微波烧结Al2O3陶瓷的研究

简要介绍了微波烧结的特点，对Ａｌ２Ｏ３陶１的微波烧结过程进行了介绍和分析，并同常规烧结进行了对比实验，在此基础上得出了一些结论，为陶瓷微波烧结提供了实验依据。     

Al2O3-WO3二元系线性热敏材料研究

利用激光烧结工艺合成了Ａｌ２Ｏ３－ＷＯ３系列ＮＴＣ热敏陶瓷材料．研究发现,这种陶瓷材料在一定的组分范围和工艺条件下,在较宽的温区内,其阻温特性呈现良好的线性关系．Ｘ－ｒａｙ衍射分析表明,经激光烧结的ＮＴＣ热敏材料中含有Ａｌ２Ｏ３,Ａｌ２（ＷＯ４）３和ＡｌｘＷＯ３相,且此材料中的导电相为钨青铜结构的ＡｌｘＷＯ３．ＡｌｘＷＯ３相是在Ａｌ２Ｏ３－ＷＯ３二元系平衡相图中所没有的．     

反应烧结制备莫来石基复合材料及添加剂的影响

重点研究了Ａｌ２Ｏ３ ／ＺｒＳｉＯ４ 富铝体系反应烧结制备过程中的晶相变化,以及Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２ 比对反应烧结的影响,进而研究了添加Ｃｒ２Ｏ３ 对反应烧结的影响．研究表明,在反应烧结过程中,莫来石的生成明显滞后于ＺｒＳｉＯ４ 的分解;在相同温度下,ＺｒＳｉＯ４ 的分解程度随Ａｌ２Ｏ３ 的加入量的增加而提高．添加Ｃｒ２Ｏ３ 使莫来石的稳定生成温度提高,此外,Ｃｒ２Ｏ３ 的引入有助于Ａｌ２Ｏ３ 向莫来石中的固溶     

AIN陶瓷的微波较低温烧结及相分析

使用Ｎｄ２Ｏ３－ＣａＦ２－Ｂ２Ｏ３烧结助剂,用微波在１２５０℃烧结成功了热民为６６．４ｗ／ｍ．ｋ的Ａ／Ｎ陶瓷。ＸＲＤ衍射显示,ＣａＡ１１２Ｏ１９为主要的次晶相。分析表明,本实验属液相烧结晶界相是钕硼玻璃相。Ｎｄ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３是ＡＬＮ陶瓷的有效烧结助剂。     

细晶氧化铝瓷研究

实验研究ＣａＯ－ＭｇＯ－ＳｉＯ２熔块对Ａｌ２Ｏ３瓷烧结的作用结果表明：在２０％ｗｔ％ＣａＯ，３０ｗｔ％ＭｇＯ，５０ｗｔ％ＳｉＯ２区域附近的熔块能很好地促进Ａｌ２Ｏ３瓷的低温烧结；除了第２相对晶界的钉扎作用以及固溶作用外，ＭｇＯ在烧结中的作用能维持ＣａＯ／ＳｉＯ２比，即维持烧结系统中的液相量；Ｌａ２Ｏ３，Ｓｍ２Ｏ３能使Ａｌ２Ｏ３瓷的烧结温度下降大约３０℃，其表面显微结构也有所改善。     

Al2O3—ZrO2—SiC陶瓷的快速烧结与力学性能

研究反应结合Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ３－ＳｉＣ复合陶瓷的快速烧结工艺和力学性能,讨论反应结合过程及物相变化,快速烧结是抑制晶粒生长,获得均匀,细微,致密结构有效途径Ｎｏ．３复合陶瓷在１５５０℃经１０ｍｉｎ的快速烧结,材料的力生能达到了较好水平,经度５５５ＭＰａ,断裂韧性３．６ＭＰａ．ｍ＾１／２维氏硬度１７．１ＧＰａ。     

辊轧成型工艺制备ZrO2／Al2O3复相陶瓷的性能及结构

采用辊轧工艺，制成了素坯密度较高的氧化锆增韧氧化铝复合陶瓷，并对其性能和结构分别进行了研究。利用多种粒径的粉体混合，多种增韧方式来设计复相陶瓷的显微结构，得到了最佳配比和最佳烧结工艺条件下的ＺｒＯ２／ｎｍＡｌ２Ｏ３／μｍＡｌ２Ｏ３复相陶瓷。此陶瓷在１５５０℃下烧结，得到优良的抗弯强度和断裂韧性。     

透明氧化铝陶瓷的研制

本文介绍了氧化铝陶瓷的透光原理和影响透光性的若干因素。文中分析了光通过氧化铝陶瓷时损失的几个组成部分──吸收损失、反射损失和散射损失，以及这几种损失的基本规律，特别是气孔对于Ａｌ２Ｏ３陶瓷透光性的影响。文中结合研制透明Ａｌ２Ｏ３陶瓷的实验，从原料纯度、转相温度、外加剂、球磨工艺与烧成工艺等几方面分析了透光性的影响因素。介绍了由于使用ＭｇＯ，Ｌａ２Ｏ３等复合外加剂，提高了晶粒边界相的折射率，从而减少了散射，提高了Ａｌ２Ｏ３陶瓷的透光性。透明Ａｌ２Ｏ３陶瓷已在高压钠灯、电绝缘装置方面得到应用，今后在我国还将得到更大的发展。     

Al2O3／ZrO2层状复合陶瓷的研究

用辊轧工艺，在最佳成分配比及烧结制度下，制备了Ａｌ２Ｏ３／２０％Ａｌ２Ｏ３（ｎｍ）＋２０％ＺｒＯ２＋６０％Ａｌ２Ｏ３（μｍ）／Ａｌ２Ｏ３层状复合陶瓷，通过断裂韧性的测定，发现层状复合的断裂韧性值比无层状复合的Ａｌ２Ｏ３或ＺｒＯ２增加Ａｌ２Ｏ３有很大的提高，利用扫描电镜（ＳＥＭ）对层状复合的微观结构进行了观察，讨论了层状复合的增韧机制和ＺｒＯ２诱发微裂纹的机理，同时观察到层状复合断裂的典型特征为台阶     

碳化硅、氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷的研究

在纳米氧铝粉中加入碳化硅晶须和纳米氧化铝粉，通过烧结得到细晶的氧化铝基复相陶瓷，达到了提高氧化铝陶瓷断裂韧性的目的．研究了Ｎａｎｏ－Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ（ｗ）、ＺｒＯ２复相陶瓷的烧结温度、晶粒尺寸、ＳｉＣ（ｗ）含量等对细晶Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷材料断裂韧性的影响．采用纳米Ａｌ２Ｏ３粉，可使烧结温度大幅度下降，在１６００℃即可得到致密的细晶陶瓷材料．ＳｉＣ（ｗ）质量分数ｗ为１８％时可以得到较高的断裂韧性值，ＫＩＣ＝６．９６ＭＰａ·ｍ１／２．晶须增韧的机理仍然是晶须的拔出和断裂．加入ＺｒＯ２后，利用ＺｒＯ２的相变增韧的效果，可以使Ａｌ２Ｏ３基陶瓷材料的断裂韧性进一步提高．     

超塑性高温发泡制备闭孔多孔Al2O3基陶瓷

分别以纳米和亚微米Al2O3粉末为原料,MgO为掺杂剂,SiC为高温发泡剂,利用Al2O3基陶瓷具有超塑性变形能力的特点,制备了闭孔多孔Al2O3基陶瓷.研究了不同粒径Al2O3粉末和不同MgO含量对Al2O3基多孔陶瓷开口气孔率、闭口气孔率及微观结构的影响,考察了Al2O3基多孔陶瓷的物相组成,探讨了闭口气孔在Al2O3基多孔陶瓷烧结过程中的形成机理.研究结果表明,以纳米Al2O3粉末制备的Al2O3基多孔陶瓷具有更低的开口气孔率,仅为13%,而闭口气孔率可达132%,且其闭孔孔径尺寸约为1~2μm.坯体中MgO与Al2O3反应完全,多孔陶瓷的物相组成仅为Al2O3和MgAl2O4.     

Fe基－Al_2O_3复合材料的界面研究

将工业还原铁粉、Ａｌ２Ｏ３颗粒、炭粉及某种适量粘结剂，通过粉末冶金方法在高温下进行烧结，制备了Ａｌ２Ｏ３颗粒增强Ｆｅ基复合材料。用ＳＴＥＭ，ＴＥＭ及ＳＥＭ对界面结合机制进行了分析与研究。结果表明，烧结过程中在Ａｌ２Ｏ３颗粒与Ｆｅ基界面生成了中间相，使Ａｌ２Ｏ３与铁基有良好的结合强度，所制备的Ｆｅ基－Ａｌ２Ｏ３复合材料的硬度、耐磨性已超过相同含碳量的碳钢材料     

LiNbO_3陶瓷溅射靶材的制备工艺研究

采用改进的陶瓷烧结工艺，研究了用于射频磁控溅射工艺的大尺寸薄型ＬｉＮｂＯ３陶瓷靶材的烧结工艺，解决了烧结过程中Ｌｉ２Ｏ的外逸造成成分偏差和Ｌｉ２Ｏ含量偏低时不易得到致密陶瓷的问题，探讨了Ｌｉ２Ｏ在烧结过程中的作用，制备出了高强度的ＬｉＮｂＯ３＋Ｌｉ２Ｏ系列陶瓷靶材．     

高岭土原位碳热还原制备Al2O3/SiC复相陶瓷材料的研究

详细介绍了利用高岭土通过原位反应及热压烧结制备Al2O3/SiC复相陶瓷材料.探索了以天然矿物高岭土,碳作为原材料,低成本合成制备高性能Al2O3/SiC复相陶瓷的新方法.首先,在原位碳热还原反应中,高岭土和碳在流动氩气氛中合成制备Al2O3/SiC复相陶瓷粉,对合成反应的热力学过程进行理论分析和实验研究,对合成的Al2O3/SiC复相陶瓷粉进行了DTA和XRD分析,分析表明陶瓷粉的合成过程分两步,第一步是高岭土自身的脱水,第二步是SiO2被还原的过程及制备出Al2O3/SiC复相陶瓷粉.研究表明,最佳的粉末合成温度为1550℃;其次,Al2O3/SiC复相陶瓷粉通过热压烧结合成制备Al2O3/SiC复相陶瓷,烧结助剂的添加有助于降低烧结温度.复相陶瓷抗弯强度达到420 MPa,相对密度达到98%,硬度HRA89.     

Bi2O3对CBS系LTCC性能的改进分析

采用CBS(CaO-B2O3-SiO2)系微晶玻璃,从玻璃添加剂的配方着手,结合差热分析、X射线衍射仪(XRD)图谱、介电常数等测试数据,在保证玻璃/氧化铝陶瓷基板具备良好性能的基础上,实验研究了Bi2O3对降低烧结温度、提高致密性等方面的作用.设计出一套性能良好的低温共烧陶瓷(LTCC)原料配方和烧结工艺,其烧结温度为830℃、密度为3.0g/cm3、收缩率为17.6%;低频(1kHz)下介电常数ε≤9.7、介电损耗正切tanδ≤5.7×10-3,高频(10GHz)下介电常数ε≤7.3、介电损耗正切tanδ≤4.9×10-3.     

YAG陶瓷磨球注浆成型用浆料的流变性能研究

以高纯Al2O3和Y2O3粉体为原料,在浆料pH值为9．7,分散剂PAA-NHt体积分数为1．5％,固相体积分数为50％,球磨时间12h,增塑剂PEG体积分数为1．5％的优化工艺条件下制备出流动性好、分散均匀的Y2O3-Al2O3混合浆料,利用注浆成型制备YAG陶瓷球形生坯,在60℃干燥24h条件下,球坯相对密度可达50％以上,球坯圆度偏差仅0．5346％,陶瓷球坯颗粒分布均匀．以体积分数0．8％的SiO2为烧结助剂,在1650℃保温6h,采用液相法烧结获得了自磨损率仅5．68×10^-6／h的YAG新型陶瓷磨球,可用于高性能YAG陶瓷的制备．     

基于氧化铝陶瓷的无线无源高温压力传感器的设计与制备

设计并制备了一种基于氧化铝陶瓷的无线无源高温压力传感器。首先在常温、压力测试范围为0~0.4 MPa的设计条件下,利用ANSYS仿真软件对所设计的结构进行了力学模型的分析,得出方形氧化铝陶瓷的最大等效应力小于最大许用应力;之后从切片与冲孔、叠片与热压、高温烧结、丝网印刷与后烧等主要工艺步骤介绍了基于氧化铝陶瓷压力传感器的制备方法;最后对其进行了导通性测试。所制备的压力传感器可用于常温下的压力检测和高温下的性能研究。     

铅硼硅酸盐玻璃中Al2O3含量对复相玻璃陶瓷性能的影响

以低软化点的铅硼硅酸盐玻璃和Al2O3粉末为原料,制备Al2O3/玻璃低温共烧复合玻璃陶瓷材料。考察烧结温度和添加不同质量分数的Al2O3对复合玻璃陶瓷烧结机制和微波介电性能的影响,并探讨了作用机制。结果表明:Al2O3掺入PbO-B2O3-SiO2玻璃中改善了与Al2O3陶瓷的界面润湿,对烧结有一定的促进作用。在添加质量分数为4%Al2O3的复相玻璃陶瓷、烧成温度为850℃时性能最好,其密度为3.1 g/cm3,介电常数为8.46,介电损耗为0.001 1。     

添加Al2O3--ZrO2复合粉改性氧化锆质定径水口及其损毁机理

通过添加溶胶-凝胶法制备的Al2O3-ZrO2复合粉,对陶瓷型和颗粒型氧化锆质定径水口进行改性.对比研究了陶瓷型和颗粒型定径水口改性前后物理性能,矿物相组成和显微结构的变化,并通过现场连铸实验对四种定径水口损毁机理进行了探讨.结果表明:相较于颗粒型定径水口,陶瓷型定径水口的显气孔率较低,体积密度和耐压强度较高,热震稳定性较差,抗侵蚀和冲刷性能较好.通过添加Al2O3-ZrO2复合粉改性后的定径水口显气孔率降低,体积密度增加,耐压强度提高,颗粒型定径水口的热震稳定性有了较大的提升,热震次数约为改性前的1.5倍以上.通过对连铸现场实际使用35 h后的残样分析发现,陶瓷型水口损毁主要是由于热震稳定性差导致使用时发生炸裂,炸裂产生的裂纹引起一定程度的剥落和扩径.未改性颗粒型定径水口由于强度低和显气孔率高,剥落和扩径更为严重,添加Al2O3-ZrO2复合粉改性后生成的镁铝尖晶石增强相大幅度提高了颗粒水口的热震稳定性和抗冲刷侵蚀性能,连铸现场使用后几乎未扩径.