含锆原料及其在耐火材料中的应用

近十多年来,含锆耐火材料得到了迅速发展,天然的含锆矿物原料和人工提取或合成的锆的氧化物和复合氧化物原料被广泛地应用于耐火材料中,并取得了良好效果。     

MgO对YAG透明陶瓷烧结性能的影响

采用真空固相反应烧结技术制备了YAG透明陶瓷,测试了陶瓷素坯的热膨胀曲线、陶瓷样品的透过光谱及表面微结构。深入研究了Mg O作为烧结助剂,其添加量对YAG透明陶瓷显微结构、光学透过率等性能的影响。结果表明,在1780℃下保温6 h,制备得到具有高透明度的YAG透明陶瓷。0.1%以上(质量分数,下同)的Mg O添加量有利于陶瓷的致密化,但由于第二相的产生及气孔不能排除,严重降低了陶瓷的光学质量;添加0.03%的Mg O最有利于透明陶瓷的烧结,制备得到的陶瓷晶粒尺寸均一,几乎无晶内及晶间气孔,其在波长1200 nm处的透过率约为82%。     

碳氮化钛对低碳镁碳砖性能的影响

研究了碳氮化钛加入到低碳镁碳砖中对其性能的影响,并采用XRD物相分析、SEM显微分析研究了碳氮化钛对低碳镁碳砖基质部分烧后性能的影响。结果表明:镁碳砖基质部分经1600℃3h埋炭处理后,碳氮化钛仍均匀分布在基质中,并和MgO发生一定程度的固溶;加有碳氮化钛的镁碳砖经1600℃3h埋炭处理后,体积密度有所降低,气孔率升高,线膨胀率增大,常温耐压强度有所减小;碳氮化钛对镁碳材料的抗氧化性有所改善,但不及传统的金属铝粉;材料同样表现出良好的抗渣性。     

工艺因素对还原气氛下铝热法制备Al203-TiB2复相陶瓷的影响

以铝粉、B2O3粉和TiO2粉为原料,研究了埋炭还原气氛下B2O3加入量、温度和气氛3种工艺因素对铝热还原法制备Al2O3-TiB2复相陶瓷的影响.结果表明(1)在还原气氛下用铝热还原法可以制备Al2O3-TiB2复相陶瓷.(2)原料中B2O3过量,则有9Al2O3@2B2O3相生成.(3)烧成温度在900℃时铝热反应基本未开始;1000℃时有大量TiB2和α-Al2O3相生成,α-Al2O3呈长方柱状,晶粒较大,TiB2分布在α-Al2O3颗粒之间,晶粒细小;1000℃以上时,反应产物的相组成变化不大,但1500℃后,TiB2晶粒较大,尺寸为0.5～3μm.     

电熔陶粒砂对高铝浇注料性能的影响

采用特级矾土(粒度为5~3 mm、3~1 mm和≤1 mm)和电熔陶粒砂(≤2 mm)为骨料,特级矾土粉(≤0.088 mm)、92埃肯硅微粉和活性氧化铝微粉为细粉,Secar 71水泥为结合剂制备了高铝浇注料,研究了电熔陶粒砂的加入量(质量分数分别为0、10%、19%和28%)对高铝浇注料流动性和常温物理性能的影响,并借助SEM和EDS对试样的显微结构和物相组成进行了分析。结果表明:(1)电熔陶粒砂能显著改善高铝浇注料的流动性,有助于提高浇注料的强度,降低显气孔率和减少烧结收缩;(2)随电熔陶粒砂加入量的增加,浇注料的抗热震性先提高后降低,适宜的加入量为10%;(3)加入的电熔陶粒砂均匀地分布在浇注料基质中,经高温处理后,电熔陶粒砂与浇注料基质烧结。     

YAG透明陶瓷抗等离子体侵蚀性能的研究

以商业Al2O3粉和商业Y2O3粉为原料,采用真空固相反应烧结法成功制备出了高质量的YAG透明陶瓷。对不同温度烧结的YAG透明陶瓷的显微结构和抗等离子体侵蚀性能进行了研究。结果表明:在实验温度范围内,YAG陶瓷晶粒尺寸随着烧结温度的升高逐渐增大,陶瓷光学质量逐渐提高;YAG透明陶瓷的抗等离子体侵蚀性能随着烧结温度的升高逐渐增强;等离子体对YAG陶瓷的腐蚀主要以物理轰击溅射为主,YAG陶瓷的质量和晶粒尺寸对陶瓷的抗等离子体侵蚀能力有直接影响。     

含锆原料及其在耐火材料中的应用

近十多年来,含锆耐火材料得到了迅速发展,天然的含锆矿物原料和人工提取或合成的锆的氧化物和复合氧化物原料被广泛地应用于耐火材料中,并取得了良好效果.     

工艺因素对还原气氛下铝热法制备Al_2O_3-TiB_2复相陶瓷的影响

以铝粉、B2 O3 粉和TiO2 粉为原料 ,研究了埋炭还原气氛下B2 O3 加入量、温度和气氛 3种工艺因素对铝热还原法制备Al2 O3 -TiB2 复相陶瓷的影响。结果表明 :(1)在还原气氛下用铝热还原法可以制备Al2 O3 -TiB2 复相陶瓷。 (2 )原料中B2 O3 过量 ,则有 9Al2 O3 ·2B2 O3 相生成。 (3)烧成温度在 90 0℃时铝热反应基本未开始 ;10 0 0℃时有大量TiB2 和α Al2 O3 相生成 ,α Al2 O3 呈长方柱状 ,晶粒较大 ,TiB2分布在α Al2 O3 颗粒之间 ,晶粒细小 ;10 0 0℃以上时 ,反应产物的相组成变化不大 ,但 15 0 0℃后 ,TiB2晶粒较大 ,尺寸为 0 .5～ 3μm。     

YAG透明陶瓷的制备及其在深海领域的应用

以商业高纯Al₂O₃粉和自制纳米Y₂O₃粉为原料,采用真空固相反应烧结法成功制备出了高透光的钇铝石榴石(YAG)透明陶瓷。研究了反应烧结过程中物相演变和显微结构变化,烧结温度和保温时间对YAG透明陶瓷光学透过率的影响以及YAG透明陶瓷在深海装备领域的应用性能等。结果表明：高温条件下,Al₂O₃和Y₂O₃反应先依次形成中间相YAM和YAP,最终在1 500℃完全形成YAG;随着烧结温度的升高,YAG陶瓷内气孔不断排出且晶粒不断长大,光学透过率先增加后降低,在1 780℃透过率达到最高;随着保温时间的延长,YAG陶瓷的透过率逐渐提高,但超过6 h后,再延长保温时间,对提高透过率的效果不显著。采用优化工艺制备的YAG透明陶瓷球罩经受住127 MPa抗压模拟试验,并成功应用在深海领域装备大功率LED照明灯和摄像机保护罩上,为拍摄“奋斗者”号万米海底作业以及央视现场直播做出了贡献。