氧化铝基陶瓷凝胶注模成型工艺的研究——(I)悬浮体的制备及流变特性

本文研究了单相α－Ａｌ２Ｏ３及ＺｒＯ２（３Ｙ）－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷的凝胶注模成型工艺,着重研究了低粘度高固相体积分数浓悬浮体的制备及其固化。在碱性条件下,用自制的分散剂ＭＮ制备出固相含量高达６５ｖｏｌ％、粘度为２６７ｍＰａ．ｓ的α－Ａｌ２Ｏ３浓悬浮体,以及低粘度下固相含量达５５ｖｏｌ％的１０ｖｏｌ％ＺｒＯ２（３Ｙ）－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷浓悬浮体。并研究了凝胶注模奄型坯体的性能。     

氧化铝基陶瓷凝胶注模成型工艺的研究——(I)悬浮体的制备及流变特性

本文研究了单相α Ａｌ２ Ｏ３ 及 Ｚｒ Ｏ２ （３ Ｙ）  Ａｌ２ Ｏ３ 复相陶瓷的凝胶注模成型工艺, 着重研究了低粘度高固相体积分数浓悬浮体的制备及其固化在碱性条件下, 用自制的分散剂 Ｍ Ｎ 制备出固相含量高达６５ｖｏｌ％ 、粘度为２６７ｍ Ｐａ·ｓ 的α Ａｌ２ Ｏ３ 浓悬浮体, 以及低粘度下固相含量达５５ ｖｏｌ％ 的１０ ｖｏｌ％ Ｚｒ Ｏ２ （３ Ｙ）  Ａｌ２ Ｏ３ 复相陶瓷浓悬浮体并研究了凝胶注模成型坯体的性能     

纳米SiC颗粒对Al2O3基体中ZrO2约束稳定的影响

采用热压的方法制备了纳米SiC颗粒复合的Al2O3-ZrO2陶瓷材料，研究了纳米SiC颗粒对样品烧结性能以及对Al2O3基体中ZrO2约束稳定的影响。结果表明，纳米SiC颗粒的加入影响样品的烧结性能。处于晶界的纳米SiC颗粒降低了基体材料对ZrO2颗粒的约束，不利于四方相ZrO2在室温下的保留。     

α-Al2O3致密化速率与相对密度关系研究

通过恒速升温方法研究了不同粒径及升温速率下α-Al2O3的烧结行为,着重分析了粒径及升温速率对α-Al2O3样品致密化速率与相对密度关系的影响。发现平均粒径为150nm的样品的最大致密化速率对应的相对密度为69.7%,而350nm样品为73.0%。当升温速率为5℃/min时,350nm样品最大致密化速率出现在73.0%相对密度处,升温速率为2℃/min时,为73.8%,最大致密化速率与升温速率无关。     

共聚物型分散剂对α-Al2O3水悬浮体系分散性能的影响

用Ubbelohde粘度计观察了一种共聚物型高分子分散剂MCM15的用量及pH值对α-Al2O3低固相含量悬浮体系粘度的影响,并用旋转粘度计测试了不同pH值条件下α-Al2O3高固相含量悬浮体系的粘度特性.结果表明在低固相含量的情况下,共聚物型分散剂MCM15的最佳用量为0.04%(质量分数),在pH值为0.58～3.76及5.37～12.96的范围内悬浮体系粘度很小且稳定性好;在高固相含量的情况下,在pH=1.28～3.20的酸性区及pH=7.00～12.48的碱性区均可得到固相含量体积分数>58%、低粘度、流动性好的悬浮体系;在pH=12.48,固相含量体积分数为65%时,悬浮体系的粘度为0.88 Pa·s.通过对比低固相含量α-Al2O3悬浮体系的粘度及稀悬浮体系ζ电位随pH值的变化曲线,发现可以通过测量低固相含量α-Al2O3悬浮体系粘度的方法确定添加了分散剂的α-Al2O3颗粒的等电点.     

亚微米级α-Al2O3坯体的恒速升温烧结行为

研究了平均粒径为300nm的α-Al2O3坯体的恒速烧结曲线,观察了升温速率对烧结密度的影响,得到了两种升温速率条件下,烧结体相对密度之差与温度的关系.通过对两种升温速率条件下样品致密化速率与相对密度关系曲线的比较可知,样品最大致密化速率均出现在相对密度73%左右,与升温速率无关.     

沉淀法制备ZrO2微粉

用高分子表面改性－有机溶剂置干燥工艺制备了纳米氧化锆微粉。表面活性剂聚甲基丙烯酸铵（PMAA－NH4）的加入有效的阻碍了前驱体颗粒的长大，在干燥前用有机溶剂置换前躯体内的水分，能阻碍干燥过程中硬团聚体的生成，获得了一次粒径在15－20nm范围内的具有轻微团聚的纳米ZrO2微粉。     

α-Al2O3烧结激活能变化趋势的研究

烧结激活能是研究物质烧结机理的重要参量。从实验得到的0．35μm、μm以及2．5μm3种粒径的旷Al2O3的恒速升温烧结曲线出发,通过Arrhenius关系拟合计算,发现激活能是一个变化的值。当选取整个温度区间进行拟合计算时,烧结激活能值大致可以分为前后两个阶段,前一阶段的激活能值要高于后一阶段的值;当拟合选取的温度区间较窄时,发现烧结过程中随着温度的升高,烧结激活能值先减小后增加。同时观察到坯体起始粒径越大,样品烧结激活能平均值越高。