CaCO_3加入量对刚玉浇注料烧结后性能和显微结构的影响

以板状刚玉颗粒、电熔白刚玉粉、纯铝酸钙水泥、氧化铝微粉、分析纯CaCO3等为原料制备了刚玉浇注料,研究了CaCO3加入量和烧结温度对烧结后刚玉浇注料常温性能、物相组成及显微结构的影响。结果表明:随烧结温度的升高和CaCO3加入量的增多,浇注料中CA6生成量增多,且其晶粒逐渐长大呈板片状结构,产生体积膨胀,导致烧结后浇注料的显气孔率和线变化率升高,抗弯强度和耐压强度降低。     

ZrB_2-SiC复合粉体添加量对低碳镁碳耐火材料性能的影响

以ZrB_2-SiC复合粉体替代鳞片石墨,在473K固化12h制备ZrB_2-SiC/MgO-C耐火材料,并分别在1 373,1 673K进行了热处理,研究了复合粉体添加量(质量分数在0~4.0%)对该耐火材料物理性能、力学性能和抗热震性能的影响。结果表明:随复合粉体添加量的增加,固化后和热处理后耐火材料的常温抗折强度和耐压强度均先增后降,热处理温度对常温物理和力学性能的影响很小;1 673K热处理后耐火材料的高温抗折强度均随复合粉体添加量的增加先增后降;1 673K热处理后耐火材料在测试温度低于673K时主要发生弹性变形,在测试温度不低于673K时则发生塑性变形;以ZrB_2-SiC复合粉体替代石墨能较大幅度地提高耐火材料在氧化气氛下的抗热震性能。     

Al_2O_3和TiO_2添加量对共沉淀法制备MgO基陶瓷性能的影响

采用共沉淀法分别制备Al_2O_3和TiO_2前驱体包覆MgO颗粒,并在1 450℃保温2h得到MgO基陶瓷,研究了Al_2O_3和TiO_2添加量对陶瓷物相组成、烧结性能和抗热震性能的影响.结果表明:添加Al_2O_3后,陶瓷的主要物相为方镁石相和MgAl_2O_4相,随Al_2O_3添加量的增加,MgAl_2O_4相含量增多,线收缩率和热震次数均先增后降,体积密度则增大;添加TiO_2后,陶瓷的主要物相为方镁石相、Mg_2TiO_4相和MgTiO_3相,随TiO_2添加量的增加,Mg_2TiO_4和MgTiO_3相含量增多,线收缩率和体积密度均先增后降,热震次数则先增加后保持稳定;当Al_2O_3和TiO_2的质量分数分别为6%,4%时,陶瓷的烧结性能和抗热震性能均最佳.     

硅酸钠添加量对多孔硅藻土陶瓷性能的影响

以工业硅藻土细粉为原料,以硅酸钠为烧结助剂,采用发泡注凝法在1 000℃保温2h制备多孔硅藻土陶瓷,研究了硅酸钠添加量(0~5%,质量分数)对陶瓷物相组成、显微结构、气孔孔径和耐压强度的影响.结果表明:随硅酸钠添加量的增加,多孔硅藻土陶瓷中的方石英含量减少,鳞石英含量增加,烧结致密程度增大,气孔孔径呈现减小的趋势,耐压强度增大;当硅酸钠的质量分数为3%时制备得到具有多级孔结构的硅藻土陶瓷,该陶瓷的耐压强度为(1.13±0.08)MPa,比未添加硅酸钠的提高了约113%,其200℃时的热导率仅为(0.098±0.002)W·m~(-1)·K~(-1).     

用硅灰低温制备莫来石晶须

以硅灰和硫酸铝为原料,以硫酸钠为反应介质用反应烧结法制备了莫来石晶须,研究了烧结温度和时间对其物相的影响。结果表明:制备莫来石晶须的最佳烧结温度为900℃时,烧结时间为1～2h;当烧结时间为3h或烧结温度高于900℃时,有氧化铝和硅铝酸钠生成;在900℃烧结2h制备出直径为0.03～0.6μm、最大长度大于6μm的莫来石晶须。     

烧结温度对放电等离子烧结AlCoCrFeNi2.1高熵合金性能的影响

采用放电等离子烧结(SPS)技术在不同烧结温度(850,950,1 050,1 150℃)保温5min条件下制备AlCoCrFeNi_(2.1)高熵合金,研究了烧结温度对合金的烧结性能、物相组成、微观形貌和力学性能的影响。结果表明:随着烧结温度升高,合金表面气孔数量逐渐减少,合金相对密度增大;当烧结温度升至1 150℃时,合金颗粒间形成了良好的冶金结合;随着烧结温度升高,烧结合金的显微硬度和屈服强度均先增后降,当烧结温度为1 050℃时,烧结合金的显微硬度和屈服强度最大;烧结合金的断裂机制为沿晶断裂和穿晶断裂。     

烧结助剂BaF_2添加量对Y_2O_3∶Eu~(3+)透明陶瓷显微结构和发光性能的影响

以YOF∶Eu~(3+)纳米粉体为原料、BaF_2为烧结助剂,经干压成型后在空气气氛下烧结制备了Y2O_3∶Eu~(3+)透明陶瓷,研究了烧结助剂BaF_2添加量(0～2.0%,质量分数)对陶瓷显微结构和发光性能的影响。结果表明:随着烧结助剂BaF_2添加量的增加,所制备陶瓷的气孔率先降后增,透光率先增后降,当烧结助剂BaF_2质量分数为1.0%时,陶瓷的气孔率最低、透光率最高;随着烧结助剂BaF_2添加量的增加,陶瓷激发光谱中Eu-O电荷迁移态的峰值位置从波长252nm处移到波长242nm处,激发光谱中波长414nm与397nm对应的激发峰强度之比先增后降,当烧结助剂BaF_2质量分数为1.0%时达到最大;陶瓷的发光强度先弱后强,当烧结助剂BaF_2质量分数为1.0%时最弱。     

激光焊接金刚石工具用铁钴预合金粉末的制备与性能

采用共沉淀法制备了用于激光焊接金刚石工具过渡层的铁钴预合金粉末,用X射线衍射仪分析其物相组成,用扫描电镜观察其形貌特征;将预合金粉末进行热压烧结后,对其相对密度、硬度、抗弯强度和焊接性能进行了研究.结果表明:制备的粉末为FeCo(α')相,随烧结温度的升高,烧结试样的相对密度略有增大,而硬度有所下降,抗弯强度变化较小;高温烧结试样的焊接性能优于低温烧结试样,在850℃烧结制备的试样焊接强度达到51.6 N·m.     

熔盐法制备镁橄榄石轻质保温隔热材料的物相及性能

以Na2CO3和不同粒径的镁橄榄石粉(分别为44,74,250μm)为主要原料,采用熔盐法分别在900,1 000,1 050,1 100℃下烧结制备了镁橄榄石轻质保温隔热材料,研究了镁橄榄石粉粒径和烧结温度对所制备材料物相组成、密度和抗压性能的影响。结果表明:所有试样的主要物相均为Mg2SiO4、Na2MgSiO4和MgO,但各物相的含量不同;烧结温度越高,镁橄榄石粉粒径越小,烧结试样的显气孔率越低,体积密度越大,抗压强度越高;粒径为74μm的镁橄榄石粉为原料经1 000℃烧结后得到的试样有比较好的气孔分布和较高的强度,其体积密度为1.76g·cm-3,抗压强度为12.31MPa。     

锆酸钙对镁质弥散型透气耐火材料性能的影响

以高纯镁砂为骨料,通过原位合成、直接添加、复合添加锆酸钙三种方法制备了不同锆酸钙含量的镁质弥散型透气耐火材料,研究了锆酸钙添加量和添加方式对该耐火材料性能的影响。结果表明:随着直接添加方式下锆酸钙加入量的增加,试样的透气度、显气孔率和体积密度增大,线收缩率和强度减小,抗热震性能则先增后降,当锆酸钙质量分数达到9%时最高;在三种添加方式下,以原位合成方式添加锆酸钙试样的透气度、显气孔率、体积密度、线收缩率均最大,强度最低,而复合添加方式下试样的烧结性好,强度和抗热震性能最高。     

催化热解三聚氰胺合成竹节状氮掺杂碳纳米管

以三聚氰胺为原料、FeCl_2·6H_2O为催化剂前驱体,应用催化热解法制备竹节状氮掺杂碳纳米管,研究了反应温度和FeCl_2·6H_2O添加量对产物物相组成和显微结构的影响.结果表明:当反应温度为650~800℃时,碳纳米管的生成量及长径比均随反应温度的升高先增后降,其最佳反应温度为750℃;在750℃热解时,随着FeCl_2·6H_2O添加量的增加,碳纳米管的生成量和长径比均先增后减,最佳添加量为三聚氰胺质量的0.50%,在此条件下合成的碳纳米管直径为40~50nm,长度为10~15μm,碳纳米管中氮掺杂量(原子分数)为3.42%,其中石墨型氮的物质的量分数为43.1%.     

Na_2O含量对金刚石砂轮用Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3系陶瓷结合剂性能的影响

采用球磨法制备Na_2O质量分数分别为12.31%,9.31%,7.31%的Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3系陶瓷结合剂,研究了Na_2O含量对烧结前后陶瓷结合剂的物相组成、力学性能、热膨胀系数,以及对陶瓷结合金刚石砂轮抗弯强度的影响。结果表明:较高的Na_2O含量有利于抑制石英相的析出;随着Na_2O含量的增加,烧结后陶瓷结合剂的硬度和抗弯强度降低,热膨胀系数在较低温度(620~640℃)烧结后增大,在较高温度(660~680℃)烧结后先增后降;当Na_2O的质量分数为9.31%、烧结温度为680℃时,所得陶瓷结合金刚石砂轮的抗弯强度最大,为53.5 MPa;3种陶瓷结合剂制备得到的金刚石砂轮具有相似的微观结构。     

原料矿物组成对钙长石-莫来石复相材料物相形成过程的影响

采用不同矿物原料在不同煅烧温度(1 100~1 400℃)下原位合成制备了钙长石-莫来石复相材料,通过物相组成和显微结构分析研究了原料矿物组成对复相材料物相形成过程的影响。结果表明:采用石英(熔融石英或天然石英)、Ca(OH)_2和α-Al_2O_3为原料时,合成过程中首先生成硅灰石和钙黄长石,之后硅灰石再与刚玉和石英反应生成钙长石,莫来石则是在1 350℃由方石英和刚玉反应生成;而以硅灰石或铝酸钙,蓝晶石和苏州土天然铝硅系矿物为原料时,部分钙长石相由原料直接反应生成,莫来石通过二次莫来石化生成;1 400℃煅烧后不同原料合成的钙长石-莫来石试样中均含有莫来石相、钙长石相和少量刚玉相,尺寸较大的莫来石柱状晶体穿插在较细的钙长石晶粒之中。     

Zr(OH)_4添加量对Al_2O_3-MgO浇注料基质显微结构和阻力系数的影响

采用板状刚玉、白刚玉细粉、电熔镁砂、α-Al2O3微粉等为原料,以铝硅凝胶粉为结合剂,制备了Al2O3-MgO浇注料,并浇注成型后于1 600℃×3h烧结;研究了Zr(OH)4添加量对Al2O3-MgO浇注料基质烧结性能、显微结构的影响,并引入多孔介质模型,探讨了基质阻力系数的变化规律。结果表明:适量Zr(OH)4能增大Al2O3-MgO浇注料基质的体积密度,降低显气孔率,缩小平均孔径,增大基质的粘性阻力系数;Zr(OH)4添加量为0.5%(质量分数)时,基质具有较佳的烧结性能(显气孔率24.5%,体积密度2.56g·cm-3),较小的平均孔径(1.71μm)且孔径分布均匀;Al2O3-MgO浇注料基质平均孔径对其粘性阻力系数的影响较显气孔率的影响更大。     

反应烧结制备AION-AIN复相陶瓷及其性能

以AlN和Al2O3为原料、Y2O3为烧结助剂,在氮气气氛下无压反应烧结制备了AlON-AlN复相陶瓷;用XRD及SEM等方法对复相陶瓷的物相组成和显微结构进行了表征;研究了烧结温度、Al2O3及Y2O3加入量对复相陶瓷的烧结性能、力学性能和热导率的影响.结果表明:在1 650～1 800℃范围内反应烧结可以得到AjON-AlN复相陶瓷;其抗弯强度和热导率均随着烧结温度的升高先增大后减小,分别在1 750℃与1 700℃时达到最大值(378MPa,38 W·m-1·K-1);随着Al2O3加入量的增加,复相陶瓷的抗弯强度先增大后减小,当Al2O3加入量为30%时达到最大值,其热导率则随着Al2O3加入量的增加呈明显下降趋势;随着Y2O3加入量的增加,抗弯强度不断增大,而热导率则先增大后减小,在Y2O3加入量为3%时达到最大值41 W·m-1·K-1.     

反应烧结制备AlON-AlN复相陶瓷及其性能

以AlN和Al2O3为原料、Y2O3为烧结助剂,在氮气气氛下无压反应烧结制备了AlON-AlN复相陶瓷;用XRD及SEM等方法对复相陶瓷的物相组成和显微结构进行了表征;研究了烧结温度、Al2O3及Y2O3加入量对复相陶瓷的烧结性能、力学性能和热导率的影响。结果表明:在1 650~1 800℃范围内反应烧结可以得到AlON-AlN复相陶瓷;其抗弯强度和热导率均随着烧结温度的升高先增大后减小,分别在1 750℃与1 700℃时达到最大值(378 MPa,38 W.m-1.K-1);随着Al2O3加入量的增加,复相陶瓷的抗弯强度先增大后减小,当Al2O3加入量为30%时达到最大值,其热导率则随着Al2O3加入量的增加呈明显下降趋势;随着Y2O3加入量的增加,抗弯强度不断增大,而热导率则先增大后减小,在Y2O3加入量为3%时达到最大值41 W.m-1.K-1。     

通过硝酸镍催化热解酚醛树脂制备碳纳米管

以硝酸镍为催化剂前驱体,通过催化热解酚醛树脂的方法制备了碳纳米管;采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了热解温度和催化剂用量对碳纳米管合成的影响。结果表明:热解温度为400℃时,添加质量分数为0.75%镍的酚醛树脂热解产物中无碳纳米管生成;温度在600~1 000℃时,碳纳米管的生成量及长径比均随温度的升高先增后降,最佳生长温度为800℃;在800℃热解时,随着镍添加量的增加,碳纳米管的生成量和长径比均先增大后减小,最佳添加量为酚醛树脂质量的0.75%,此时碳纳米管的直径为30~60nm,长度可达几十微米。     

钡掺杂对Bi1.5ZnNb1.5O7陶瓷结构和介电性能的影响

采用固相烧结法制备了Bi_(1.5-x)Ba_xZnNb_(1.5)O_7(x=0.05,0.10,0.15,0.20,物质的量比)陶瓷,研究了钡掺杂量x对陶瓷烧结性能、结构和介电性能的影响。结果表明:掺杂钡后陶瓷的烧结温度从1 050℃降至960℃,其物相均为单一焦绿石相,且其衍射峰随钡掺杂量的增加向小角度方向偏移;陶瓷的介电常数和介电损耗随钡掺杂量的增加而增大;不同频率下,不同钡掺杂量陶瓷在低温区域均出现介电弛豫现象;介电弛豫峰随钡掺杂量的增加逐渐宽化和平坦化,且向高温方向移动;随着钡掺杂量的增加,陶瓷的弛豫程度先减小后增大,弛豫激活能和温度系数先增大后减小。     

烧结温度对电磁压制Ag-25.5Cu-27Sn钎料显微组织及性能的影响

以纯金属粉末为原料,利用电磁压制技术制备了Ag-25.5Cu-27Sn钎料,并在100~500℃保温30 min进行烧结,研究了烧结温度对钎料相对密度、物相组成、显微组织、熔化特性,以及对其钎焊铜接头微观形貌和抗拉强度的影响。结果表明:随烧结温度的升高,钎料的相对密度先降低后升高,400℃烧结钎料的相对密度高于未烧结钎料的,并生成了稳定的ε_1-Cu_3Sn和ε_2-Ag_3Sn相;烧结使钎料的熔化温度略有提高,400℃烧结钎料的熔化温度比250℃烧结的降低了约4℃;400℃烧结钎料钎焊铜接头焊缝中的气孔数明显较少、组织均匀细小,其抗拉强度比未烧结钎料钎焊铜接头的提高了16%。     

钒添加量对Mo2FeB2基金属陶瓷显微组织和 力学性能的影响

采用真空液相烧结技术制备了Mo_2FeB_2基金属陶瓷,研究了钒添加量(质量分数,0～7.5%)对其组织和力学性能的影响。结果表明:当钒添加量不大于2.5%时,金属陶瓷的孔隙率无明显变化,当钒添加量大于2.5%时,金属陶瓷中的孔隙明显增多,金属陶瓷的致密性下降;钒的添加对金属陶瓷的相组成无显著影响,Mo_2FeB_2硬质相均匀分布在铁基黏结相中;当钒添加量为2.5%时,硬质相呈长条状且明显细化;当钒添加量大于2.5%时,硬质相发生团聚,且形貌由长条状向等轴状转变;随着钒添加量的增加,金属陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧度均先增后降,当钒添加量为2.5%时均达到最大值,分别为90.6HRA、2 350MPa和15.1MPa·m~(1/2)。