喷雾造粒对固相烧结SiC陶瓷的影响

采用离心式喷雾造粒技术对SiC浆料进行造粒,研究了喷雾造粒对SiC粉体的流动特性、成型行为、烧结性能、力学性能及显微结构的影响机制。研究结果表明:喷雾造粒后,碳化硅粉体流动性得到较大改善,素坯密度增加,微观结构致密;固相烧结后,碳化硅陶瓷的烧结性能提高,陶瓷显微结构得到改善。     

超低钠小原晶α氧化铝的陶瓷烧结性能研究

本文详细研究了低钠小原晶α氧化铝的原晶粒度、Na₂O含量、粉体粒度分布以及烧结温度对陶瓷烧结性能的影响。研究结果表明原晶粒度越小、Na₂O含量越低、粉体粒度越细,所得氧化铝陶瓷越致密。以国内某公司的超低钠小原晶α氧化铝(Na₂O含量0.02%,原晶粒度0.2～0.5μm)为原料,将粉体磨至接近原晶粒度,然后通过造粒、干压所得生坯在1600～1620℃下烧结,陶瓷试块烧结密度达到理论烧结密度的99.5%以上,展现出优良的陶瓷烧结性能。     

喷雾造粒SiC粉料在成型过程中的破碎行为

采用压力喷雾造粒的方式对ＳｉＣ粉体进行喷雾造粒处理，研究了喷雾造粒过程中工艺条件和浆料中粘合剂含量对成型过程中粉料颗粒破碎行为的影响。实验结果指出：喷雾造粒过程中粘合剂含量过多或进口热风温度过高，都会使喷雾造粒粉料颗粒的团聚强度增加，在成型过程中不易破碎，残留在素坯中的硬团聚将对烧结致密化产生不利影响。ＳｉＣ粉体在雾造粒时最佳粘合剂含量和进口热风温度分别为５０ｍｌ／ｋｇ和２４０℃。     

粘结剂对喷雾造粒ZrO2(Y2O3)粉末特性的影响

采用喷雾造粒工艺对及ZrO2(Y2O3)粉体进行造粒，研究喷雾造粒过程中粘结剂含量对粉料流动性、填充性、造粒团聚体强度的影响，并对坯体成形过程中团聚体的破碎行为进行了分析。结果表明：喷雾造粒过程中粘结剂含量较高时，造粒团聚体粒子具有良好的填充性，但粒子强度高，在成形过程中不易破碎，将阻碍致密化烧结。     

封接玻璃密度与粘结剂含量对造粒粉性能的影响

选用不同种类玻璃粉末进行喷雾造粒实验,研究了密度与粘结剂含量对玻璃造粒性能与烧结性能的影响。结果表明,相同工艺条件下,玻璃粉密度增大,所得造粒粉平均粒径增加、球形度降低,保持相同流动性需要更高的粘结剂含量;造粒粉中的粘结剂含量影响封接玻璃的排胶温度与保温时间,对封接性能无明显影响。     

氮化硅喷雾造粒粉的工艺研究

氮化硅陶瓷作为结构陶瓷材料,具有优良的耐磨、耐腐蚀、耐高温性能以及良好的抗热震性能,广泛应用于航空航天、机械、电子、电力、化工等领域。通常粉料的性能对结构陶瓷有着重要的影响,采用喷雾造粒工艺可以制备出具备优异流动性和松装密度的粉体。笔者主要对氮化硅粉喷雾造粒工艺中影响粉料性能的各个因素进行了分析和探讨。     

添加剂对喷雾冷冻干燥MgAl2O4粉体性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)和聚乙二醇(PEG)作为添加剂,采用喷雾冷冻干燥技术制备MgAl2O4造粒粉体.通过振实密度测量仪、扫描电镜、万能试验机等设备系统研究了不同PVA和PEG添加量下造粒粉体的流动性、颗粒形貌、粒径分布及颗粒强度等性能.通过粉体成型和烧结过程,分析了造粒粉体性能对素坯密度、微观结构和陶瓷光学质量的影响.结果 表明,添加PVA和PEG造粒粉体制备的素坯在预烧过程可以避免晶界大气孔的生成,有利于通过热等静压处理消除残余气孔.添加PEG样品的气孔尺寸较小,短波范围内的透过率提高.添加3wt％PVA和PEG造粒粉体制备的MgAl2O4透明陶瓷在400 nm波长处的透光率分别为76.3％和77.1％,明显高于无添加剂的样品.     

CeO_2-TiO_2-La_2O_3复合烧结助剂对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷性能影响研究

以氧化锆(3Y-ZrO_2)和氧化铝(Al_2O_3)为主要原料,以CeO_2-TiO_2-La_2O3为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷。探讨了配方组成和烧结温度对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷体积密度、抗弯强度等性能的影响。采用激光粒度仪对氧化铝粉体和氧化锆粉体的粒度大小进行分析,同时采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对烧结样品的物相组成和显微结构进行分析。实验结果表明:本实验所采用的氧化铝和氧化锆粉体纯度较高,符合使用要求。当添加剂中TiO_2加入量为2.0%时,Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷在1450℃烧结后的综合性能最佳,其对应的体积密度和抗弯强度分别为3.73g/cm3和353.83MPa。     

凝胶注模成型SiAlON-SiC材料的烧结性能

以SiC、Si、SiO2 和Al为原料 ,采用凝胶注模成型工艺制备了SiAlON -SiC材料。研究了SiC的粒度组成、β SiAlON的设计组成 (z值 )及烧成温度等因素对SiAlON -SiC材料的烧结性能的影响。研究表明 :对于凝胶注模成型的SiAlON -SiC来说 ,当其β SiAlON的设计组成 (z值 )为 2 ,烧成温度为 1 5 70℃时 ,试样具有最佳的烧结性能 ;由两种粒度的SiC配成的试样比由单一粒度的SiC或 3种粒度的SiC配成的试样具有更好的烧结性能 ,所得试样具有最佳的体积密度、抗折强度和显气孔率     

水基SiC浆料的喷雾造粒特性

以水为液体介质,制备分散稳定的水基SiC料浆,并利用喷雾造粒技术对水基SiC浆料进行造粒,研究了碳化硅浆料固含量及喷雾干燥工艺对造粒粉特性的影响。研究结果表明:浆料固相含量对造粒粉体粒径分布影响明显,粉体粒径随固含量的增加而增大。在最佳的干燥工艺条件下,碳化硅粉体流动性得到较大改善,素坯密度增加,陶瓷力学性能提高。     

常压烧结制备氧化钨陶瓷靶材的致密化研究

采用常压固相烧结工艺,制备出高纯度、高致密度的氧化钨靶材。考察了粉体粒度、成型压强、烧结温度和保温时间等对靶材致密度的影响。测试结果表明,以粒度0.27μm的粉体为原料,成型压强为60MPa,烧结温度为1200℃,保温时间为1h的条件下,可以制备出高致密度的氧化钨靶材,其组成为高纯的单斜晶相。     

氮化铝陶瓷低温真空热压烧结研究

以自蔓延高温合成的AIN粉体为原料,Y2O3、Dy2O3、La2O3为添加剂,采用真空热压烧结工艺,实现了含有添加剂的AIN陶瓷体的低温烧结;研究了烧结温度对AIN烧结性能的影响。用XRD、SEM对AIN高压烧结体进行了表征。研究表明：粉体粒径、烧结工艺、烧结助剂对AIN陶瓷低温烧结真空热压烧结性能有很大影响;含烧结助剂的真空热压烧结能够有效降低AIN陶瓷的烧结温度并缩短烧结时间,使烧结体的结构致密。烧结温度1550℃条件下,真空热压烧结90min时,得到的AIN陶瓷的致密度最高。     

液相法制备纳米ZrO2粉体的热处理

用改进的液相法在不同热处理工艺下制备了纳米ZrO2粉体. 样品的TEM，SAXS，BET和XRD分析结果表明, 热处理对纳米ZrO2粉体性能的影响是显著的. 结合实验与理论分析, 得出粉末颗粒长大、团聚的机制与热处理对成份、粒度及微观结构变化均有影响.     

铁封玻璃造粒粉的制备与性能研究

研究了3种铁封玻璃浆料体系与不同压力式喷雾干燥工艺参数对造粒粉基本性能(颗粒度、流动性、松装密度)的影响,并且研究了由造粒粉压制而成的坯体的密度和强度,以及坯体的排胶率、烧结收缩率和烧结密度等。结果表明,通过选取适当的粘结剂,采用60%~70%(质量分数)的固含量,0.7 mm直径的喷嘴和2~3 MPa的喷雾压力,可以使铁封玻璃造粒粉获得理想的工艺性能,如适当的粘合强度、可压性、可脱模性和可排胶性。     

氧化锆滑板制备工艺对其性能和显微结构的影响

分别以电熔CaO稳定ZrO2(CZ,粒度分为5级,最大为1 mm,最小为5μm),电熔CaO、Y2O3复合稳定ZrO2(YCZ,其d50<5μm)和两种电熔MgO、Y2O3复合稳定ZrO2(MZY1和MZY2,粒度均为d50<5μm)为主要原料,分别采用传统颗粒级配和微粉造粒料两种工艺制备了氧化锆滑板试样,研究了原料种类、原料粒度、烧成温度对氧化锆滑板力学性能和显微结构的影响。结果表明:采用微粉造粒料制备的试样比采用传统颗粒级配方式制备的具有更高的强度和体积密度,以及更低的显气孔率;采用微粉造粒料制备的试样的抗热震性与烧成温度、稳定剂的种类和含量、氧化锆原料中SiO2和A l2O3杂质的含量等有关;采用传统颗粒级配制成的氧化锆试样难以烧结致密,颗粒与基质结合稍差,存在粗大气孔;而以造粒料制成的试样烧结致密,并有相当数量的微气孔和微裂纹。     

高密、高强Al2O3陶瓷离心成形的研究

采用平均粒度0.6μm99Al_2O_3原料粉体,调制高浓度、低粘度悬浮浆料,离心成形成圆筒状坯体,经1600℃常压烧结,获陶瓷制品.探讨了浆料配方与离心转速对烧结制品三点弯曲强度等性能与体积密度的影响.采用本研究工艺所获制品的三点弯曲强度等性能与体积密度高于国内通常99Al_2O_3陶瓷.     

热处理温度对低硅含量SiO2微粉固废性能的影响

对回收的w（SiO₂）<85%的低硅含量SiO₂微粉固废进行了不同温度（400、500、600、700、800、900和1 000℃）保温5 h的热处理，并对热处理后的粉体进行了分析。结果表明：随着热处理温度升高，试样逐渐烧结。热处理温度低于800℃时，SiO₂微粉保持原有粒状、球状SiO₂颗粒团聚体结构。但热处理温度为500℃及以下时，团聚体强度较低。热处理温度800℃以上结块严重，并析出方石英相。热处理温度控制在600～800℃可制得具有一定强度，体积密度在0.73～0.95 g·cm^-3的球壳结构的球状粉体，该粉体可以作为轻质原料用在低温保温浇注料，也可以作为其他行业填料。     

水热合成钛酸铋粉体的烧结性能研究

以Ri4TbO12材料为研究对象，通过：XRD，SEM，TEM和BET表征手段，探讨了固相法和水热法制备工艺，放电等离子体烧结(spark plasma sintering，SPS)和普通烧结对Bi4Ti3O12粉体烧结性能及其陶瓷显微结构的影响。水热合成法使传统固相合成钛酸铋粉体的烧结温度从1000℃降低到900℃，而SPS进一步降低了水热合成Bi4Ti3O12粉体的烧结温度约130℃；固相合成和水热合成钛酸铋粉体普通烧结后的最高体密度分别为7．94g／cm^3(98％)和7．67g／cm。(95．6％)。固相合成钛酸铋粉体普通烧结后，显微结构均匀。晶粒大约2～3gm；水热合成粉体SPS烧结后，晶粒接近等轴状，粒径尺寸介于175～200ilm之间，分布均匀，随着烧结温度的升高，Bi4Ti3O12陶瓷的晶粒从等轴状长大变成片状，并且呈现出明显的定向排列。     

溶胶-凝胶法合成Ba0.6Sr0.4TiO3/MgO及介电性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/MgO复合粉体,研究了烧结温度和合成工艺对陶瓷样品介电性能的影响。研究结果表明,经650℃热处理即可得到颗粒细小均匀的超细Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3/MgO粉体,平均粒径在200 nm左右。烧结温度对陶瓷样品的介电生能有明显的影响,1300℃烧结的陶瓷样品具有优良的性能。与二步合成工艺相比,一步合成工艺制备的陶瓷样品具有更好的介(?)性能。     

工业窑炉用陶瓷基定形储能材料的研究

为改善工业窑炉中高温烟气余热回收换热器中蓄热材料的性能,本研究成功制备出了Na2SO4/SiO2 定形复合储能材料,理论分析了相变材料和陶瓷材料的选择原则,探讨了原料配比、烧结温度和时间对Na2SO4/SiO2 结构和储热性能的影响,试验结果表明,制备Na2SO4/SiO2 的工艺条件为:成型压力 70～100MPa,烧结温度950～1000℃,升温速率15℃/min,保温时间 1h.