反应烧结制备莫来石基复合材料及添加剂的影响

重点研究了Ａｌ２Ｏ３ ／ＺｒＳｉＯ４ 富铝体系反应烧结制备过程中的晶相变化,以及Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２ 比对反应烧结的影响,进而研究了添加Ｃｒ２Ｏ３ 对反应烧结的影响．研究表明,在反应烧结过程中,莫来石的生成明显滞后于ＺｒＳｉＯ４ 的分解;在相同温度下,ＺｒＳｉＯ４ 的分解程度随Ａｌ２Ｏ３ 的加入量的增加而提高．添加Ｃｒ２Ｏ３ 使莫来石的稳定生成温度提高,此外,Ｃｒ２Ｏ３ 的引入有助于Ａｌ２Ｏ３ 向莫来石中的固溶     

ZrO_2增韧Al_2O_3／SiCw陶瓷复合材料研究

研究了热压烧结Ａｌ２Ｏ３＋０．２０ＳｉＣｗ（体积分数，下同）－ＺｒＯ２（摩尔分数为０．０２Ｙ２Ｏ３，记为ＺｒＯ２（０．０２Ｙ））陶瓷复合材料的力学性能及韧化机制。结果表明，在Ａｌ２Ｏ３＋０．２０ＳｉＣｗ陶瓷中添加ＺｒＯ２（０．０２Ｙ）颗粒可使Ａｌ２Ｏ３＋０．２０ＳｉＣｗ材料进一步韧化和强化；室温下Ａｌ２Ｏ３＋０．２０ＳｉＣｗ＋０．３０ＺｒＯ２（０．０２Ｙ）复合材料的断裂韧性和抗弯强度分别可达１０．８５ＭＰａ·ｍ１／２和１２０７ＭＰａ。断口形貌和裂纹扩展途径的ＳＥＭ观察和ＸＲＤ分析结果表明，复合材料的增韧机制为裂纹偏转与绕过，晶须桥接与拔出以及相变增韧，并且晶须增韧与相变增韧具有良好的叠加性     

细晶氧化铝瓷研究

实验研究ＣａＯ－ＭｇＯ－ＳｉＯ２熔块对Ａｌ２Ｏ３瓷烧结的作用结果表明：在２０％ｗｔ％ＣａＯ，３０ｗｔ％ＭｇＯ，５０ｗｔ％ＳｉＯ２区域附近的熔块能很好地促进Ａｌ２Ｏ３瓷的低温烧结；除了第２相对晶界的钉扎作用以及固溶作用外，ＭｇＯ在烧结中的作用能维持ＣａＯ／ＳｉＯ２比，即维持烧结系统中的液相量；Ｌａ２Ｏ３，Ｓｍ２Ｏ３能使Ａｌ２Ｏ３瓷的烧结温度下降大约３０℃，其表面显微结构也有所改善。     

复合钢管陶瓷层相组成及致密化的研究

利用离心自蔓延高温合成技术,在普通碳素钢管的内壁涂敷一层厚度均匀的Ａｌ２Ｏ３ 陶瓷层．研究表明,在Ａｌ＋ Ｆｅ２Ｏ３ 反应体系中,适当增加配方中Ａｌ或ＳｉＯ２ 的加入量,化学反应趋向于完全,而增加ＣｒＯ３ 的加入量却得到相反的结果;在Ａｌ＋Ｆｅ２Ｏ３ 体系中同时加入ＳｉＯ２ 和ＣｒＯ３,显著降低了陶瓷层的孔隙度     

钾霞石与白榴石对铝碳材料影响的量化从头算

应用量子化学从头算方法探讨了Ａｌ２Ｏ３－Ｃ材料的碱蚀产物－钾霞石与白榴石对Ａｌ２Ｏ３－Ｃ材料的物理，化学性能的影响机理，给出了合理的微观解释。研究表明，Ａｌ２Ｏ３－Ｃ材料在高温碱蚀条件下，其中的Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＯ２与Ｋ２Ｏ工Ｋ２ＣＯ３形成ＫＡｌＳｉＯ４及ＫＡｌＳｉ２Ｏ６Ｆ６。使原Ａｌ２Ｏ３中的原子间距增大，结构改变，原子间结合力大大下降。     

SiC晶须补强ZTA（Y）陶瓷基复合材料的研究

本文将高强、高模量的ＳｉＣ晶须引入以Ｙ２Ｏ３稳定的ＺｒＯ２（ｔ）相变增韧Ａｌ２Ｏ３基陶瓷材料［即ＺＴＡ（Ｙ）］中．研究了不同晶须含量对复合材料的抗弯强度和断裂韧性的影响．实验结果表明，ＳｉＣ晶须能明显提高ＺＴＡ（Ｙ）陶瓷基复合材料的强度和韧性，体积含量为２０％的ＳｉＣ晶须的复合材料性能可达：σｂｂ＝８３０ＭＰａ，Ｋｉｃ＝９．８ＭＰａｍ１／２．通过与ＳｉＣｗ／Ａｌ２Ｏ３复合材料系统的比较分析，认为ＳｉＣｗ／ＺＴＡ（Ｙ）复合材料中，由于热膨胀系数差异所产生的基体中的张应力可由诱导ＺｒＯ２（ｔ）的马氏体相变来缓解，其中存在着相变增韧和晶顺补强的双重强韧化机制     

Al_2O_3-SiC-C砖基质组成对抗渣性影响

分析了Ａｌ２Ｏ３ＳｉＣＣ砖基质组成对抗渣性影响。实验结果表明,以莫来石为基质的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ－Ｃ砖,其抗渣性优于以刚玉为基质的制品,并用ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２三元系统相图给予了解释。     

碳化硅、氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷的研究

在纳米氧铝粉中加入碳化硅晶须和纳米氧化铝粉，通过烧结得到细晶的氧化铝基复相陶瓷，达到了提高氧化铝陶瓷断裂韧性的目的．研究了Ｎａｎｏ－Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣ（ｗ）、ＺｒＯ２复相陶瓷的烧结温度、晶粒尺寸、ＳｉＣ（ｗ）含量等对细晶Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷材料断裂韧性的影响．采用纳米Ａｌ２Ｏ３粉，可使烧结温度大幅度下降，在１６００℃即可得到致密的细晶陶瓷材料．ＳｉＣ（ｗ）质量分数ｗ为１８％时可以得到较高的断裂韧性值，ＫＩＣ＝６．９６ＭＰａ·ｍ１／２．晶须增韧的机理仍然是晶须的拔出和断裂．加入ＺｒＯ２后，利用ＺｒＯ２的相变增韧的效果，可以使Ａｌ２Ｏ３基陶瓷材料的断裂韧性进一步提高．     

甲醇脱氢制备甲酸甲酯的催化性能研究

将浸渍法制备的Ｃｕ／ＳｉＯ２、Ｃｕ－ＺｎＯ／ＳｉＯ２、Ｃｕ－ＺｎＯ－ＺｒＯ２／ＳｉＯ２,以及Ｃｕ／γ－Ａｌ２Ｏ３、Ｃｕ－ＺｎＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３、Ｃｕ－ＺｎＯ－ＺｒＯ２／γ－Ａ六种催化剂应用于甲醇脱氢制甲酸甲酯反应。实验结果表明,以Ａｌ２Ｏ３为载体的催化选择性较差且易积炭失活;加有ＺｎＯ助催化剂的Ｃｕ－ＺｎＯ／ＳｉＯ２性能优于末加助催化剂的Ｃｕ／ＳｉＯ２;加有权助催化剂的Ｃｕ－Ｚｎ－ＺｒＯ２／Ｓｉ     

Al_2O_3／nano－SiC复相陶瓷力学性能及显微结构

研究了热压烧结Ａｌ２Ｏ３／ｎａｎｏ－ＳｉＣ复相陶瓷的力学性能及显微结构。研究表明,纳米ＳｉＣ的引入显著地改善了材料的力学性能,在ＳｉＣ添加体积分数为１０％时,Ａｌ２Ｏ３／ｎａｎｏ－ＳｉＣ复相陶瓷抗弯强度σｆ达峰值为８６９ＭＰａ,断裂韧性ＫＩｃ也达峰值为６．７ＭＰａ·ｍ０．５,比纯Ａｌ２Ｏ３基体材料分别提高１３８％和８１％。ＴＥＭ观察表明：纳米ＳｉＣ晶粒主要存在于Ａｌ２Ｏ３基体晶粒内部,形成独特的“晶内型”结构。当受外力作用时,既能因弥散的纳米颗粒诱发穿晶断裂,且穿晶断裂时,还能因晶内存在第二相颗粒而引起裂纹偏转,起到增强增韧作用。     

原位合金化和原位颗粒共同强化铝基复合材料的微观组织

制备了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ和Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ原位复合材料,采用ＳＥＭ观察显微组织,ＸＲＤ分 析物相,ＥＤＳ分析相所含元素．初步结果表明,原位合金化和原位颗粒共同强化金属基体是可 行的,合金元素Ｃｕ和Ｓｉ出现在基体中,细小增强颗粒Ａｌ２Ｏ３呈弥散分布．     

待发表文章摘要预报Al_2O-3─C质耐火材料中SiC晶须的形成及其对机械性能的影响

待发表文章摘要预报Ａｌ２Ｏ３┐Ｃ质耐火材料中ＳｉＣ晶须的形成及其对机械性能的影响王天明邹宗树李殷泰窦权菊Ａｌ２Ｏ３－Ｃ质耐火材料中原位生长的ＳｉＣ晶须将显著提高其机械性能．本文通过实验研究了加入特殊硅、膨胀石墨对Ａｌ２Ｏ３－Ｃ质耐火材料中ＳｉＣ晶须形...     

超滤SiO2膜的制备与性能研究

使用溶胶凝胶方法在０４５μｍ的αＡｌ２Ｏ３载体膜上制得了平均孔径为２ｎｍ、整体孔隙率为４５％的αＡｌ２Ｏ３ＳｉＯ２超细孔复合膜。红外光谱测试结果表明,超滤ＳｉＯ２膜与αＡｌ２Ｏ３载体膜之间是通过Ｓｉ—Ｏ—Ａｌ键而形成的化学结合。研究了ＣＯ２,Ｎ２,Ｏ２渗透通过膜的传递特性,结果表明,ＣＯ２对Ｎ２,Ｏ２的理想分离因子分别为１２４和１２５。     

高温下高炉渣与碳的还原

在高温条件下正确性高炉渣与碳的还原过程中,ＳｉＯ２在２１２３Ｋ以上全部被碳的,ＭｇＯ在２１７３Ｋ以上可全部被还原吕 而Ａｌ２Ｏ３即使在２２７３Ｋ只还原６３％,合成高炉渣在碱度不变时增中ＭｇＯ含量,可使渣中还原ＳｉＯ２生成的ＳｉＣ增另和ＳｉＯ减少,随着温度升高和与碳混合均匀,实际高炉渣中氧化物的还原和反应后渣中Ａｌ２Ｏ３的含量都增加,而生成ＳｉＣ的量减少;渣中ＭｇＯ的含量明显降低,在较高的下渣中Ｍｇ     

添加物对CaO-Al_2O_3-SiO_2系统玻璃析晶性能的影响

借助ＩＲ,ＤＴＡ,ＸＲＤ及ＯＭ分析手段,研究了ＺｎＯ,Ｎａ２Ｏ对ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统玻璃析晶性能的影响。结果表明,随（Ｎａ２Ｏ＋ＺｎＯ）／（Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）的量比增大,玻璃结构由致密转向疏松,且不均匀性增加,析晶活化能下降     

SiCp／Al2O3f混杂增强204Al复合材料摩擦磨损性能的研究

研究了２０２４铝合金,ＳｉＣｐ／Ａｌ２Ｏ３ｆ混杂增强２０２４Ａｌ复合材料与汽车刹车材料对磨时的摩擦磨损性能,借助扫措电镜对磨损形貌的观察。分析了材料的磨损机理,在本研究的试验条件下,２０２４铝合金的磨损极为严重,ＳｉＣｐ／Ａｌ２Ｏ３ｆ混杂增强２０２４Ａ复合材料的耐磨性能良好。由于ＳｉＣｐ／Ａｌ２Ｏ３ｆ混杂增强２０２４Ａｌ复合材料的密度较低,因而该材料在汽车工业中有广泛的应用前景。     

金属和复合材料断裂应变研究

针对与增强体相关的微裂纹萌生机制，文章根据ＭｃＣｌｉｎｔｏｃｋ柱状空穴演化方程，得到了一个非连续体增强金属基复合材料断裂应变预报方程，通过对ＳｉＣｐ／Ａｌ、ＳｉＣｐ／２０２Ａｌ、Ａｌ２Ｏ３ｐ／２０２４Ａｌ、ＳｉＣｐ／７０７５Ａｌ等复合材料单轴拉伸条件下实际断裂应变的测定，发现预报值与文章和文献中的实测值有良好的一致性。     

CaO—Al2O3—SiO2熔渣的作用浓度计算模型

根据相图和炉渣结构的共存理论，推导了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２渣系作用浓度的计算模型，计算的ＮＣａＯ和ＮＳｉＯ２与相应的实测αＣａＯ和αＳｉＯ２基本符合，从而证明所得模型可以反映本渣系的结构本持。与此同时，还发现生成正硅酸盐（２ＣａＯ．ＳｉＯ２）的碱度因Ａｌ２Ｏ３的增加而变大的事实和本渣系有Σｎ较小的活跃部分。     

钢包精炼渣成分的最优化

本文用正交设计方法对用于钢包精炼的ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ－ＣａＦ２渣系成分进行优化，试验表明影响炉渣泡沫稳定性能的因素依次为碱度，ＣａＦ２，Ａｌ２Ｏ３和ＭｇＯ的含量，最佳的精炼渣组成为：ＣａＯ３９．３％，ＳｉＯ２１９．７％，Ａｌ２Ｏ３２５％，ＭｇＯ６％，ＣａＦ２１０％（Ｂ＝２）     

CaO－Al_2O_3－SiO_2熔渣的作用浓度计算模型

根据相图和炉渣结构的共存理论，推导了ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２渣系作用浓度的计算模型，计算的ＮＣａＯ和ＮＳｉＯ２与相应的实测αＣａＯ和αＳｉＯ２基本符合，从而证明所得模型可以反映本渣系的结构本质。与此同时，还发现生成正硅酸盐（２ＣａＯ·ＳｉＯ２）的碱度因Ａｌ２Ｏ３的增加而变大的事实和本渣系有∑ｎ较小的活跃部分。