水基流延工艺制备氧化铝生带材料研究

利用水基流延法，选用纯丙乳液作为粘结剂，成功制备出表面光滑、结构均匀、柔韧性良好、强度较高的Al2O3生带材料，并发现当分散剂聚丙烯酸铵（PAA-NH4）含量为2．5％（质量分数）、粘结剂纯丙乳液用量为27％～28％（体积分数）、pH值为9．5～10时可制备出稳定性良好、流动性适宜的α-Al2O3的水基流延浆料。对纯丙乳液进行了DTA和TGA热分析，在此基础上确定流延素片的排胶温度在500℃；将该工艺制备的α-Al2O3流延素片在1650℃并保温2h的烧结条件下，获得了强度和致密度都较高的烧结体，其中烧结较好的流延片的相对密度达到94．5％。     

乳胶+PVA体系水基流延成型99氧化铝陶瓷材料

研究了乳胶+PVA复合粘结剂体系水基流延浆料制备99氧化铝陶瓷基片.通过研究浆料pH值、分散剂、粘结剂的比例等因素对水基流延浆料流变学性能的影响,得到了水基流延浆料的最佳配比范围.当pH值为9.0时,分散剂PAA含量为粉料的0.8%(质量分数)时能获得固含量为55vol%、稳定分散的氧化铝浆料.研究表明PVA与乳胶的化学相容性好,采用两种粘结剂复合,可以互补不足.加入复合粘结剂4.5%(质量分数) (乳胶:PVA=7:3),制备出的99氧化铝素坯片其厚度可在50～1000 μm之间进行调控,素坯相对密度可以达到56%左右.制备的流延片在烧结温度1650 ℃、保温2 h的条件下获得了相对密度为98.5%、平整、半透明的99氧化铝陶瓷基片.     

LTCC水基流延生带材料的制备与叠层性能

利用硼硅酸盐玻璃和氧化铝陶瓷复合制备了相对介电常数为7～9的LTCC材料粉体,利用苯丙乳液作为粘结剂,甘油作为增塑剂,成功制备出了浆料固含量高、稳定性好的水基流延浆料; 该工艺制备的生带材料表面光滑,强度高,且容易在室温下叠层,经过850～900 ℃烧结,其相对体积密度最高可以达到96%以上;以上述LTCC生带为原材料,在室温条件下制备了烧结性能良好的叠层器件,具有很好的应用前景.     

水系流延氧化铝基片技术研究

研究了氧化铝的水系流延技术.研究表明通过使用聚丙烯酸(PAA)作为分散剂、聚乙烯醇(PVA)作为粘结剂、聚乙二醇(PEG)作为塑性剂、控制浆料pH值为9.0～10.0可制备出具有稳定分散、有适当黏度的浆料.该浆料流延、干燥后可以得到表面光滑、无裂纹、组分均匀、强度高、柔韧性好的流延坯片.烧结后所得到的99.5Al2O3陶瓷基片表面光滑,平整、烧结致密度高达到99%.     

添加镍对低碳Al_2O_3-ZrO_2-SiC-C连铸耐火材料制备及性能的影响

以电熔刚玉、α-Al2O3、锆英石、活性炭和天然石墨为原料,镍粉为添加剂,采用反应烧结法在1 500℃保温3 h制备出低碳Al2O3-ZrO2-SiC-C复合耐火材料。对其相组成、烧结性和常温耐压强度进行了研究。结果表明,制备的耐火材料主要由刚玉、t-Zr0.92Y0.08O1.96、β-SiC和石墨组成;添加镍粉可改善耐火材料的烧结性,显著提高其耐压强度;添加质量分数为5%的镍粉后,材料的耐压强度达26.5 MPa,约是不含添加剂试样的2.6倍。     

CrO3添加量对Al-Si涂层抗氧化性影响

用无机盐料浆法在镍基高温合金K4104表面制备了Al-Si涂层。通过改变粘结剂中铬酐(CrO3)的加入量得到三种不同成分的Al-Si涂层。用静态氧化增重法对Al-Si涂层进行了1000℃的抗氧化性试验，用SiRion扫描电镜对涂层的表面形貌和截面组织形态进行分析研究。结果表明。三种成分的Al-Si涂层1000℃均具有良好的抗氧化性。Al-Si涂层表面经短时间氧化后生成了连续的亚稳态θ-Al2O3氧化膜，随着氧化时间的延长，亚稳态的θ-Al2O3向稳态的α-Al2O3转变。添加少量CrO3制备的Al-Si涂层θ-Al2O3向α-Al2O3转变所需的时间最短，而且生成的α-Al2O3氧化膜最致密，其涂层的抗氧化性优于添加大量CrO3制备的Al-Si涂层和不添加CrO3制备的Al-Si涂层。     

添加Al_2O_3对Ti_3SiC_2复合材料性能的影响

采用反应热压烧结法制备Ti3SiC2-Al2O3复合材料,研究热压温度和Al2O3含量对Ti3SiC2-Al2O3复合材料相组成、力学性能及抗氧化性能的影响。结果表明:采用反应热压烧结,可以在1450℃烧结得到致密度高、性能良好的Ti3SiC2-Al2O3复合材料。添加Al2O3可以起到第二相增强的作用,从而提高材料的强度。随着添加量的增加,复合材料的力学性能先提高后降低,当Al2O3添加量为20%(质量分数)时断裂韧性达最大值(7.10 MPa-m1/2),当Al2O3添加量为30%时抗弯强度达最大值(512 MPa)。Al2O3在高温下与TiO2反应生成具有耐高温和高抗热震性能的Al2Ti O5,可以有效提高Ti3SiC2基复合材料高温抗氧化性能。     

α-Al2O3对陶瓷结合剂强度的影响及其作用机理

在陶瓷磨具的制作过程中,α-Al2O3经常作为一种填料加入到陶瓷结合剂中,用以改善陶瓷磨具的强度、烧结温度等性能.本文以α-Al2O3的加入量对陶瓷结合剂结合性能的影响为研究对象,通过测试不同温度、不同配比的陶瓷试条的抗折强度及晶相分析,深入探讨陶瓷结合剂的结合机理及α-Al2O3在其中所起的作用,并找出其中规律.研究表明,通过加入α-Al2O3提高结合剂的黏度,可有效防止试条在烧结过程中变形的发生,随着α-Al2O3的加入量的增加,结合剂强度会呈现一个先上升后下降的趋势,在某一特定黏度下结合强度将达到最大值;随着烧结温度的升高,需要加入更大比例的α-Al2O3粉,来调节其黏度,这使得不同温度下烧结的试条强度的峰值所在位置发生偏移;在高于750℃下烧结,α-Al2O3可以与陶瓷结合剂中的Li-Si-O相发生反应生成LiAl(SiO3)2微晶玻璃相,该晶相在陶瓷结合剂中形成的微晶玻璃相起到钉扎裂纹的作用,防止其扩散、延伸,有助于增强陶瓷磨具强度.     

固相含量对Li1.075Nb0.625Ti0.45O3陶瓷水基流延成型浆料及膜片性能的影响

研究了Li1.075Nb0.625Ti0.45O3微波介质陶瓷的水基流延成型工艺,制备出了分散性良好的,适合流延成型的水基浆料.重点研究了浆料的固相含量对浆料的流变行为以及成型后膜片的拉伸性能和孔隙率分布的影响.结果表明,随着固相含量的增加,流延浆料由牛顿型流体逐渐转变为剪切变稀型流体,浆料的粘度急剧增加,并且浆料不存在的触变性.对膜片的拉伸性能测试表明,随着浆料固相含量的增加,膜片的拉伸强度有所增大,但是断裂伸长率不断降低.膜片的孔隙率随着固相含量的增大而降低,膜片的密度有所增加.最后采用SEM对烧结前后的流延膜片进行了表征.     

BNNTs/B_4C层状复合材料的制备与性能研究

以碳化硼(B4C)粉为主要原料,硼(B)粉为烧结助剂,氮化硼纳米管(BNNTs)为补强增韧剂,聚乙烯亚胺(PEI)为分散剂,羟丙基甲基纤维素(HPMC)为粘结剂,聚乙二醇(PEG)为增塑剂,采用水基流延成型工艺和热压烧结法制备出BNNTs/B4C层状复合材料。研究了固含量、分散剂含量、增塑剂与粘结剂质量比值(R值)对流延浆料粘度的影响。采用硬度计、万能试验机、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对样品进行了表征。实验结果表明:当PEI、HPMC、PEG的加入量分别为1.5%、5%和5%(质量分数,下同)时可获得固含量为45%的B4C水基流延浆料。样品于2050℃、30 MPa下热压30 min可获得致密度高达97.5%的BNNTs/B4C层状复合材料,其维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性分别达38.2 GPa、516.34 MPa和6.97 MPa·m1/2。