水热合成刚玉微粉粉体性能与烧结性能研究

通过对水热合成刚玉微粉和电熔刚玉微粉粉体性能和烧结性能的实验研究，表明水热合成刚玉微粉在化学成分、晶体形态、粒度分布、磨削性能和烧结性能等指标上优于电熔刚玉。     

水热合成刚玉微粉粉体性能与烧结性能研究

通过对水热合成刚玉微粉和电熔刚玉微粉粉体性能和烧结性能的实验研究,表明水热合成刚玉微粉在化学成分、晶体形态、粒度分布、磨削性能和烧结性能等指标上优于电熔刚玉.     

利用铝灰和粉煤灰铝热还原氮化制备镁铝尖晶石-刚玉-Sialon复相材料

以铝灰和粉煤灰为原料,以铝灰中的金属铝为还原剂在1550 ℃,3 h下进行原位铝热还原氮化制备镁铝尖晶石-刚玉-Sialon复合材料.采用XRD分析了不同原料配比对合成产物物相的影响,并对制备的镁铝尖晶石-刚玉-Sialon复相材料进行了显微形貌和性能表征.结果表明,当铝灰过量50%时,制备得到了镁铝尖晶石-刚玉-Sialon复合耐高温材料,其中,尖晶石为富铝尖晶石,含量为45%;刚玉含量为25%,呈板片状;Sialon的含量为26%,其Z值为4,呈柱状形貌.此时其抗折强度最大,为183 MPa,显气孔率最小,为5.3%,体积密度为2.6 g/cm~3,洛氏硬度HRB的值为123.     

表面工程应用实例 [例30]自蔓延高温合成技术应用于废旧油管再制造

<正>自蔓延高温合成利用化学反应放出的热量使燃烧反应自发进行下去,以获得具有指定成分和结构的燃烧产物,分为直接合成法和热剂法。其特点是放热量大、温度高、反应快速和自发进行等,且热剂反应一般采用成本低廉的天然氧化物为原料,具有显著的经济效益。整个反应制备工序少、周期短,且产物具有纯度高、晶粒尺寸小和活性高等特点。     

溶胶结合刚玉质耐火浇注料的研究

研究了氧化铝-硅溶胶基质料浆的流变性能,研究结果表明,Al_2O_3微粉种类影响料浆稳定性.在碱性条件下,料浆的ξ电位变大,稳定性增强.加入合适的分散剂能显著降低料浆的粘度.在以上研究基础上,以矾土电熔刚玉为骨料、白刚玉和活性氧化铝为细粉,制备了硅溶胶结合刚玉质耐火浇注料.硅溶胶结合刚玉浇注料具有良好的流动性和常温强度,其高温热态抗折强度高于水泥结合刚玉浇注料.     

钛合金PEO陶瓷膜的组成结构及其抗热震性能

在硅酸盐溶液中,采用类三角波形脉冲等离子体电解氧化电源,在TC4钛合金表面原位制备陶瓷膜层,利用XRD、SEM和能谱等研究了陶瓷膜层的组成和结构特点,利用热震实验研究了陶瓷膜层的抗热震性能.陶瓷膜层主要由金红石型和锐钛矿型TiO_2组成,反应时间增加,膜层增厚,表面放电孔道减少,孔径变大.能谱分析表明,陶瓷膜层中硅元素含量随着反应时间的增加而增多,钛元素含量的变化与之相反.在900～20 ℃热震条件下,膜层的抗热震性能随反应时间的增大而提高,在反应为25 min时,所制备的膜层抗热震性能最佳,继续延长反应时间,膜层的抗热震性能下降.热震试验使陶瓷膜层中晶相TiO_2含量增加,膜层表面出现裂纹.     

石墨类型对多晶金刚石微粉性能的影响

以不同类型的石墨粉为原料,通过铜吸收和传递热量,采用冲击波合成工艺,制备多晶金刚石微粉。测试了多晶金刚石微粉的得率和耐磨性能,研究了石墨微晶结构对其得率和耐磨性能的影响。实验结果表明:鳞片石墨合成多晶金刚石微粉的得率和耐磨性不如土状石墨合成的金刚石;微晶具有平行排列的焦炭基人造石墨合成的多晶金刚石微粉易石墨化,难得到金刚石;微晶具有杂乱排列的炭黑基人造石墨的得率比土状石墨高;一次焙烧的炭黑基人造石墨具有较多的微孔,其合成的金刚石的耐磨性能比土状石墨的差;经过二次焙烧后合成的多晶金刚石微粉的耐磨性能比土状石墨的好。     

结合剂对刚玉-尖晶石质中间包挡渣墙性能的影响

以特级矾土、棕刚玉、电熔白刚玉、镁铝尖晶石、SiO_2微粉、α-Al_2O_3微粉为主要原料,添加分散剂和钢纤维等外加剂,制备了刚玉-尖晶石质中间包挡渣墙试样。研究了结合剂ρ-Al_2O_3和ρ-Al_2O_3-铝酸钙水泥对刚玉尖晶石质挡渣墙性能的影响。结果表明:在以ρ-Al_2O_3结合的挡渣墙中,当ρ-Al_2O_3加入量为3%时各项性能较为优异,试样的物相主要是刚玉相、镁铝尖晶石相以及微量的钙黄长石相;在以ρ-Al_2O_3-铝酸钙水泥复合结合的挡渣墙浇注料中,随着水泥引入量增加,试样各项常规性能变好。通过XRD物相分析,水泥加入量达到1.5%以后逐渐出现了CA6高温相,提高了其高温性能,同时,水泥的引入并没有增加钙铝黄长石相;对两种结合体系抗渣侵蚀表现较好的试样进行SEM分析其侵蚀机理,水泥加入量为1.5%时抗渣侵蚀和渗透性能最佳。     

烧成工艺对莫来石陶瓷相组成和显微结构的影响

以煤矸石、石英粉、氧化铝微粉和碳酸钡微粉为原料,采用常压烧结法制备了莫来石陶瓷材料,研究了烧成工艺对莫来石陶瓷材料相组成及显微结构的影响.结果表明:在高温下,石英和刚玉反应生成二次莫来石,试样主要由莫来石、钡长石及刚玉三相组成.由于一次莫来石与二次莫来石的生成温度差异较大,可以通过控制烧成制度,控制它们的生长和晶粒大小,得到两者长径比对比明显的显微结构.     

氧化锆的引入形式对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

本文以板状刚玉、烧结尖晶石、活性α-Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥等为主要原料制备刚玉-尖晶石浇注料,研究了氧化锆的引入形式对试样常温性能的影响。研究结果表明:随着热处理温度的升高,引入不同形式氧化锆的试样体积密度减小,而气孔率增大;与干燥后的试样相比,经过1100℃×4 h热处理后,试样强度有所降低,而经过1600℃×4 h的高温热处理后强度明显增加;引入钙稳定氧化锆的试样强度较高,线变化率较小;引入锆英石的试样,强度较低,线变化率较大。     

电熔刚玉对硅基陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为原料,石蜡为增塑剂,添加质量分数0%～30%的电熔刚玉为矿化剂,通过热压注法成功制备了硅基陶瓷型芯,研究了电熔刚玉含量对方石英析晶和硅基陶瓷型芯综合性能的影响。结果表明：随着电熔刚玉含量的增加,样品的收缩率逐渐增加,气孔率先减小后增大,致密化程度增加;而抗弯强度和高温抗蠕变性能呈现先增强后减弱的趋势。当添加10%电熔刚玉时,样品表现出优良的综合性能,收缩率为1.02%,气孔率为20.91%,体积密度为1.7083 g/cm³,室温和高温抗弯强度分别为14.83和20.96 MPa,高温挠度为0.39 mm。     

Properties of alumina-based ceramic cores

Fused corundum is a rather promising raw material for preparing an alumina-based ceramic core due to its excellent high temperature resistance and chemical inertness.In this study,alumina-based ceramic cores were prepared using fused corundum as the matrix material,and the effect of varying silica powder contents on the properties of the alumina-based ceramic cores,including the sintering shrinkage,the flexural strength,and the high temperature deformation was investigated.The mineralization mechanisms of the silica on the alumina-based ceramic core were also analyzed.The optimum addition amount of silica in this experiment is 8% in weight.At that moment,the aluminum-based core has both a low sintering shrinkage coefficient of 0.66% and better properties:the room temperature flexural strength is 22.19 MPa,the high temperature flexural strength is 21.54 MPa,the high temperature deformation is 0.93 mm,and the residual flexural strength is 47.41 MPa.     

氧化锆粉体的制备及其在热障涂层中的应用

分别描述了纳米氧化锆粉体与空心球氧化锆粉体的制备工艺，分析了不同工艺影响氧化锆产物形态、结构、粒度等方面的因素，并将2种粉末制备的涂层分别与传统微结构涂层进行性能对比。在分析由不同氧化锆粉末制备而成的涂层性能时，除了工艺参数外，更多的是考虑初始氧化锆粉末对涂层性能所带来的影响。期待在未来的研究中，能够优化现有或者探索出更优异的制粉工艺，研究出性能更加优良的新型粉末，以期能够提高热障涂层的性能，满足高精尖领域在未来的使用需求。最后，针对不同制粉工艺及不同粉末制备涂层的发展方向进行了展望。     

基于空心氧化铝微球造孔的陶瓷结合剂金刚石砂轮

研究空心氧化铝微球质量分数和粒径（0.2, 0.4, 0.6 mm）对砂轮的总气孔率、抗弯强度、硬度和微观结构的影响，制备以空心氧化铝微球为造孔剂的陶瓷结合剂金刚石砂轮，并研究砂轮对石英玻璃的磨削性能。结果表明:随着空心氧化铝微球质量分数增加，砂轮总气孔率升高，抗弯强度和硬度降低；空心氧化铝微球质量分数相同时，其粒径越小，砂轮的总气孔率越高，抗弯强度和硬度越低；制备的空心氧化铝微球陶瓷结合剂金刚石砂轮可用于磨削石英玻璃，加工后石英玻璃的表面粗糙度从0.5113 μm降至0.0206 μm。      

一种陶瓷型壳高温性能研究

采用EC95粉涂料、硅溶胶粘结剂,利用淋砂机涂挂刚玉砂制备了单晶叶片陶瓷型壳,并进行浇注试验.使用强度分析仪、扫描电镜以及X射线衍射仪对陶瓷型壳的高温抗弯强度、高温蠕变特性、型壳高温下的相转变进行了研究.结果表明:随着温度的升高,型壳高温抗弯强度在1 300℃时最低,在1 400℃时最高;浇注试验表明,在1 550℃下,型壳高温抗弯强度大于6.2 MPa才能满足浇注要求.     

优质滑动水口的工艺研究

采用金属粉作添加剂，高温氮化生成sialon／Si3N4等结合相的方法来制造的滑板具有极高的强度。其目的在于：(1)探索氮化物陶瓷组分的设计及烧结工艺，(2)研究氮化物复合结合刚玉烧结体的性能，为设计制造优质滑动水口提供依据。     

STUDY ON PREPARATION OF TUBULAR CERAMIC MICRO FILTRATION MEMBRANE

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｐｕｔｏｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｍｅｍｂｒａｎｅ〔１,２〕．Ｃｅｒａｍｉｃｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｍｅｍｂｒａｎｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｏｒｇａｎｉｃｍｅｍｂｒａｎｅｓａｎｄｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｃｈｅｍｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ,ｍｅｄｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓ,ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｎｇｉｎ…     

低温共烧用可焊浆料用银钯合金粉特性研究

银钯合金粉末制备的电子浆料以其优异的导电、抗银离子迁移、可焊耐焊性,成为低温共烧陶瓷工艺(LTCC)配套用关键电子浆料之一。比较研究两种不同特性的银钯合金粉制备的浆料与Ferro A6生瓷带共烧后的匹配性、电学性能、附着力、可焊性与耐焊性等性能。高振实、大粒径的银钯合金粉制备的浆料与Ferro A6生瓷带共烧平整,电极膜层平整光滑,各项性能表现出优异。粒径较小的银钯合金粉,与瓷料烧结收缩率不匹配,基板翘曲严重,膜层起皱,导电性及可焊耐焊性相对较差。     

NiAl/NiCoCrAlY/8YSZ复合喷涂层的微观结构与性能研究

目的提高金属/陶瓷隔热涂层体系在海洋环境下的耐腐蚀性能。方法利用冷喷涂方法制备NiAl复合打底层和Ni CoCrAlY粘结层,与等离子喷涂制备的8YSZ陶瓷层构成适用于海洋环境的多层结构耐蚀隔热涂层体系。利用FE-SEM分别观察喷涂态粘结层和陶瓷层的表面、横截面形貌,通过EDS分析涂层元素分布;利用XRD分析表征涂层的物相组成;借助万能材料试验机,采用拉伸法测试涂层结合强度;利用热循环试验和焰流冲刷试验测试涂层的耐高温性能。结果微观分析表明,冷喷涂制备的NiAl复合打底层和Ni CoCrAlY粘结层形貌致密,涂层材料未发生明显氧化,颗粒变形程度不一,粘结层与基体间的结合强度约为18.4 MPa,粘结层与8YSZ陶瓷层界面结合紧密。陶瓷层物相结构和成分稳定,涂层经12次热震循环和1000个周期的高温焰流冲击后,表面未出现开裂、起皮和脱落。结论采用冷喷涂法和等离子喷涂法联合制备的耐蚀隔热复合涂层体系具备良好的耐热性和耐腐蚀性。冷喷涂制备的金属涂层结构致密,孔隙率低,与陶瓷层结合良好,能够有效提高涂层体系在腐蚀性环境中的耐蚀性能。NiAl复合涂层可以缓解Ni CoCrAlY粘结层和铝合金基材间的热匹配问题,增强涂层的结合性能。     

Modeling the mechanical properties of optimally processed cordierite–mullite–alumina ceramic foams by X-ray computed tomography and finite element analysis

Bulk and cellular cordierite ceramics were prepared from a non-stoichiometric powder consisting of corundum, talc (triclinic), α-quartz, K-feldspar, kaolinite, mullite and a small amount of a glass phase. The optimal sintering processing route was evaluated to obtain good mechanical properties. A high flexural strength of 120 MPa and a Young’s modulus of 99 GPa were achieved. The ceramic foams were fabricated by impregnation of polymer preforms with the optimized stock suspension. The mechanical properties of ceramic foams were studied by impulse excitation and compression tests. The Gibson–Ashby model predicted the ceramic foam’s effective modulus and its elastic limit strength well, as measured experimentally. In addition, the actual three-dimensional (3-D) structure obtained from X-ray computed tomography (CT) coupled with the finite element method (FEM) was used to calculate the Young’s modulus and the elasticity limit of the ceramic foam; however, this did not produce aby better agreement between the calculated values and the experimental results. The discrepancy between the Gibson–Ashby model and FEM could probably be attributed to the accuracy and small volume of representative reconstructed 3-D cellular structure. Taking account of the effect of the internal hollow structure on the stress localization in the ceramic struts, the CT–FE modeling provides a good measure of the adaptability and predictability of actual ceramic foam structures for realistic damage modeling.