β′-Al_2O_3陶瓷粉料的喷雾干燥制备法

研究了制备β″-Al_2O_3陶瓷粉料的喷雾干燥工艺,选择了Al_2O_3-LiOH·NaOH水溶液泥浆的喷雾干燥工艺。仅0.25wt％的木质素磺酸盐或0.5wt％的阿拉伯胶,即可使Al_2O_3含量达45wt％左右的泥浆的相对粘度降至2以下。这种喷雾干燥粉料的松装密度d_1为0.8—0.9g/cm~3,振实密度d_t在1.0g/cm~3上下,流动度达25—27cm~3/s·cm~2。直接用这种粉料压坯,可制出烧结密度高于3.21g/cm~3,300℃电阻率6—7Ω·cm的β″-Al_2O_3陶瓷管。其它碱源的粉料则须经煅烧后再压坯方能烧结到较高的密度。     

Na_2O含量对β″-Al_2O_3陶瓷性能的影响

研究了Na_2O含量(8.5～9.0wt％)对β″-Al_2O_3陶瓷的烧结性能、相组成、显微结构和电性的影响。开始烧结温度随Na_2O含量的降低而升高;同时,烧结温度范围变窄。此外,较高的Na_2O含量有助于改善β″-Al_2O_3陶瓷的双重显微结构。至于其相组成和电性,则在8.85～10.0Wt％Na_2O的范围内相差不大。     

ZrB2-Al2O3泡沫陶瓷的研制

研究了ZrB2-Al2O3泡沫陶瓷的凝胶注模成型技术.讨论了分散剂、pH值、固相体积含量对ZrB2-Al2O3泡沫陶瓷浆料粘度的影响,分析研究了ZrB2-Al2O3泡沫陶瓷显微结构及其强度.     

烧结和退火对β″-Al_2O_3的钠离子电导率和显微结构的影响

通过Li_2O稳定、原始化学组成(wt％)为9.6％Na_2O,0.72％Li_2O和89.68％Al_2O_3的β″-Al_2O_3陶瓷的制备过程,研究了升温速率与陶瓷致密化的关系;并探讨了烧成和退火制度对所制得的β″-Al_2O_3陶瓷的钠离子电导率和显微结构的影响。在快速升温和1600℃烧结5min以后,在低于1510℃的温度下再经过适当时间的退火,可以获得相对密度>98％,晶粒尺寸在20～30μm的均匀显微结构的烧结体。其β″-Al_2O_3相几近100％,Na~+离子电阻率约为6.5Ω·cm(350℃);在275～420℃的温度范围内,Na~+离子的电导活化能为5.63kcal/mol。     

熔铸α,β-Al2O3制品的包晶显微结构

釆用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、波谱仪和X射线衍射仪研究了熔铸α,β-Al2O3制品的显微结构,取自铸块表面向内100 mm厚度的样品分4段检验,表征了晶体形貌特征。结果发现:由于不同段带冷却速率的差异,致使主晶相α-Al2O3和β-Al2O3的结晶形态呈现变异,显微结构明显不同,并且α-Al2O3和β-Al2O3在不同段带内的含量也不尽相同,由表面往里α-Al2O3的含量依次增加;以波谱仪测定了各段带β-Al2O3的组成,基本上属于n(Na2O):n(Al2O3)=1:(11～12)型的β-Al2O3组成范围;初晶相刚玉呈现包晶反应的典型形貌,而β-Al2O3结晶达毫米级柱状晶体,解理十分完全,解理面平直,间距为50～100μm;α-Al2O3和β-Al2O3晶体之间有一定量的气孔和结合相,结合相为霞石固溶体,其体积分数为2%～3%。     

ZrO_2添加剂对β″－Al_2O_3性能的影响

研究了氧化锆添加剂对β″－Ａｌ＿２Ｏ＿３陶瓷的显微结构和性能的影响。实验结果表明，添加１０％（按体积计）ＺｒＯ＿２可以大大改善β″－Ａｌ＿２Ｏ＿３陶瓷的显微结构，并使其强度有显著提高，与此同时，β″－Ａｌ＿２Ｏ＿３的电导率下降不多。     

纳米η-Al2O3粉体固相反应制备Na-β"-Al2O3粉体

以纳米η-Al2 O3粉体为原料,MgO作为稳定剂,通过固相反应法制备Na-β"-Al2 O3粉体.采用TG-DSC分析混合粉末加热时的化学变化,采用XRD和SEM对煅烧后试样的物相组成和显微结构进行分析和表征.结果表明:试样在1100℃开始发生反应生成Na-β"-Al2 O3;1200℃时β"-Al2 O3含量最高,达到87.26％,晶体呈现多层的片状结构;继续升高温度,Na2 O的大量挥发导致β"-Al2 O3含量急剧减少,试样中部分晶粒异常长大,晶体形貌不完整;MgO的引入能够增加粉末中β"-Al2 O3含量,当MgO的加入量为1.0wt％时,β"-Al2 O3含量最高,达到88.29％,粉末的晶体形貌较好,有利于Na-β"-Al2 O3粉体的合成.     

α-Al_2O_3陶瓷与金属镍的真空扩散焊

为研究α-Al2O3陶瓷和金属镍之间的扩散焊接,以α-Al2O3陶瓷和高纯金属镍为母材,通过真空扩散焊的方法,考察焊接温度、压力及保温时间对焊接效果的影响。采用电子万能试验机测试工件的焊接强度,用扫描电镜(SEM)观察陶瓷与金属界面的显微结构,用能谱仪(EDS)研究焊接面的扩散情况。结果表明:用Mo-Mn法将陶瓷表面金属化,在θ=1 164℃、p=7.5 MPa、t=30 min的实验焊接条件下,具有较强的扩散能力,金属镍向α-Al2O3陶瓷一侧扩散渗透,实现了α-Al2O3陶瓷与金属镍的连接。     

Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2抗菌、纳米湿敏陶瓷薄膜的Sol-Gel制备

利用溶胶凝胶法制成了Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2抗菌、纳米湿敏陶瓷薄膜.用扫描电镜和原子力显微镜对膜的表面形貌和显微结构进行表征,分析了处理方式对膜的表面形貌和微观结构的影响.制成的Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2抗菌、纳米湿敏陶瓷薄膜具有广谱抗菌、高效、无毒、持久和耐热等特点.湿敏特性测试结果表明:Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2抗菌、纳米陶瓷薄膜制品的感湿灵敏度高,具有较好的响应特性和稳定性.     

Fe2O3-A12O3-SiO2-TiO2抗菌、纳米湿敏陶瓷薄膜的Sol-Gel制备

利用溶胶凝胶法制成了Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2抗菌、纳米湿敏陶瓷薄膜。用扫描电镜和原子力显微镜对膜的表面形貌和显微结构进行表征，分析了处理方式对膜的表面形貌和微观结构的影响。制成的Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2抗菌、纳米湿敏陶瓷薄膜具有广谱抗菌、高效、无毒、持久和耐热等特点。湿敏特性测试结果表明：Fe2O3-Al2O3-SiO2-TiO2抗菌、纳米陶瓷薄膜制品的感湿灵敏度高，具有较好的响应特性和稳定性。     

微波辅助Sol-Gel法合成Na-β″-Al2O3电解质粉末

传统制备Na-β″-Al2O3（SBA）固体电解质主要采用固相合成法，需要极高的烧结温度（1873K）和极长的反应时间（30h）。长时间的高温下有效成分Na2O很容易挥发掉，这对使用SBA作为固体电解质的钠硫电池是非常有害的。微波烧结具有升温速率快、反应时间短和体加热等显著特点，能解决传统烧结带来的问题。本实验采用微波辅助Sol—Gel法合成Na-β″-Al2O3电解质粉末，实验表明制备出的凝胶在一定温度下预烧成粉末后具有很好的微波吸收能力。粉末经1323K预烧1h，微波处理30min后几乎全部为Na-β″-Al2O3。     

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.     

液相烧结SiC陶瓷

采用Al2O3、Y2O3为助烧剂,热压烧结获得了致密的α-SiC和β-SiC陶瓷,研究了起始粉末的性能对烧结体的物相组成和显微结构的影响。实验结果表明,Al2O3、Y2O3原位形成了YAG,材料以液相烧结机制致密化,并通过溶解和再析出机制,促进晶体生长。物相分析表明,β-SiC陶瓷粉末在烧结过程中发生了β→α的相变。显微结构观察显示,β-SiC陶瓷中生成了长柱状晶粒。     

立方氮化硅粉体的超高压烧结特性

以冲击波合成的立方氮化硅(γ-Si3N4)粉体为原料,添加Y2O3-Al2O3-La2O3系烧结助剂,进行了超高压烧结,研究了在不同烧结温度与压力下,烧结样品的相对密度、力学性能、物相变化及显微结构.经5.4～5.7 GPa和1670～1770 K,保温保压15 min超高压烧结后,烧结制备的氮化硅陶瓷主要由长柱状晶粒组成,显微结构均匀,y-Si3N4已完全转化为β-si3N4.烧结样品的最高相对密度与Vickers硬度分别为99.16%,23.42GPa.     

Li_2O和MgO稳定的β″-Al_2O_3

研究了Li_2O、MgO和Li_2O+MgO等添加剂对β″-Al_2O_3的形成、显微结构以及电性能的影响,与MgO相比,Li_2O更有利于β″-Al_2O_3的形成,因而有较高的电导率,但也较易促进晶粒长大。混合添加剂的效应随组成不同而异。过量的添加剂由于沉积在晶界,增加晶界电阻率,从而产生不利影响。     

激光重熔等离子喷涂Al2O3陶瓷层的相转变

研究了锌铝基Al2O3陶瓷层激光重熔区内陶瓷相的转变。采用METCO 4MP等离子喷涂机对基体材料表面喷涂氧化铝(Al2O3的质量分数为99％)陶瓷层。采用上海光学精密机械研究所HJ-4工业用横流CO2激光器进行激光重熔。通过X射线衍射分析和透射电镜对Al2O3陶瓷的微观结构、成分和分布的研究，得到以下结论：在等离子喷涂过程中，喷涂层中陶瓷相发生。α-Al2O3→γ-Al2O3 α-Al2O3的转变。激光重熔后，试样表层的原α-Al2O3陶瓷相、γ-Al2O3陶瓷相均转变为δ-Al2O3陶瓷相，为体心四方结构．熔池区陶瓷相主要分布在表层，次表层和过渡区。     

Cr2O3-Al2O3-ZrO2高铬制品

介绍了Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品的组成及各组成的作用、烧成气氛、制品的显微结构特征和性能指标.着重论述了影响制品性能的烧成工艺和以电熔、烧结两种Cr2O3颗粒生产的Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品的显微结构差异,表明在还原气氛下烧成的Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品性能优良,而采用电熔Cr2O3料生产的Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品性能优于使用烧结Cr2O3料生产的.     

添加剂对超硬材料陶瓷结合剂显微结构的影响

本文以金属Al粉和α-Al2O3微粉为添加剂,研究其添加量对陶瓷结合剂性能和显微结构的影响.通过X-ray衍射仪和扫描电子显微镜分析得知,金属Al粉添加量为4wt％,在620℃温度下烧成时,金属Al粉主要以单质熔融铝的形式存在,且熔融铝与陶瓷结合剂结合良好,使得试样的强度比基础陶瓷结合剂提高了10.3％;试样中单独加入α-Al2O3,微粉可以提高陶瓷结合剂的粘度,有效防止烧成过程中的不均匀变形,同时可以提高陶瓷结合剂的致密度;金属Al粉添加量为2wt％,同时加入30wt％的α-Al2O3,在680℃下烧成时,大部分的金属Al粉被氧化为氧化铝,α-Al2O3微粉和金属Al粉氧化生成的氧化铝进一步增强了陶瓷结合剂的致密度,并且与陶瓷结合剂反应生成可以拓宽烧结范围、抑制裂纹延伸的霞石( NaAlSiO4),使得试样的强度比基础陶瓷结合剂提高了195.5％.     

添加MgO对不同SiO2含量的ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷烧结的影响

以高纯石英砂、α-Al2O3、ZrO2为原料,MgO为添加剂(添加质量分数分别为0、1%、2%、3%),经研磨、造粒、成型,并在1 600℃烧结2 h后获得了SiO2含量(w)分别为4%、8%、12%的ZrO2-Al2O3-SiO2系陶瓷试样。采用XRD、SEM对试样进行物相和显微结构的分析。结果表明:1)所制备的ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷的主要物相是单斜氧化锆、莫来石和刚玉,随着SiO2含量(w)由4%增加到12%,SiO2与Al2O3反应生成的莫来石量增加,体积膨胀效应越发明显,导致烧结试样的致密度降低;2)添加MgO促进了ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷的烧结,在SiO2含量为4%(w)的陶瓷中加入1%(w)的MgO时,烧结试样的致密度最大,其相对密度达到90.49%,体积密度为3.90 g·cm-3。     

凝胶-滴注法制备的Al2O3多孔陶瓷球的显微结构与力学性能

以α-Al2O3为原料,环保无毒的海藻酸钠为凝胶体系,通过氯化钙溶液引入钙离子,利用凝胶-滴注及无压烧结的方法制备了Al2O3多孔陶瓷球,研究了固化时间及烧结温度对Al2O3多孔陶瓷球的气孔率、抗压强度及显微结构的影响规律.结果表明:固化时间延长,有利于钙离子迁移,与海藻酸钠发生反应,形成三维交联网状结构,使Al2O3...