纳米ZTM/Al_2O_3复相陶瓷材料抗热震损伤性能

简要分析了表述复相陶瓷材料的抗热震损伤的一些机理。并且利用典型的湿化学法制备了两种 ZTM/Al2 O3复相陶瓷材料 ;晶间型和纳米 /纳米型 ;分别对高温和低温深冷条件下 ,两种不同结构材料的抗热震损伤性能进行了研究。结果表明 :对 ZTM/Al2 O3复相陶瓷材料 ,高温热冲击下 ,纳米 /纳米型材料的残余强度的衰减变化大于晶间型材料 ;晶间型材料的抗热冲击性能优于纳米 /纳米型材料。低温深冷条件下 ,晶间型材料由于 Zr O2 马氏体相变的失效和残余微量玻璃相的脆化 ,表现出与普通耐火材料相似的残余强度衰变趋势 ,而纳米 /纳米型材料却呈现与高温热冲击条件下相似的变化趋势     

MgO加入量对Al_2O_3-SiC-C材料抗氧化性能的影响

研究了加入MgO细粉对不烧Al_2O_3-Si C-C材料抗氧化性的影响,结果表明,加入MgO后Al_2O_3-Si C-C材料的抗氧化性明显下降,其原因是Mg O与材料中的Al_2O_3、SiO_2发生反应,破坏了莫来石致密层,使材料由原来的保护性氧化变为连续性氧化,导致材料的抗氧化性下降.     

纳米Al2O3对聚乙烯工程材料性能的影响

采用压制和烧结的方法，制备了纳米Al2O3和超高分子量聚乙烯的复合材料。用MPV－200型摩擦磨损试验机和腐蚀磨损试验机研究了纳米Al2O3粒子对超高分子量聚乙烯工程塑料的摩擦磨损性能的影响。结果表明：纳米Al2O3粒了不仅显著地提高了超高分子量聚乙烯的耐磨性，而且降低了超高分子量聚乙烯的摩擦系数，同时使得超高分子量聚乙烯的硬度增大，扩大了超高分子量聚乙烯材料的应用范围。     

纳米SiO_2和CaCO_3对超高性能水泥基复合材料的影响

系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳米CaCO3的最佳掺量为3%~5%.纳米SiO2的高反应活性促进了早期水泥水化的进程,与水泥水化产物Ca(OH)2反应产生C-S-H凝胶,纳米CaCO3主要起到了填充增强和晶核的作用,二者共同作用下,使得复合材料结构更为密实,孔隙率进一步降低,孔径得到细化,超高密度C-S-H凝胶大量生成,界面区得以强化,异常均匀致密的微观结构使得复合材料在宏观上体现出优异的力学性能.     

内氧化工艺对Al_2O_3/Cu复合材料中Al_2O_3颗粒分布的影响

采用压块加入法和分别加入法两种内氧化工艺 ,将 Cu O和 Al粉末加入到 Ar气保护的铜液中制备 Al2 O3/ Cu复合材料 ,在光学显微镜、扫描电镜及 X射线衍射仪上观察分析了Al2 O3颗粒的数量、分布及材料的相组成。结果表明 ,压块加入法生成的 Al2 O3颗粒呈枝晶状分布 ,最佳保温时间为 30～ 45 min;分别加入法生成的 Al2 O3颗粒呈弥散状分布 ,最佳保温时间为 45～ 6 0 mi     

Al_2O_3对钼合金组织与性能的影响

以二氧化钼和硝酸铝为原料,用液-固掺入法制备了Al2O3体积分数分别为3%、5%、7%和10%的钼合金。测定了混合钼粉的粒度、钼基体的显微硬度、钼合金的密度及磨损性能,用SEM观察了混合钼粉的形貌与钼合金的显微组织,用XRD分析了钼合金的相组成。结果表明:钼合金由Mo和Al2O3组成;随Al2O3体积分数增加,钼合金晶粒细化,钼基体显微硬度增加,钼合金密度先增加后减小;钼合金摩擦因数受Al2O3体积分数的影响较小,摩擦因数的值在0.47～0.57之间波动;随Al2O3体积分数增加,磨损量不断减少,磨损类型主要以滑动磨损为主,磨损表面有明显的犁沟和磨屑。     

黏土加入量对Al_2O_3基泡沫陶瓷过滤器性能的影响

采用有机泡沫浸渍制备Al2O3基泡沫陶瓷,研究黏土加入量对陶瓷性能的影响。研究结果表明:随着黏土含量的增加,试样的热震稳定性先升后降,抗压强度先升后降、又略有上升。黏土质量分数为6%时,泡沫陶瓷性能最好,此时抗压强度为1.70 MPa,热震循环次数为12次。     

Fe基－Al_2O_3复合材料的界面研究

将工业还原铁粉、Ａｌ２Ｏ３颗粒、炭粉及某种适量粘结剂，通过粉末冶金方法在高温下进行烧结，制备了Ａｌ２Ｏ３颗粒增强Ｆｅ基复合材料。用ＳＴＥＭ，ＴＥＭ及ＳＥＭ对界面结合机制进行了分析与研究。结果表明，烧结过程中在Ａｌ２Ｏ３颗粒与Ｆｅ基界面生成了中间相，使Ａｌ２Ｏ３与铁基有良好的结合强度，所制备的Ｆｅ基－Ａｌ２Ｏ３复合材料的硬度、耐磨性已超过相同含碳量的碳钢材料     

纳米SiO2在高强水泥基路面材料中的应用

利用纳米技术，通过正交试验设计研究，配制出了抗压强度为100Mpa的高强水泥基路面复合材料，并给出了优选配比。强度试验的极差分析结果表明纳米SiO2的掺加有利于提高水泥基路面复合材料的强度。同时，材料的变形性能、抗冲磨等性能优异，适合做路面材料。     

Nb对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

研究了热压烧结条件下Nb元素对Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]复合材料相对密度、抗弯强度、断裂韧性及维氏硬度等力学性能的影响 ,分析了其影响机理。结果表明 ,在Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]的Al2 O3 复合材料中掺入Nb元素 ,材料的微观组织形貌得以细化 ,性能有了较大提高。随Nb掺量的增加 ,材料的相对密度、维氏硬度与抗弯强度先增大后减小 ,当掺量为 φ =1.5 %时 ,其相对密度、抗弯强度、维氏硬度达到最高 ,分别为 98.13%、5 0 1.0 6MPa和 2 0 .31GPa ,断裂韧性随Nb掺量的增加而增大 ,当掺量为 φ =2 %时 ,其断裂韧性为5 .2 4MPa·m1/ 2 。     

Al_2O_3/ZrO_2复合粉体的制备及表征

以Al(NO3)3.9H2O和ZrOCl2.8H2O为前躯体,NH3.H2O为沉淀剂,用共沉淀法制备出了Al∶Zr不同摩尔比的复合粉体,在不同温度下煅烧,利用TG-DSC、XRD、SEM分别对粉体进行表征,并由谢乐公式算出粉体粒度.结果表明相同煅烧温度下复合粉体的粒度随氧化锆含量的增加而增长,复合粉体中t-ZrO2的存在不仅受煅烧温度的影响而且受Al∶Zr摩尔比的制约.     

等离子喷涂纳米和微米Al_2O_3-TiO_2涂层摩擦磨损性能研究

采用大气等离子喷涂的方法制备了纳米和微米Al2O3-TiO2涂层,其中w(TiO2)=13%.分析了涂层组织形貌特征和结合强度等性能,研究了两种涂层在不同载荷下的摩擦磨损性能.结果表明,纳米Al2O3-TiO2涂层是由未熔或半熔纳米颗粒区域与完全熔融粒子铺展区域共同构成的,孔隙率低,显微硬度、结合强度均高于层状结构的微米涂层,且纳米涂层磨损量明显小于微米涂层.高载荷下磨屑均匀细化、圆整,形成微滚珠效应,纳米涂层稳态摩擦系数随载荷增大而下降,而微米涂层摩擦系数随载荷变化不明显.     

纳米SiO和CaCO3对超高性能水泥基复合材料的影响

系统研究了双掺纳米SiO2和纳米CaCO3对超高性能水泥基复合材料力学性能的影响规律,采用水化热分析、XRD、MIP和纳米压痕等多种微观分析测试手段对其水化进程及微结构进行了研究.结果表明,双掺纳米材料可进一步提升材料的各项力学性能,纳米CaCO3的最佳掺量为3％～5％.纳米SiO2的高反应活性促进了早期水泥水化的进程,与水泥水化产物Ca(OH)2反应产生C-S-H凝胶,纳米CaCO3主要起到了填充增强和晶核的作用,二者共同作用下,使得复合材料结构更为密实,孔隙率进一步降低,孔径得到细化,超高密度C-S-H凝胶大量生成,界面区得以强化,异常均匀致密的微观结构使得复合材料在宏观上体现出优异的力学性能.     

Y_2O_3稳定ZrO_2纳米细粉性能研究

采用化学共沉淀工艺制备纳米级的YSZ粉料 ,具有稳定的立方晶相 ,粒度细 ,10nm左右 ,分布窄 ,比表面为 92 .77m2 / g ,颗粒球形度好的特点 ,粉料中孔径尺寸为 15 .5 5nm ,孔的总体积为 0 .36 0 8mL/ g ,反应活性高 ,依此为原料可以制备氧离子电导材料     

交互区对纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质短时击穿特性的影响

为了对纳米复合电介质的电气性能变化与显微结构之间的关系进行深入研究,以双酚A型环氧树脂为基体,通过机械分散法制备了不同浓度的纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质。利用扫描电镜对试样的断面进行了观测,研究了不同含量的纳米粒子对复合电介质介电响应和工频击穿特性的影响。结果表明:纳米粒子在环氧树脂基体中分散均匀;随着掺杂量的增加,复合材料的介电常数和低频损耗先下降后上升,在纳米粒子质量分数为1%时达到最低;工频击穿场强先增大后减小,在纳米粒子质量分数为1%时达到最大,为43 400V/mm,相对纯环氧树脂提高约11.8%。分析认为,纳米粒子与环氧树脂之间形成的交互区是影响短时击穿的主要因素。微量掺杂时,交互区的厚度小于载流子的自由程,抑制载流子迁移,进而增大击穿场强,随着纳米掺杂量提高,交互区会发生重叠,降低击穿场强。     

Ni-Fe-P/Al_2O_3复合电沉积工艺对Al_2O_3复合量的影响

研究了Ｎｉ－Ｆｅ－Ｐ／Ａｌ２Ｏ３复合电沉积的工艺参数对沉积层中Ａｌ２Ｏ３硬质微粒复合量的影响．结果表明，复合电沉积层中Ａｌ２Ｏ３微粒复合量随镀液中Ａｌ２Ｏ３含量、温度、阴极电流密度以及ＮａＨ２ＰＯ２含量的改变表现出不同的变化趋势．在实验工艺条件下，可获得Ａｌ２Ｏ３硬质微粒均匀弥散分布的复合电沉积层，其中Ａｌ２Ｏ３的最大复合量可达１３．４８％（体积）．     

Zr-Mn-Fe/Al_2O_3的低温脱硝性能

采用浸渍法用ZrOCl2.8H2O,Mn(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O制备了Zr-Mn-Fe/Al2O3复合催化剂.通过调节质量分数分别为2%,5%和10%金属元素锰和锆的负载量制备了不同的催化剂,测试了其在NH3条件下的低温脱硝活性,研究了不同组分配比和氧气含量对催化剂脱硝性能的影响.通过在载体上分别单独负载Mn,Fe和Zr来探究脱硝过程中起主要作用的催化活性组分.实验结果表明,在体积分数φ(NO)=0.05%,摩尔比n(NH3)∶n(NO)=1∶1和φ(O2)=3.6%的条件下,制备的催化剂5Zr-5Mn-10Fe/Al2O3表现出很高的催化活性,在180℃时脱除效率超过了98%,是一种良好的低温SCR催化剂.Mn在脱硝过程中是主要的活性组分,而Zr和Fe是助催化组分.此外,在反应过程中通入一定的氧气,可以明显提高NO的脱除效率,能促进NO的转化.     

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%)     

Ni对MF/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

在不同烧结温度下,研究不同掺量Ni对莫来石纤维(MF)/Al2O3复合材料力学性能的影响规律,借助SEM和EDS等测试手段,分析Ni的掺入使MF/Al2O3复合材料力学性能改善的机理。结果表明,当Ni质量分数=12.5%,烧结温度为1 450℃时,Ni-MF/Al2O3复合材料抗弯强度为870.769 MPa,断裂韧性为9.51 MPa.m1/2,韦氏硬度达到11.59 GPa,相对密度为92.5%;Ni和莫来石纤维对复合材料的复合增韧效果,主要表现为金属塑性变形穿晶断裂和细化晶粒,纤维拔出、脱黏,烧结温度高时Al2O3晶粒细小,显微结构更为致密。     

ZrO_2/Al_2O_3复合载体镍基催化剂CO甲烷化反应本征动力学

采用固定床反应器,研究了复合载体镍基催化剂上的CO甲烷化反应。在温度为250~440℃,压力为0.1~2.5 MPa,原料气配比(nH2/nCO)为1.0~4.5的情况下,考察了操作条件对复合载体镍基催化剂甲烷化反应的影响。实验结果表明:CO转化率、CH4的选择性均随着反应温度、反应压力的升高而增加;当反应温度达到340℃时,CO转化率最高;当nH2/nCO=3.0时,具有较高的CO转化率和CH4的选择性。通过正交法设计实验,测定了甲烷化反应动力学数据。以双曲型动力学方程建立了以各组分逸度表示的CH4和CO2反应动力学模型,并用最大继承法对参数进行估值,获得动力学参数。残差分析及统计检验表明动力学模型是适宜的。