溶胶-凝胶法Al2O3涂层碳纤维的制备与表征

该文研究了溶胶-凝胶法在碳纤维表面制备氧化铝(Al2O3)涂层时勃姆石溶胶浓度、涂层厚度和材料的层间剪切强度的关系，发现Al2O3涂层的厚度与勃姆石溶胶浓度基本呈线性关系，并且随着溶胶浓度的提高，涂层厚度增加，试样的层间剪切强度表现为先增加后下降的趋势。在勃姆石溶胶的浓度为0．27mol／L左右时，所得Al2O3涂层的厚度约为30nm，环氧基复合材料的层间剪切强度达到最大值。X射线光电子能谱和扫描电子显微镜分析表明，在碳纤维表面形成的Al2O3薄膜均匀、完整。     

溶胶-凝胶技术提高不锈钢抗高温氧化及铝合金阳极氧化膜的耐蚀性能

采用溶胶--凝胶法在不锈钢基体表面制备ZrO2和Al2O3涂层,并对铝合金阳极氧化膜进行封孔处理.采用高温循环氧化法研究ZrO2和Al2O3涂层抗高温氧化性能,通过电化学阻抗谱和剥蚀法分析溶胶--凝胶法封孔后铝合金氧化膜的耐腐蚀性能.结果表明:ZrO2和Al2O3涂层的抗高温氧化性能随涂层厚度增加而提高;铝合金阳极氧化膜的耐腐蚀性能也随封孔次数的增加而提高,但当封孔处理超过8次后,阻抗值和腐蚀程度基本不随封孔次数发生变化;实施相同次数封孔处理后,Al2O3溶胶的封孔效果略优于ZrO2溶胶的封孔效果.     

电致发热SiC多孔陶瓷Al2O3/SiO2复相绝缘涂层制备

以异丙醇铝为前驱物,水为溶剂,硝酸为胶溶剂,用分散法制得性能稳定的透明氧化铝溶胶,将多孔陶瓷置于氧化铝溶胶中反复浸渍,经低温和高温热处理后使其表面形成致密的Al2O3和SiO2陶瓷涂层。通过EDS能谱分析得到Al2O3的含量约54%,SiO2含量约46%,电阻较涂覆前显著增加,得出用溶胶-凝胶法涂覆陶瓷体表面后,再经热处理是一种切实可行的制备绝缘陶瓷涂层的方法。     

掺杂CeO2氧化铝涂层的性能研究

在以拟薄水铝石胶溶法制备的AlOOH溶胶中加入CeO2粉末,制备物质的量组成为nCeO2：nAl2O3 =1：3的涂覆浆液,并对堇青石蜂窝陶瓷载体进行表面涂覆．利用X射线衍射（XRD）、比表面积（BET）等方法研究了CeO2掺杂对氧化铝涂层的晶相结构、负载量以及比表面积和孔径分布的影响．结果表明,CeO2掺杂抑制了介稳态γ-Al2O3向稳定态α-Al2O3的转变,增加了氧化铝涂层的负载量和比表面积,提高了氧化铝涂层的高温热稳定性．     

多层陶瓷涂层厚度配比应力场有限元分析

钢基铝层经等离子体电解氧化技术陶瓷化后,可在钢表面形成多层体系结构的陶瓷涂层.采用有限元方法,对不同厚度配比的复合涂层在均布接触载荷作用下的应力分布进行了研究.结果表明:铝层的存在可明显缓解界面处的剪应力.同时,铝层厚度增加,也使表面拉应力增大;Al2O3层决定着涂层内最大剪应力距离表面的距离,增强了涂层表面支撑能力,可减缓表面拉应力值.特别,当Al2O3层与Al层的厚度相等时,Al2O3/Al界面处的剪应力最小;FeAl层对表面应力和界面应力影响较小.因此,当选择较厚陶瓷层和较薄铝层时,涂层内将具有较优的表面和界面应力分布状态,从而可提高涂层力学性能.     

溶胶-凝胶法在3D-SiC陶瓷表面制备纳米MgO薄膜

以Mg(NO3)2.6H2O为原料,无水乙醇为溶剂,胶棉液为表面活性剂,利用溶胶-凝胶法制备了MgO溶胶,并利用浸渍提拉法在三维网络-碳化硅(3D-SiC)陶瓷骨架表面涂覆MgO溶胶,经煅烧制得纳米MgO薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了薄膜的物相和显微结构.结果表明,利用浸渍提拉法在HF溶液浸蚀后的3D-SiC骨架表面涂覆质量比m(Mg(NO3)2.6H2O)∶m(胶棉液)=1.0的MgO溶胶后,在80℃干燥10 min,再升至480℃干燥10 min,最后800℃煅烧1 h,可制备出致密平整,厚度为0.8～1.0μm的纳米MgO薄膜.薄膜与骨架结合良好,MgO...     

溶胶-凝胶法制备氧化铝薄膜的研究

采用溶胶 -凝胶法在普通玻璃载片上制备了Al2 O3 薄膜 .通过XRD ,DSC -TGA以及椭圆偏振测厚仪等测量手段研究了勃姆石溶胶的制备条件 ,氧化铝薄膜的光学参数以及勃姆石凝胶在热处理过程中的物理变化 .结果表明 :异丙醇铝的浓度、水解温度和胶溶剂的加入量直接影响了勃母石溶胶的稳定性 .45 0℃热处理所得薄膜单层厚度为 31.3nm ,折射率为 1.72 ,表面均匀 ,透光性好     

Ag/Al2O3选择性还原整体式催化剂的制备

为使Ag/ Al2O3催化剂在处理稀燃机动车尾气中NOX实用化,以堇青石蜂窝陶瓷为载体,以活性 Al2O3为涂层,以Ag作为活性组分,制备了Ag/ Al2O3整体式催化剂,考察了整体式Ag/ Al2O3催化剂制备过程中氧化铝涂层的形成以及Ag活性组分负载过程中干燥方式和焙烧气氛条件对催化剂还原反应活性的影响.实验结果表明,通过微波干燥方式明显提高了Ag在 Al2O3表面的分散性,有助于提高催化剂的NOX还原反应活性;焙烧气氛对催化剂的活性没有明显影响.氧化铝涂层负载量的增加有利于增加单位体积载体上的Ag活性位数量,从而使反应温度窗口得到扩展, NOX转化率得到提高.     

陶瓷颗粒表面涂层处理的新方法

用自制的化学气相沉积装置在Al2O3颗粒表面分别获得了TiN、Ni、Fe三种涂层,并用耐热钢对有涂层的Al2O3颗粒进行了负压铸渗实验,获得了Al2O3颗粒/耐热钢基复合材料.所得复合材料颗粒分散均匀、结合良好,表现出颗粒表面涂层处理新方法在复合材料制备中的有益作用     

Mo-Si-Al系金属化合物的制备及其高温抗氧化性能

Mo-Si系金属化合物因具有良好的高温抗氧化性而备受瞩目,但是其在高温环境下缺乏抗蠕变性能,在500℃左右就会发生加速氧化现象,使其应用受到限制。本研究利用熔射涂层法,将Al-Si混合物熔覆于基体金属Mo表面,并置于700~1 100℃真空状态下进行扩散反应,成功地在金属Mo表面制备出Mo(Si,Al)2金属间化合物层。将表层进行了Mo(Si,Al)2涂层的样品在大气中1 200℃进行10 h高温氧化试验,Mo(Si,Al)2涂层表现出良好的高温抗氧化性。另外,由于空气中氧元素与化合物层中Al、Si元素反应后形成Al2O3、Si O2,造成化合物层表面Al元素含量降低,而出现了Mo5Si3、Mo Si2化合物层。     

气体爆燃喷涂铁铝涂层显微结构研究

采用气体爆燃喷涂技术制备的铁铝涂层具有良好的耐蚀性能.该涂层与铁铝粉末原料相比较,其成分、结构均存在较大的差异.对该涂层的微观结构进行分析,能够为涂层的耐蚀性能研究提供可靠的实验依据.按照已确定的气体爆燃喷涂(DGS)工艺,制备了耐蚀的铁铝涂层.使用光学显微镜、XRD、TEM、电子探针分析了涂层的微观结构和各相的成分.结果表明,涂层中含有Fe4Al13、FeAl和Al2O3相;喷涂后原料粉末发生了复杂的相变,由Fe4Al13相大部分转变成为FeAl相组织和Al2O3合金颗粒,生成了非晶组织和细小晶粒组织;以上各相具有良好的耐腐蚀性能.     

Al2O3陶瓷表面二元离子复合渗镀Ni-Ti合金化研究

运用多元离子复合渗镀合金的方法,采用自制的二元复合靶对Al2O3陶瓷表面进行Ni-Ti复合渗镀,实现了Al2O3陶瓷表面的合金化。采用EDS,SEM,XRD分析方法和声发射划痕试验对Al2O3陶瓷表面的沉积层进行了分析,研究了沉积层成分、物相以及界面结合强度。结果表明,沉积层中含有镍、钛、铁等元素,各元素分布较为均匀,没有明显的成分聚集现象;沉积层由镍钛的氧化物Ni[TiO3]、镍钛化合物Ni4Ti3、镍单相组成。沉积层与Al2O3陶瓷基体界面成分过渡连续,没有显著的微观和宏观缺陷;声发射划痕实验结果表明,沉积层与陶瓷基体结合得较好,在100N的最大载荷下,沉积层没有出现剥离和崩落现象。这一方法为Al2O3陶瓷表面合金化提供了新的途径。     

Effect of Al_2O_(3sf) addition on the friction and wear properties of(SiC_p+Al_2O_(3sf))/Al2024 composites fabricated by pressure infiltration

Aluminum(Al) 2024 matrix composites reinforced with alumina short fibers(Al_2O_(3sf)) and silicon carbide particles(SiC_p) as wear-resistant materials were prepared by pressure infiltration in this study. Further, the effect of Al_2O_(3sf) on the friction and wear properties of the as-synthesized composites was systematically investigated, and the relationship between volume fraction and wear mechanism was discussed. The results showed that the addition of Al_2O_(3sf), characterized by the ratio of Al_2O_(3sf) to SiC_p, significantly affected the properties of the composites and resulted in changes in wear mechanisms. When the volume ratio of Al_2O_(3sf) to SiC_p was increased from 0 to 1, the rate of wear mass loss(K_m) and coefficients of friction(COFs) of the composites decreased, and the wear mechanisms were abrasive wear and furrow wear. When the volume ratio was increased from 1 to 3, the COF decreased continuously; however, the K_m increased rapidly and the wear mechanism became adhesive wear.     

Thermal conductive behavior of zirconium boride coated by nanoalumina with different mass proportions in epoxy composites

The thermal conductive behavior of Zirconium diboride(Zr B_2)coated with different proportions nanoalumina(Al_2O_3)in epoxy composites was investigated by the laser flash experimental and finite element analysis(FEA)methods.The coated Zr B_2composite particles were categorized into the 3-1,3-2,3-3 and 3-4 systems,which corresponded to four different mass ratios of Zr B_2particles to Al_2O_3particles,respectively.It could be found that the coated Zr B_2composite particles were effective for increasing the thermal conductivity of the filled epoxy composites due to more effective formation of the conductive chain structure in the composites compared to the single-phase particles.In comparison,the system of 3-3 showed the most positive effect on improving the thermal conductive performance of epoxy composites.For composites with a 7 vol%of Zr B_2/Al_2O_3composite particles of 3-3 system,its thermal conductivity was 0.65 W m~(-1)K~(-1),increased by 20%and 79%relative to single-filled composites of Zr B_2and Al_2O_3with same filled content,respectively.The predicted thermal conductive results of Al_2O_3coated Zr B_2particles in epoxy matrix obtained by finite element analysis were in reasonable agreement with the experimental results.     

喷丸与ZrO_2/Al_2O_3叠层对Cr_5Mo合金高温氧化性能的影响

采用喷丸处理及溶胶 凝胶工艺涂覆ZrO2/Al2O3叠层对Cr5Mo合金进行了表面处理,研究了不同处理的合金试样在600℃空气中的高温氧化性能。从SEM,XRD及氧化动力学分析结果发现,喷丸处理不能使Cr5Mo合金表面形成保护性的氧化铬膜,反而促进了Cr5Mo合金的高温氧化,其氧化增重与氧化剥落速率最高;ZrO2/Al2O3叠层通过稀土效应改变了氧化膜的生长机制,降低了氧化铬膜的生长速率,促进了合金表面铬的选择氧化,起到了优异的保护作用,大大提高了合金的抗高温氧化性能。     

Fe－Ni－Al_2O_3复合镀层的制备及其性能的研究

在酸性氯化物电解液中进行Ａｌ＿２Ｏ＿３微粒与铁、镍的共沉积试验，对所得Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｌ＿２Ｏ＿３复合镀层的摩擦磨损性能进行研究，结果表明，铁镍合金镀层中弥散分布８．５１％重量的Ａｌ＿２Ｏ＿３微粒后，其摩擦系数和磨损率显著降低，镀层的摩擦磨损性能得到改善。     

纳米Al2O3/PVAc复合材料的制备与表征

用硝酸铝和碳酸铵为原料,以聚乙二醇为分散剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米Al2O3溶胶.用液-液混合分散法将制得的纳米Al2O3溶胶分散于聚醋酸乙烯酯(PVAc)的丙酮溶液中,得到无色透明的纳米Al2O3/PVAc复合溶胶,将溶胶刮涂制膜,得无色透明的Al2O3/PVAc复合膜.用透射电子显微镜和拉曼光谱对复合材料进行了表征.激光粒度分析仪分析表明,Al2O3在PVAc粒径在30～35 nm范围内,平均密度31.2 nm、体积平均27.5 nm、数均25.3 nm .Zeta电位值为-42.5 mV.并对Al2O3/PVAc复合溶胶进行紫外吸收测试,结果显示,与纯PVAc溶液相比,最大吸收峰蓝移10.4 nm,且吸光度增加2.3倍.     

金属－金属相互作用对Rh＿2Co＿2／Al＿2O＿3催化剂吸附性能的影响

用ＣＯ和ＮＯ双分子探针－ＩＲ技术研究了双金属Ｒｈ－Ｃｏ／Ａｌ＿２Ｏ＿３催化剂的Ｒｈ－Ｃｏ相互作用对其吸附性能的影响。结果表明，由Ｒｈ＿２ＣＯ＿２（ＣＯ）＿（１２）簇合物制得的Ｒｈ＿２ＣＯ＿２／Ａｌ＿２Ｏ＿３中的Ｒｈ－Ｃｏ相互作用强，使其在６７３ＫＨ＿２还原后产生一种新的线式ＣＯ吸附的Ｃｏ中心。此Ｃｏ中心对ＣＯ和ＮＯ的吸附性能不同于Ｃｏ＿２／Ａｌ＿２Ｏ＿３（由Ｃｏ＿２（ＣＯ）＿８制得）上的Ｃｏ中心。由金属盐共浸制得的（Ｒｈ＋Ｃｏ）／Ａｌ＿２Ｏ＿３中的Ｒｈ－Ｃｏ相互作用弱，Ｃｏ中心对ＣＯ和ＮＯ的吸附性能与单金属Ｃｏ＿２／Ａｌ＿２Ｏ＿３相同。Ｒｎ＿４／Ａｌ＿２Ｏ＿３（由Ｒｈ＿４（ＣＯ）＿（１２）制得）上３种ＣＯ吸附的Ｒｈ中心对ＣＯ和ＮＯ的吸附能力也存在明显差异：在孪生ＣＯ吸附的Ｒｈ中心上，ＣＯ强于ＮＯ；在线式ＣＯ吸附的Ｒｈ中心上，ＣＯ与ＮＯ相近；在桥式ＣＯ吸附的Ｒｈ中心上，ＣＯ弱于ＮＯ。ＣＯ在Ｃｏ＿２／Ａｌ＿２Ｏ＿３上不产生分子吸附态。     

用硼酸三甲酯对Al2O3路易斯碱性进行红外光谱定量研究

采用硼酸三甲酯作为探针分子对Al2O3的路易斯碱性进行了红外光谱定量研究，Al2O3对硼酸三甲酯的吸附使硼酸三甲酯在1360cm-1的谱峰分裂成14199cm^-1和1287cm^-1两个峰，1036cm^-1的谱峰紫移到1067cm^-1，低压下吸收峰高与硼酸三甲酯压力成正比，与Al2O3含量成正比，结果表明Al2O3有一定的路易斯碱强度，与硼酸三甲酯之间的吸附是单分子层化学吸附。     

La2O3/Al2O3/TiO2纳米复合粉体的制备及其耐温性能的研究

以TiCl4、La2O3、Al片为原料,采用液相共沉淀法制备了La2O3/Al2O3/TiO2纳米复合粉体,采用DSC-TG、XRD、TEM技术对该纳米复合粉体进行了表征.结果表明纳米TiO2粉体经La2O3掺杂和Al2O3复合后,其耐温性能得到显著提高,该复合粉体经900℃煅烧后,粒径在32nm左右,锐钛矿含量约为77.2%(mol%)