TiAl／Zro2复合材料的制备与性能研究

研究了采用高能球磨工艺与热压烧结方法制备的TiAl／ZrO2陶瓷基复合材料的工艺条件、力学性能和微观结构。结果表明：TiAl质量分数为40％时,材料的致密度、维氏硬度、室温抗弯强度、断裂韧性分别达99％、13．7GPa、261．2MPa、3．2MPa·m1/2。大量穿晶断裂导致复合材料韧性较低。     

ZrO2含量对Al2O3/ZrO2复相陶瓷微观结构和力学性能的影响

本研究以耐磨结构陶瓷的应用为目标,研究了Al2O3-ZrO2复相陶瓷中加入不同的ZrO2陶瓷材料对微观结构及其力学性能的影响,分析了ZrO2在复相陶瓷中所起的作用.结果表明:随ZrO2含量的增加,在相同烧结温度下,晶粒变小,材料的力学性能提高.当ZrO2加入量为55％时,复相材料的抗折强度503MPa,断裂韧性12.80 MPa·m1/2,密度4.88 g·cm-3,硬度(HV)为1432 kg ·mm-2.探讨了Al2O3/ZrO2复相陶瓷的增韧机理.     

PdO／ZrO2／γ—Al2O3／Al2O3-SiO2纤维催化剂的制备及其催化燃烧性能研究

制备了0．05wt％PdO／0．15wt％ZrO2／γ—Al2O3／Al2O3-SiO2纤维催化剂,考察了ZrO2对催化剂甲烷催化燃烧性能的影响。结果表明,当ZrO2的掺杂量为0．15wt％时催化剂活性最好,其甲烷完全转化温度为401℃。比表面积测定（BET）结果显示,加入γ-Al2O3极大地提高了催佬剂的比表面积;氧气程序升温脱附（O2-TPD）实验结果表明,加入适量ZrO2,提高了活性相PdO的分解温度,从而提高了催化剂热稳定性。对所制备的催化剂进行了实用性能考察表明：0．05wt％PdO／γ-Al2O3／Al2O3-SiO2纤维催化剂使用50次（100h）后烟气中的CO浓度提升为首次使用时的2倍、燃烧温度也提高了44℃;而添加了0．15wt％ZrO2的催化剂的使用性能非常稳定、预测其具有长的使用寿命。     

CuO／ZrO2催化剂的催化性能研究

研究了粉体性能、CuO负载量及灼烧温度对CuO／ZrO2催化剂CO氧化性能的影响．结果表明,催化剂的活性随氧化铜的负载量的增加而增加,较低比表面积的ZrO2载体更容易制备高活性的催化剂,实验还发现,CuO／ZrO2催化剂的活性与载体单位表面CuO的负载量相关,CuO的负载量超过载体分散容量为75％,是制备高活性催化剂的重要条件．     

ZrO2-Al2O3系增韧陶瓷人工关节的研究

本研究采用湿化学的方法分别制备了ZrO2-Y2O3-CeO2及Al2O3超细粉,然后按一定的比例混合两种超细粉,经造粒、等静压成型、煅烧制得ZrO2-Al2O3系陶瓷样品.采用XRD、SEM及MTS陶瓷试验系统及HVS-1000数显显微硬度计等现代测试手段,对样品的理化性能和微观结构进行了研究.结果表明,所研制的增韧陶瓷样品的抗弯强度达405.47MPa,断裂韧性为11.06MPa.m(1)/(2),硬度达1363kg/mm2.     

微波加热处理电熔ZrO2制备部分稳定ZrO2

以电熔法制备的CaO完全稳定ZrO2为原料,在微波高温管式加热装置内于1 350℃60 min下加热处理.利用XRD、SEM研究了微波加热对电熔ZrO2相组成和微观结构的影响.结果表明:电熔ZrO2具有良好的微波吸收能力,在微波场中能以400～450℃·min<'-1的速率实现快速升温;试样处理后出现单斜相ZrO2衍射峰,内部未出现裂纹,在低于传统推板窑处理电熔ZrO2原料的时间和温度条件下,得到了部分稳定ZrO2.微波加热在该领域具有显著的节能优势,为高效、低耗制备高品质部分稳定ZrO2提供了全新的途径.     

Al2O3增强ZrO2陶瓷的制备及性能研究

本文采用热分解法制备Al2O3微粉、化学共沉淀法制备(Y,Ce)—ZrO2超细粉,通过适当工艺制备出ZrO2／Al2O3复合陶瓷。经研究发现,添加Al2O3,可抑制ZrO2晶粒的长大,提高基体的强度和韧性。当Al2O3含量达到30%(质量分数)时,复合陶瓷的抗弯强度为986MPa,断裂韧性为13.7MPa*m1／2。材料性能的提高可归结为Al2O3颗粒的弥散增韧和ZrO2陶瓷的相变增韧叠加作用的结果。     

ZrO2对钼渣微晶陶瓷性能的影响

制备了以钼渣为主要原料，以ZrO2作品核剂的微晶陶瓷材料。研究了ZrO2含量变化对钼渣玻璃晶化行为和力学性能的影响。采用XRD、SEM、DTA等测试技术，对该体系的晶化机理进行了探讨。结果发现，当ZrO2的含量为1％时可发生整体析晶，析晶活化能为212．834kJ／mol，抗弯强度为66.9918MPa，显微硬度为6.95GPa。     

S2O^2-8／ZrO2-Al2O3-SiO2固体超强酸

采用共沉淀法制备S2O^2-8／ZrO2-Al2O3-SiO2固体超强酸催化剂。通过单因素实验考察了三种金属最佳配比、陈化时间S2O^2-8的最佳浓度、浸泡时间、焙烧温度、焙烧时间等对固体酸酸强度的影响。研究表明,固体超强酸S2O^2-8／ZrO2-Al2O3-SiO2的最佳制备条件是：n（Zr）：n（Al）：n（Si）=1：2：1,陈化时间5h,S2O^2-8的浓度为0．75mol／L,浸渍时间3h,焙烧温度400℃,焙烧时间4h。此外,还利用红外光谱对样品结构进行了表征,利用酯化反应对其催化活性进行了初步研究。     

Al2O3/ZrO2层状复合陶瓷的结构设计与性能

以ZrO2为基本组成相的层状材料,采用干法的成型工艺,通过对表面层不同组分Al2O3 ZrO2和表面厚度和系统研究和设计,提出设计三层结构复合陶瓷层裂参数λ,当λ小于1．5时,表面层不会出现层裂,整体材料性能较好,研究表明,表面残余压应力的存在,使得三层结构复合陶瓷较单层结构陶瓷表面出更高的强度,硬度,断裂韧性和其他性质,45％Al2O3/ZrO2/45%Al2O3层状复合陶瓷的弯曲强度达682MPa,断裂韧性达16.2Pa.m^1/2;而单层ZrO2陶瓷的弯曲强度和断裂韧性分别仅为450MPa和8.8MPa.m^1/2.     

添加ZrO_2对Ta_2O_5陶瓷结构与性能的影响

以ZrO2和Ta2O5粉体为原料,采用固相反应法制备了ZrO2掺杂Ta2O5陶瓷。研究了ZrO2掺杂对Ta2O5陶瓷的相组成、微观结构、抗弯强度、热膨胀系数和抗热震性能的影响。结果表明:ZrO2掺杂可在烧成过程中抑制β-Ta2O5相向α-Ta2O5相的转变,5%(质量分数,下同)ZrO2掺杂Ta2O5陶瓷为β-Ta2O5单相固溶体。3%ZrO2掺杂,显著抑制了Ta2O5陶瓷高温烧结过程中的晶粒长大,避免了晶界开裂;掺杂量达到5%以上时,可显著促进Ta2O5陶瓷的烧结致密化。5%ZrO2掺杂的Ta2O5陶瓷表现出较高的抗弯强度(74.5MPa),低的热膨胀系数(1.96×10-6/℃)和良好的抗热震性能。     

ZrO2的电学性质与缺陷结构

应用缺陷化学理论，探讨了纯ＺｒＯ２晶体的缺陷结构和电学性质，以及添加稳定剂对ＺｒＯ２电学性质的影响，解释了ＺｒＯ２用作导电陶瓷的某些特性。     

ZrO2复相陶瓷材料的研究

综合近几年来ZrO2复相陶瓷材料的研究情况,发现对ZrO2结构陶瓷的研究主要集中在力学性能的改善方面,本文总结了ZrO2复相陶瓷的研究情况和进展,作为后面对ZrO2复相陶瓷研究的基础和参考。     

ZrO2—SiO2—Al2O3系复相陶瓷制备及其耐磨性试验研究

利用等离子分解锆英石（PDZ）和锆英粉与Al2O3反应烧结制备了ZiO2-SiO2-Al2O3系复相陶瓷。利用XRD、SEM、反光显微镜、显微硬度计等测试手段，对烧成试样的物相组成、显微结构、显微硬度、气孔状况及耐磨性进行了测试分析与讨论。研究结果表明：含镁助剂的加入促进了反应烧结；由PDZ制备的试样的性能优于锆英粉原料的试样：较佳的原料配比为No.4即Al2O3:PDZ=3:1，其耐磨性优于氧化铝质研磨体，适宜的烧成温度范围是1580℃－1600℃。     

B位前躯体法制备PZT/ZrO2纳米复相压电陶瓷的力学性能研究

采用改进的聚合物法制备B位前驱体PZT/ZrO2纳米复相陶瓷.采用TEM观察到马氏体相变和热失配产生的应力条纹和应力斑,发现ZrO2粒子截断电畴和使电畴弯曲的现象.应力场有效吸收裂纹扩展能量,加之ZrO2粒子强化基体晶界,PZT/ZrO2纳米复相陶瓷得到了强韧化.SEM分析显示陶瓷断裂模式随ZrO2加入向穿晶断裂模式转变.抗弯强度和断裂韧性随Zr2加入量增加明显提高,可达141.6 MPa和2.3 MPa·m1/2.     

ZrO2陶瓷注射成形的流变特性

以加入3％molY2O3的ZrO2粉末为原料,选用聚苯乙烯（PS）、乙烯和醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、聚酰胺蜡（NEW）、聚乙烯蜡（PEW）和硬脂酸（SA）为粘结剂体系制成注射成形的喂料,使用XLY—Ⅱ型的毛细管流变仪测定喂料的流变参数,通过线性回归分析．计算出非牛顿指数和粘流活化能。实验表明：喂料的粘度随着温度的升高以及剪切速率的增大而减小,具有较好的充模性．呈假塑性流体,在三种组分的喂料中,Z3配方表现出良好的流动性和较小的温度敏感性．适合陶瓷注射成形。     

ZrO_2纤维-ZrO_2微粉-Si_3N_4基陶瓷复合材料的研究

采用高速搅拌、超声分散的湿法混合工艺制备出无规则取向ZrO2短纤维热压Si3N1陶瓷复合材料。对复合材料的强度及韧性进行了研究，采用TEM技术对材料的微观结构进行了分析。     

ZrO_2纳米微粒在镀锌电解液中分散情况的研究

选用ZrO2纳米微粒悬浮于镀锌电解液中,并加入表面活性剂,制备了复合镀液.通过沉降试验研究了分散剂、分散方式、镀液pH及加料顺序对ZrO2纳米微粒在镀液中分散稳定性的影响.结果表明,在镀液中加入阳离子表面活性剂,通过超声分散并采用加料顺序1),可以得到分散性较好的复合镀液.     

HA-ZrO2复合陶瓷烧结致密化过程中的晶粒行为

利用球磨法配制HA-ZrO2复合陶瓷浆料,通过自由成形制备试样,干燥后进行无压烧结,测试烧结性能,并对材料微观形貌和相组成进行分析.研究了不同体积比下HA-ZrO2复合陶瓷烧结过程中两种晶粒间相互作用及其对致密性能的影响,探索了烧结后晶粒相结构的变化.结果表明:随ZrO2含量增加,复合陶瓷力学性能显著提高,抗弯强度最高可达371.42 MPa,致密度总体呈上升趋势,可达93.14％,当HA-ZrO2体积比为4:6到6:4之间时,其致密度出现下降的现象;烧结过程中由于Ca2+的掺杂使得复合陶瓷中ZrO2以立方相存在,减弱了相变增韧作用.     

ZrO2p（3Y）/BN-SiO2陶瓷复合材料热震形貌

ZrO2p(3Y)/BN-SiO2陶瓷复合材料是以h-BN、非晶SiO2、ZrO2粉体为原料烧结而成,随着烧结温度的不同,所得产物的结构性能也会因此改变,笔者从选择原材料着手,通过试验来验证,陶瓷复合材料热震后表面形貌有何不同。