改性凹土基金属表面复合涂层悬浮剂的研究

利用复合活性剂对凹土粉末进行改性处理,通过SEM和XRD分析粉末的组分变化,对改性凹土制备的金属表面复合涂层悬浮剂流变性能以及抗氧化性能进行研究。实验结果表明,72 h后悬浮剂的悬浮率达到96%,在剪切速率作用下,悬浮剂具有较好的剪切粘度和应力,能够形成网络状结构,保证悬浮剂稳定性。经过1 000℃×2 h热处理,悬浮剂能够在碳钢表面覆盖复合涂层,碳钢的脱碳层深度只有0.05 mm,较好的抑制碳钢高温脱碳氧化的现象。     

Dy和Er掺杂对AlN陶瓷显微结构及性能的影响

在AlN粉末中添加稀土氧化物Dy2O3和Er2O3,采用高温烧结方法制备氮化铝陶瓷,研究了稀土掺杂对陶瓷烧结性能、显微结构及导热性能的影响。结果表明:纯氮化铝陶瓷相对密度只有90.7%,导热率为45.7W/(m·K),而添加3%的Dy2O3的AlN陶瓷相对密度为99.4%%,导热率为84.1W/(m·K),添加3%的Er2O3可使氮化铝陶瓷相对密度提高到99.1%,导热率达到115.4W/(m·k);添加Er2O3可有利于消除氮化铝陶瓷的晶界相,减少氮化铝晶粒缺陷及提高声子在晶体中的传播路程,并显著提高氮化铝陶瓷的结构致密性和导热性能。     

烧成制度对AlN陶瓷性能及显微结构的影响

为了制备结构致密的Al N陶瓷,在Al N粉末中加入2%(w)的Y2O3,经细磨、造粒、成型烘干后,在热压炉内于氮气气氛中1 800~1 950℃分别保温1~4 h无压烧结制得Al N陶瓷,并研究了烧成温度和保温时间对Al N陶瓷致密度、导热性及显微结构的影响。结果表明:随着烧成温度的提高和保温时间的延长,添加Y2O3的Al N陶瓷的晶粒趋于均匀,显气孔率下降,致密化程度提高;当烧成温度为1 850℃,保温时间达到2 h时,Al N陶瓷的相对密度达到99.8%,热导率达到94.8 W·(m·K)-1。     

氮化铝陶瓷浆料流变性能的研究

系统地研究了流延法制备氮化铝基片过程中影响流延浆料粘度的主要因素.分析了研磨时间、有机混合溶剂掺量、分散剂掺量及粘结剂、塑性剂对氮化铝浆料流变性能的影响,并对实验条件下测得的流变曲线采用Hershel Bulkley模型进行拟合,拟合出的Hershel Bulkley屈服应力τc较好地反映了浆料的稳定性,研究结果表明:分散剂掺量为2.5%(体积分数)时,浆料的τc较低;浆料的τc随固相体积分数的增加而增加;研磨时间为4h制备的浆料τc最低,流动性能最好;浆料的粘度随着塑性剂与粘结剂的比值R的增加而急剧减小,流变性能得到明显改善.     

复合磷酸盐多孔生物陶瓷的制备及性能

以Al2O3-MgO-P2O5磷酸盐为粘结剂,采用有机泡沫浸渍工艺制备了多孔陶瓷,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、排水法和压缩实验等表征了多孔陶瓷的孔隙特征、物相组成和力学性能。结果表明,Al2O3-MgO-P2O5磷酸盐的加入不仅保证了浆料在泡沫体上的均匀涂覆,而且促进了陶瓷的烧结。得到的多孔陶瓷具有相互连通、分布均匀的孔隙结构(大孔孔径在200～500μm,还有约为3μm微孔),平均孔隙率为85.9%±1.6%。这种由HA、β-Ca2P2O7和少量的Mg3(PO4)2与Al(PO3)3组成的复合磷酸盐陶瓷具有良好的力学性能,其平均压缩强度为(1.04±0.15)MPa。     

掺杂Y_2O_3,Sm_2O_3对氧化铝瓷介电性能的影响

研究了Y2O3、Sm2O3对氧化铝瓷烧结性能、介电性能和显微组织的影响。研究结果表明,Y2O3、Sm2O3在氧化铝瓷的烧结过程中可以显著降低氧化铝瓷的烧成温度,抑制晶粒生长,使晶粒尺寸变小,提高了陶瓷的致密性,降低了试样的结构损耗。掺稀土氧化物的氧化铝瓷在1600℃保温2h烧结后,相对密度达98.8%以上,介质损耗达到4.2×10-3。     

改性氧化铝粉制备高性能陶瓷浆料的研究

利用油酸对氧化铝粉体进行表面改性,研究了表面改性工艺对氧化铝粉沫表面特性及粉体制备的浆料性能的影响.实验结果表明:改性后粉体表面覆盖由碳氢长链组成的非极性有机表层结构,消除粉体间的硬团聚,制备出固相体积分数达55vol%的氧化铝浆料.     

改性氧化铝陶瓷的抗弯强度和显微结构

用油酸对Al2O3粉末进行表面改性,研究了表面改性工艺对陶瓷致密性、抗弯强度及显微结构的影响。对改性机理进行了探讨。结果表明:改性粉末在1600℃保温2h制备的Al2O3陶瓷,相对密度达到98.9%,抗弯强度达393MPa。利用油酸与粉末表面羟基反应形成非极性有机表层结构,消除粉末间的硬团聚,降低压制过程中的内摩擦力,从而改善坯体的均匀性和致密性,提高陶瓷的抗弯强度。     

改性氧化铝黑瓷粉体制备高固相含量浆料的研究

通过对氧化铝黑瓷粉料进行预烧技术处理,增大颗粒尺寸、降低粉体比表面能、改善其团聚现象,制备出固相体积分数达55%的氧化铝黑瓷稳定料浆,并研究了分散剂用量、体系固相体积分数、R值(塑性剂/粘结剂)对料浆流变性的影响.研究结果表明:浆料的粘度随剪切速率增加而下降,呈剪切稀化的流变学特性,随着固相体积分数的增加,浆料的最佳分散剂用量也相应增加;浆料的粘度随着R值的增加而急剧减小,流变性能得到明显改善.     

高氮/低氧混合气氛下热处理对氮化铝粉末抗水解性能的研究

研究了在高氮/低氧混合气氛下热处理对氧化铝粉体表面特性及粉体抗水解性能的影响。实验结果表明:经过600℃改性后的AlN粉末表面覆盖了氧化铝薄膜层结构,粉末在水中具有较好的稳定性,有效地抑制了AlN粉末与水的反应,阻碍了水向AlN粉末表面侵蚀的作用,提高AlN粉末在潮湿环境的抗水化能力,且热处理后粉末在水溶液中高剪切应力球磨过程中具有非常好的稳定性。