微晶PSZ陶瓷制备工艺探讨

本文采用化学共沉淀及机械混合法制备了微晶ＰＳＺ材料。结果表明，粉体中各组分均匀性对微晶ＰＳＺ材料的力学性能影响显著，化学共沉淀法优于机械混合法。     

化学共沉淀法制备微晶PSZ陶瓷的显微结构与力学性能

采用化学共沉淀法制备ＺｒＯ２－ＭｇＯ－Ｙ２Ｏ３系和ＺｒＯ２－ＭｇＯ－Ｙ２Ｏ３系均匀超细活性粉末，经化学组成和显微结构设计，获得了固溶湿度小于等于１５５０℃且致密烧结的微晶ＰＳＺ复相陶瓷，其常温抗弯强度为７６６ＭＰａ，断裂韧性Ｋ１ｃ为１２．５ＭＰａ·ｍ＾１／２。研究了ＭｇＯ和Ａｌ２Ｏ３以及１１００℃热处理时间对材料显微结构、相组成和力学性能的影响。     

B2O3—Y2O3添加剂对AlN陶瓷显微结构及性能的影响

研究了以Ｂ２Ｏ３－Ｙ２Ｏ３作为助烧结剂的ＡｌＮ陶瓷的烧结特性及显微结构。结果表明，晶界处存在ＹＡｌＯ３，Ｙ４Ａｌ２Ｏ３及Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２等各种铝酸钇结晶物，Ｂ２Ｏ３可固溶到铝酸钇中形成固溶体。     

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。     

MgO对Al2O3瓷性能的影响

研究了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ３系Ａｌ２Ｏ３ 添加不同量滑石对提高其抗折强度、硬度、耐磨性、密度等性能的影响,探讨了ＭｇＯ在显微结构中所起的作用及影响机理,并找出了形成低温细晶９５Ａｌ２Ｏ３瓷中添加滑石的最佳范围。     

Mg—PSZ陶瓷热处理与四方析体马氏体相变温度关系的研究

采用带有液氮负温裝置的LK-02型高速淬火膨胀仪对已获得工业应用的、含10mol％MgO的Mg-PSZ陶瓷的热处理条件与其中t-ZrO_2的马氏体相变温度(M_4、M_6)及可相变t-ZrO_7析体量的关系进行了研究,认为:t-ZrO_2析体的粒径及其热处理过程中的应力应变状态是决定或影响马氏体相变温度高低和在应力诱导下可相变t-ZrO_2量的两个基本因素;采取1420℃和1100℃的综合热处理,与在1420℃或1100℃进行单一温度热处理相比,易于控制M、和M_4值,且能保证较高的可相变t-ZrO_7析体量,是优化Mg-PSZ结构和性能的一种值得进一步进行研究的热处理工艺。经1100℃、4b热处理的Mg-PSZ试样的“Δl-T”曲线的低温端未观察到明显的表征马氏体相变的膨胀效应。     

热处理制度对SiO2—Al2O3—MgO—F系玻璃陶瓷组织和性能的影响

系统研究了热处理工艺对SiO-Al2O3-MgO-F系玻璃陶瓷组织和性能的影响规律，探讨了材料强度与组织结构之间的关系。结果表明：随着保温时间的延长，云母晶体的长度、厚度及体积百分数逐渐增大，但时间过长这种趋势变化不大；析晶温度的提高有利于云母晶体的形成和生长。而对第二相粒子而言，热处理过程对形核有较大的影响，而对最终的尺寸影响不大。强度不仅和支母晶体的析出密度D、有效直径d有关，而且和第二相粒子的析出百分数fs，及有效直径ds，有关，其关系可用下式表示σ=σ1 kDdfsds^1/2。     

含Y2O3的锂铝硅系统微晶玻璃

The rare earth oxide Y2O3 was added to the system Li2O—Al2O3—SiO2 glass—ceramics and the effects of Y2O3 on the properties of melting, crystallizing, microstruoture as well as thermal expansion coefficient of the glass was studied by DTA, SEM and XRD. The results indicate that, adding YZO3 to Li2O—Al2O3—SiO2 systems glass could increase the viscosity of glass melt, in6rease the melting temperature and the crystallization temperature of glass,increase the volume fraction of crystals while the crystal types are not changed, and the coefficient of thermal expansion of glass-ceramics decreases with the increasing of Y2O3 content.     

MgO部分稳定ZrO2泡沫陶瓷的研究

报导ＭｇＯ部分稳定ＺｒＯ２泡沫陶瓷的研制和应用结果。ＭｇＯ－ＺｒＯ２泡沫陶瓷的烧结温度在１７３０－１７６０℃。烧结后以３００℃／ｈ的速度冷却可使ｔ－ＺｒＯ２沉淀粒子保持至室温。在１１００℃时效３ｈ可改善材料的抗弯强度和抗热震性能。ＭｇＯ－ＺｒＯ２泡沫陶瓷过滤高温合金的氧化物夹杂有良好的净化效果。     

(Y,Mg)-PSZ材料的微晶化设计、制备与表征

通过化学包裹-共沉淀工艺制备MgO,Y2O3复合稳定、硬质相颗粒(Al2O3,MgAl2O4)均匀包裹的氧化锆基超细陶瓷粉体。经干压、等静压成型,在小于或等于1550℃下烧结致密并实现了PSZ材料的微晶化。借助XRD,SEM,TEM,EDAX等手段研究了材料的微观结构、物相组成与宏观力学性能间的关系,结果表明：(1)通过MgO,Y2O3的复合稳定和硬质相颗粒相(Al2O3,MgAl2O3)的晶界钉扎,在较低烧结温度(小于或等于1550℃)下制备了复相PSZ陶瓷,晶粒尺寸控制在10μm左右;(2)经1100℃下适时热处理,所制备的复相PSZ陶瓷表现出PSZ增韧材料所特有的优良力学性能和结构特征;(3)引入Al2O3,MgAl2O4等硬质颗粒相,即细化晶粒、强化晶界的同时,又利用其颗粒增韧和微裂纹增韧等机制以提高材料的中、高温力学性能。     

Al2O3掺杂对微晶(Y,Mg)-PSZ材料性能的影响

本文研究了不同Ａｌ２Ｏ３含量掺杂对生晶（Ｙ,Ｍｇ）－ＰＳＺ材料的烧结性,晶粒尺寸及力学性能的影响,实验结果表明：（１）少量掺杂Ａｌ２Ｏ３对材料上述性能有明显影响。Ａｌ２Ｏ３既可抑制晶粒长大,又使常温力学性能有所改善;（２）过量添加Ａｌ２Ｏ３在抑制晶粒长大的同时,也阻碍了烧结致密化,但对材料高温力学性能有明显改善。     

Y_2O_3在（Y，Mg）－PSZ／MgAl_2O_4材料中的作用

采用工业法制备了（Ｙ，Ｍｇ）ＰＳＺ／ＭｇＡｌ２Ｏ４陶瓷材料，在１１００℃热处理过程中，材料展示了良好的耐高温老化性。微观分析结果表明：材料在热处理过程中产生ｃＺｒＯ２→ｃ′ＺｒＯ２＋ｔＺｒＯ２＋ＭｇＯ形式的共析分解反应；同时，材料中存在ＭｇＯ稳定和Ｙ２Ｏ３稳定的三种形式的四方析出体，其中Ｙ２Ｏ３稳定的“花呢”（“ｔｗｅｅｄ”）和“群团”（“ｃｏｌｏｎｙ”）状析出体随热处理时间的延长而长大     

（Mg,Y）—PSZ力学性能和显微结构的研究

以工业氧化锆粉料为原料,通过添加ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３复合稳定剂和改进工艺制度,获得了固溶温度在１６００－１７００℃之间且烧结致密的三元体系（Ｍｇ、Ｙ）－ＰＳＺ陶瓷,研究了在１４００℃、１５００℃热处理对该三元系陶瓷显微结构和力学性能的影响,结果表明,添加Ｙ２Ｏ３的Ｍｇ－ＰＳＺ较传统的Ｍｇ－ＰＳＺ容易制备用且性能优异。     

添加ZrSiO4制备Al2O3/ZrO2/莫来石复相陶瓷的组织及力学性能研究

将一定质量的硅酸锆和氧化钇加入无水乙醇湿法研磨、干燥后,加入Al2 O3陶瓷粉料中,1550℃常压烧结,保温3h,制得陶瓷.研究所制备陶瓷的微观组织及其力学性能.结果表明:添加ZrSiQ之后,陶瓷中生成了t-ZrO2,ZrO2相变时的体积效应弥补了部分气孔,使复相陶瓷气孔减少,致密度提高;界面生成的ZrO2改变了材料的断裂方式,使材料的抗弯强度、断裂韧性、抗热震性能都得到明显的改善.     

湿化学法制备微晶（Y，Mg）－PSZ／MgAl_2O_4陶瓷的研究

研究了用湿化学法制备Ｙ_２Ｏ_３－ＭｇＯ－ＺｒＯ_２－Ａｌ_２Ｏ_３四元系超细粉末的工艺技术，探讨了包裹沉淀和包裹沉淀－乙酸镁混合两种制备工艺及组成对微晶ＰＳＺ材料结构、性能的影响。经１１００℃适当时间的热处理获得了在ｃ－ＺｒＯ_２中具有ｔ－ＺｒＯ_２梭形析出体的微晶ＰＳＺ复相陶瓷，其室温强度达８００ＭＰａ，断裂韧性在１４ＭＰａ·ｍ１／２左右，１０００℃下高温强度可达４５８ＭＰａ。     

Microstructural evolution and mechanical properties of (Mg,Co,Ni,Cu,Zn)O high-entropy ceramics

The reaction sequence and mechanical properties were studied for (Mg,Co,Ni,Cu,Zn)O high-entropy ceramics that were synthesized using field-assisted sintering technology. The evolution from binary oxide starting powders to a single-phase rock salt structure exhibited a distinct incorporation sequence. For the rock salt oxides, MgO and CoO had the lowest vacancy formation energies and were the first to be incorporated into the high-entropy ceramic followed by NiO, which had a higher vacancy formation energy. Both CuO and ZnO had different crystal structures, and were incorporated into the single phase structure after the rock salt oxides due to the additional energy barrier associated with the transformations from their original structures to the rock salt structure. Distinctive morphological features including Cu-rich regions and lattice distortion were observed in the high entropy ceramic. In addition, a trade-off between densification and grain growth resulted in a maximum in strength (323 MPa) and elastic modulus (108 GPa) after densification at 900°C. This study has revealed new information that can be used to design other high-entropy ceramics including selection criteria for constituent compounds based on crystal structure and defect formation energy as well as the effects of grain size and porosity on control strength and elastic modulus.     

Y2O3对高热导率Si3N4陶瓷显微结构和性能的影响

以氧含量相对较高的“平价”Si₃N₄粉体(氧含量1.85%(质量分数))为原料,Y₂O₃-MgO作为烧结助剂,制备低成本高热导率Si₃N₄陶瓷,研究Y₂O₃含量对Si₃N₄陶瓷致密化、显微结构、力学性能及热导率的影响。结果表明,适当增加Y₂O₃的加入量不仅可以促进Si₃N₄陶瓷的致密化和显微结构的细化,还有助于晶格氧含量的降低和热导率的提升。Y₂O₃含量为7%(质量分数)的样品在1 900 ℃烧结后的综合性能最佳,其相对密度、抗弯强度、断裂韧性和热导率分别为99.5%、(726±46) MPa、(6.9±0.2) MPa·m^1/2和95 W·m^-1·K^-1。     

滑石质日用细瓷的显微结构及性质

叙述了日用滑石瓷结构中的各种物相比例,主晶相类型、粒径大小及其分布状态、性质,个绍了其具有晶体小、结构细微、光学性质相似,具有同质异构体的独特显微结构,探讨了显微结构与生产工艺、各项性能的相互依赖关系。     

热处理对Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料结构和性能的影响

将烧结的Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料在不同温度和时间下进行热处理,对不同热处理制度下的试样致密性能和力学性能进行了测试,用X射线衍射分析了热处理前后材料中的各晶相的变化情况。结果表明:1560℃烧结的Al2O3/PSZ(3Y)陶瓷材料,经1100℃热处理6小时后其抗弯强度达到680MPa,比未处理试样的强度提高了近30%。热处理后基体中出现的不同晶格常数的四方氧化锆晶相对提高材料的力学性能有利。