添加剂对SiC-Al2O3陶瓷过滤器性能的影响

采用有机泡沫浸渍工艺制备泡沫陶瓷过滤器.研究添加剂SiO2微粉和CeO2对碳化硅-氧化铝基泡沫陶瓷过滤器的影响.采用正交实验并对陶瓷进行性能检测,结果表明,SiO2,微粉和CeO2的加入量与烧成温度之间存在最佳配比.采用最佳配方在1 380℃下制得的碳化硅-氧化铝基泡沫陶瓷过滤器常温抗压强度为2.10Mpa,热震稳定性为20次.     

泡沫载体的表面处理对泡沫陶瓷性能的影响

采用有机泡沫浸渍法制备细孔径氧化铝基泡沫陶瓷过滤器。研究了有机泡沫载体的表面活化处理对氧化铝基泡沫陶瓷过滤器性能的影响。结果表明:羧甲基纤维素钠(CMC)、木质素磺酸钙、聚乙烯亚胺(PEI)三种表面活性剂对泡沫陶瓷性能的影响程度由大到小依次为CMCPEI木质素。当取活化剂CMC的浓度为1.5%时,制备出的泡沫陶瓷性能最佳,其容重、抗压强度和孔隙率可分别达到0.49g.cm-3、2.40MPa、83%。     

烧结工艺和粘结剂对SiC泡沫陶瓷网络结构的影响

主要阐述了SiC基泡沫陶瓷的结构、性能、制造工艺和应用前景。使用了有机前驱体浸渍法制备SiC基泡沫陶瓷,通过比较在不同条件下(不同粘结剂含量和烧成温度保温时间)试样的常温耐压强度、热震稳定性、容重和孔隙率等性能参数,并用扫描电镜(SEM)对泡沫陶瓷显微结构进行了形貌分析,系统的分析实验条件对试样的影响。实验结果表明:SiC基泡沫陶瓷在1 450℃时的烧结保温3 h比保温2 h和4 h的热震次数多和抗压强度高;粘结剂的加入能够有效提高坯体的挂浆效果,较高温度烧结会导致烧结体产生大量玻璃相,降低其耐火度和高温强度。在1 450℃保温3 h粘结剂加入量为8%的SiC基泡沫陶瓷抗压强度为0.632 MPa,900℃加热、20℃水急冷其热震次数高达16次。烧结温度为1 450℃时制备的SiC基泡沫陶瓷过滤器具有较好的综合性能。     

低温烧结MgO-PSZ泡沫陶瓷过滤器

采用新型MgO-PSZ材料进行了泡沫陶瓷过滤器的试制与研究。发现过滤器的性能受海绵影响较大；于1550℃烧成、经1100℃热处理后可得到耐压强度为0．49MPa、孔隙率为85％的过滤器；制备过程中试样的收缩率较大。     

烧成工艺对莫来石增韧泡沫陶瓷强度的影响

采用原位合成莫来石晶体增韧氧化铝质泡沫陶瓷。研究了烧成工艺对泡沫陶瓷强度的影响。结果表明,1220～1360℃段升温速率为4℃／min,并在1280℃时中间保温80min,所制得的泡沫陶瓷的抗压强度达到3．72MPa。     

浅析磷酸二氢铝在氧化铝泡沫陶瓷过滤板上作用机理

本文以煅烧α-氧化铝、高岭土、硅微粉、长石粉等为基础粉料配方,以磷酸二氢铝溶液为粘结剂制备泡沫陶瓷浆料。简述了磷酸二氢铝溶液制备技术,研究了磷酸二氢铝溶液含量及浓度对氧化铝泡沫陶瓷浆料上浆性能、坯体干燥性能及烧结后成分和晶相组成的影响。结果表明:密度1.35 g/cm~3的磷酸二氢铝溶液,加入量在25~30%,可制备出具有较好粘性和触变性的陶瓷浆料、较高强度的干燥坯体及结合牢固的产品晶相组成,适合应用于氧化铝泡沫陶瓷过滤板。     

MnO2-TiO2-CaO-La2O3复相添加剂对低温烧结氧化铝陶瓷性能的影响

采用MnO2-TiO2-CaO-La2O3体系复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,采用模压成型工艺,研究了不同的烧结温度对95氧化铝陶瓷性能的影响.采用XRD和SEM对氧化铝陶瓷试样的晶相组成和微观形貌进行了表征.结果表明,在1450℃烧结时,样品已基本烧结致密,样品的综合性能指标最佳,收缩率为28.5％,体积密度达到3.78 g·cm-3,抗弯强度达到357.12MPa,洛氏硬度值达到78.0.     

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。     

CeO2增强锆莫来石泡沫陶瓷性能的研究

以氧化铝、锆英石和高岭土等为原料,稀土氧化物CeO2为添加剂,采用有机泡沫浸渍法,在1500℃烧结制备锆莫来石泡沫陶瓷,研究CeO2含量对泡沫陶瓷性能的影响,并观察其显微结构.结果表明:锆莫来石泡沫陶瓷的抗弯强度、热震性能随CeO2含量的增加先增加,而后略有下降.在CeO2含量为0.6wt％时制品的抗弯强度及抗热震性能最佳.其最高抗弯强度达1.96 MPa,1 100℃热震循环次数为12次.     

氧化锆泡沫陶瓷过滤板的制备与性能研究

以氧化锆(ZrO2)粉为主要原料,氧化铝(Al2O3)粉和氧化钇(Y2O3)粉为烧结助剂,采用有机泡沫浸渍工艺制备出高性能氧化锆泡沫陶瓷过滤板。研究了烧成温度和保温时间对样品容重、抗热震性和抗压强度的影响。采用万能试验机、综合热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等对样品性能进行了表征。实验结果表明,当烧成温度为1580℃,保温时间为120 min时,制备的氧化锆泡沫陶瓷过滤板性能最佳,其容重为0.452 g/cm3,抗热震性为12次,抗压强度为1.56 MPa。     

电致发热多孔碳化硅陶瓷的绝缘涂层

以异丙醇铝{Al[OCH(CH3)2]3}为原料,用溶胶-凝胶法制备氧化铝(Al2O3)溶胶,然后再以碳化硅(SiC)多孔陶瓷为基体,用浸渍提拉法对陶瓷进行涂层,涂覆完成后进行热处理即可在陶瓷表面和孔隙内部形成致密的Al2O3涂层.当涂层后的陶瓷用作电加热元件时,就可以达到陶瓷和流体绝缘的目的.从扫描电镜照片可以看出:在陶瓷表面及其孔隙内部确实涂覆了Al2O3涂层.Al2O3具有高电阻系数、高介电常数,抗氧化、耐腐蚀性等优异性能,所以,涂层后陶瓷的电阻率明显增加,可以弥补电致发热过程可能引起危险性的缺陷.Al2O3的涂覆也很好地改善了陶瓷成分SiC的氧化问题.结果表明:涂层中Al2O3的质量分数(下同)为43.1%,二氧化硅(SiO2)为38.8%,硅(Si)为18.1%.Al2O3是涂层物质的主要成分,SiO2有两种来源,一是作为基体的多孔陶瓷在渗硅过程中的剩余硅在陶瓷冷却过程中氧化生成存留于陶瓷中;二是陶瓷中的剩余硅在涂层的热处理过程中再次氧化形成.所以SiO2的含量相对较高,其中的硅显然就是陶瓷中的残留硅.     

纳米TiN-Al_2O_3基复相陶瓷的电学及力学性能

以纳米Al2O3和TiN为原料,以SiO2为助烧剂,热压烧结后获得TiN-Al2O3复相陶瓷。TiN-Al2O3复相陶瓷具有较优异的力学性能:三点弯曲强度最高达到565.8MPa,断裂韧性在4～6MPa·m1/2之间。复相陶瓷中立方TiN均匀地分布在Al2O3基体中,TiN颗粒主要分布在Al2O3晶界处。当TiN颗粒的体积含量为5%时,TiN-Al2O3复相陶瓷的电阻率在1012～104Ω·cm范围内,其加载电压可达0.75kV/mm。     

溶胶-凝胶法对Al2O3陶瓷表面改性的研究

研究了八种不同陶瓷试样的抗弯强度和韦布尔模数。结果表明 ,试样的抗弯强度按线切割、粗磨、精磨、抛光、热处理、氧化铝一次涂层、氧化铝二次涂层、Al2 O3-SiO2 混合涂层的次序依次提高。而韦布尔模数以Al2 O3-SiO2 混合涂层最高 ,其次是热处理试样。理论分析可知 ,热处理过程可使裂纹钝化甚至弥合 ,减少了裂纹半径C ,因此提高了抗弯强度。涂层方法可以提高试样的抗弯强度 ,但可能使晶界与晶粒产生裂纹而导致韦布尔模数下降。由Al2 O3-SiO2 混合涂层试样的横截面SEM形貌图可知 ,该方法可使溶胶颗粒渗入基体更深 ,可以很好地弥合试样表层裂纹。     

Al2O3基泡沫陶瓷的研究

以Al2O3和锆英石为主要原料制备了具较高强度及抗热震性的泡沫陶瓷并进行了性能研究与应用试验。结果表明：当锆英石含量为30%时,材料的抗弯强度最大,达3.84MPa;随锆英石含量的提高,抗热震性能增强;泡沫陶瓷的孔隙率与锆英石含量无关,为80-81%,泡沫陶瓷过滤器能有效滤除铸液中夹杂物。     

气压烧结TiB2-Al2O3复相陶瓷的显微结构与力学性能

以2.5%(质量分数,下同)Ni为助烧剂,用气压烧结方法分别制备了含20%,30%和50%Al2O3的TiB2-Al2O3复相陶瓷.通过扫描电镜观察样品的形貌,并研究了Al2O3含量对材料显微结构和力学性能的影响.结果表明:金属Ni能有效地促进材料的致密化;随着Al2O3含量的增加,材料的致密度、抗弯强度和断裂韧性增加,弹性模量出现峰值,Vickers硬度降低,Rockwell硬度变化不大.在加入30%Al2O3时,得到了显微结构均匀,性能较好的TiB2-Al2O3复相陶瓷,其抗弯强度可达520MPa,弹性模量达339GPa,Rockwell硬度达92.6.     

烧结助剂含量对多孔Si3N4/BN复合陶瓷力学性能和介电性能的影响

以Si3N4和BN为原料,叔丁醇为溶剂,SiO2、Y2O3和Al2O3为烧结助剂,采用凝胶注模成型工艺制备具有高强度、低介电常数多孔Si3N4/BN复合陶瓷。研究了Y2O3和Al2O3含量对多孔陶瓷气孔率、孔径分布、物相组成、显微结构、抗弯强度和介电常数的影响。结果表明:通过调节Y2O3和Al2O3含量,多孔Si3N4/BN复合陶瓷的气孔率由55%增加到68%,气孔尺寸呈单峰分布,平均孔径为0.89～1.02μm;抗弯强度和相对介电常数随Y2O3和Al2O3含量的增加而单调增大,抗弯强度和相对介电常数的变化范围分别为29.9～60.9 MPa和2.30～2.85;通过调节Y2O3和Al2O3含量调控气孔率,能够获得介电性能和力学性能可调的高性能透波材料。     

添加剂对多孔陶瓷载体氧化铝涂层的影响

在以SB粉为原料,HNO3为解胶剂制得的稳定AlOOH溶胶中加入添加剂(PEG、PVA),对多孔陶瓷载体进行了表面涂层.考察了添加剂对AlOOH溶胶粘度的影响;BET法测定了AlOOH溶胶中加入添加剂后多孔陶瓷载体氧化铝涂层比表面积的变化;由SEM照片观察多孔陶瓷载体涂层前后表面和断面的形貌;超声波振荡检测了氧化铝涂层的附着牢固度.结果表明,在AlOOH溶胶中加入一定量的添加剂可以使溶胶的粘度增加,提高溶胶在载体表面的附着力;制备的多孔陶瓷载体氧化铝涂层均匀、牢固且比表面积增大.但加入过量的添加剂,会导致AlOOH溶胶胶凝化.     

钛酸钾晶须耐碱多孔陶瓷的制备及表征

The preparation and characterization of alkaline resistant porous ceramics from potassium titanate whiskers are studied. K2Ti4O9 whiskers in the whisker preforms （mixtures of K2Ti6O13 and K2Ti4O9） were completely converted to K2Ti6O13 at 960℃. The alkaline resistance as well as the change in bending strength, porosity and permeability of the ceramics was investigated by altering the composition of the preforms in which the content of K2Ti6O13 whiskers was higher than 50% （molar fraction）. The alkaline resistance of the porous K2Ti6O13 ceramics is found much higher than that of Al2O3 in caustic NaOH solutions, and further study indicates that the K2Ti6O13 ceramics can be stably used in solutions of pH〉2.0. The bending strength increases initially with the content of the raw K2Ti6O13 in the preforms up to 66% （molar fraction） and then decreases, contrary to the behaviors of porosity and permeability. The values of bending strength, porosity and permeability of the ceramics prepared from the preform of 80% （molar fraction） raw K2Ti6O13 whiskers are respectively 56MPa, 29.4% and 330L·m^-2〈h^-1 , which are comparable to those of the porous Al2O3 ceramics.     

AlON透明陶瓷的制备与性能

以碳热还原法制得的氮氧化铝(aluminum oxynitride,Al23O18N5,AlON)粉体为原料,Y2O3为烧结助剂,采用热压烧结法在1850～1950℃和15～25MPa下制备了AlON透明陶瓷。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和红外光谱仪分析了AlON陶瓷样品的相组成、显微形貌和红外透过率。结果表明:所制备的AlON透明陶瓷样品未发现杂质相,且晶界处未见明显的玻璃相,晶粒间为直接结合。AlON陶瓷样品的体积密度为3.69g/cm3,约为其理论体积密度的99.5%,弯曲强度为304MPa,断裂韧性为2.14MPa·m1/2;3mm厚透明陶瓷样品的红外透过率达81.3%。而气孔、晶界和第二相杂质等是影响AlON陶瓷透明度的主要因素。     

多孔微晶玻璃的研制及性能

以废玻璃为主要原料,用V2O5作为成核剂,再加入其它辅助原料制备了多孔微晶玻璃,研究了发泡温度、保温时间等因素对多孔微晶玻璃泡径及性能的影响。结果表明,发泡温度越高,泡径越大,制品密度越小,最佳发泡温度为725℃;保温时间越长,泡径越大,当在725℃保温25min时,析出的晶体有SiO2、Al2SiO5及Na2Ca2(SiO3)3,平均泡径为2.039mm,密度为0.65g.cm-3,热膨胀系数为115.6×10-7℃-1,抗压强度为7.31MPa,抗折强度为5.83MPa。