硬脂酸表面改性对聚氨酯发泡法制备ZrO_2多孔陶瓷性能的影响

通过聚氨酯发泡法制备了ZrO_2多孔陶瓷,研究了ZrO_2粉体表面改性对多孔陶瓷综合性能的影响。结果表明:ZrO_2粉体表面进行硬脂酸改性不仅可以阻止颗粒团聚,有效降低浆料黏度,并显著提高粉体表面的亲油性,增加粉体与有机聚氨酯原料的相容性,还可增加粉体与聚氨酯官能团的相互作用,促进聚氨酯交联网络形成,进而解决坯体及多孔陶瓷的分层问题,提高ZrO_2多孔陶瓷的力学性能。当使用0.75%硬脂酸改性的ZrO_2粉体时,所得多孔陶瓷无分层,孔结构完整,其抗压强度明显增加,为未改性ZrO_2粉体所得多孔陶瓷的3倍。     

多孔超高温陶瓷:制备、结构及性能EI北大核心CSCD

综述了近年来国内外在多孔超高温陶瓷制备工艺、结构表征及性能评价的研究进展。基于制备多孔超高温陶瓷材料使用的陶瓷原料和助剂的差异,可以大致将多孔超高温陶瓷的制备方法分为干法成型、胶态成型、前驱溶液成型,不同制备工艺获得的多孔超高温陶瓷的在微观结构上差异化明显。最后,我们对多孔超高温陶瓷的发展趋势作了展望。     

聚氨酯海绵表面改性对Ti2AlN多孔陶瓷挂浆量的影响

利用有机泡沫浸渍法制备Ti2AlN多孔陶瓷,研究了聚氨酯海绵表面改性对陶瓷挂浆量的影响。通过对不同浓度的NaOH预处理后的海绵增重、坯体堵孔率分析表明,浓度为15%的NaOH对聚氨酯海绵的挂浆量最好;扫描电镜研究发现,聚氨酯海绵用15%NaOH溶液浸泡4h之后,再用羧甲基纤维素(CMC)预处理24h,海绵挂浆效果最佳。     

Y2O3改性的MgO—ZrO2共析陶瓷

共析ＭｇＯ－ＺｒＯ２陶瓷添加Ｙ２Ｏ３可以获得高温热稳定性和较佳的力学性能，添加２％Ｙ２Ｏ３时断裂韧性为７．６ＭＰａ．ｍ＾１／２，弯曲强度为６１８ＭＰａ，用透射电子显微镜详细研究和讨论了上述材料的时效显微组织和韧化的原因。     

制备工艺对Al2O3多孔陶瓷性能的影响

研究了Ａｌ２Ｏ３粉料粒径、烧成温度及有机造孔剂对Ａｌ２Ｏ３多孔陶瓷的气孔率、孔径大小及分布的影响，结果表明，随造孔剂加入量的增加，气孔率呈线性增大，加入造孔剂后，平均气孔孔径变大，孔径分布范围变宽。     

颗粒稳定泡沫法制备莫来石基多孔陶瓷的结构与性能EI北大核心CSCD

以α-Al2O3和SiO2为原料、没食子酸丙酯(PG)为表面改性剂、明胶为黏结剂,采用颗粒稳定泡沫法结合真空冷冻干燥工艺制备了莫来石基多孔陶瓷;研究了配料时铝、硅摩尔比对制备材料的组分、结构和性能的影响规律。结果表明:控制其它实验条件不变,不同配比的浆料发泡后的泡沫稳定性都在95%以上。烧结后材料的组分均以莫来石为主相、刚玉为第二相,随着Al和Si摩尔比从2.0:1.0增加到3.0:1.0、莫来石相含量从93.11%(质量分数)减少到85.11%时,总气孔率和体积密度变化不明显,分别波动于85.51%~86.51%和0.44~0.48 g/cm3之间,以开口气孔为主,数值在84.34%~84.82%;抗压强度先增加后减小,但总体变化较小,变化范围2.25~2.86 MPa;真空热导率则从0.15 W/(m·K)增加到0.22 W/(m·K)。采用此方法可以制备出高气孔率、高强度和较低热导率的莫来石基多孔陶瓷。     

ZrO2 对堇青石多孔陶瓷性能和显微结构的影响

以高岭土、滑石和αAl2O3微粉为主要原料,按堇青石的理论组成配料后,外加10%的化学纯活性炭为造孔剂,同时分别外加0、0.25%、0.5%、0.75%和1.0%的分析纯ZrO2,经湿混、干燥、造粒、成型和1340℃保温5h烧成后,制成不同ZrO2含量的堇青石多孔陶瓷,并研究了ZrO2外加量对试样热膨胀系数、显气孔率、吸水率及烧成收缩率的影响,并用XRD和SEM分析了试样的物相组成和断面形貌。结果表明:与未加ZrO2的相比,外加0.25%ZrO2时,试样的热膨胀系数显著降低,但超过0.25%时,热膨胀系数随ZrO2外加量的增加而略有升高;随ZrO2外加量的增加,试样的显气孔率和吸水率逐渐增大,而烧成收缩率降低;与未加ZrO2的试样相比,外加1.0%ZrO的试样内扁平状气孔的数量较多,且气孔在试样内分布较均匀。     

凝胶注模制备碳化硼多孔陶瓷EI北大核心CSCD

以琼脂糖大分子为凝胶体系、聚丙烯酸为分散剂,采用凝胶注模工艺制备B4C坯体,经过1 800~2 000℃烧结,制备得到B4C多孔陶瓷。结果表明:pH值为7.5、分散剂含量为0.15%(体积分数)时,陶瓷浆料的稳定性和流动性最佳,制备得到固相含量为45%(体积分数)的低黏度陶瓷浆料。随着烧结温度升高,多孔陶瓷的通孔率下降,1 800℃烧结得到的块体通孔率为100%,气孔呈明显的单峰分布,孔径大小为1μm。多孔陶瓷的抗弯强度在60 MPa左右。Zr金属浸渗B4C多孔陶瓷后得到Zr C/Zr B2复合材料,其微观组织随渗层深度变化出现分层现象。     

碳化硅陶瓷基复合材料基体和涂层改性研究进展EI北大核心CSCD

随着航空航天器性能的提高,其热端部件如航空发动机、高超音速飞行器的头锥及翼前缘等服役环境愈加苛刻。为了满足更苛刻的服役环境,需要对碳化硅陶瓷基复合材料(SiC matrix ceramic composites,CMC-Si C)进行基体或涂层改性以发展更长寿命、更耐高温和结构功能一体化的陶瓷基复合材料。介绍了航空航天器热端部件用CMC-SiC复合材料基体和涂层改性的研究进展、成果、现状及存在的问题,指出了今后需要着重解决改性CMC-SiC复合材料的工程化应用问题、发展具有更高使用温度的改性材料体系以及发展在发动机环境中应用的环境屏障涂层体系。     

ZrO2表面改性及凝胶注模研究

凝胶注模成型工艺能够制备出高强度,高致密性,且形状复杂的氧化锆陶瓷.粉体团聚对凝胶注模成型工艺存在不良影响,粉体团聚导致陶瓷内部产生缺陷,导致致密性、均匀性变差,力学性能降低.本文通过对氧化锆粉体表面改性,改善粉体团聚,将改性粉体用于凝胶注模成型,制备出低粘度浆料.通过SEM、粘度仪、显微镜等仪器,对强度、粘度及粉体分...     

ZrO2粉体及陶瓷的制备

叙述了ZrO2的基本性能和应用，介绍了ZrO2微粉和超细粉的制备方法及目前ZrO2结构陶瓷生产常用的成型方法，比较了几种成型方法的优缺点，指出了成型和烧成是较关键的两道工序。同时详细分析了干压成型中分层和烧成过程中开裂出现的原因，并提出了解决的办法。     

泡沫注凝法制备孔结构可调的氧化锆多孔陶瓷

以8%(摩尔分数)Y_2O_3稳定的ZrO_2为原料,采用泡沫注凝法制备了氧化锆多孔陶瓷,研究了烧结温度、固相含量及发泡剂浓度对制备材料的组分、结构与性能的影响规律。结果表明:1 450～1 600℃烧结的样品均由立方氧化锆组成;烧结温度对气孔率、体积密度及热导率影响较小,而对抗压强度及晶粒尺寸影响较大;固相含量在15%～30%(体积分数)范围内对材料的结构与性能均有明显的影响;发泡剂浓度在0.3～8.0 g/L范围内对材料的性能影响明显,而在8～16 g/L时影响不大。通过在一定的范围内调控烧结温度、固相含量和发泡剂浓度,所得样品的总气孔率、体积密度、抗压强度和室温真空热导率的变化范围分别为67.6%～78.8%、1.25～1.91 g/cm~3、6.3～21.7 MPa和0.14～0.39 W/(m?K)。在固相含量为30%、发泡剂浓度为2.0 g/L、烧结温度为1 550℃条件下制备样品总气孔率、抗压强度和热导率分别为78%、12.0 MPa和0.17 W/(m?K)。     

颗粒级配对发泡法-凝胶注模制备Al_2O_3多孔陶瓷性能的影响

为了降低Al2O3多孔陶瓷制备过程中的干燥后收缩和烧后收缩,提高成品率,将d50分别为25.1、9.4和1.1μm的粗、中、细Al2O3粉体按粗粉中粉细粉质量比分别为50 40 10、10 40 50和100%全细粉的级配方式制备Al2O3泡沫浆料,研究颗粒级配对浆料黏度、干燥生坯的线收缩、烧后试样的线收缩、烧后试样的热导率等性能的影响。结果表明:颗粒级配可以有效提高固含量,且颗粒级配后的发泡浆料在静置30 min后仍能保持稳定,颗粒级配可以明显降低生坯的干燥线收缩以及烧后线收缩,并能降低热导率,提高了发泡法-凝胶注模工艺制备氧化铝多孔陶瓷的成品率。     

ZrO2陶瓷的微波烧结制备及其性能

以微波热解制备的氧化锆粉体为原料、氧化钇为烧结助剂,采用微波烧结方式制备氧化锆陶瓷,研究了不同氧化钇含量对氧化锆陶瓷的微波烧结行为、物相组成、显微结构及致密化的影响。结果表明:在微波烧结过程中,随着Y_2O_3含量的增加,ZrO_2陶瓷的物相从m-ZrO_2逐渐转变为m-ZrO_2与t-ZrO_2(c-ZrO_2)并存,且ZrO_2陶瓷的晶粒随着烧结助剂含量的增加而逐渐变小,样品致密度下降。当烧结温度为1 450℃时,微波烧结获得的未添加烧结助剂的样品致密度达到99%,远远高于传统电阻烧结所获得样品的致密度。     

Al2O3多孔陶瓷的制备和性能研究

采用乙基纤维素为成孔剂制备了Al2O3多孔陶瓷,探讨了工艺参数对其性能的影响。研究结果表明,造孔剂含量、球磨时间及烧结温度均对多孔陶瓷的气孔率和抗折强度有影响。烧结温度的升高使得气孔率降低,但变化不明显,抗折强度明显提高。随造孔剂含量的升高,使得气孔率逐渐上升,超过20％后变化趋于平稳。随着球磨时间的增加,试样呈现气孔率下降和抗折强度升高的趋势。以烧结温度为1580℃,造孔剂含量20％;球磨时间为2．5h的条件下,可获得高显气孔率、抗折强度较高的舢203多孔陶瓷。     

基于表面改性纳米硅复合负极材料的制备及其性能EI北大核心CSCD

基于简单易操作的湿法包覆制备了以纳米硅粉体和石墨(G)为主要原料,添加表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚和石墨烯(GR)的Si/C@GR/G复合材料。研究了不同组分配比对复合材料的成分、形貌及电化学性能的影响。结果表明:制得的复合材料具有良好的循环稳定性,体积膨胀得到缓解。当复合材料中硅质量分数为10%,首次放电比容量约为730 mA·h/g,在电流密度为100 mA/g经100次循环后,其放电比容量稳定维持在500 mA·h/g左右,也展现了良好的倍率性能,首次Coulombic效率达到87.27%,相比纯硅不足70%的效率有了大幅度提高。     

玻璃粉含量对陶瓷化硅橡胶性能的影响EI北大核心CSCD

以甲基乙烯基硅橡胶为基体、硅灰石为成瓷填料、低熔点玻璃粉为助熔剂、气相法白炭黑为补强剂,制备了陶瓷化硅橡胶,并在1 000℃烧结成瓷,研究了玻璃粉含量对成瓷前硅橡胶的电学性能和力学性能的影响,通过热重分析研究了硅橡胶的分解过程,测量了成瓷后陶瓷体的弯曲强度,观察了陶瓷体断面的显微形貌,并通过X射线衍射分析了材料成瓷后的晶相变化。结果表明:玻璃粉会轻微降低硅橡胶的电学性能和力学性能,并显著降低硅橡胶的分解温度,同时提高陶瓷体的弯曲强度。陶瓷断面的显微形貌显示,随着玻璃粉含量的增加,陶瓷体的致密度不断上升。硅灰石在成瓷后完全消失,并与玻璃粉反应生成了新的晶体。当玻璃粉含量为12 g时,陶瓷体的弯曲强度为61.1 MPa。     

有机泡沫浸渍法制备ZrO2泡沫陶瓷烧结过程研究

采用两种不同添加剂,用有机泡沫浸渍法制备了两种氧化锆泡沫陶瓷试样;用高温电阻炉分别在1300 ℃、1400 ℃、1500℃、1600 ℃下进行烧结制备试样;测试了在各温度下烧结试样的收缩率,用环境扫描电镜和能谱分析仪观察陶瓷的显微结构,用X射线衍射仪分析试样的物相组成.结果表明:试样的收缩主要发生在1300～1500 ℃,在1300 ℃进入烧结中期,1400～1500 ℃进入晶粒成长期,1500-1600 ℃进入晶粒异常长大期.采用MgO、CeO2复合稳定,对促进烧结、生成高温稳定相有一定作用,可以减小试样的收缩.制品中高温相的含量在1300～1500 ℃烧结温度范围内迅速增加,1500℃后逐渐减少.     

ZrO2—2mol%Y2O3陶瓷显微结构及性能的研究

本文采用X射线衍射分析、扫描及透射电镜技术研究了冷等静压成型的氧化钇部分稳定氧化锆(Y-PSZ)陶瓷制品的相组成、显微结构、机械性能及其与烧结工艺之间的关系。结果表明:采用冷等静压成型和超细的氧化锆粉末有利于提高制品的烧结密度和获得较理想的显微结构。得出了在细晶部分稳定氧化锆中存在适量的单斜相也能获得高硬度和高韧性的结论。1600℃烧结3h后随炉冷却的ZrO_2-2mol％Y_2O_3试样的维氏硬度达16.75GPa,断裂韧性高达17.56MPa·m~(1/2)。这被认为是细晶粒、高密度及微裂纹增韧、相变增韧共同作用的结果。