工业窑炉硅酸铝轻质高温保温隔热材料的制备

以硅酸铝活性粉体为胶结料,以二氧化硅为矿物质添加物,经物理发泡形成多孔泡沫型坯,干燥后高温煅烧,制备一种耐高温的轻质保温隔热材料。设计干密度为260 kg/m~3,材料基本配比及工艺为200 g高铝耐火水泥,60 g二氧化硅粉体,100 mL水,水灰比0.5,定容体积1 L,烧结温度1180℃,烧结时间2 h。对烧结体进行了性能测试,测试结果表明,烧结体干密度268 kg/m~3,抗压强度4.2 MPa,1000℃下导热系数0.06 W/(m·K),吸水率3%,作为工业窑炉保温隔热材料性能优良。     

ZrO2纳米颗粒对PEO涂层微观结构及热物理性能的影响

目的 提高PEO涂层的热物理性能.方法 以活塞主流材料——高硅铝合金(ZL109)为基体,在硅酸盐系电解液中,添加不同浓度的ZrO2纳米颗粒,制备一系列ZrO2/Al2O3复合PEO涂层,并通过涡流测厚仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析ZrO2纳米颗粒对涂层生长、微观形貌、元素组...     

ZrO2／Ni阶梯热障涂层的热冲击行为

研究了ＺｒＯ２／Ｎｉ阶梯热障涂层在火焰喷烧和水淬炳途中热冲击条件下的失效行为,建立了梯度热障涂层在火焰喷烧和水淬热冲击条件下一维温度场应力场的解析模型,实验结果表明,涂层的抗热冲击能力在火焰喷烧条件下随层次折增加而增强,在水淬热冲击条件下却随层次的增加而降低,证实涂层的抗热冲击能力与热冲击条件有关,并取地表面换热系数的大小与方向,故评价涂层的抗热冲击能力时须合理选择热冲击条件,按梯度设计,能大大提     

ZrO2热障涂层及其内应力的研究

本文分为两部分；第一部分介绍结合层及ZrO2稳定剂的发展。第二部分主要介绍ZrO2·Y2O3的残余应力的研究状况及其失效机理。     

热载荷下A1203—球铁、ZrO2—A1—Si合金，以及ZrO2球铁热障涂层中热应力的产生的比较

表面处理技术如等离子喷涂、物理气相沉积、化学气相沉积已经被方便得用来制备用于高科技应用方面的复合涂层。高温涂层的目的主要有两点，第一是保护基体材料免受侵蚀，第二是提高耐磨性，另外对于热障涂层还有第三个功能就是使基体材料免受高温。在本研究中，用有限元方法对A1203—球铁、ZrO2—A1—Si合金，以及ZrO2球铁热障涂层在热载荷下的热应力产生和发展进行了分析，涂层与基体的厚度比为1／10，ZrO2球铁之间的梯度层为NiAl，NiCrAlY和NiCoCrAlY，这些因素都考虑到模型中去，计算了关键的界面区域(涂层/中间层/基体)的名义应力和剪切就布告并进进行了比较，结果表明ZrO2球铁的抗热冲击性能最好。此外，梯度层对热应力的产生程度有显著影响。本研究也表明，有限元方法可以用于优化陶瓷涂层的设计和生产。     

超高强度钢热成形过程中的接触热阻

接触热阻作为超高强度钢热成形过程中重要的参数之一,其取值直接影响相关数值模拟结果的准确度。该文在参阅大量文献的基础上,对接触热阻的传热机理进行综合评述;分析了热成形过程中压力、温度等因素对接触热阻的影响;介绍了国内外研究的若干理论模型。对已报道的科研工作进行了总结,提出了今后的研究方向。     

ZrO2陶瓷的动态力学性能研究

研究了ZrO2(2Y)陶瓷材料的常规力学性能和动态力学性能,并对其显微组织结构进行了分析.实验结果表明,复合材料是一种应变率敏感的材料,其动态压缩强度明显高于静态值.复合材料的动态损伤破坏机理表现为应力、应变、惯性效应、摩擦、温度等多种因素共同作用的结果,与静态情况有较大的差别.     

ZrO2热喷涂层基体界面的氧化问题

在钢铁基体上喷涂陶瓷层，在陶瓷一钢的界面上钢的一侧，氧化往往是不可避免的。本研究发现，基体界在的氧化对于涂层的结合并不总是有害的，如果控制恰当，可使涂层结合强度适当提高．这在实际应用中是很有实际意义的。     

Al2O3—ZrO2陶瓷的研究

本文主要对Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２陶瓷材料进行了研究。利用化学法制备了Ａｌ２Ｏ３和ＺｒＯ２微粉，并对两种微粉的性能进行了测试，利用常压氧化气氛烧结技术制备了Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２陶瓷材料，并对其力学性能进行了评价，在我们的试验条件下，研制的Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２陶瓷材料的力学性能分别为：维氏硬度Ｈｖ＝１２ＧＰａ，弯曲强度σ＝１０５０ＭＰａ，断裂韧性ＫＩＣ＝１２．２ＭＰａｍ＾１／２，杨氏模量Ｅ＝２５８ＧＰａ     

ZrO2涂层在坦克局部隔热隐身中的应用研究

针对坦克局部隔热隐身问题,选取了ZrO2为隔热层、NiCoCrAlY合金和混合特殊添加剂的TiC-Ni作为过渡层,设计了两种涂层结构.采用等离子喷涂和氩弧焊辅助自蔓延压力堆焊技术制备了两种涂层钢板.其中,后者涂层厚度达到5mm,实测隔热温度最高为94℃.在某型号坦克上应用实验结果表明,隔热效果良好.     

Mo2FeB2金属陶瓷-钢覆层材料的制备及性能研究

以FeB、Mo、Fe等粉末为主要原材料,采用真空液相烧结技术,制备了Mo_2FeB_2金属陶瓷-钢覆层材料,并对其界面组织、耐磨性和界面相容性进行了研究。结果表明,Mo_2FeB_2金属陶瓷主要由Mo_2FeB_2硬质相和γ-Fe粘结相构成,组织致密,显微硬度高达1600HV0.5。Mo_2FeB_2金属陶瓷-钢覆层材料界面是无缺陷的冶金结合,具有良好的界面相容性。在界面存在一个从高硬度到低硬度的渐变过渡区。磨损试验表明,Mo_2FeB_2金属陶瓷-钢覆层材料具有比YG8硬质合金更好的耐磨性。     

相含量的变化对氧化锆陶瓷性能的影响

研究了氧化钇含量对氧化锆陶瓷相含量和性能的影响 ,分析了性能变化的原因和传统抗热震理论的不足 ,同时简化了急热急冷条件下抗热震系数的计算。结果显示 :氧化钇含量为 2 5mol,%时 ,15 80℃× 1h常压烧结的氧化钇稳定氧化锆陶瓷的抗热震性最佳 ;氧化钇含量为 3 0mol,%时 ,材料的综合力学性能最佳 ;氧化钇含量为 3 5mol,%时 ,材料的线膨胀系数最大 ;在急热急冷条件下 ,对于相组成不同的同种材料而言 ,材料的抗热震性可简单表述为抗弯强度和线膨胀系数的函数     

ZrO2对Mo-Al2O3金属陶瓷性能的影响

对添加1．0％～5．0％（质量分数，下同）ZrO2的金属陶瓷强度测试表明，随着ZrO2含量的增加，材料的强度提高，添加量为3．5％时的材料强度达到最高，超过3．5％后材料强度呈下降趋势。材料中添加4％ZrO2的陶瓷晶粒比不含ZrO2的材料略大，但对材料的氧化趋势没有影响。含ZrO2的Mo-Al2O3金属陶瓷热电偶保护套管在N2保护下的1700℃左右比不含ZrO2的套管使用寿命长1倍以上。     

纳米ZrO2-Y2O3-La2O3热障涂层的结构与性能研究

采用喷雾造粒工艺在纳米ZrO2-8wt％Y2O3(8YSZ)基体中添加了纳米La2O3,并进行团聚、热处理,作为喷涂喂料.NiCrAlY(Ni-25Cr-5Al-0.5Y,wt％)作为粘结层材料,采用等离子喷涂技术制备热障涂层.对涂层的组织结构和性能进行了表征与分析.结果表明:喷涂后涂层相组成只有稳定的t相;涂层具有典型的等离子喷涂结构;添加纳米LaO3能够降低涂层的热导率,且涂层的结合强度随掺杂量的增多而提高.     

微乳液法合成纳米氧化锆粉体的结构与性能

采用水/环己烷/Triton X-100/正己醇四元油包水体系,通过反相微乳液法制备了纳米ZrO2粉体,用XRD,TEM等对所制备的纳米粉体进行了表征,研究了煅烧温度、pH值、陈化时间对ZrO2纳米粒子结构与性能的影响.结果表明,以单斜相为主的ZrO2纳米粉体,其晶粒尺寸可控制在20 nm左右;随着煅烧温度的提高,ZrO2的结晶程度逐渐提高;随着pH值的提高,少量四方相ZrO2全部转化为单斜相;随着陈化时间的增加,ZrO2颗粒尺寸变大.     

TiC弥散强化2A50铝基复合材料性能的研究

采用原位合成法制备了TiC颗粒弥散强化2A50铝基复合材料.研究了TiC对材料力学件能及耐磨损性能的影响.结果表明,加入TiC颗粒后.合金铸态组织细化,室温抗拉强度和屈服强度得到一定程度提高;高温下.合金的拉伸性能随TiC加入量增加而变化的规律与室温相似.合金中TiC颗粒的引人大大提高了合金的耐磨性能.在油润滑条件下,TiC/2A50材料的耐磨损性能远远优于其母合金以及其他典型的金属耐磨材料.     

Ti_3AlC_2材料载流摩擦磨损性能的研究

采用反应烧结技术制备了Ti3AlC2材料,研究了该材料的载流摩擦磨损性能。结果表明,随电流强度的增大,Ti3AlC2材料的摩擦系数和磨损率均呈现增加的趋势,在80 A时分别达到最大值0.47和6.3×10-6mm3/N·m。当电流为0时,磨损以氧化膜的轻微划痕和粘着磨损为主;随着电流的增加,磨损逐渐转变为以微电弧烧蚀和机械磨损为主。     

ZrO2陶瓷热障涂层的研究

用等离子涂技术制备了ＺｒＯ２结构梯度和成份梯度涂层,并试验测定了各涂层的隔热效果及抗热震性,涂层试片在２．５Ｍａ、１８００℃、５８００ＫＷ／ｍ＾２的热流冲刷５ｓ后,结果表明：涂层表面仍较光滑,与烧蚀前无明显差别,更无剥落,崩裂出更,平均每毫米隔热涂层降温约４０２．２℃。     

脱硅提纯二氧化锆涂料的研究

利用等离子体法生产出优良理化性能的耐火填料脱硅提纯ＺｒＯ２．可配制出优质的铸钢涂料．实验测试和生产实验表明，纯ＺｒＯ２涂料是目前用于生产高合金钢铸件的最佳耐火涂料