Al2O3基陶瓷基片的制备及其性能

以高纯的α-Al2O3为原料,以烧滑石、碳酸钙、高岭土的形式向其中加入MsO、CaO、SiO2等烧结助剂,采用凝胶注模工艺制备出Al2O3基陶瓷基片．实验结果表明：在烧结温度为1530℃时得到了密度为3．7g／cm^3致密烧结体,晶粒大小在3～5μzm;在20～1000℃范围内,样品的热扩散率为0．0668～0．0154cm^2／s,其大小随着温度的升高而降低;在1kHz～1MHz测试频率范围内,介电常数随频率的升高先降低,之后保持不变;介电损耗随频率的升高先减小,之后又增大．     

无底釉一次涂搪法制备搪瓷层工艺研究

采用浸搪法制备搪瓷基板,研究了不同烧结温度和时间对钢铁基板搪瓷制备工艺、组织和性能的影响,测定了搪瓷层的硬度,并分析了搪瓷层硬度与烧结温度和时间的关系,以及晶核添加剂对搪瓷层硬度的影响.实验结果表明,在烧结时间相同时,搪瓷层的硬度随烧结温度的升高而增大;在烧结温度相同时,搪瓷层的硬度随烧结时间的延长而提高;添加形核剂能够提高搪瓷层的强度.X射线衍射结果分析表明,搪瓷层中出现NaAlSi2O6和Na2Si2O5相.搪瓷层的耐酸度为94.36%,耐碱度为97.87%,耐热温度为600℃,热震温度为400℃     

粉末冶金多孔钛的研究

采用粉末冶金法在10-3 Pa的真空度下烧结多孔钛,获得开孔隙度＜50%,孔径分布在5～50μm之间的多孔钛.借助金相显微观察孔隙形貌、利用数理统计方法确定孔径分布、进行压缩试验测定压缩性能.分析了原始粉末的粒度、成型压力、烧结制度对多孔钛的孔隙度、孔径及压缩性能的影响规律.实验结果表明:多孔钛的孔隙度及开孔隙度都随成型压力的增大、烧结温度的升高和烧结时间的延长而降低;孔隙的尺寸随粉末粒度的增大、烧结温度的降低而增大;成型压力增大和烧结时间的延长对孔隙尺寸的影响表现在小孔径孔隙的比例增大,而大孔径孔隙的比例降低;但是粉末粒度变化对多孔钛孔隙度、孔隙尺寸的影响要比成型压力、烧结温度和烧结时间变化的影响强烈的多;多孔钛的开孔隙度越大,其压缩强度越低;当多孔钛的开孔隙度由16%增大至44%时,其断裂强度由0.75GPa降至0.18 Gpa.     

粉末冶金多孔钛的研究

采用粉末冶金法在10-3Pa的真空度下烧结多孔钛,获得开孔隙度<50%,孔径分布在5～50μm之间的多孔钛 借助金相显微观察孔隙形貌、利用数理统计方法确定孔径分布、进行压缩试验测定压缩性能 分析了原始粉末的粒度、成型压力、烧结制度对多孔钛的孔隙度、孔径及压缩性能的影响规律 实验结果表明:多孔钛的孔隙度及开孔隙度都随成型压力的增大、烧结温度的升高和烧结时间的延长而降低;孔隙的尺寸随粉末粒度的增大、烧结温度的降低而增大;成型压力增大和烧结时间的延长对孔隙尺寸的影响表现在小孔径孔隙的比例增大,而大孔径孔隙的比例降低;但是粉末粒度变化对多孔钛孔隙度、孔隙尺寸的影响要比成型压力、烧结温度和烧结时间变化的影响强烈的多;多孔钛的开孔隙度越大,其压缩强度越低;当多孔钛的开孔隙度由16%增大至44%时,其断裂强度由0.75GPa降至0.18Gpa     

发泡工艺参数对铝熔体泡沫生成量的影响

利用空气发泡法研究发泡温度、入射气体压力和流量以及吹气头往复运动频率对铝熔体泡沫生成量和熔体表面气泡尺寸的影响,分析了气泡尺寸对其内部气体压强和发泡工艺参数对铝熔体泡沫生成量的影响.研究结果表明,铝熔体泡沫生成量随射入空气P1V1值的增大而增加.当P1V1从5.7 MPa·cm3/min增加到7.2 MPa·cm3/min,铝熔体表面的气泡半径尺寸由6.93 mm增加到7.46 mm,铝熔体泡沫的生成率从3 210 cm3/min增加到4400 cm3/min.当入射气体P1V1为5.67 MPa·cm3/min时,发泡温度由620℃升高到640℃,气泡半径由3.57 mm增大到3.66 mm,泡沫生成量由288 g增大到2 978 cm3/min.     

真空无压烧结Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷的原位合成工艺、结构与性能

采用真空无压烧结方法原位合成制备了一种Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷.采用XRD、SEM分析复合陶瓷的物相和结构,测试复合陶瓷的硬度和强度.试验结果表明,1 350℃保温2h,烧结的Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷,相对密度达到90％以上,生成Ti3SiC2物相的比例在80％以上.由于Al2O3均匀弥散分布,增强了Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷的强度,其中Al2O3含量为10wt％时,Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷的显微硬度和抗弯强度分别为5.3 ±0.4 GPa和352±6 MPa.     

Al2O3颗粒增强Cu-Zn复合材料的烧结特性研究

研究了热压烧结法制备Al2O3颗粒增强Cu-Zn复合材料在不同烧结温度、烧结时间、烧结压力和Al2O3含量对烧结过程的影响,测定了不同烧结规范下该材料的性能,从而优化了该材料的烧结规范。     

利用废弃物制备环保轻石

采用模压烧结法以废玻璃和蛋壳分别为基础原料和造孔剂制备环保轻石.通过扫描电镜(SEM)研究了烧结温度对微观组织形貌变化的影响,并分析了环保轻石的体积密度和吸水性能与烧结温度和组织形貌的关系.结果表明,随着烧结温度升高,孔隙数量增加,孔径变大、孔壁厚度减小,大气孔和连通孔所占比例也增加.吸水率随着烧结温度升高先增加后减小,体积密度则先降低后升高.烧结温度为780℃时环保轻石的体积密度和吸水率最佳.     

高硬度耐热搪瓷的制备与性能

介绍了制备高硬度耐腐蚀搪瓷层的方法和提高搪瓷层硬度与耐腐蚀性的措施,在对钢板进行脱碳和酸洗预处理的前提下,采用一次涂搪法制备搪瓷.用金相显微镜和扫描电子显微镜观察搪瓷层与基板结合界面处的显微形貌,用X-射线衍射仪(XRD)分析搪瓷层的相结构,用显微硬度仪测试晶化处理前后搪瓷层的硬度,考察晶化处理对搪瓷层硬度的影响.实验结果表明:随烧结温度的提高,搪瓷层与基板的结合性增强;瓷的最佳烧结工艺是在970℃烧结5 min.根据XRD分析结果可知,搪瓷层通过在920 ℃保温14 min的晶化处理后出现NaAlSiO4和NaAlSi2O6相.在970 ℃烧结5 min的搪瓷具有优异的性能,其硬度为7.30 GPa高于一般搪瓷的硬度;耐热温度为700 ℃是化工部规定的搪瓷耐热温度的2倍;同时其热震温度为500℃是搪瓷化工设备标准规定耐温急变温度的2倍;耐酸等级为A级,耐碱质量损耗为1.793 mg/cm2.     

FeCoCrNiAl/Al2O3金属陶瓷坯体凝胶注模研究

金属陶瓷兼有金属和陶瓷的特点,具有强度高、韧性好等优点,是材料领域的研究热点之一。以FeCoCrNiAl系高熵合金粉末和Al_2O_3陶瓷粉末为原材料,以无毒的水溶性环氧树脂为黏结剂,设计采用凝胶注模工艺的正交试验方案,制备FeCoCrNiAl/Al_2O_3金属陶瓷,探讨环氧树脂添加量、粉体固含量、分散剂添加量和粉体组分对FeCoCrNiAl/Al_2O_3金属陶瓷坯体的收缩率、致密度及抗弯强度的影响。结果表明各因素对坯体整体性能影响依次为粉体固含量分散剂粉体组分环氧树脂添加量,其中粉体固含量对坯体性能影响最大,随着固含量的增大,坯体收缩率逐渐下降,抗弯强度逐渐增大,致密度先增加后降低。凝胶注模法制备的FeCoCrNiAl/Al_2O_3金属陶瓷成分均匀,断口呈现典型的脆性断裂特征。