SiC ceramic with Al₂O₃–Lu₂O₃ as sintering additive showed good high temperature (1300 °C) performance. With clean SiC grain boundary, the SiC ceramic with Al₂O₃–CeO₂ as sintering additive showed good room temperature thermal conductivity. By using appropriate rare earth oxide, targeted tailoring of the demanding properties of pressureless liquid phase sintered SiC ceramics can be achieved.     

稀土氧化物对氮化铝瓷介电性能的影响(英文)

研究了添加Nd2O3和Er2O3对氮化铝陶瓷烧结性能、介电性能和显微结构的影响。结果表明:在氮化铝瓷中添加Nd2O3和Er2O3,有利于降低氮化铝陶瓷烧结温度,提高致密性,并且介电性能能够得到显著改善。添加3%(质量分数)Er2O3的AlN陶瓷的相对密度达98.8%,介电损耗为1.3×10-4,是纯AlN陶瓷的5%。其显微结构分析表明,氮化铝晶粒尺寸更均匀,并且其晶格参数更接近理论值,晶界相较少,从而使得其介电性能得到较大改善。     

复合稀土氧化物对氧化铝陶瓷耐磨性能的影响研究

讨论了不同类型和不同量的六种稀土氧化物La2O3、ceO2、Y2O3、Sm2O3、Nd2O3、Dy2O3对氧化铝陶瓷进行掺杂的试验过程,研究表明：某两种或两种以上稀土氧化物一起添加到氧化铝陶瓷中,比单一稀土氧化物添加到氧化铝陶瓷中对提高陶瓷耐磨损性能的效果要好。     

稀土在高铝瓷中的应用研究

研究了不同稀土对高铝瓷烧结性能及瓷质性能的影响,结果表明Ｙ２Ｏ３及富钇混合稀土氧化物能显著降低高铝瓷的烧结温度,使瓷质增韧,提高耐磨性,而且其效果与制备稀土氧化物的母盐有关,合适的稀土氧化物加人量为０．３％～０．７％,过少和过多的加入对瓷质性能无益。     

稀土La2O3添加对氧化铝多孔陶瓷性能的影响

以煅烧α-Al2O3为原料,稀土氧化镧(La2O3)为添加剂,羧甲基纤维素为成型粘结剂,通过混料、困料、研磨、模压成型、高温烧结等工序制备了氧化铝多孔陶瓷,研究了烧结温度及La2O3添加量对氧化铝多孔陶瓷的线收缩率、体积密度、孔隙率、抗折强度和微观形貌的影响。结果表明:在相同烧结温度下,随稀土添加量的增加,多孔陶瓷的体积密度、线收缩率与抗折强度均降低,而孔隙率则逐渐增加。微观形貌与X衍射分析表明,稀土La2O3的加入,抑制了氧化铝颗粒间的烧结,并在高温下与氧化铝反应生成了片状晶体LaAl11O18,片状晶LaAl11O18阻碍了氧化铝晶粒的长大,进而抑制了坯体的收缩,最终使得氧化铝多孔陶瓷具有较高的孔隙率。     

掺杂La2O3对刚玉基复相陶瓷的烧结和力学性能的影响

刚玉基复相陶瓷材料具有高硬度、高强度及耐磨性等优异的力学性能,是结构陶瓷领域研究的热点之一,具有广阔的应用前景.以α-Al2O3、SiC和ZrO2为原料,掺杂少量稀土氧化物La2O3,采用无压埋烧工艺,制备了稀土掺杂刚玉基复相陶瓷.通过XRD、SEM等手段研究La2O3添加量对复相陶瓷微观结构和性能的影响.结果表明:掺杂La2O3可将复相陶瓷的烧结温度降低至1540℃,经1540℃烧结的掺杂复相陶瓷强度和硬度分别为183 MPa和18.46 GPa.La2O3位于晶界处抑制晶粒长大,促进晶粒细化,利于样品的致密化,同时其晶界强化作用有利于复相陶瓷强度的提高.     

Thermodynamic properties of aluminum titanate-mullite composite ceramics containing heat stabilizer

Using Al₂O₃ and TiO₂ as raw materials, adding MgO as heat stabilizer and mullite as enhancer, aluminum titanate-mullite multiphase ceramics were successfully prepared by solid phase synthesis. The effects of MgO and mullite were systematically studied on the phase composition, microstructure, thermal stability, sintering properties, and mechanical properties of aluminum titanate ceramics. The results showed that the introduction of Mg²⁺ can partially replace Al³⁺ to form Mg_xAl_2(1-x)Ti_(1+x)O₅ solid solution, improved the thermal stability of aluminum titanate ceramics, and promoted the formation and growth of grains, which reduced the sintering temperature. The crack deflections caused by mullite particles improved the mechanical properties. The filling effect of mullite particles and the formation of silica in mullite raw materials were conducive to ceramic densification. The statistics of Mg4M10 sample were as follows: the porosity was only 2.9%, the flexural strength was as high as 64.15 MPa, and the thermal expansion coefficient was 1.35 × 10⁻⁶ K⁻¹ (RT-700°C), encouraging the application of ceramics with high thermal mechanical properties.     

冰刀用高强韧Si3N4陶瓷的制备与性能研究

以α-Si₃N₄粉为原料,MgO-La₂O₃-Lu₂O₃为三元复合烧结助剂,采用气压烧结工艺制备Si₃N₄陶瓷条,研究烧结助剂及添加β-Si₃N₄增强相对Si₃N₄陶瓷微观结构及力学性能的影响。结果表明,三元复合烧结助剂促进了烧结的致密化,提高了材料的力学性能,在最高烧结温度1 750 ℃、复合烧结助剂添加量8%(质量分数)时,得到密度为3.172 8 g/cm³、维氏硬度达到15.85 GPa、断裂韧性和抗弯强度分别为9.69 MPa·m^1/2和1 029 MPa的冰刀用Si₃N₄陶瓷。添加β-Si₃N₄材料的断裂韧性得到提高,最高达到10.33 MPa·m^1/2。Si₃N₄陶瓷本身的高硬度与加入的稀土氧化物使得所制备冰刀的硬度与润滑性能得到提高,表面性能优良。