Al_2O_3多孔陶瓷的制备及性能

以煅烧α-Al_2O_3微粉为原料、粘土为高温烧成粘结剂、羧甲基纤维素为成型粘结剂,采用模压成型法制备了氧化铝多孔陶瓷,运用TG-DSC、SEM、XRD等手段研究了烧成温度、粘土含量对氧化铝多孔陶瓷微观形貌、物相结构、线收缩率、气孔率及力学性能的影响。结果表明:在烧结温度为1400℃时,氧化铝多孔陶瓷出现液相烧结,1500℃时液相烧结随粘土含量的增加更加明显;粘土在高温下促进了氧化铝多孔陶瓷的致密化使得线收缩率增大、气孔率降低、抗折强度提高。烧成氧化铝多孔陶瓷的主晶相为α-Al_2O_3,并有少量的莫来石相,莫来石由粘土在高温下转变得到。1400℃烧成的氧化铝多孔陶瓷综合性能优异,其气孔率介于28.6%~33.7%之间,抗折强度介于37.0~64.0 MPa之间。     

一种氧化锆增韧莫来石陶瓷材料及制备方法

本发明涉及一种氧化锆增韧莫来石陶瓷材料及制备方法。采用硅酸锆和α相氧化铝为基体,运用现代增韧和增强技术,加入氧化钇、氧化镁、氧化钙和氧化钛为矿化剂,外加莫来石作晶种,改性增强增韧。采用等静压成型技术,使生坯体具有均匀性和致密性。在烧结工艺中采用常压高温抽屉窑一次性烧成,温度均匀且成本低。本发明与氧化铝陶瓷材料相比,具有高强度、高韧性、高耐磨性能,     

液相烧结8YSZ陶瓷的性能研究

以Bi2O3为烧结助剂,利用液相烧结法制备8YSZ陶瓷材料,研究了烧结助剂对材料致密化、相组成、显微结构、力学性能及电学性能的影响.结果表明:烧结助剂的引入显著促进了材料的致密化、降低了烧结温度;引入烧结助剂Bi2O3后,使得ZrO2中的Y2O3含量减少,以致出现了含有单斜相氧化锆的第二相;而材料的致密化和单斜相氧化锆的出现,又使其具有良好的力学性能,同时对电学性能也有一定的影响.     

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.     

添加剂对低温烧结95氧化铝陶瓷性能的影响

采用MnO2-TiO2-CaO-La2O3复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,研究了MnO2添加量对95氧化铝陶瓷烧结性能、力学性能和微观结构的影响。结果表明:当配方中MnO2含量为3.0%时,在1550℃烧结温度下制得的氧化铝陶瓷的综合性能最佳,烧结试样的体积密度达到3.76g.cm-3,试样的抗弯强度和洛氏硬度(HRA)分别达到355.22MPa和84.3。     

利用铝热还原金属铬炉渣制备彩色氧化锆陶瓷

为提升氧化锆陶瓷的使用性能,采用氧化钇稳定的四方氧化锆为基体（yttria stabilized tetragonal zirconia,3Y-TZP）,将铝热法生产金属铬所得炉渣（铝铬渣）按照不同比例（质量分数为5%~15%）加入,利用无压烧结在1 400 ℃保温2 h制备出彩色氧化锆陶瓷。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、显微硬度计及万能材料试验机测试了试样的物相、显微结构及力学性能。结果表明：掺杂铝铬渣可以制备出粉红色系氧化锆复合陶瓷,其物相主要为四方氧化锆、单斜氧化锆和含铬的氧化铝,并且铝铬渣的加入促使更多的四方氧化锆保留到室温。铝铬渣的加入不利于试样的烧结致密性,随着其含量增加复合陶瓷烧结后的体积收缩率降低,基体内出现部分孔隙。但是,铝铬渣的加入提升了试样的力学性能,当其加入量为5%（质量分数）时,氧化锆复合陶瓷的显微硬度和抗折强度均达到最大值,分别为1 755.3 HV和421.3 MPa。     

CeO_2-TiO_2-La_2O_3复合烧结助剂对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷性能影响研究

以氧化锆(3Y-ZrO_2)和氧化铝(Al_2O_3)为主要原料,以CeO_2-TiO_2-La_2O3为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷。探讨了配方组成和烧结温度对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷体积密度、抗弯强度等性能的影响。采用激光粒度仪对氧化铝粉体和氧化锆粉体的粒度大小进行分析,同时采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对烧结样品的物相组成和显微结构进行分析。实验结果表明:本实验所采用的氧化铝和氧化锆粉体纯度较高,符合使用要求。当添加剂中TiO_2加入量为2.0%时,Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷在1450℃烧结后的综合性能最佳,其对应的体积密度和抗弯强度分别为3.73g/cm3和353.83MPa。     

钼纤维对氧化锆复相陶瓷性能影响研究

研究了钼纤维含量对钼纤维-氧化锆复相陶瓷性能的影响。以单斜相为主的氧化锆粉料和钼纤维为主要原料,配以氧化钇和氧化钙为辅料,改变钼纤维的含量,通过球磨、造粒等工艺制得复相陶瓷粉料,将造粒粉料干压制成试样,在1550℃温度下保温5 h烧成并测定其性能。结果表明:当钼纤维含量占复合陶瓷试样总质量的2%时,在适当的烧结温度下,复合陶瓷试样力学性能和抗热震性能达到最佳,试样的体积密度为5.49 g/cm~3,显气孔率为6.20%,抗弯强度为380 MPa,既可以保证足够的界面结合力,同时也能避免纤维结团现象。     

常压烧结SiC陶瓷的研究

研究了以Y2O3、Al2O3为添加剂的SiC陶瓷的常压烧结性能,讨论了烧成温度、添加剂配比对烧结性能的影响,认为添加氧化物的SiC陶瓷烧结属于液相参与下的烧结,烧成失重对致密化的影响十分重要。采用合理的配方组成和工艺制度,可以在1950℃获得相对密度97%以下的致密SiC陶瓷。     

ZrO2—SiO2—Al2O3系复相陶瓷制备及其耐磨性试验研究

利用等离子分解锆英石（PDZ）和锆英粉与Al2O3反应烧结制备了ZiO2-SiO2-Al2O3系复相陶瓷。利用XRD、SEM、反光显微镜、显微硬度计等测试手段，对烧成试样的物相组成、显微结构、显微硬度、气孔状况及耐磨性进行了测试分析与讨论。研究结果表明：含镁助剂的加入促进了反应烧结；由PDZ制备的试样的性能优于锆英粉原料的试样：较佳的原料配比为No.4即Al2O3:PDZ=3:1，其耐磨性优于氧化铝质研磨体，适宜的烧成温度范围是1580℃－1600℃。     

β-Si_3N_4陶瓷复合材料烧结影响因素的分析

由前期研究可知,Si_3N_4-Al_2O_3-Y_2O_3-Al体系在B氧分压条件烧成,即氧分压为0.002MPa时,试样烧结良好。笔者就该体系中影响烧结的主要因素进行研究,探讨了氧化铝的加入量、氧化钇加入量、纳米氧化铝及其加入量、金属Al粉的加入量以及烧结温度等因素对材料烧结性能和显微结构的影响。试验结果表明:烧结温度越高,试样的性能越好。当烧结温度为1650℃,体积密度为3.14g/cm~3,显气孔率为0.7%,常温耐压强度为470MPa时,试样实现了致密烧结。     

ZrO2—SiO2—Al2O3系复相陶瓷制备及其耐磨性试验研究

利用等离子分解锆英石（PDZ）和锆英粉与Al2O3反应烧结制务了ZrO2-SiO2-Al2O3系复相陶瓷。利用XRD,SEM,反应显微镜,显微硬度计等测试手段,对烧成试样的物相相成,显微结构,显微硬度,气孔状况及耐磨性进行了测试分析与讨论,研究结果表明：含镁助剂的加入促进了反应烧结;由PDZ制备的试样的性能优于锆英粉原料的试样,较佳的原料配比为No.4即Al2O3:PDZ=3:1,其耐磨性优于氧化铝质研磨体;适宜的烧成温度范围是1580℃－1600℃。     

矿化剂对莫来石陶瓷影响的研究

本文以粘土、氧化铝粉及硅酸锆等原料为基础配方,外加一定量的矿化剂设计四组配方,并将其分别在1546℃、1558℃、1575℃、1597℃、1611℃、1633℃下烧制,检测其烧成情况。在1575℃下烧结,试样的吸水率及孔隙率较高,体积密度不低,因而选用1575℃为参考烧成温度。在该温度下,随着配方中的矿化剂含量的增大,试样中的第三相也逐渐升高,第三相的含量为矿化剂含量的两倍;试样的SEM照片显示,随着矿化剂含量的升高,莫来石及第三相晶体发育的愈大,试样的强度也逐步提高,3#配方的强度最高,而4#配方的强度保持率最高。     

ZrO_2-SiO_2-Al_2O_3系复相陶瓷制备及其耐磨性试验研究

利用等离子分解锆英石(PDZ)和锆英粉与Al_2O_3反应烧结制务了ZrO_2－SiO_2－Al_2O_3系复相陶瓷。利用XRD、SEM、反应显微镜、显微硬度计等测试手段,对烧成试样的物相相成、显微结构、显微硬度、气孔状况及耐磨性进行了测试分析与讨论。研究结果表明：含镁助剂的加入促进了反应烧结;由PDZ制备的试样的性能优于锆英粉原料的试样;较佳的原料配比为No.4即Al_2O_3:PDZ=3:1,其耐磨性优于氧化铝质研磨体;适宜的烧成温度范围是1580℃～1600℃。     

ZrO2陶瓷的微波烧结制备及其性能

以微波热解制备的氧化锆粉体为原料、氧化钇为烧结助剂,采用微波烧结方式制备氧化锆陶瓷,研究了不同氧化钇含量对氧化锆陶瓷的微波烧结行为、物相组成、显微结构及致密化的影响。结果表明:在微波烧结过程中,随着Y_2O_3含量的增加,ZrO_2陶瓷的物相从m-ZrO_2逐渐转变为m-ZrO_2与t-ZrO_2(c-ZrO_2)并存,且ZrO_2陶瓷的晶粒随着烧结助剂含量的增加而逐渐变小,样品致密度下降。当烧结温度为1 450℃时,微波烧结获得的未添加烧结助剂的样品致密度达到99%,远远高于传统电阻烧结所获得样品的致密度。     

热压烧结BN-AlN复相陶瓷致密化研究

研究了热压烧结BN-AlN复相陶瓷的致密化行为，研究了添加剂的加入量、AlN第二相的含量以及热压温度、保温时间等工艺参数对复相陶瓷致密化的影响。结果表明：当Y2O3的添加量为10％，AlN加入量为50％时，在1900℃，保温2h，压力为30MPa，N2气氛下可以制备出致密的BN—AlN复相陶瓷，对BN—AlN的相组成及显微结构进行了观察分析。     

添加剂CMS对莫来石陶瓷的影响

本文以粘土、氧化铝粉及硅酸锆等原料为基础配方,在陶瓷成型过程中,以CMC和CMS为添加剂,在确保陶瓷成型正常的前提下,考察CMS对陶瓷的影响。成型添加剂分别为:2.5%的CMC,2.0%的CMC加0.5%的CMS,1.75%的CMC加0.75%的CMS,试验结果表明:随着CMS加入,氧化钠及玻璃相的含量逐渐降低,晶相的含量随之增大;但CMS过量时,晶体异常长大,烧结性能降低,烧结体的抗弯强度和强度保持率有所降低。     

高强度中铝耐酸陶瓷的微观结构和性能研究

以工业氧化铝为主要原料,系统研究了原料配方组成、烧结温度、保温时间、毒重石添加等对耐酸用中铝陶瓷微观结构和性能的影响.结果表明:A和C配方在烧结温度为1360℃时,其弯曲强度即高于230MPa,可以满足使用要求;随烧结温度的升高,A组分的力学性能先增加后降低,这主要是由于材料中刚玉相的含量先增加后减小,而钙长石和玻璃相含量增加所致;在1380℃时,延长保温时间可促进晶体发育,有利于形成致密的网络结构;添加毒重石不仅有利于烧结,而且能够形成立体网络结构,从而提高陶瓷的机械性能.     

多晶氧化铝纤维对莫来石—氧化锆陶瓷材料的增强研究

以电熔莫来石、半稳定氧化锆和α-氧化铝微粉为主要原料,制备莫来石—氧化锆陶瓷材料。在材料中分别外加了（V%）0、5%、10%、15%和20%的多晶氧化铝纤维,并将试样在1500℃保温3h烧成,制备出氧化铝纤维增韧的莫来石—氧化锆复相陶瓷。研究了氧化铝纤维对试样的加热线收缩率、常温耐压强度、常温抗折强度和热震稳定性的影响。结果表明：加入适量的多晶氧化铝纤维能够显著降低莫来石—氧化锆复相陶瓷的加热线收缩率,大幅度提高其常温抗折强度和热震稳定性,而常温耐压强度只有轻微下降。     

外加莫来石晶须增强80氧化铝瓷工艺研究

对莫来石晶须增强80氧化铝陶瓷的工艺制备和对力学性能改善进行了实验和分析,通过固相烧结法制备出一定长径比的晶须,研究了球磨工艺对晶须分散性能的影响,通过改变成型压力和烧结温度的单因素实验发现,随着成型压力和烧成温度的提高试样的烧结性能和力学性能均能提高,但当温度超过1450℃以后,烧成温度的提高会损害试样的力学性能。