Al_2O_3掺杂对立方ZrO_2材料性能的影响

本文探讨了Al_2O_3掺杂对立方ZrO_2材料电性能和抗热震性的影响.试验中,用X射线衍射分析和扫描电镜观察发现:立方ZrO_2材料的电导率随Al_2O_3含量的增加而下降,但不改变其离子导电的机制;Al_2O_3明显地改善了材料的抗热震性.文中对于这些性能变化的微观机制作了初步分析.     

纳米Al2O3对纳米ZrO2(4Y)常压烧结致密特性及电性能影响

采用纳米ZrO2(4Y)粉和纳米Al2O3粉为原料,对掺少量Al2O3的ZrO2(4Y)陶瓷进行无比压烧结研究。实验结果表明,掺适量的Al2O3可提高致密度,降低烧结温度。掺1．0wt％纳米Al2O3在1200℃煅烧2小时的陶瓷致密度为99．0％,烧结体晶粒长大略减缓。在纳米ZrO2(4Y)中掺入少量的纳米Al2O3可降低电导活化能,提高电导率。     

3Y—ZrO_2陶瓷的组织及力学性能研究

本文研究了超细粉3mol%Y_2O_3—ZrO_2陶瓷的组织结构及力学性能,结果表明,随烧结温度升高,晶粒长大,单斜相含量增多。强度、硬度随单斜相含量的增多而下降,具有(T+M)双相组织的断裂韧性较高。     

ZrO2对Si3N4陶瓷烧结性能的影响

对添加ＺｒＯ伯Ｓｉ３Ｎ４陶瓷烧结性能的研究表明，一方面ＺｒＯ２可作为一种烧结助剂，促进液相烧结；另一方面它也以四方相形式弥散分布于Ｓｉ３Ｎ４晶粒间，以提高材料的强韧性，试验结果表明：常压烧结下，ＺｒＯ２的质量分数为０．１８时，材料强韧性最好。     

掺杂ZrO2对Laβ—Al2O3固体电解质的性能影响

研究了掺杂不同量的ＺｒＯ２对Ｌａβ－Ａｌ２Ｏ３固体电解质的电导和抗热震性能的影响,结果表明ＺｒＯ２的加入导致电导率下降,抗热震性能提高,为此,以加入质量分散１０％ＺｒＯ２为宜。     

添加剂和杂质对四方相 CeO_2—ZrO_2基陶瓷显微结构及性能的影响

研究了添加剂和杂质对CeO_2-ZrO_2基四方二氧化锆的制备条件、显微结构和力学性能的影响.结果表明:少量Al_2O_3添加剂可降低烧结温度,改善烧结性,并能提高四方ZrO_2的力学性能;工艺过程中混入的SiO_2杂质主要聚集在ZrO_2晶粒之间,使材料呈现一种殊特的显微结构,还对该材料的低弯曲强度和高断裂韧性的成因进行了讨论.     

常压下ZrO2—SiC复相陶瓷烧结条件的研究

通过对ZrO_2-SiC复相陶瓷烧结条件的研究,可知该复相陶瓷,适合在中性—弱还原气氛下烧结,适宜的烧结温度在1650—1700℃之间。     

掺杂氧化物对Ni-ZrO_2-Al_2O_3催化剂的性能影响

用水热合成法分别制备Ni-ZrO2-Al2O3和Ni-MxOy-ZrO2-Al2O3催化剂,并用XRD、H2-TPR、H2-TPD和CO2-TPD方法对对催化剂的晶相结构、活性中心、表面酸碱性等进行表征,同时以CO2重整CH4反应为探针考察催化剂的活性及稳定性。结果表明,在Ni-ZrO2-Al2O3催化剂中掺杂不同的金属氧化物MxOy能改变催化剂的晶相结构,对催化剂表面活性和碱性中心有一定程度的调控作用。掺杂BaO、CeO2和K2O后的催化剂反应的初活性明显增加,在850℃时,使CH4的转化率分别达到92.31%、90.29%和90.06%,CO2的转化率分别达到94.37%、93.94%和93.22%。800℃条件下反应100h后,Ni-BaO-ZrO2-Al2O3催化剂上的CH4转化率基本上维持在85%。     

稀土氧化物对氧化铝复相陶瓷显微结构和力学性能的影响

研究了Y2O3,CeO2,La2O3等稀土氧化物及复合稀土氧化物对热压烧结法制备氧化锆增韧氧化铝复相陶瓷力学性能和显微组织的影响.结果表明,适量的稀土氧化物添加剂可改善氧化铝陶瓷的显微结构,加速烧结,有利于致密化并保持较好的力学性能.不同稀土氧化物及添加量对氧化铝陶瓷的显微结构和力学性能具有不同的影响.     

MnO2对8YSZ低温活化烧结及其性能的影响

以MnO2为8YSZ的烧结助剂,研究MnO2含量和烧结工艺参数对8YSZ活化烧结及其性能的影响.采用阿基米德排水法、维氏显微硬度仪、电子万能试验机对烧结块体的致密度、硬度和抗弯强度进行分析,并使用扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射分析(XRD)对其微观形貌和相组成进行表征.实验结果表明:块体的致密度随着MnO2含量的增加而逐渐增加,当MnO2添加量为3％时获得了最好的烧结效果;随着温度的升高,块体致密度也逐渐增加,在1300℃烧结4h时,致密度达到了98.59％:在此条件下,样品的硬度与抗弯强度均为最佳,分别为1830.21(HV)与235.46 MPa.     

Effect of particle size on phase structure of ZrO2 produced by hydrolysis of ZrOCl2 solution

A method to produce ZrO₂ nano-particles is developed and the effect of particle size on the phase structure of ZrO₂ is studied. The method is based on the hydrolysis of ZrOCl₂ solution in the reverse micelles of a liquid-liquid two-phase system, in which AOT (sodium 2-ethylhexyl sulfosuccinite) and toluene are chosen as the surfactant and organic phase, respectively. The reverse micelles prevent the aggregation of primary particles, the nano-particle size increases as the AOT content decreases. The TEM,XRD and particle-size analysis results show that the occurrence of metastable tetragonal ZrO₂ is attributed to the effect of the particle size other than the effect of the crystallite size. The ratio of t-phase to m-phase increases as the particle size decreases, and 28 nm is the critical size for t-phase to m-phase transformation.     

添加ZrO_2对镁钙砂抗水化性能的影响

以w(CaO)为55%的镁钙砂细粉为原料、ZrO_2为添加剂,在1550℃温度下烧结5h制备镁钙试样,研究了添加ZrO_2对镁钙试样物相组成、显微结构、烧结性能和抗水化性能的影响。结果表明,添加ZrO_2能促进镁钙材料的烧结,且随着ZrO_2加入量的增加,试样的体积密度逐渐增大,显气孔率减小,抗水化性能逐渐增强,这是由于ZrO_2的加入增大了Ca~(2+)的空位浓度,有利于Ca~(2+)的扩散,促进了镁钙试样的烧结致密化和试样中CaO晶粒的长大。此外,ZrO_2还可与游离态CaO反应生成不易水化的CaZrO_3,该反应发生在晶界等容易水化的部位,改变了镁钙试样的显微结构,又进一步提高了材料抗水化性能;当ZrO_2添加量超过5%后,试样的各项性能变化趋于平缓。综合考虑,该镁钙试样中ZrO_2的适宜添加量为5%。     

Effect of sintering temperature on the preparation of Cu–Ti3SiC2 metal matrix composite

Ti3SiC2 has the potential to replace graphite as reinforcing particles in Cu matrix composites for applications in brush,electrical contacts and electrode materials.In this paper the fabrication of Cu-Ti3SiC2 metal matrix composites prepared by warm compaction powder metallurgy forming and spark plasma sintering(SPS) was studied.The stability of Ti3SiC2 at different sintering temperatures was also studied.The present experimental results indicate that the reinforcing particles in Cu-Ti3SiC2 composites are not stable at and above 800℃.The decomposition of Ti3SiC2 will lead to the formation of TiC and/or other carbides and TiSi2.If purity is the major concern,the processing and servicing temperatures of the Cu-Ti3SiC2 composite should be limited to 750℃ or lower.The composites prepared by warm compaction forming and SPS sintering at 750℃ have lower density when compared with the composites prepared by SPS sintering at 950℃,but their electrical resistivity values are very close to each other and even lower.     

CuO掺杂对10NiO-NiFe2O4陶瓷致密化烧结及其力学性能的影响

采用冷压成型和常压烧结工艺制备CuO掺杂10NiO-NiFe2O4陶瓷,研究CuO掺杂量对10NiO-NiFe2O4陶瓷的致密度、抗折强度及热震稳定性的影响。结果表明,在1 300℃烧结温度下,掺杂CuO能够有效提高10NiO-NiFe2O4陶瓷的致密度,其中添加6%CuO试样的相对密度（95.55%）最大;掺杂CuO可大幅提高10NiO-NiFe2O4陶瓷的抗折强度,其中添加8%CuO试样的抗折强度（139MPa）最高,且在800℃下经过1次和3次热循环后,该试样的抗折强度损失率仅分别为5.7%和8.6%,表现出良好的抗热震性能。     

La掺杂对SrTiO_3纳米颗粒光催化性能的影响

采用高温固相反应法,向SrTiO_3中掺杂不同含量La制备光催化剂,通过XRD、SEM、UV-Vis等手段对其结构和形貌进行表征,并以罗丹明B(RhB)为模拟污染物,研究掺杂不同含量La所制催化剂对RhB的光催化降解能力的影响,从而评价所制催化剂的光催化性能。结果表明,随着掺La含量的增加,所制催化剂的晶体结构从SrTiO_3的立方晶系逐步向La_2Ti_2O_3的单斜晶系转变;La掺杂使得所制催化剂的禁带宽度减小、对紫外光的吸收阈值增大,使其光催化性能得到显著提升;掺La含量越高,所制催化剂的光催化性能越好。     

Ti3SiC2/TiC复合材料的制备及力学性能研究

弓网系统中,各种类型的受电弓滑板承担着传输电能的重要功能,其严酷的工作条件对受电弓滑板材料的性能提出了非常苛刻的要求。目前最主要的受电弓滑板有：粉末冶金滑板,纯碳滑板和浸金属碳滑板。其中碳滑板材料性能较好但价格昂贵,粉末冶金滑板材料价格便宜,但性能明显逊于前者。Ti3SiC2/TiC是一种兼具陶瓷与金属性质的新型材料,与碳滑板材料相比,其电阻率低,且具有良好的抗氧化性和自润滑减摩性,因此Ti3SiC2/TiC将可能成为一种工艺简单、成本更低、而性能则更高的新型受电弓滑板材料。本研究以Si、Ti和C为原料,利用熔渗反应烧结技术制备出Ti3SiC2/TiC复合材料,研究结果表明,制备样品的弯曲强度与硬度分别达到 423MPa~564MPa 和169~249HB。同时,本文对Ti3SiC2/TiC复合材料的断裂机理进行了研究。     

Nb2O5对氧化铝陶瓷烧结性能和显微结构的影响

以Nb2O5为烧结助剂,通过无压烧结制备氧化铝陶瓷.研究了Nb2O5对氧化铝陶瓷的致密化和显微结构的影响.结果表明,少量的Nb2O5对氧化铝陶瓷的致密化具有明显的促进作用,当Nb2O5的添加量为1%时,可使氧化铝陶瓷在1 500℃获得致密.显微结构上,Nb2O5对氧化铝的晶粒生长也具有显著的促进作用.Nb2O5对致密化和晶粒生长的促进作用主要是通过它在氧化铝晶粒中的固溶来实现的.力学性能测试表明:加入Nb2O5后能够在不影响力学性能的前提下降低烧结温度.     

ZrO2 and ZrO2 -Y2 O3 coatings deposited by double pulsed plasma arc

A novel surface technique has been developed to produce ZrO₂ and ZrO₂-Y₂O₃ coatings on the surface of alloys by using double pulsed plasma arc to react with a solution film containing nano-oxide particles. These coatings exhibit smooth surface and excellent adhesion with substrate. The morphologies of the ceramic coatings and phases were analyzed. It was shown that the oxidation resistance of 18-8 stainless steel was markedly improved by applying ZrO₂ and ZrO₂-Y₂O₃ coatings.     

脉冲电流烧结Al2O3颗粒的广义热弹性分析

脉冲电流烧结过程的颈部形成机理,特别是非导电粉末材料,是需要着重研究的核心问题。以非导电Al_2O_3粉末为研究对象,引入L-S(Lord and Shulman)型广义热弹性方程,初步探究烧结初期非导电粉末颈部局部高温形成以及快速烧结机理。利用Comsol Multiphysics模拟得到脉冲电流烧结过程中颗粒内部的温度场和应力场分布以及烧结颈部的化学势和空位浓度变化规律。数值结果表明,热以波的形式在烧结颈部产生叠加,形成局部高温。化学势变化表明:烧结初期表面扩散占主要作用,空位浓度差的突变使烧结颈部产生局部空位浓度梯度,促进烧结颈长过程,缩短烧结时间。