以松木和枇杷为模板低温烧结制备木材陶瓷

以松木和枇杷为模板,炭化后浸渍聚碳硅烷(PCS溶液),在低温下烧结制备出木材陶瓷,并分析了PCS浓度对其烧结制品重量、线收缩率、体积密度和微观形貌的影响。结果表明采用松木和枇杷为模板,浸渍PCS有机溶液,能够在1000℃低温下烧结出具有原始生物形貌的木材陶瓷。     

以山茶和青冈为模板低温烧结木材陶瓷的研究

以山茶和青冈木为模板浸渍聚碳硅烷(PCS)溶液并在低温烧结制备出木材陶瓷,分析了山茶模板和青冈木模板的横切、竖切方式对线收缩率、失重率、体积密度和微观形貌的影响,结果表明:以山茶和青冈木为模板浸渍聚碳硅烷(PCS)溶液,在1000℃低温下成功烧结出木材陶瓷,且烧结后的木材陶瓷保留了木材原始的生物结构。     

以废弃棉为模板低温烧结制备SiC遗态陶瓷

以废弃脱脂棉和精梳棉为生物模板,聚碳硅烷(PCS)为SiC陶瓷先驱体,采用浸渍法在惰性气氛下1 000℃低温热解制备出了SiC遗态陶瓷,为开发非木材原料废弃物制备环境材料提供了实验依据。研究了浸渍浆料中PCS含量对烧成产物微观形貌、物相结构、线收缩率、体积密度、元素组成和比表面积的影响。结果表明:脱脂棉和精梳棉遗态保持了纤维状,浸渍浆料后纤维遗态被PCS热解产物包裹,形成了主晶形为β-SiC的遗态陶瓷;脱脂棉模板对浆料的吸收更好;随浸渍浆料中PCS含量从10%增加至40%,陶瓷中β-SiC含量逐渐增多,线收缩率逐渐减小,体积密度逐渐增大,热解产物Si含量逐渐增多,比表面积逐渐减小。     

以木材为模板制备Al2O3多孔陶瓷的工艺

利用Al2O3和木屑混料,分别采用直接烧结和分步炭化烧结的方法制备了一种具有木材管胞组织结构的多孔Al2O3陶瓷.利用X射线衍射对物相进行分析,采用扫描电镜对多孔Al2O3陶瓷的形貌进行观察,测定了其密度、显气孔率和抗弯强度.试验结果表明:分步炭化烧结法更加适合得到性能较好的Al2O3多孔陶瓷,木材的显微管胞组织结构在多孔Al2O3陶瓷中保留很好.利用分步烧结法可以有效地防止开裂和严重变形,且制备得到的多孔陶瓷具有低密度高显气孔率的性质,说明孔洞大部分已连通并呈网络状分布,其抗弯强度明显提高.     

纳米Al2O3粉添加对氧化铝陶瓷烧结行为的研究

研究了纳米Al2O3粉添加对粗晶氧化铝陶瓷烧结行为,如体积密度、吸水率、气孔率、线收缩率的影响.结果表明:纳米Al2O3粉加入可以提高氧化铝陶瓷烧结活性,降低烧结温度,线收缩率随烧结温度提高和纳米Al2O3粉含量增加呈上升趋势.当纳米Al2O3粉加入量达到40%时,氧化铝陶瓷可以在1550℃以下烧结致密.     

多孔SiC陶瓷的两种制备方法

采用两种不同的方法制备多孔SiC陶瓷,讨论了其显微组织对性能的影响,探索了由天然木材经炭化、渗硅处理制造多孔SiC陶瓷的新方法。研究结果表明,半干压法制得的SiC陶瓷的气孔率随SiC粒度的增大而降低,且强度升高。由天然木材制得的多孔SiC陶瓷的新方法。研究结果表明,半干压法制得的SiC陶瓷的气孔率随SiC粒度的增大而降低,且强度升高。由天然木材制得的多孔SiC陶瓷的气孔形状较规则,且分布均匀,其表观气孔率可达40％以上,是制备高气孔率SiC陶瓷的一种可行技术。     

多孔Ti的正压氛围烧结条件及其影响

以高纯Ti粉为原料,在正压(<0.1 MPa,表压)高纯Ar保护下,对多孔Ti的制备条件进行研究。结果表明:Ti粉体中加入的黏结剂聚乙烯醇(PVA)和致孔剂NH4HCO3可通过300～350℃前期热处理除去;体积收缩率随烧结温度的升高和保温时间的延长而增大,当烧结温度>1 000℃时,可得到微观形貌圆滑、具有较粗烧结颈的Ti材料;在实验条件下保温时间从1 h延长至3 h,体积收缩率增加量可达10%;多孔Ti的密度随成型压力的增大而增大,在成型压力>230 MPa时密度随压力变化渐趋平缓;体积收缩率随成型压力的增大而降低,二者呈近线性关系,其中成型压力100 MPa时的试样体积收缩率可达27%;实验制备的多孔Ti在测试中发生塑性屈服,屈服强度可达222.36 MPa,显示了较高的屈服强度和较好的抗压性能。     

热压烧结SiC陶瓷的力学性能

分别以α-SiC和β-SiC为原始粉体,BAS为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备了SiC陶瓷.采用阿基米德排水法,XRD及三点弯曲等分析测试手段,研究不同类型SiC对SiC陶瓷致密度、物相组成及力学性能的影响.实验结果表明,以β-SiC为原始粉体制备的SiC陶瓷中没有发生β-SiC到α-SiC的相变.所制备SiC陶瓷的致密度均超过了98%以上,此时,SiC陶瓷的弹性模量不受SiC类型及颗粒大小的影响.随着BAS含量的增加,SiC陶瓷的室温抗弯强度降低.随着SiC陶瓷致密度和BAS含量的增加,其断裂韧性减小,当SiC陶瓷达到完全致密时,随着BAS含量的增加,SiC陶瓷的断裂韧性提高.     

成形方法对多孔钨组织和性能的影响

研究了单向压制和冷等静压方法制备不同粉末粒度的多孔钨收缩率、组织和显微硬度的变化规律.单向压制的烧结多孔钨,从坯体底部到顶部,径向收缩率逐渐降低,显微硬度增大;经冷等静压复压成形的多孔钨,径向烧结收缩率基本相同,显微硬度分布均匀.随着粉体粒度的增大,多孔钨的密度降低,显微硬度降低.进而分析了多孔钨显微硬度的分布规律与密度及显微组织的关系.     

炭泡沫中Si含量对碳化硅多孔陶瓷 组织和性能的影响

研究炭泡沫预制体中Si添加量的变化对碳化硅多孔陶瓷的组织及性能的影响. 以中间相沥青添加一定质量分数的Si粉为原料,经发泡工艺制备含Si的炭泡沫预制体并结合反应烧结工艺制得碳化硅多孔陶瓷. 对碳化硅多孔陶瓷的微观形貌、相组成、孔隙率、孔筋密度和抗弯强度进行分析与测试. 结果表明:随着炭泡沫预制体中Si量的增加,碳化硅多孔陶瓷的孔隙率下降,孔筋密度增加,抗弯强度提高. 当Si的质量分数为50%时,多孔陶瓷孔筋完全由SiC相组成,孔筋密度为3.14g/cm3,多孔陶瓷的抗弯强度达到23.9MPa,对应孔隙率为55%.     

气体静压轴承用多孔SiC陶瓷的制备及静态性能

以α-SiC和β-SiC粉末为原料,羧甲基纤维素为造孔剂,制备了多孔SiC陶瓷.探讨了烧结温度、成型压力和造孔剂含量对SiC陶瓷的气孔率、显气孔率以及弯曲强度的影响,研究了用不同渗透率的多孔SiC陶瓷制备气体静压轴承的承载能力和静态刚度.结果表明:在高温下,β-SiC转变为α-SiC,同时,通过α-SiC的蒸发-凝聚过程实现了SiC陶瓷的烧结,并形成无收缩自结合结构;试样的气孔率和显气孔率随烧结温度和成型压力的增加而略有降低,但弯曲强度却增大;造孔剂含量越高,试样的气孔率和显气孔率越大,弯曲强度越低.添加质量分数为10%的造孔剂,经250MPa冷等静压成型,在2 400℃下制备的试样气孔率和显气孔率分别为28.91%和24.03%,渗透率为7.74×10-13 m2,弯曲强度为63.8MPa.因此,多孔SiC陶瓷的渗透率越低,利用它制备的气体静压轴承的承载能力越低,静态刚度就越高.     

纳米SiC粉末对先驱体陶瓷增材性能的影响

为了减少先驱体陶瓷在高温裂解过程中裂纹及孔隙的产生，研究了惰性填料纳米SiC粉末对先驱体聚合物、先驱体陶瓷体积收缩率、陶瓷产率的影响.利用热重分析(TGA)、傅里叶转化红外线光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等检测手段进行性能分析和结构表征，采用排水法计算先驱体陶瓷体积收缩率.结果表明:先驱体陶瓷的体积收缩率随纳米SiC粉末质量分数的增加而减小，先驱体陶瓷产率随纳米SiC粉末质量分数的增加而增加，当其质量分数为3%时，体积收缩率最小，为73.47%，先驱体陶瓷产率最大，为26.42%;在高温裂解过程中，当升温速率为4℃/min时，先驱体陶瓷表面无明显裂纹且平整光滑.SiC粉末作为惰性填料具有减少先驱体陶瓷体积收缩，提高陶瓷产率的作用，且效果明显.     

烧结助剂对SiC液相烧结行为的影响

研究了以Al2O3、Y2O3、Al2O3-Y2O3、SiO2-YAG为烧结助剂时,SiC液相烧结行为以及烧结过程中发生的主要物理化学变化.与传统固相烧结相比,液相烧结使SiC陶瓷性能显著提高.通过对烧结体失重率、线收缩率及密度的测量和断面形貌的观察发现:Al2O3对坯体致密化的促进效果较差;Y2O3为助剂烧结时,由于高温下剧烈挥发,不能有效促进致密化;不同配比的Al2O3-Y2O3助剂能有效促进坯体致密,当配比满足形成YAG的化学计量比要求时,最有利于SiC的烧结.同时对SiC的液相烧结机理也进行了探索.     

艺术陶瓷材料的制备与性能研究

研究了成型压力、SiC微粉添加量和造孔剂含量对多孔陶瓷体积密度、显气孔率、常温和高温折弯强度的影响。结果表明,多孔陶瓷适宜的成型压力为100MPa,此时,陶瓷材料具有较高的折弯强度和体积密度以及低的显气孔率;随着SiC微粉加入量的增加,陶瓷试样的常温和高温抗折强度都呈现出先增加后减小,然后又逐渐增加的特征,当SiC微粉加入量为40%时,陶瓷试样具有较高的常温和高温折弯强度,且此时的体积密度较高、显气孔率较低。随着造孔剂加入量的增加,陶瓷试样的体积密度逐渐减小,而显气孔率逐渐增加,陶瓷试样的常温和高温抗折强度都呈现逐渐减小的特征;加入相同量的造孔剂的情况下,陶瓷试样的高温抗折强度高于常温抗折强度。     

铁酸铋陶瓷的制备及其磁电性能研究

采用低温固相法制备BiFeO_3前驱体,经煅烧得到BiFeO_3粉体,并在不同温度下烧结制得BiFeO_3陶瓷。分析前驱体的热分解过程、粉体和陶瓷的物相组成及陶瓷的磁性能和介电性能。结果表明,采用低温固相法制备的BiFeO_3前驱体,经700℃煅烧可制得基本为单相的BiFeO_3粉体,再经800℃烧结可以制得体积密度较大的BiFeO_3陶瓷,其在室温下不表现宏观磁性;BiFeO_3陶瓷的介电常数和介电损耗均随其烧结温度的升高而下降。     

凝胶注模成型刚玉-尖晶石多孔陶瓷的制备

为拓展凝胶注模成型工艺在多孔陶瓷制备中的应用,用粘度计对刚玉-尖晶石复合浆料的流变学特性进行研究,并采用萘、淀粉、聚乙烯醇作为造孔剂,用凝胶注模成型方法制备出一系列刚玉-尖晶石多孔陶瓷.经过排胶、烧结等步骤,并对成型坯体进行X-射线衍射法测定气孔率,最高气孔率为52.8%,体积密度为1.84 g·cm-3,说明凝胶注模成型是制备多孔陶瓷的有效方法.     

氧化铝基纳米复相陶瓷型芯制备与性能研究

在刚玉粉料中添加纳米二氧化硅,利用原位合成方法制备了氧化铝基复合陶瓷型芯,讨论了纳米二氧化硅含量以及烧结制度对氧化铝基复合陶瓷型芯烧结温度、室温强度、高温蠕变等性能的影响.结果表明:SiO2纳米粉的加入,使陶芯材料致密度增加,从而使陶芯烧结温度降低,陶芯室温强度大幅度提高；随着SiO2含量加大,线收缩率和相对密度增加,...     

高岭土原位碳热还原制备Al2O3/SiC复相陶瓷材料的研究

详细介绍了利用高岭土通过原位反应及热压烧结制备Al2O3/SiC复相陶瓷材料.探索了以天然矿物高岭土,碳作为原材料,低成本合成制备高性能Al2O3/SiC复相陶瓷的新方法.首先,在原位碳热还原反应中,高岭土和碳在流动氩气氛中合成制备Al2O3/SiC复相陶瓷粉,对合成反应的热力学过程进行理论分析和实验研究,对合成的Al2O3/SiC复相陶瓷粉进行了DTA和XRD分析,分析表明陶瓷粉的合成过程分两步,第一步是高岭土自身的脱水,第二步是SiO2被还原的过程及制备出Al2O3/SiC复相陶瓷粉.研究表明,最佳的粉末合成温度为1550℃;其次,Al2O3/SiC复相陶瓷粉通过热压烧结合成制备Al2O3/SiC复相陶瓷,烧结助剂的添加有助于降低烧结温度.复相陶瓷抗弯强度达到420 MPa,相对密度达到98%,硬度HRA89.     

固相含量对注凝成型莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷性能的影响

研究了固相含量对注凝成型的莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷浆料的黏度、生坯以及烧结样品性能的影响。采用SEM等手段对复相陶瓷断面的微观形貌进行分析,使用万能试验机、陶瓷块体密度测量仪、显微硬度计测试其材料的弯曲强度、密度及维氏硬度,并使用矢量网络分析仪分析材料的介电性能。结果表明,随着固相含量的提高,坯体和烧结体的弯曲强度分别呈下降和上升趋势,维氏硬度增大,密度和介电常数增加。当固相含量为53%(体积分数)时,莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷烧结样品性能最好,其弯曲强度为181.30 MPa,线收缩率为18.12%,密度为2.75 g/cm~3,维氏硬度为975.64,平均介电常数为3.84。     

利用硅灰粉尘研制多孔陶瓷

以硅灰粉尘为主要原料制备高比表面多孔陶瓷.主要探讨粘土结合剂及不同烧结温度对该多孔陶瓷的孔结构及气孔率、体积密度等性能指标的影响,采用SEM、BET等分析测试手段表征各试样的微观结构.结果表明,硅灰粉粒子超细、比表面积大、成本低廉,是制造大比表面多孔陶瓷的理想原料.粘结剂的加入会降低样品的气孔率,确定5%(质量分数)的粘土为最佳,烧结温度选择为750℃,此时多孔陶瓷的气孔率为41.91%,强度为23.61 MPa,比表面积达到24.22m2·g-1.