初始粉体状态对氧化铝/氧化锆纳米陶瓷烧结性能的影响

通过放电等离子体烧结(SPS),分别以纳米多晶粉体和非晶粉体作为原料制备了Al2O3-ZrO2纳米陶瓷复合材料,并研究了初始粉体状态对致密化过程和微观结构的影响。将纳米多晶粉体通过SPS烧结为致密的纳米块体,所需的最低烧结温度为1 400℃,所得产品的晶粒尺寸约为320nm;非晶粉体完全致密所需的SPS温度为1 200℃,所得产品的晶粒尺寸约为150nm。相比于纳米多晶粉体,非晶粉体可以在较低的温度下烧结成为致密纳米块体,我们将这一现象归结为非晶粉体在烧结中的相转变。这一发现为纳米陶瓷块体的低温烧结提供了新的思路。     

Nb对Ti/Al2O3界面微观结构与显微硬度的影响

在放电等离子烧结 (SPS)工艺条件下 ,运用SEM、XRD、EDX等测试手段对 12 0 0℃高温处理后的Ti Al2 O3复合材料界面反应区的显微结构及外加金属Nb对其界面特性的影响进行了研究。结果表明 ,不掺加金属Nb时界面反应产物为Ti3Al、TiAl,掺加金属Nb后界面生成TiAl和AlNb2 化合物 ;界面处生成的AlNb2 能有效的阻止Al、O原子向金属Ti中扩散 ,使Ti Al2 O3材料界面反应得到抑制 ,扩散层厚度减少到 5 μm以下 ;Nb的加入使界面扩散区的显微维氏硬度提高近 5 0 % ,金属Ti侧的显微维氏硬度提高 6 0～ 80 %。     

纳米级TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂加入Al2O3陶瓷中,研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响.结果表明,纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性,降低烧结温度,Al2O3陶瓷在1 600 ℃以下就可致密烧结.另外,纳米TiO2的加入,对Al2O3陶瓷的微观结构也产生影响,加入纳米TiO2的试样其晶粒尺寸比加入微米TiO2的大,TiO2与Al2O3形成固溶体.     

纳米级TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂加入Al2O3陶瓷中，研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响。结果表明，纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性，降低烧结温度，Al2O3陶瓷在1600℃以下就可致密烧结。另外，纳米TiO2的加入，对Al2O3陶瓷的微观结构也产生影响，加入纳米TiO2的试样其晶粒尺寸比加入微米TiO2的大，TiO2与A12O3形成固溶体。     

SPS烧结TiO2／Al90Mn9Ce1微胞陶瓷金属基块体复合材料

用表面包覆8wt％TiO2纳米粉末的微米Al90Mn9Ce1合金复合粉末，制备了高致密的闭合微胞陶瓷结构，内充金属合金的块体复合材料，烧结温度仅为520℃，烧结后的致密度达到98．2％。SEM观察结果显示，该材料的陶瓷胞壁厚度约为1．0～2．0μm，胞体尺寸约为15～40μm，经10％HCl深腐蚀后，留下完整的微胞状陶瓷骨架。根据实验结果，对SPS烧结微-纳米混合粉体的瞬时界面烧结机理进行探讨。     

还原气氛下Al2O3-SiC-Si3N4复相材料的反应烧结过程

以Si3N4，Al2O3，SiC及少量SiO2为原料，研究Al2O3-SiC-Si3N4复相材料在埋炭条件下的反应烧结过程，并借助SEM，EDX和XRD对其微观结构和物相变化进行了分析。研究结果表明，活性α-Al2O3和纳米SiO2能够促进Al2O3-SiC-Si3N4复相材料的烧结，体积密度提高，显气孔率降低，从而提高了强度，在复相材料的合成过程中，发现在高温下烧成的试样内有Sialon相和Si2N2O相生成。     

Al2O3粉末对ZrO2-TiB2-Al2O3纳米复合陶瓷材料力学性能的影响

为了改善ZrO2陶瓷材料的综合力学性能,探讨了添加不同粒径和含量的Al2O3粉末对ZrO2-TiB2-Al2O3纳米复合陶瓷材料微观结构和力学性能的影响.采用真空热压烧结工艺制备了ZrO2纳米复合陶瓷材料,烧结温度为1 450℃,热压压力为30MPa,保温1h.结果表明:微米Al2O3粉末的体积分数为10%时,ZrO2-TiB2-Al2O3纳米复合陶瓷材料的抗弯强度最高,可达743MPa;添加纳米Al2O3粉末对材料的韧性提高明显,最高可达11.37MPa.m1/2,但不同粒径的Al2O3粉末对材料的硬度影响则不明显,材料的硬度随Al2O3含量的增加而增加.     

纳米Al_2O_3对氧化铝陶瓷力学性能及微观结构的影响

研究不同含量的纳米Al2O3对氧化铝陶瓷力学性能的影响;利用SEM观察材料的微观组织结构.实验结果表明:氧化铝陶瓷的相对密度、抗弯强度和断裂韧性随着纳米Al2O3粉含量的增加呈先增大后减小的趋势.当纳米Al2O3粉的质量分数为30%,烧结温度为1450℃时,氧化铝陶瓷微观组织细化均匀,氧化铝陶瓷的相对密度达到96.98%,抗弯强度和断裂韧性分别达到了412.61MPa和3.96MPa·m1/2.     

Al2O3／W层状复合材料性能及微观结构研究

本文利用离心注浆成型法成膜，热压烧结制备了Al2O3/W层状复合材料，研究了Al2O3层、金属W层厚度对材料性能的影响，利用XRD、SEM对金属W层的组成及材料微观结构进行了分析和观察，探讨了层状复合材料的微观结构和金属层的组成变化对材料性能的影响。     

Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷的制备与性能

以WC-10Co纳米复合粉末、YSZ纳米粉末与Al2O3亚微粉末为原料,采用热压烧结制备了性能优良的Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷.分别在1380,1450和1500℃烧结温度下制备Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷,通过考察烧结体的断裂韧性、洛氏硬度、密度、磁滞回线和断口形貌,研究了烧结温度对WC-10Co纳米复合粉末、YSZ纳米陶瓷粉末与Al2O3亚微粉末的复合粉末烧结性能的影响.确定合理的Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷烧结温度为1450℃.结果表明,质量分数为50%的WC-10Co纳米复合粉末、10%的YSZ纳米陶瓷粉末与和40%的亚微Al2O3粉末的复合粉末经过48h的高能球磨后,再经过1450℃热压烧结,可以得到晶粒尺寸小于1μm的整体性能较好的亚微Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷,其相对密度为97.5%,断裂韧性为7.4468MPa·m1/2,硬度为HRA 94.0.     

Interfacial behavior of Fe76Si9B10P5/Zn0.5Ni0.5Fe2O4 amorphous soft magnetic composite during spark plasma sintering process

Fe_(76)Si_9B_(10)P_5/Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4 amorphous composite with micro-cellular structure and high electrical resistivity was prepared by spark plasma sintering(SPS) at 487 °C. XRD and SEM results showed that the Fe_(76)Si_9B_(10)P_5 alloy powders remained the amorphous state and the composite was dense. A fusion zone at interface of Fe_(76)Si_9B_(10)P_5 cell body and Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4 cell wall was observed by TEM, which also indicates the formation of local high temperature. The interface bonding based on the formation of local high temperature in SPS process was observed. It is believed that the tip effect of Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4 nanoparticles promotes the local discharging and plasmas creation in the gaps, and the discharging energy forms an instantaneous local high temperature to complete the local sintering and the densification of Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4 particles at a low nominal sinter temperature. Simultaneously, the local high temperature stimulates the adjacent gaps discharging, thus facilitate the continuous formation of new discharging path. Finally, sintering and densification of the amorphous composite is complete.     

新型α-Al_2O_3纳米陶瓷分散剂的应用

用自制的丙烯酸甲酯-丙烯酸氨聚合物作A l2O3纳米陶瓷的分散剂和粘结剂,料浆最大固溶含量(质量分数)达60%.通过对纳米A l2O3分散后的料浆的粘度、ζ电位等性能进行分析测试,确定分散剂的最佳使用条件:在弱碱性或中性条件下,使用量为干燥粉体的0.15~0.3%.此种纯纳米三氧化二铝陶瓷的煅烧温度为1 630~1 650℃,保温1h,且分散剂略能增加陶瓷的烧结密度.利用热重分析测试,此分散剂在230~580℃下完全排烧.     

纳米Al2O3改性酚醛树脂在汽车制动摩擦材料上的应用

用偶联剂KH570对纳米Al2O3进行表面处理,经透射电镜检测,发现纳米Al2O3能够均匀有效地分散在酚醛树脂中,并确定了纳米Al2O3质量为树脂质量的6%时分散性最好.运用共混的方法,对酚醛树脂进行纳米Al2O3改性处理,分析了纳米Al2O3的质量为树脂质量的2%,4%,6%,8%和10%时,改性酚醛树脂对汽车制动摩擦材料性能的影响.结果表明:经过表面处理的纳米Al2O3改性醛醛树脂,当纳米Al2O3质量为树脂质量的6%时,酚醛树脂的性能提升最明显,酚醛树脂的热分解温度提高了41℃,且降低失重率,纳米Al2O3改性酚醛树脂制备的摩擦材料的摩擦系数最稳定,具有较低的磨损率.     

激光烧结纳米Al_2O_3微观结构研究

利用电子扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对激光烧结纳米Al2O3粉末块体材料进行了试验分析与研究.结果表明,纳米晶粒的微观结构在烧结过程中不断地发生变化,但激光烧结基本可以抑制纳米晶粒的生长,得到具有纳米尺度的烧结材料.     

Al_2O_3/W层状复合材料性能及微观结构研究

本文利用离心注浆成型法成膜,热压烧结制备了Ａｌ２Ｏ３／Ｗ层状复合材料,研究了Ａｌ２Ｏ３层、金属Ｗ层厚度对材料性能的影响,利用ＸＲＤ、ＳＥＭ对金属Ｗ层的组成及材料微观结构进行了分析和观察,探讨了层状复合材料的微观结构和金属层的组成变化对材料性能的影响．     

纳米Al2O3对聚乙烯工程材料性能的影响

采用压制和烧结的方法，制备了纳米Al2O3和超高分子量聚乙烯的复合材料。用MPV－200型摩擦磨损试验机和腐蚀磨损试验机研究了纳米Al2O3粒子对超高分子量聚乙烯工程塑料的摩擦磨损性能的影响。结果表明：纳米Al2O3粒了不仅显著地提高了超高分子量聚乙烯的耐磨性，而且降低了超高分子量聚乙烯的摩擦系数，同时使得超高分子量聚乙烯的硬度增大，扩大了超高分子量聚乙烯材料的应用范围。     

Characterization of MCrAlY/nano-Al2O3 nanocomposite powder produced by high-energy mechanical milling as feedstock for high-velocity oxygen fuel spraying deposition

Al2O3 nanoparticles and MCrAlY/nano-Al2O3 nanocomposite powder (M = Ni, Co, or NiCo) were produced using high-energy ball milling. The MCrAlY/nano-Al2O3 coating was deposited by selecting an optimum nanocomposite powder as feedstock for high-velocity oxy-gen fuel thermal spraying. The morphological and microstructural examinations of the Al2O3 nanoparticles and the commercial MCrAlY and MCrAlY/nano-Al2O3 nanocomposite powders were investigated using X-ray diffraction analysis, field-emission scanning electron microscopy coupled with electron dispersed spectroscopy, and transmission electron microscopy. The structural investigations and Williamson–Hall res-ults demonstrated that the ball-milled Al2O3 powder after 48 h has the smallest crystallite size and the highest amount of lattice strain among the as-received and ball-milled Al2O3 owing to its optimal nanocrystalline structure. In the case of developing MCrAlY/nano-Al2O3 nanocompos-ite powder, the particle size of the nanocomposite powders decreased with increasing mechanical-milling duration of the powder mixture.     

偶联剂改性纳米Al2O3粒子对NBR改性酚醛树脂摩擦磨损性能的影响研究

通过对比试验,研究偶联剂改性纳米Al2O3粒子对丁腈改性酚醛树脂摩擦磨损性能的影响。结果表明:铝锆偶联剂添加到纳米Al2O3粒子改性丁腈酚醛可显著提高酚醛树脂的耐热性、增加摩擦系数、降低磨损率。     

一种改善La-Mg-Ni贮氢电极合金性能的方法

提出用放电等离子烧结技术(SPS)改善La-Mg-Ni贮氢电极合金的综合电化学性能.所选La-Mg-Ni贮氢电极合金为La0.7Mg0.3Ni2.5Co0.5.实验结果表明,用SPS和真空中频感应熔炼制备得到的合金具有近似的最大放电容量.SPS技术增强了合金电极的循环寿命:在经过150次的充放电循环后,用SPS法制备的La0.7Mg0.3Ni2.5Co0.5合金的容量保持率为61.8%;而感应熔炼法得到的合金电极的容量保持率仅为39.6%.同时用SPS技术使合金的放电中值电压增加,放氢平台变宽,平台倾斜度减小.     

单斜相SrAl2Si2O8陶瓷的烧结及其对Sr的固化

Monoclinic SrAl₂Si₂O₈ ceramics for Sr immobilization were prepared by a liquid-phase sintering method. The sintering temperature, mineral phase composition, microstructure, flexural strength, bulk density, and Sr ion leaching characteristics of the SrAl₂Si₂O₈ ceramics were investigated. A crystalline monoclinic SrAl₂Si₂O₈ phase formed through liquid-phase sintering at 1223 K. The introduction of four flux agents (B₂O₃, CaO·2B₂O₃, SrO·2B₂O₃, and BaO·2B₂O₃) to the SrAl₂Si₂O₈ ceramics not only reduced the densification temperature and decreased the volatilization of Sr during high-temperature sintering but also impacted the mechanical properties of the ceramics. Product consistency tests showed that the leaching concentration of Sr ions in the sample with flux agent B₂O₃ was the lowest, whereas that of Sr ions in the sample with flux agent BaO·2B₂O₃ was the highest. These results show that the leaching concentration of Sr ions depends largely on the amorphous phase in the ceramics. Meanwhile, the formation of mineral analog ceramics containing Sr is an important factor to improve Sr immobilization.