无水乙醇注浆成型制备YAG透明陶瓷

以无水乙醇作为分散介质,采用注浆成型工艺和真空烧结技术制备了光学质量良好的YAG透明陶瓷.双面抛光、厚度为3mm的YAG透明陶瓷样品(烧结温度1800℃)在可见光范围内的直线透过率为79%左右,在近红外波段的透过率为80%左右,接近理论透过率84%.样品的平均晶粒尺寸约为30μm,晶界处和晶粒内部均无杂质和第二相存在,也几乎没有气孔的残留.采用无水乙醇做分散剂进行注浆成型是一种很有发展潜力的透明陶瓷成型方法.     

碳纤维表面处理对Cf/SiO2复合材料力学性能的影响

对T-300碳纤维进行表面改性处理,并采用浆料浸渍-热压法制备了单向碳纤维补强石英基复合材料(Cf/SiO2).对改性前后碳纤维的表面形貌、官能团的变化以及复合材料的力学性能和断面形貌进行了研究.结果表明,T-300碳纤维经过硝酸氧化处理后,去除了表面的有机胶料层,含氮、氧的官能团数量增加,有利于改善成型时纤维和浆料之间的润湿性能.复合材料的抗弯强度由处理前的433 MPa提高到了655 MPa,断裂韧性也从9.1 MPa·m1/2提高到12.9MPa·m1/2.在热压烧结的过程中,碳纤维表面有机胶料发生热解形成的气态物质难以排出,在纤维/基体界面上形成了孔洞,影响了界面结合状态,不利于载荷的传递.因此,对碳纤维进行表面改性有效地提高了复合材料的力学性能.     

1.3at%Nd:YAG透明陶瓷的制备及激光性能研究

以高纯氧化物商业粉体为原料, 采用固相反应和真空烧结技术, 制备了高质量的1.3at%Nd:YAG透明陶瓷. 研究了室温下Nd:YAG透明陶瓷的显微结构、光谱及激光性能. 实验结果表明, Nd:YAG透明陶瓷主要以穿晶方式断裂; 平均晶粒尺寸为15μm, 且分布均匀; 晶粒中和晶界处没有检测到杂质和气孔存在, 且成分一致, 无偏析现象. 退火后样品在激光波长1064nm处的透过率高达82.4%; 主吸收峰位于808.6nm处, 峰值吸收系数为4.45cm^-1, 激光波长1064nm处的吸收系数为0.11cm^-1; 主荧光发射峰位于1064nm处, 半高宽为0.82nm, 荧光寿命为258μs. 用LD端面泵浦Nd:YAG陶瓷样品(泵浦源最大输出功率为1000mW), 获得了波长为1064nm的连续激光输出, 激光阈值约530mW, 斜率效率为23.2%, 最大泵浦吸收功率为731mW时, 最大输出功率为45mW.     

方石英的析晶与无定形化

石英是一种重要的结构和功能材料, 在航天飞行器、半导体、电子通讯和光学器件等领域得到重要应用, 但是高温下方石英的析晶限制了它的进一步应用. 本文综述了不同研究人员对不同形态石英与石英基复合材料析晶行为及其差异的研究成果和所持的不同观点, 再从“表面析晶”的角度分别对不同形态石英析晶行为的差异性与不同工艺因素对石英基复合材料的影响机制进行了系统阐述. 最后, 结合作者的工作, 进一步介绍了方石英无定形化方面的最新研究成果.     

Al2O3/金属多相材料研究进展

阐述了Al2O3/金属多相材料的研究进展状况,对目前已经研究的体系、制备工艺、显微结构与性能以及目前存在的问题和发展趋势等进行了概括,重点对其功能化进行了比较详细的阐述.此外,也介绍了我们在功能化方面所得到的一些有用的结果.     

Cu颗粒包覆纳米SiC粉体的相分散性能分析

选用工业生产的纳米SiC粉料;利用歧化反应原理,分解出Cu颗粒,并与纳米SiC颗粒组成分散均匀的复合粉体;SEM和Auger电子探针形貌显示复合粉体颗粒呈球形;EDS、AES等检测结果表明,金属Cu颗粒包覆在纳米SiC颗料表面,从而使两相在纳米尺度范围内保持理想的均匀分散状态.     

TiN-Al2O3纳米复合材料的力学性能和导电性能

以纳米TiN和α-Al₂O₃粉体为原料,采用球磨混合法制备了纳米TiN-Al₂O₃复合粉体,通过热压烧结得到致密烧结体.研究了纳米TiN颗粒对Al₂O₃材料力学性能和导电性能的影响,实验结果表明:在Al₂O₃基体中加入15vol％TiN纳米颗粒时,Al₂O₃材料的弯曲强度和断裂韧性分别从370MPa和3.4MPa·m^1/2提高到690MPa和5.1MPa·m^1/2,随着TiN添加量的增加,复合材料的电阻率逐渐降低,在25vol％TiN时达到最低值(6.5×10^-3Ω·cm).     

注浆成型SiC多孔陶瓷的工艺和性能研究

选用SiC颗粒作为多孔陶瓷的骨料材料,长石、石英、粘土组成的低共熔混合物形成晶界玻璃相结合剂,活性炭作为成孔剂,采用注浆成型工艺,对多孔陶瓷的性能进行了研究.SiC骨料颗粒的Zeta电位等电点对应的pH值为5.2,注浆浆料的pH值在8～12的范围内具有很好的流动性和稳定性;烧成温度的提高,使SiC多孔陶瓷的气孔尺寸分布范围缩小,但基本孔径不变;晶界玻璃相的高温粘性流动在SiC晶粒之间形成“桥架”结构,提高了两者之间的粘结能力;高温下,SiC颗粒的氧化产物参与晶界反应,生成新的针状莫来石相,使SiC多孔陶瓷的强度出现异常提高.     

ZTM-复相陶瓷材料的原位反应烧结过程的研究

通过测定试样的真密度、烧成收缩率、相对密度以及ＸＲＤ分析，系统地研究了原位反应烧结 ＺＴＭ复相陶瓷的反应烧结机理。研究结果表明，ＺｒＳｉＯ４在１３５０℃开始分解，生成四方氧化锆（ｔ－ＺｒＯ２）和非晶相，随温度升高，非晶相含量增加，并在１４２０℃形成莫来石。ＺｒＳＯ４的分解和莫来石的生成是有一定时间间隔的。该化学反应在１４２０℃－１４８０℃迅速进行，并对致密化产生不利影响，可采用分段烧结或阶段性保温