ZrO2粉体压制复杂块体成型过程三维数值模拟

应用大型通用有限元分析软件MSC．Marc对ZrO2粉体压制复杂块体成型过程中的相对密度及应力、应变的变化进行了数值模拟。分析了成型过程参数对模型质量的影响。在此基础上分析出现质量缺陷的原因，提出改进措施。为粉体压制复杂块体提供理论基础。     

掺杂氧化物对ZrO_2相结构稳定性及烧结性能的影响

采用共沉淀-凝胶方法,通过低温煅烧和中温烧结,分别制备了Y2O3、Al2O3掺杂的ZrO2粉体和陶瓷;利用X射线衍射分析、扫描电镜和透射电镜等手段,对掺杂不同氧化物ZrO2相结构的稳定性及烧结性能进行了研究.结果表明:在ZrO2中掺杂摩尔分数5%的Y2O3或者Al2O3,870℃焙烧15min的粉体前者为立方相,后者为四方相;它们的粉体成型后经1400℃烧结4h,前者在室温下仍能保持立方相,后者却得到的是单斜相;在焙烧粉末中,Al3+固溶到ZrO2的晶格中,对ZrO2四方相晶格起到稳定作用,而在其陶瓷中,Al3+从ZrO2的晶格中扩散到晶界,对ZrO2不起稳定作用,只起促进烧结和细化晶粒的作用.     

不同摩尔配比Al2O3-ZrO2复合粉体的物相

用Al(NO3)3·9H2O和ZrOCl2·8H2O为原料,氨水做沉淀剂,采用共沉淀法分别制备了不同摩尔比的Al2O3-ZrO2复合粉体,利用XRD、TEM对所得粉体进行了分析表征.结果表明,相同热处理温度(1 200 ℃)下,ZrO2均以四方相存在且粒径逐渐减小;相同摩尔配比条件下,随着煅烧温度的升高,m-ZrO2的体积分数逐渐增加.表明在复合粉体中Al2O3的存在抑制了ZrO2的t→m相变和晶粒长大,ZrO2对Al2O3的长大也有一定的阻碍作用.     

纳米ZrO2的超声沉淀法制备与表征

将超声辐射应用于以氯氧化锆(ZrOCl2·8H2O)和氨水(NH3·H2O)为原料的沉淀法制备纳米ZrO2粉体的工艺过程,制备出纳米ZrO2粉体。通过XRD、DTA／TG和SEM等技术研究了纳米ZrO2的合成过程及粉体性能。结果表明:超声辐射引入普通沉淀法,超声波的空化作用可使前驱体颗粒细化,抑制其团聚并延缓其向凝胶转变,从而可制备出ZrO2 纳米粉体;这种方法所得纳米ZrO2粒子外貌为球形,粒度分布均匀,分散性好。     

纳米氧化锆增韧牙科用硅藻土陶瓷的性能

探讨了不同含量纳米氧化锆颗粒对牙科用硅藻土陶瓷的增韧增强作用.在硅藻土陶瓷基体原料中添加纳米氧化锆颗粒(w(ZrO2)=0～30%),复合粉体经球磨、烘干、研磨、过筛后压制成型,然后于1 100℃常压高温烧结.制得样品经打磨抛光后采用三点弯曲法和压痕法测试陶瓷的力学性能,并利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析其物相组成和显微结构.实验结果表明,当w(ZrO2)=20%时,硅藻土陶瓷的增韧效果最为明显,三点抗弯强度提高130%,断裂韧性提高30%,硬度则提高较少.经过纳米氧化锆增强增韧的硅藻土陶瓷满足牙科用全瓷材料性能的基本要求.     

CaO稳定化ZrO2纳米粉体的制备及其烧结性能研究

本文采用胶体———超临界流体干燥法合成CaO稳定化ZrO2 纳米粉体 ,并对粉体的烧结性能进行研究。研究表明 ,该法合成的粉体具有粒度小、粒度分布范围窄、比表面积高等特点 ;将粉体作为ZrO2 基陶瓷起始粉料 ,具有很高的烧结活性 ,可以有效地降低烧结温度 ,缩短烧结时间 ;此外 ,粉体中稳定剂的含量会很大程度上影响其性能。     

3 wt.％SiO2掺杂ZrO2粉体的制备及其热行为研究

采用液相合成方法制备3 wt.％SiO2掺杂ZrO2粉体,探讨复合氧化物的形成机制及其在(300～1400)℃温度范围内的热行为.研究发现,在液相反应阶段,硅物种参与了锆源的水解-缩聚过程,通过形成Si-O-Zr键合实现了两组元间的复合.当热处理温度不高于750℃时,SiO2引入稳定了ZrO2的四方相,也提高了粉体颗粒...     

稳定化ZrO2超微粉体的制备及其催化CO氧化反应性能

采用凝胶—超临界流体干燥工艺制备无团聚ZrO2(CaO)超微粉体，考察ZrO2(CaO)及M/ZrO2(CaO)催化剂对CO完全氧化反应的催化活性．研究发现，超临界流体干燥可以有效地防止凝胶干燥过程中硬团聚体的生成，从而获得高比表面积、大孔体积、小粒径且具有良好单分散性能的ZrO2(CaO)粉体．作为催化剂活性组分及裁体，超微ZrO2(CaO)在CO完全氧化反应中表现出优良的性能．未担载任何活性组分的超微ZrO2(CaO)是CO完全氧化反应的高温催化剂，其50％转化温度约为280℃，100％转化温度为550℃；以超微ZrO2(CaO)粉体作裁体，担载Ni，Cu和Pd的负载型催化剂对CO低温氧化表现出较高的催化活性．     

Cu-ZrW2O8复合镀层的制备

以ZrO2和WO3为原料,通过两步烧结法制备具有负热膨胀性的钨酸锆（ZrW2O8）粉体,利用X射线衍射（XRD）对合成粉体进行分析。在含ZrW2O8粉体的酸性镀铜溶液中进行复合电镀,就电流密度、电镀时间以及添加剂对复合镀层中ZrW2O8粉体含量的影响进行分析,并利用扫描电镜（SEM）对不同条件下镀层表面的微观形貌进行观察与分析。实验结果表明：电流密度控制在2A／dm^2时,镀层中能获得较高的粉体含量;随着电镀时间延长,粉体在镀层中含量呈峰值变化：镀液中添加十六烷基三甲基溴化氨（CTAB）或十二烷基硫酸钠（SDS）并不利于复合镀层中ZrW2O8粉体含量的提高。     

银氧化锡触点材料的水热制备及组织分析

利用水热法制备AgSnO2粉体,压制烧结后制得AgSnO2块体样品. 对AgSnO2粉体样品进行X射线衍射、扫描电镜和能谱分析,结果表明:通过在溶液体系中实现银和二氧化锡的共沉积,水热法能制得颗粒细小均匀的球形AgSnO2复合粉体. 块体样品X射线衍射谱表明,水热法制备的AgSnO2粉体由于改变了Ag和SnO2的结合状态,烧结时二氧化锡晶体在(110)晶面上表现出一定的择优取向. 对块体样品的显微组织分析表明,AgSnO2块体样品能够克服氧化物的聚集,二氧化锡颗粒在银基体中均匀弥散分布.     

凝胶注模成型ZTA坯体影响因素的研究

通过测量含不同种类和质量分数粉末浆料的粘度，坯体的密度和线性收缩率，研究了用凝胶注模成型的ZTA陶瓷坯体的影响因素。结果表明，复相悬浮体系统远比单相系统复杂得多。ZrO2和(2ZrO2 SiO2)质量分数增加都能够使浆料的粘度增大，原因是同一悬浮系统中不同粉体颗粒表面的双电层厚度不同。A12O3悬浮体系统和(2ZrO2 SiO2)可以部分相容，和纯ZrO2则相容性很差。固相质量分数和引发剂质量分数都会影响坯体的线性收缩率和密度。浆料的黏度在其中起了重要作用。     

纳米单斜ZrO2对Al2O3/ZrO2复合材料物理性能的影响

研究了纳米单斜ZrO2含量对Al2O3／ZrO2复合陶瓷烧结性能的影响。在单斜ZrO2初始含量较少的情况下，处于Al2O3颗粒之间的部分ZrO2颗粒阻碍了颈部的形成，使样品的烧结密度降低。但随着单斜ZrO2初始含量的增加，纳米单斜ZrO2颗粒之间的接触机会增多，使得样品烧结密度提高。实验结果表明，纳米ZrO2的体积分数对复合材料的烧结性能有着明显的影响。     

纳米ZrO2晶型对铜基复合材料界面的影响

采用原位化学工艺制备了ZrO2/Cu纳米复合粉末,用粉末冶金法制备了纳米ZrO2/Cu复合材料. 通过TEM观察发现,氧化锆呈单斜和四方两种晶型,不同晶体形态的氧化锆颗粒与铜基体之间具有不同的界面特征. 通过Ansys分析软件对不同形态即不同晶型氧化锆与铜基体的界面进行应力模拟分析,结果发现单斜晶型氧化锆的尖端部位很容易产生应力集中,且比四方晶型氧化锆界面处更容易产生裂纹.     

Al2O3/ZrO2(2Y)复合材料的相变行为与力学性能

研究了真空烧结法制备Al2O3/ZrO2(2Y)复合材料.讨论了ZrO2(2Y)的含量、相对密度对Al2O3陶瓷力学性能的影响,以及相变增韧、显微组织与力学性能的关系.     

ZrO2(Y_2O_3)超细粉的制备及制备过程中团聚状态的控制

本文采用化学共沉淀法来制备ZrO_2(Y_2O_3)超细粉.制备过程中,沉淀、清洗、干燥、锻烧每一步都能引起团聚体的形成.因此必须对此进行严格控制,才能制备出少团聚、有利于烧结的、性能良好的ZrO_2(Y_2O_3)超细粉料.     

高能球磨Cu-Zr复合粉体的特性与压制烧结过程研究

文章介绍了采用高能球磨法制备Cu-Zr复合粉体,采用SEM、XRD等方法研究粉体的机械合金化过程,并进一步研究了其冷压成形和烧结过程.结果表明:随着球磨时间的延长,一部分Zr固溶到Cu中,形成Cu-Zr过饱和固溶体,另一部分则与铜生成铜锆金属间化合物;粉体由片状转变为近球状,显微硬度逐渐增加;当球磨超过15 h后,复合粉体硬化,为了得到某一密度的压坯,需要更高的压制压力.     

微波等离子体化学气相淀积ZrO2薄膜的表面形貌研究

以锆的β-二酮螫合物为源,以微波等离子体化学气相淀积方法合成ZrO_2薄膜过程中,观察到不同淀积条件下出现的四种不同表面形貌。从等离子体的电子温度、电子密度和源物质的浓度等方面对几种形貌的成因进行了讨论。同时用扫描电镜观察了高温退火及等离子体退火对薄膜形貌的影响,以及不同衬底薄膜形貌的差异。     

Ni7Zr2非晶合金制备及其磁性能研究

采用行星式高能球磨机,通过在室温下球磨纯元素混合粉末制备出Ni7Zr2非晶合金粉末.应用X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)和扫描电子显微镜(SEM)对不同球磨时间的混合粉末进行了研究.结果发现球磨时间对混合粉末的结构及颗粒形貌均存在显著影响.随着球磨时间的增加,Ni、Zr颗粒发生严重塑性变形,并且通过冷焊团聚起来,形成具有层状结构的复合颗粒.由于磨球的剧烈撞击,使得结构发生了严重的畸变,从而破坏了原有的有序结构而形成了无序结构.另外,在进一步球磨过程中,合金的晶粒不断减小,形成高体积分数的晶界,而金属粉末不断地发生塑性变形,形成了点缺陷、位错等高密度缺陷,晶格发生严重的畸变,晶体自由能也相应不断上升,最后产生了非晶转变.磁性能测量表明,该合金粉末具有较好的软磁性能.     

粘合剂PVA对制造PTC粉体的影响

在制造PTC粉体和器件时,粘合剂PVA加入BaTiO3浆料进行喷雾造粒,通过对浆料和粉体性能的测定,发现PVA加入量、迁移对浆料的粘度和粉体的松装密度、粒径及粒度分布均有影响,并且研究了PVA的粘结作用.选择合适的PVA加入BaTiO3浆料中,通过喷雾造粒,可制得颗粒形状呈球形且粒径分布合适、流动性好、松装密度恒定的PTC粉体.     

厚膜ZrO2氧敏元件的制备及特性研究

本文报道了一种厚膜型ＺｒＯ＿２氧敏元件的制备工艺，研究了该元件的氧敏特性及稳定性．实验发现，该工艺制备的氧敏元件，对氧气具有较高的灵敏度和很好的选择性，且比较稳定．