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Al2O3纤维增强SiO2气凝胶复合材料的制备及其隔热机理 总被引:1,自引:1,他引:0
以正硅酸乙酯为先驱体,采用溶胶-凝胶工艺制备SiO2溶胶,将其与Al2O3纤维复合,经超临界流体干燥技术制得SiO2气凝胶复合绝热材料。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、压力试验机、平板导热仪等测试手段对样品的微观形貌、抗压强度以及热导率等进行了研究。讨论了材料的绝热机理,并对进一步降低SiO2气凝胶热导率的途径进行了概述。结果表明:添加Al2O3纤维能够明显增强SiO2气凝胶的综合力学性能;经过1000℃热处理的复合材料仍保持SiO2气凝胶的纳米多孔结构,这赋予复合材料优异的绝热特性。当Al2O3纤维添加量为8%(质量分数)左右时,可使复合材料同时具有较低的热导率(λ=0.051W/(m.K),298K)和较高的抗压强度(σbc=1.977MPa)。 相似文献
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通过共沉淀法制备La2O3掺杂Al_2O_3纳米粉,粉体经压制后分别采用微波和真空烧结制备Al_2O_3透明陶瓷。结果表明:Al_2O_3粉末颗粒大小均匀,近似球形,为40~60nm;两种烧结方式制备的试样XRD图中均为α-Al_2O_3,未检测到其它相。La2O3掺杂量为1%时,随烧结温度升高,两种烧结方法得到的Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均呈上升趋势,且微波烧结陶瓷的相对密度和抗弯强度明显高于真空烧结。1500℃烧结时,随La2O3掺杂量的增加,Al_2O_3陶瓷的相对密度均先增大后减小,当La2O3掺杂量为1%时,Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均最大。微波烧结陶瓷的透光率明显高于真空烧结,且其断口晶粒比真空烧结明显细少。 相似文献
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采用3种不同形貌的Al2O3原料对注凝成型制备ZrO2/Al2O3(ZTA)陶瓷工艺中悬浮体的流变性能进行了研究。以低毒的单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)制备了ZrO2/Al2O3坯体和陶瓷。讨论了3种不同形貌的Al2O3原浆料的分散剂用量、球磨时间和固含量对浆料流变性的影响。Al2O3粉体呈扁平状有利于降低浆料的黏度,Al2O3粉体呈棒状对生坯强度的提高有利。制得的3种ZrO2/Al2O3坯体颗粒间结合紧密,抗弯强度分别达到21.45,19.87,25.90 MPa。Al2O3粉体呈颗粒状有利于最终陶瓷力学性能的提高,陶瓷的抗弯强度及断裂韧性分别为680 MPa和7.49 MPa·m1/2,453.1 MPa和6.8 MPa·m1/2,549.4 MPa和6.34 MPa·m1/2。 相似文献
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以CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃粉体和Al2O3陶瓷粉体为原料,通过在CBS与Al2O3的质量比固定为50:50的玻璃-陶瓷复合材料中添加适量的Bi2O3作为烧结助熔剂,探讨了Bi2O3助熔剂对CBS/Al2O3复合材料的烧结性能、介电性能、抗弯强度和热膨胀系数的影响规律.研究表明:Bi2O3助熔剂能通过降低CBS玻璃的转变温度和黏度促进CBS/Al2O3复合材料的致密化进程,于880 ℃下烧结即能获得结构较致密、气孔较少的CBS/Al2O3复合材料.然而,过量添加Bi2O3将使玻璃的黏度过低,从而恶化CBS/Al2O3复合材料的烧结性能、介电性能及抗弯强度.当Bi2O3的添加量为CBS/Al2O3复合材料的1.5wt%时,于880 ℃下烧结即能获得最为致密的CBS/Al2O3复合材料,密度为2.82 g·cm-3,这一材料具有良好的介电性能(介电常数为7.21,介电损耗为1.06×10-3),抗弯强度为190.34 MPa,0~300 ℃的热膨胀系数为3.52×10-6 K-1. 相似文献
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MTES含量对Al2O3/有机硅/SiO2杂化涂层性能的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、二苯基二甲氧基硅烷(DDS)和仲丁醇铝(ASB)为原料,制备Al2O3/有机硅/SiO2杂化涂层,测试了涂层的物理性能、耐热和电化学阻抗,研究了MTES含量对其性能的影响。结果表明:随着MTES含量的增加,硬度和耐冲击性先增大后减小;柔韧性和附着力良好且变化不大;当n(ASB):n(TEOS):rn(MTES):n(DDS)=1:3:9:1时,Al2O3/有机硅/SiO2杂化涂层的耐热和耐蚀性能最佳。 相似文献
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作为20世纪90年代兴起的一类连续陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料,连续氧化铝纤维增韧氧化铝(Al2O3f/Al2O3)复合材料已经发展为与Cf/SiC、SiCf/SiC等非氧化物复合材料并列的陶瓷基复合材料。以多孔基体实现基体裂纹偏转成为Al2O3f/Al2O3复合材料主要的增韧设计方法,形成的多孔Al2O3f/Al2O3复合材料具有优异的抗氧化性能和高温力学性能,可在高温富氧、富含水汽的中等载荷工况中长时服役,是未来重要的热结构材料。经过近30年的发展,多孔Al2O3f/Al2O3复合材料已被应用于航空发动机、燃气轮机等热端部件。本文综述了多孔Al2O3f... 相似文献
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以高纯α-Al2O3粉体为原料,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结法制备亚微米晶Al2O3陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂对Al2O3陶瓷的致密化过程、显微结构及力学性能的影响。结果表明:添加一定量的复合助剂MgO-Y2O3可起到促进Al2O3陶瓷致密化,细化显微结构,并改善其力学性能的作用。经1450℃常压烧结1h可获得相对密度达99.6%、平均晶粒尺寸约0.71μm的亚微米晶Al2O3陶瓷,其维氏硬度和断裂韧性分别为18.5GPa和4.6 MPa·m1/2。 相似文献
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以高纯α-Al2O3粉体为原料,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用常压烧结法制备亚微米晶Al2O3陶瓷。研究了烧结温度、烧结助剂对Al2O3陶瓷的致密化过程、显微结构及力学性能的影响。结果表明:添加一定量的复合助剂MgO-Y2O3可起到促进Al2O3陶瓷致密化,细化显微结构,并改善其力学性能的作用。经1450℃常压烧结1h可获得相对密度达99.6%、平均晶粒尺寸约0.71μm的亚微米晶Al2O3陶瓷,其维氏硬度和断裂韧性分别为18.5GPa和4.6 MPa·m1/2。 相似文献
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为更好地实现口腔修复体的美学修复效果,采用掺杂不同含量Fe2O3(0.01wt%~0.09wt%)和Al2O3(0.1wt%)的3 mol% Y2O3稳定的ZrO2(3Y-TZP)粉体为原料,经过铺粉、压制、烧结等工艺制得色度渐变的多层陶瓷结构Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷。对该梯度复合陶瓷的色度分布、烧结性能和力学性能进行检测,同时研究了Fe2O3和Al2O3的掺杂对3Y-TZP陶瓷组织和性能的影响。结果表明,制得的Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷色度由红黄向白色沿成分变化方向呈梯度变化,与天然牙齿色度分布规律一致;力学性能呈梯度变化并从无色端到有色端逐渐降低,但仍满足牙科使用需求(≥ 800 MPa);在无色瓷层中掺杂微量Al2O3(0.1wt%)可以改善Al2O3-Fe2O3/3Y-TZP梯度复合陶瓷的烧结性能,避免在预烧结过程中发生开裂。微量Fe2O3和Al2O3的掺杂会促进其在烧结过程中的致密化及晶粒长大;微量Fe2O3(0.01wt%)和Al2O3(0.1wt%)的掺杂有助于提高3Y-TZP陶瓷的挠曲强度,然而随着Fe2O3掺杂量的继续增多(≤ 0.09wt%)挠曲强度降低。 相似文献
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Fe/Al2O3复合材料的制备和性能 总被引:1,自引:0,他引:1
用石墨埋烧方法制备Fe/Al2O3复合材料,对其力学性能和微观结构进行了分析。结果表明:Fe/Al2O3复合材料的弯曲强度与断裂韧性均随Al2O3含量的升高先升高后降低,当Al2O3含量(质量分数)为70%时,其弯曲强度与断裂韧性分别达到602.49 MPa和9.33 MPa·m1/2,其硬度随Al2O3含量先降低后升高。在烧结过程中在Fe颗粒周围形成一种成分为FeO与FeAl2O4的壳体,在壳体与Fe颗粒之间存在微裂纹缺陷。壳体的形成和壳体与金属颗粒间的微裂纹钝化了外部应力,从而提高了复合材料的韧性。 相似文献
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采用溶胶-凝胶分散和热压烧结制备了短切碳纤维(CFs)/Fe3Al-Al2O3复合材料。分别通过电化学镀Cu和化学气相沉积SiC对CFs表面修饰和改性,研究了Cu镀层和SiC涂层对CFs/Fe3Al-Al2O3复合材料显微组织、相组成、力学性能及断裂行为的影响。结果表明,未修饰的CFs在Fe3Al-Al2O3基体中受到严重侵蚀,CFs/Fe3Al-Al2O3复合材料致密度低,抗弯强度仅为239.0 MPa,与Fe3Al-Al2O3强度相当;表面镀Cu可有效保护CFs不被侵蚀,同时提高了CFs/Fe3Al-Al2O3复合材料的烧结致密性和界面结合强度,从而明显提高了复合材料的断裂强度,但断裂过程中纤维拔出较短;CFs表面沉积SiC的CFs/Fe3Al-Al2O3复合材料组织均匀致密,表面涂层完整,且与纤维及基体之间结合力相当,断裂过程中,涂层既可随纤维一起拔出基体,也可与CFs分离而留在基体之中,SiC涂层与纤维及基体之间的弱相互作用很大程度上促进了纤维脱黏和拔出,从而促进CFs/Fe3Al-Al2O3复合材料韧化所需的渐进破坏机制。 相似文献
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Kangguo Cheng 《Materials Science and Engineering: B》1999,60(3):194-199
The kinetic parameters such as crystallization activation energy, E, and the frequency factor, ν, of Li2O–Al2O3–SiO2 glass were determined by a new non-isothermal method. The method is described by the equation , where β is the heating rate and Tf is the inflection-point temperature of differential thermal analysis (DTA). The value of Tf is determined as the maximum peak temperature on derivative differential thermal analysis (DDTA) curves. Values of E and ν of Li2O–Al2O3–SiO2 glass were also determined by two existing non-isothermal methods, namely the Kissinger plot and the Ozawa plot, and compared with those determined by isothermal method. Values of E and ν determined by the proposed equation were 332 kJ/mol and 1.4×1013 s−1, respectively. They are excellent agreement with the isothermal analysis results, 336 kJ/mol and 1.8×1013 s−1, respectively. In contrast, both the Kissinger equation and the Ozawa equation give much higher values of E and ν. 相似文献
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