热学陶瓷研究进展

陶瓷的热学性能包括比热容、导热率、导温系数(热扩散系数)、热膨胀率、热辐射率和对工程技术具有实用意义的材料热稳定性。完整的热学陶瓷学科包括:1)热学陶瓷材料的基础理论以及根据材料成分和结构,准确预测各种热性能的理论和方法;2)各种热学性能的表征技术;3)各种形态和结构的热学陶瓷制品的制造技术和工艺;4)热学陶瓷材料在各种不同场合的应用技术;5)热学陶瓷材料性能数据库。随着对热物理性质以及性质与材料成分、结构之间关系的深入研究,开发出许多具有优异性能的热学陶瓷材料及其制造工艺。今后热学陶瓷的发展有以下几个值得关注的方向:1)现有材料的性能提高和制造工艺的改进;2)在材料理论计算的基础上指导新材料开发;3)与纳米理论、纳米技术结合;4)探索热超构材料。     

可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势以及应用现状分析

先进陶瓷材料具有较高的力学性能,以及较高的抗高温氧化性能等。但是先进陶瓷材料由于硬度较高、可加工性能较差,导致陶瓷材料的机械加工成本较高,所以限制了陶瓷材料的广泛应用。为了改善和提高陶瓷材料的可加工性能,向陶瓷基体中加入六方氮化硼形成可加工氮化硼系复相陶瓷。可加工氮化硼系复相陶瓷具有较高的力学性能和优良的可加工性能,氮化硼系复相陶瓷可以进行机械加工。目前研究和开发的可加工氮化硼系复相陶瓷主要包括:Al_2O_3/BN复相陶瓷,ZrO_2/BN复相陶瓷,SiC/BN复相陶瓷,Si_3N_4/BN复相陶瓷,AlN/BN复相陶瓷等。目前可加工氮化硼系复相陶瓷的研究主要集中在氮化硼系复相陶瓷的制备工艺,力学性能,可加工性能,抗热震性能,抗高温氧化性能等。本文主要叙述可加工氮化硼系复相陶瓷的制备工艺,力学性能和可加工性能,抗热震性能,抗高温氧化性能等。并叙述可加工氮化硼系复相陶瓷的研究发展现状和发展趋势,并对可加工氮化硼系复相陶瓷的未来发展趋势进行分析和预测。     

碳化硼的研究进展

碳化硼是高性能陶瓷材料中的一种重要原料,包含诸多的优良性能,除了高硬度、低密度等性能外,它还具备高化学稳定性和中子吸收截面及热电性能等特性,在国防军事设备、功能陶瓷、热电元件等诸多领域具有十分广泛的应用。本文重点介绍了碳化硼的相关性质、研究进展和应用现状。详细地介绍了碳化硼的制备方法,如电弧炉碳热还原法、自蔓延高温法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等方法,并分析了它们的优缺点。     

碳化硼抗弹陶瓷研究进展

本文综述了碳化硼抗弹陶瓷材料的发展和研究现状.碳化硼陶瓷具有高硬度、高熔点和低密度的特点,是优异的结构陶瓷,在民用、宇航和军事等领域都得到了重要应用.重点介绍了自蔓延高温合成法(SHS),碳管炉、电弧炉碳热还原法,激光化学气相反应法,溶胶-凝胶碳热还原法等合成碳化硼粉末和制备碳化硼陶瓷的研究进展.     

碳化硼-立方氮化硼复合陶瓷的高压制备及性能研究

利用六面顶液压机,以铝、钴为烧结助剂,在压力5.5 GPa,温度1 470℃,保温时间5 min的条件下制备出碳化硼-立方氮化复合陶瓷。并通过XRD衍射仪、SEM扫描电镜、维式硬度仪对其进行了物相分析、微观形貌表征和硬度测量,并研究了不同含量的立方氮化硼对碳化硼复合陶瓷力学性能的影响。实验结果表明,当碳化硼和立方氮化硼的比例为7∶3时,复合陶瓷具有较好的综合性能,维式硬度为41.6 GPa、密度为2.45 g/cm³、磨耗比为2.5。将立方氮化硼作为增强材料不仅保持了碳化硼的硬度还兼顾了轻质性能。而铝、钴作为烧结助剂不仅降低了烧结温度还抑制了立方氮化硼向六方氮化硼的转变。     

ZrO2基Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料抗渣性能研究

以板状刚玉、活性α—氧化铝、氧化锆(PSZ)、碳黑为主要原料,以金属硅和碳化硼作为添加剂,以热固性酚醛树脂作为结合剂,制备了ZrO2基Al2O3-ZrO2-C质材料。实验证明添加稳定氧化锆的Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料的抗渣性能优于添加单斜氧化锆、纳米氧化锆、金属铝的Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料。     

新型陶瓷科研的时代——八十年代日本陶瓷科研发展趋势

一、新型陶瓷材料开发为中心的八十年代第二次世界大战后,世界科学技术日新月异,特别是原子能工业、宇航工程以及电子工业惊人地发展,对材料性能的要求日益严酷。工业三大材料支柱之一的陶瓷材料,对实现尖端科学、先进工业在材料性能的要求上,是独具天赋的。现代科学的进步使具有各种特性的新型陶瓷材料脱颖而出。诸如稀有元素的陶瓷材料、非氧化物材料和复合陶瓷材料等等。这些陶瓷材料在基本特性方面     

组元间化学相容、物理匹配对Al2O3基自润滑复相陶瓷摩擦学性能的影响

通过销盘对磨方式的摩擦损试验和SEM、XRD测试分析。研究了润滑组元（石墨、六方氮化硼）与氧化铝基体化学相容、物理匹配关系对基自润滑陶瓷材料摩擦性能的影响。结果表明,良好的化学相容是材料制备的前提,热膨胀系数等特点匹配不仅决定了材料的显微结构、力学性能,而且影响着摩擦过程中润滑组元的转移方式。进而影响到润滑作用及耐磨性能。氮化硼因与基体具有较好的化学相容、物理匹配关系。以其为润滑组元的试样具有较好的摩擦磨损性能。     

用于质子交换膜燃料电池的高温无机质子传导材料研究进展

质子交换膜是质子交换膜燃料电池（PEMFC）的核心部件，其主要作用是传导质子。无机质子传导材料作为一种新型的质子传导介质，近年来逐渐引起了人们的关注。本文主要介绍了小分子磷酸、无机沸石材料、固体酸和无机氧化物陶瓷材料等几种高温无机质子传导材料，并对它们的性能和特点进行了评述。主要结论如下：小分子磷酸质子传导率高，但是容易泄露；无机沸石材料化学稳定性好，但质子传导率尚有提高的空间；无机氧化物陶瓷材料力学性能和化学温度性能均很好，但质子传导率相对较低；固体酸质子传导率优异，高温稳定性也好，是最有希望在PEMFC中获得推广应用的材料。     

专利信息

<正>一种纳米陶瓷材料本发明公开了一种纳米陶瓷材料,按照重量份数计,陶瓷材料的组分包括:30~45份氮化铝,6~10份氮化硼,5~10份硅藻土,4~8份纳米氧化锆,5~15份玻璃纤维,1~3份碳纤维,5~9份纳米二氧化锆,3~6份氧化镁,2~4份氧化镓,20~30份纳米氧化锌-纳米氧化钛。本发明的纳米陶瓷材料是在原来的氮化铝、氮化硼的基础上,添加了纳米氧化锆和纳米二氧化锆等纳米组分,制备的纳米级陶瓷材料具有高硬度、高强度、耐高温等优良性能,能够满足陶瓷材料后续的制造加工要求。     

纳米陶瓷材料研究与应用

所谓纳米陶瓷,是指在陶瓷材料的显微结构中,晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸都限于100 nm以下,是20世纪80年代中期发展起来的新型陶瓷材料。由于纳米陶瓷晶粒的细化,晶界数量大幅度增加,可使材料的韧性和塑性大为提高并对材料的电学、热学、磁学、光学等性能产生重要的影响,从而呈现出与传统陶瓷不同的独特性能,成为当今材料科学研究的热点。笔者对纳米陶瓷材料的研究现状与应用进行了综述。     

低碳经济驱动新型陶瓷材料行业的未来

新型陶瓷材料具有高强、高硬、耐腐蚀、耐高温等特性。近些年来,在开发新能源和有效利用石油能源的呼声中,发达国家相继掀起了新型陶瓷材料研究开发的热潮。针对新型陶瓷材料的独特性能,综述了工程陶瓷材料用途广泛和特殊性能的功能陶瓷材料广阔应用前景;以及陶瓷基复合材料具有广泛的发展趋势;介绍了广泛应用于工程领域的陶瓷阀门材料和切削性能优良的新型陶瓷刀具;同时指出了陶瓷材料产业的应用开发趋势。     

组元间化学相容、物理匹配对Al_2O_3基自润滑复相陶瓷磨擦学性能的影响

通过销盘对磨方式的摩擦磨损试验和ＳＥＭ、ＸＲＤ测试分析，研究了润滑组元（石墨、六方氮化硼）与氧化铝基体化学相容、物理匹配关系对基自润滑陶瓷材料摩擦性能的影响。结果表明，良好的化学相容是材料制备的前提，热膨胀系数等物理匹配不仅决定了材料的显微结构、力学性能，而且影响着摩擦过程中润滑组元的转移方式，进而影响到其润滑作用及耐磨性能。氮化硼因与基体具有较好的化学相容、物理匹配关系，以其为润滑组元的试样具有较好的摩擦磨损性能。     

防弹装甲用碳化硼陶瓷材料的研究进展

碳化硼陶瓷具有较低的密度、仅次于氮化硼和金刚石的硬度以及优异的耐腐蚀性能,满足防弹材料要求的高强度、高耐磨、高硬度、低密度,简称为"三高一低",当前已经应用于高端装备的防护系统中。然而,碳化硼陶瓷为强共价化合物,且具有低的扩散系数,导致其在制备过程中的主要问题是烧结致密化问题和脆性问题。因此,许多的研究工作集中在碳化硼陶瓷的烧结技术、烧结助剂以及对碳化硼陶瓷进行增韧。本文聚焦防弹装甲用碳化硼陶瓷,首先从碳化硼的晶形结构和相图,综述了碳化硼陶瓷粉体的制备技术以及碳化硼陶瓷的烧结工艺,阐述了改善碳化硼断裂韧性较低的方法,最后分析了碳化硼陶瓷防弹材料的研究现状,并且展望陶瓷防弹装甲的未来研究方向。     

大力发展硼化物金属陶瓷

介绍了碳化硼、氮化硼、二硼化钛三种硼化物金属陶瓷材料,由于其具有耐高温、耐磨、耐腐蚀等特殊性能,在国民经济多个领域有着广泛的应用前景。     

低碳经济驱动新型陶瓷材料行业的未来

新型陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐腐蚀、耐高温等特性。近些年来,在开发新能源和有效利用石油能源的呼声中,发达国家相继掀起了新型陶瓷材料研究开发的热潮。针对新型陶瓷材料的独特性能,综述了工程陶瓷材料用途广泛和功能陶瓷材料的应用前景,以及陶瓷基复合材料的发展趋势;介绍了广泛应用于工程领域的陶瓷阀门材料和切削性能优良的新型陶瓷刀具,同时指出了陶瓷材料产业的应用开发趋势。     

低碳经济驱动新型陶瓷材料行业的未来

新型陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐腐蚀、耐高温等特性。近些年来,在开发新能源和有效利用石油能源的呼声中,发达国家相继掀起了新型陶瓷材料研究开发的热潮。针对新型陶瓷材料的独特性能,综述了工程陶瓷材料用途广泛和功能陶瓷材料的应用前景,以及陶瓷基复合材料的发展趋势;介绍了广泛应用于工程领域的陶瓷阀门材料和切削性能优良的新型陶瓷刀具,同时指出了陶瓷材料产业的应用开发趋势。     

纳米碳化硼和氮化硼复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料及其制备工艺

本发明公开了一种纳米碳化硼和氮化硼颗粒复合增强碳氮化钛基金属陶瓷材料,在以碳氮化钛Ti(C,N)为主相,以镍、钴为粘结相的基体材料中添加增强相,该增强相为纳米碳化硼和纳米氮化硼颗粒,该增强相的添加量为金属陶瓷材料原料质量的0.5%～8.0%。该金属陶瓷材料的制备工艺流程     

喷雾型润滑脱模剂

日本川崎制铁公司在开发研制氮化硼、硼化钛、硼化锆、碳化硼等硼系列陶瓷的过程中,以独特的粉末合成法和结晶成长抑制法制成了高纯度、粒径均匀、微细粉末氮化硼,并以它为原料制造成功喷雾型润滑脱模剂,商品名“BN”,已经正式销售。特点是可以在高温下使用,比如在空气中为900℃,在惰性气氛或真空中高达2000     

基于数据库的陶瓷材料计算机辅助设计

根据已知文献的数据建立了陶瓷材料性能和组分数据库 ,开发了管理和操纵该数据库的应用程序 ,利用该程序可以查询已知陶瓷材料系统性能与组分的关系 ;建立了基于该数据库的人工神经网络预测模型 ,通过操纵陶瓷材料数据库中相关数据 ,并结合人工神经网络预测模型程序可以预测未知材料系统在给定性能条件下的各相组分 ,预测了Al2 O3 (W ,Ti)C陶瓷材料在两种目标性能下的组分 ,并计算了其预测误差 ,结果表明 ,其实验值与预测值较为吻合。