凝胶注模成形空心叶片用氧化铝陶瓷型芯性能研究

采用凝胶注模成形方法制备氧化铝陶瓷型芯材料,研究其气孔率、体积密度和室温抗弯强度随固相体积含量和烧结温度的变化规律。结果表明,在所研究的固相含量范围内,随着固相含量的不断增加,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。在所研究的烧结温度范围内,随着烧结温度的不断升高,氧化铝陶瓷型芯的气孔率逐渐减小,体积密度和抗弯强度逐渐增大。当固相含量为50vol.%,在1 300℃烧结后,型芯样品的抗弯强度为13.3 MPa;在1 600℃烧结后,型芯样品的抗弯强度增加到57.6 MPa。     

电熔莫来石含量对硅基陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为基体,电熔莫来石为矿化剂,石蜡为增塑剂,通过热压注法制备硅基陶瓷型芯,研究了电熔莫来石添加量对硅基陶瓷型芯综合性能的影响。研究结果表明:随着电熔莫来石含量的增加,样品的室温抗弯强度、高温抗弯强度、高温挠度逐渐降低,收缩率随电熔莫来石含量的增加先减小后增大,显气孔率随电熔莫来石含量的增加先增大后减小。当电熔莫来石的添加量为10%时,型芯样品的综合性能最佳,其收缩率为0.83%,显气孔率为31.49%,体积密度为1.50 g/cm~3,室温抗弯强度为12.28 MPa,高温强度为18.17 MPa,高温挠度为0.95 mm。     

稀土氧化钇基陶瓷型芯材料的制备研究

通过改变硅树脂含量、烧结温度和保温时间,研究其对稀土Y_2O_3基陶瓷型芯性能的影响规律。试验结果如下:随硅树脂含量增加,样品的体积密度逐渐减小,抗弯强度逐渐降低;随烧结温度升高,样品的体积密度逐渐增加,气孔率逐渐减小,抗弯强度逐渐增大;随保温时间延长,样品的体积密度和抗弯强度呈逐渐上升的趋势,气孔率先下降在保温1 h后无明显变化。当硅树脂含量为3%,烧结温度为1 600℃,保温时间为240 min时,样品的综合性能最佳,其抗弯强度为50.77 MPa,气孔率为21.13%。     

方石英的含量对氧化硅陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为基体,方石英为矿化剂,陶瓷铸造蜡为增塑剂,利用热压注法制备了氧化硅陶瓷型芯,研究了方石英添加量对氧化硅陶瓷型芯性能的影响。研究结果表明:随着方石英添加量的增加,陶瓷型芯样品中石英玻璃析晶含量先增大后减小,样品的收缩率及高温挠度逐渐减小,高温强度先增加后减小,显气孔率随方石英添加量的增加逐渐增大。经验证,在烧结温度为1 200℃下,方石英的最佳添加量为5%时,氧化硅陶瓷型芯的综合性能最好。     

硅树脂粘结球形SiO_2陶瓷型芯的制备及性能研究

以球形SiO_2颗粒为基体、硅树脂为粘结剂,通过干压法制备多孔SiO_2陶瓷型芯,研究了硅树脂添加量和烧结温度对陶瓷型芯性能的影响。研究结果表明:硅树脂作为粘结剂通过交联、裂解从而实现对球形SiO_2颗粒的包覆和粘结,明显改善了球形SiO_2颗粒的烧结性能。在1 350℃烧结温度下,随着硅树脂含量增大,型芯样品的失重率不断增大,收缩率反而不断减小;在硅树脂含量为20%时,收缩率仅为0.42%,能较好地保证型芯的尺寸精度;硅树脂含量为10%时,在1 300℃烧结2 h,陶瓷型芯室温抗弯强度为11.8 MPa、线性收缩率为0.49%、显气孔率为30.9%,综合性能最佳。     

预加方石英粒度对SiO2基陶瓷型芯性能的影响

方石英作为高温增强相加入到SiO2基陶瓷型芯的基体材料中,以热压注法制备SiO2基陶瓷型芯,研究了预加方石英粒度对SiO2基陶瓷型芯性能的影响。分析了方石英粒度对SiO2基陶瓷型芯孔隙度和高温抗蠕变性能的增强机理。结果表明,随着方石英粒度减小,SiO2基陶瓷型芯的显气孔率逐渐增大,室温抗弯强度和高温挠度逐渐降低。当方石英粒度为13μm时,SiO2基陶芯的显气孔率达到最大值、高温挠度达到最小值,分别为42.30%和0.14mm。     

硅酸铝纤维对氧化硅陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为原料，添加不同含量的硅酸铝纤维，通过热压注成形法制备出不同硅酸铝纤维含量的氧化硅陶瓷型芯试样，探究了不同硅酸铝纤维含量对氧化硅陶瓷型芯析晶和性能的影响规律。结果说明：随着硅酸铝纤维含量的增加，型芯试样的收缩率逐渐减小，气孔率逐渐增大，方石英含量逐渐增多，而体积密度基本不变；试样的室温和高温抗弯强度随着纤维含量的增加先增大后减小，高温挠度逐渐减小。当硅酸铝纤维含量为3wt.%时，型芯的综合性能最佳，收缩率为1.0%、气孔率为29.23%、体积密度为1.62 g/cm³、室温抗弯强度为23.36 MPa、高温抗弯强度为31.39 MPa以及高温挠度为0.69 mm。综上所述，硅酸铝纤维的加入不仅显著降低了氧化硅陶瓷型芯的收缩，还有效改善了其室温、高温抗弯强度以及高温抗蠕变性能。     

蓝晶石对氧化铝基复合陶瓷型芯性能的影响

在刚玉粉料中添加蓝晶石,利用原位合成方法制备了氧化铝基复合陶瓷型芯,讨论了蓝晶石含量以及烧结制度对氧化铝基复合型芯几种性能的影响.结果表明:烧结温度对氧化铝基复合陶瓷型芯蠕变性能影响较大,蓝晶石含量变化影响次之;随着蓝晶石含量增加,陶瓷型芯气孔率增加,线收缩率减小,线膨胀系数减小.随着烧结温度增加,陶瓷型芯气孔率减小,线收缩率增加.     

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。     

多孔镁基陶瓷型芯的性能研究

利用干压法制备了多孔氧化镁基陶瓷型芯样品,研究了不同A12O3的添加量、烧结温度、陶瓷腐蚀温度和酸液浓度对样品性能的影响.结果表明:当Al2O3添加量为15wt.％时,经1600℃烧结保温2h的样品综合性能最好,此时样品的线收缩率为1.99％,抗弯强度为11.41 MPa,气孔率为34.25％;经1 600℃/2h烧结的样品,在1 000℃时高温强度为25.94 MPa,要比经1 500℃/2 h烧结的样品高;该材料的高温强度随温度升高而逐渐下降;该材料的腐蚀效果在CH3COOH浓度为40wt.％和温度为150℃时较佳.     

MgO和SiO2烧结添加剂对陶瓷刚玉磨料性能的影响

以氧化镁和氧化硅为烧结添加剂，利用无压烧结工艺制备了陶瓷刚玉磨料。借助扫描电子显微镜和金刚石静压强度测定仪等测试设备，研究了氧化镁、氧化硅配比的变化对陶瓷刚玉磨料显微结构、力学性能和烧结温度的影响。实验结果表明，提高添加剂中氧化镁成分的相对含量，晶粒呈明显各向异性生长：随着添加剂中氧化镁含量的相对增加，磨料单颗粒抗压强度先增加后降低；磨料的烧成温度随添加剂中氧化镁含量的增加逐渐升高。     

Stability of calcium silicate in basic solution

1　INTRODUCTIONInaluminaproductionbysinteringprocess ,themoleratioofCaO/SiO2 isabout 2inordertoform β 2CaO·SiO2 .The β 2CaO·SiO2 existsrelativelystablyintheleachingprocess ,andthendischargestogetherwiththeredmud .Butsomeβ 2CaO·SiO2 istobede composed ,andthenconvertsintohydrategarnetorsodiumhydratealumino silicate .Thisprocessisoftencalledasthesecondaryreaction .Therearetwodiffer entopinionsinthecauseofdecompositionofβ 2CaO·SiO2 ,thefirstisthatβ 2CaO·SiO2 isdecompo…     

低硅烧结矿粘结相强度的影响因素

为了探明低硅烧结矿粘结相强度的影响因素,进行了微型烧结试验和矿物组成及显微结构的检测。研究结果表明,影响粘结相强度的主要因素是SFCA与赤铁矿含量之和、玻璃相含量和烧结矿结构,并得出粘结相强度最高的条件：最高烧结温度为1280℃、碱度为2．8、w（MgO）为1．0％、w（CaF2）为0．8％、w（SiO2）为4．4％及w（Al2O3）／w（SiO2）为0．15。     

利用Al氧化反应修复陶瓷宏观裂纹

基于金属Al在高温下氧化形成氧化铝并伴随体积膨胀的效应，利用该体积膨胀抵消烧结致密化导致的体积收缩，设计了Al、Al2O3为主要组成、少量的Y2O3和SiO2为烧结助剂的填充相组分，以95氧化铝方形小坩埚模拟陶瓷宏观裂纹，进行了陶瓷宏观裂纹的修复研究。通过比较Al含量、烧成温度和升温制度对填充组分膨胀量和修复界面微观结构的影响，证实氧化物陶瓷宏观裂纹可通过选择适宜的Al／Al2O，填充组分实现修复。     

SiO2含量对YSZ陶瓷在高温时效中烧结性的影响

研究了SiO2含量对YSZ陶瓷在不同温度下时效后的烧结速率影响,同时研究了其对YSZ时效过程中的结构形貌和性能变化的影响。实验中以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,制备了SiO2含量不同且有约10%气孔的YSZ陶瓷块体,并在不同温度下热处理180 h。通过扫描电镜(SEM)表征了样品的微观形貌,并使用阿基米德法测试得到样品气孔率,同时表征了样品高温时效后的相组成、力学及热学性能的变化。通过交流阻抗谱法初步判断了SiO2在YSZ陶瓷晶界上的分布。研究发现,0.3%(质量分数,下同)SiO2的引入将会使YSZ晶粒尺寸变大且气孔率显著降低,同时其硬度、杨氏模量及热导率的变化率明显较未添加SiO2的要快。     

Microstructure of Al_2O_3/SiO_2 ceramic core nano-composites

1　INTRODUCTIONThedevelopmentofnewgenerationofhighper formanceaeroengineneedstoimprovethecombustiblegastemperaturegreatly[15] ,andtheadoptionofhol lowgascoolingbladeisanimportantmethod[6 8] .Butthekeyofproducinggascoolingbladewithhighcoolingefficiencyisthepreparationofceramiccorewithhighproperties .Withtheincreaseofthecoolingefficiencyofthegasblade ,thepropertydemandoftheceramiccoresbecomeshigherstepbystep .The propertiesoftheceramiccorearedeter minedbyitsmaterials.Ceramiccoresmainlyinclu…     

低熔化温度可切削玻璃陶瓷的成分研究

低熔点氧化物Li2O和ZnO使SiO2-Al2O3-MgO—K2O-B2O3-Li2O-ZnO-F系的熔化温度和析晶温度大大降低。ZnO还有扩大玻璃形成区的作用，使较高Li2O含量的玻璃可以获得透明。通过优选SiO2，Al2O3和MgO的成分，得到的玻璃陶瓷中除有足够数量的互相搭接良好的云母晶体外，还可以获得堇青石的晶体，它们分布在的云母晶体之间，使玻璃相减少。从而减小了晶体间的平均自由程，提高了可切削玻璃陶瓷的强度。     

Influence of Sintering Temperature on Microstructure and Mechanical Properties of Al_2O_3 Ceramic via 3D Stereolithography

In this work,aluminum oxide(Al_2O_3) ceramic samples were fabricated by 3D stereolithography printing.Printing process was followed by debinding and sintering.In addition,the effect of sintering temperature on micro structure and properties was investigated.Flexure strength was observed to increase with increasing sintering temperature due to fewer pores,fewer defects and stronger grain boundary bonding of samples at higher sintering temperatures.Maximum flexure strength of 138.5 MPa was obtained when sintering temperature was 150℃.Furthermore,the shrinkage along length direction decreased with the decreasing sintering temperature until reaching minimum value of 1.02% after sintering at 1200℃.After sintering at 1280℃,flexure strength was 24.0 MPa and the shrinkage along length direction was 2.1%,which meets demands of ceramic core.     

Effect of nonuniform sintering on mechanical and thermal properties of silica-based ceramic cores

During sintering of the silica-based ceramic core of turbine blades, a phenomenon called “nonuniform sintering” occurs that negatively affects the thermal and mechanical properties of the core. Standard samples of silica-based core were prepared by an injection molding method and sintered with alumina backfilling powder with different sodium contents. The effect of sodium content on the nonuniform sintering of silica-based cores and the thermal and mechanical properties was evaluated. Results show that the sintering level and the content of α-cristobalite in the surface layer are significantly higher than that of the sample interior. A considerable number of microcracks are found in the surface layer due to the β to α-phase transition of cristobalite. As the sodium content in the alumina powder decreases, the level of the nonuniform sintering and the amount of crystallized cristobalite in the surface layer decrease, which is beneficial to the thermal expansion and flexural strength at ambient temperature. The flexural strength and thermal deformation at high temperature are improved by reducing the surface cracks, but deteriorated with the decrease of the cristobalite crystallization when the surface cracks are macroscopically invisible.