SiAlON—SiC材料浆料流变性

以Al、Si、SiO2和SiC为原料制备了SiAlON—SiC材料的浆料，研究了浆料的pH值、ζ电位、固相体积分数、以及分散剂、环境温度等因素对其流变特性的影响。结果表明：当原料浆料的球磨时间在80min左右，pH值为8．5，固相体积分数为54％时，该浆料悬浮体的流变特性最佳。     

用酯化淀粉实现氧化铝陶瓷的原位凝固成型

为获得以淀粉作凝固剂原位凝固成型氧化铝高性能陶瓷的方法,文中探讨了酯化淀粉添加量对陶瓷浆料流变特性以及成型出的素坯的线收缩、密度、干坯强度和显微结构的影响.结果表明:酯化淀粉添加量在0.5%~1.5%(质量分数)范围内时,淀粉-氧化铝陶瓷浆料的表观粘度随酯化淀粉添加量的增加而上升,但均小于1Pa·s;素坯的密度和平均线收缩率随淀粉添加量的增加而减小;干坯强度随淀粉添加量的增加而增强.实验中获得了致密、均匀的坯体.利用淀粉受热吸水溶胀和糊化的性质以及糊化后淀粉糊的凝胶化特性可实现Al2O3陶瓷浆料的近净尺寸原位凝固成型.     

SiAlON-SiC材料浆料流变性

以Al、Si、SiO2和SiC为原料制备了SiAION-SiC材料的浆料,研究了浆料的pH值、ζ电位、固相体积分数、以及分散剂、环境温度等因素对其流变特性的影响.结果表明:当原料浆料的球磨时间在 80 min左右,pH值为 8.5,固相体积分数为54%时,该浆料悬浮体的流变特性最佳.     

工艺参数对凝胶注模成型不锈钢坯体强度和烧结密度的影响

为了制备高坯体强度和烧结密度的凝胶注模成型不锈钢制件,研究了凝胶注模工艺参数包括预混液单体含量和单体/交联剂比例、浆料固相含量及引发剂加入量等对坯体抗弯强度及烧结体密度的影响规律.结果表明,对于316L不锈钢的凝胶注模成型,可同时获得较好的坯体强度和烧结密度的工艺条件为:预混液单体质量分数18%～22%,单体/交联剂比例90∶1～240∶1;浆料固相体积分数52%～55%;引发剂用量约为单体质量的0.8%～1.4%.最终获得坯体强度高于30.0MPa、烧结密度高于97%的复杂形状烧结不锈钢零件,其烧结体力学性能略低于粉末注射成型时的性能,但远高于美国MPIF标准.     

粘度计法测定α-Al2O3水悬浮体系的最佳分散剂质量分数

用Ubbelohde粘度计在pH=10时,测试了分散剂质量分数对α-Al2O3悬浮体系粘度的作用,并将此法与沉降法做了比较.结果表明,粘度法、沉降法所反映的悬浮体系稳定性随分散剂质量分数的变化规律基本是一致的.由粘度测试法得出,最佳分散剂的质量分数为0.04%,此条件下,α-Al2O3悬浮体系的粘度最低,且其最佳分散剂质量分数不随α-Al2O3悬浮体系的固相体积分数发生变化.在较宽的分散剂质量分数0.04%～0.24%内,均可得到粘度较低、悬浮稳定性较好的低固相体积分数的α-Al2O3悬浮体系.在最佳分散剂质量分数为0.04%、pH=10的条件下,制备了固相含量体积分数为62%的α-Al2O3浓悬浮体,并在剪切速率为49.81s-1时,测得其粘度为0.5Pa·s.     

影响SiC泡沫陶瓷浆料性能的主要因素研究

通过对碳化硅水基浆料相对沉降高度的测量及不同实验条件下浆料粘度的测定。研究了添加剂用量、固相含量及剪切速率对碳化硅泡沫陶瓷用水基浆料稳定性、触变性及粘度的影响。结果表明，浆料的粘度随剪切速率增加而减小，随固相含量增大而增大。而且具有明显的时间依附性。添加剂PAM的最佳质量分数为0．0896，固相含量在62％左右。浆料的稳定性、触变性较优。     

固相含量对注凝成型莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷性能的影响

研究了固相含量对注凝成型的莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷浆料的黏度、生坯以及烧结样品性能的影响。采用SEM等手段对复相陶瓷断面的微观形貌进行分析,使用万能试验机、陶瓷块体密度测量仪、显微硬度计测试其材料的弯曲强度、密度及维氏硬度,并使用矢量网络分析仪分析材料的介电性能。结果表明,随着固相含量的提高,坯体和烧结体的弯曲强度分别呈下降和上升趋势,维氏硬度增大,密度和介电常数增加。当固相含量为53%(体积分数)时,莫来石增强磷酸铬铝复相陶瓷烧结样品性能最好,其弯曲强度为181.30 MPa,线收缩率为18.12%,密度为2.75 g/cm~3,维氏硬度为975.64,平均介电常数为3.84。     

ZrO_2对nNaF·AlF_3-Al_2O_3-CaF_2熔盐体系密度的影响

根据阿基米德定律,测定了nNaF·AlF3-Al2O3-CaF2-ZrO2熔盐体系的密度,并研究了温度、ZrO2质量分数和NaF与AlF3物质的量比对体系密度的影响.结果表明,密度随着温度的升高和NaF与AlF3物质的量比的降低明显减小.在温度为980℃时,2.4NaF·AlF3-3%Al2O3-3%CaF2(质量分数,下同)电解质密度和ZrO2(0~5%)质量分数之间存在线性关系,即随着ZrO2质量分数的升高,电解质密度增加,线性方程为ρt(g·cm-3)=0.028 44.w(ZrO2)+2.045(r=0.9992).在所研究范围内,当电解质中加入ZrO2时,每增加1%ZrO2,密度相应...     

锆钛酸铅压电陶瓷材料凝胶注模成型

为制备凝胶注模成型所需的高固相低粘度的锆钛酸铅陶瓷浆料,分别用分散剂聚甲基丙烯酸铵和柠檬酸三铵进行试验.研究了分散剂聚甲基丙烯酸铵、浆料pH值和固相含量对浆料粘度的影响,实验结果表明该分散剂最佳用量为陶瓷粉体质量分数0.30%~0.45%、浆料最佳pH值8.5~11.0,此时可制备体积分数50%、粘度小于1 Pa.s,适于凝胶注模的稳定锆钛酸铅浆料.其中当分散剂质量分数为0.30%时,烧结陶瓷有较好的微观结构.同时,对干压成型中不同粘合剂的作用效果进行了比较.     

精细复合含碳坯体的胶态成型与生态设计

研究了SL型聚合(高分子)电解质分散剂对含石墨掺杂高岭土粉体的胶体稳定性影响．结果表明该分散剂能使碳易在水中溶解并使溶液粘度快速降低，同样在高岭土-水系统中也发现类似现象，通过粒度分布的分析，所测试的粉体均具有多峰行为，其有利于颗粒微观内力作用下的颗粒紧密堆积，因此基于低粘度与高固相含量的控制，可获得具有高密度的精细复合坯体，其包括高岭土/石墨以及飞灰/石墨/高岭土，从悬浮体制备到素坯形成的一系列胶态成型工艺中，其重要因素主要包括混合粉体的组分配比、分散剂含量、各种粉体的粒度分布以及固相质量分数等，它们对流变性、生态性与力学性能均产生直接地影响。     

Gel Casting of 316L Stainless Steel Powder Through Mold DIS Process

This paper presents the gel casting of metal powder by agar gelation through mold decomposed injection sculpture (DIS) process: verifying the feasibility and improving the processing parameters to prepare stable metal slurry and strong green body. The optimal processing parameters were achieved after investigating the effects of these parameters such as temperature, agar content, dispersant concentration, and solid volume loading. The rheological behavior of metal slurry and the character of formed green body were also investigated. The mixture and dispersion mechanism of metal slurry as well as the consolidation forming and sintering technology of green body were studied based on analysis of experimental results. The results show that the optimal pH range is 8.5–9.5 with the grain size distribution of 2–30 μm and 55% solid suspension, which can be prepared by adding proper dispersant (Polyvinyl Alcohol). The agar and dispersant content has great effect on the properties of slurry. When 1.0 wt.% dispersant and 0.7 wt.% agar content (referred to dry solid) are adopted, stable metal slurry with viscosity less than 1 Pa · s and green body with bending strength of 2.7 MPa are obtained. The sintered bodies with uniform structure, relative density of 90%, and yield strength of 150 MPa are prepared at 1300°C/30min in vacuum. This process can be applied in rapid prototyping of complex shape metal products such as rotor blades.     

表面氧化物含量对SiC浆料黏度影响的研究

研究了表面杂质对SiC浆料黏度和固相含量的影响,利用HF酸洗可有效降低SiC微粉表面SiO2和金属氧化物含量,从而提高SiC微粉的表面Zeta电位.试样SiC1的Zeta电位由酸洗前的60.71mV升高至酸洗后的72.49mV,试样SiC2的Zeta电位由酸洗前的55.728mV升高至酸洗后的63.546mV.HF酸洗还可破坏SiC微粉表面羟基结构,并以F-取代OH-的位置,使SiC表面由亲水性变为疏水性.Zeta电位的提高可使SiC微粉充分分散并保持稳定;表面疏水可大量释放出因氢键作用而与SiC表面牢固结合的吸附水,使之可自由流动.二者综合作用,可大大降低SiC浆料的黏度并提高固相含量.通过HF酸洗,试样SiC-1和SiC-2的浆料在黏度小于1Pa·s时,φ(SiC-1)、φ(SiC2)可分别达到61%和51%,基本满足胶态成型的需要.     

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。     

ZrO_2/SiO_2催化柠檬醛MPV反应活性的研究

研究了用浸渍法制备的ZrO_2/SiO_2样品的比表面积,ZrO_2的晶相、样品表面酸碱性质及其催化柠檬醛MPV反应的活性.研究结果表明,ZrO_2的负载量是影响催化剂活性的主要因素之一.对于350℃焙烧的ZrO_2/SiO_2样品,当ZrO_2负载量为6.37w%时,ZrO_2/SiO_2的催化活性和目标产物的选择性达到最大(柠檬醛转化率为89.3%,不饱和醇(geraniol+nerol)的选择性为89%).     

高压天然气水合物生长动力学及浆体黏度特性

为探究油气混输管道中天然气水合物的生成及流动特性,得到实际混输管道天然气水合物浆液的安全运行规律。运用高压天然气水合物实验环路,进行了油水乳液体系天然气水合物浆液流动实验。通过控制变量法研究了不同初始压力、初始质量流量与加剂量对天然气水合物生成诱导时间、管内浆液表观黏度、密度以及水合物体积分数等的影响,结果表明：初始压力越高,水合物生成诱导时间越短,由初始压力5.3 MPa下的1.47 h缩短至6 MPa下的0.71 h,缩短了约51.7%,水合物在生成过程中反应越剧烈,不利于运输的安全;初始质量流量越大,水合物生成诱导时间越长,由初始流量895.3 kg/h下的0.76 h增加到1 414.6 kg/h下的0.90 h,增加了约18.4%,表观黏度波动幅度越小,运输过程越平稳安全;增大阻聚剂的加剂量对水合物诱导时间影响较小,但水合物大量生成阶段现象越平稳,水合物生成后管内水合物体积分数越小,浆液输送性越好;在流动过程中若流速下降,压降反而增加,则说明水合物体积分数的聚并很明显且管内浆液表观黏度很大,管道堵塞风险较大。     

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.     

超声波作用下尾砂浆浓密沉降及放砂

为了提高砂仓中尾砂浓密效率,实现高浓度的放砂,引入声场作为研究手段,创新性的利用声场辐射方式传播的特性,将声场非接触性地作用于尾砂浆介质中.通过设计试验,配制质量分数为40%的尾砂砂浆,在尾砂浆分别沉降15,20,25,30,35和40 min后,施加频率20 kHz,功率50 W的超声波,探究不同沉降时间后施加超声波作用对最终沉降时间和浓度的影响,同时将超声波作用在砂仓放砂阶段,并对超声波作用后不同浓度的砂浆进行流变参数测定.试验结果表明:在沉降20 min后施加超声波,砂浆沉降浓密时间最短为80 min,尾砂浆最终质量分数可达77.5%,与此同时超声波作用下可以实现砂仓稳定高浓度的放砂,放出砂浆质量分数为74.04%.对比超声波处理前后砂浆黏度与屈服应力可知,超声波可有效降低砂浆黏度22.3%,具有良好的降黏效果.超声波的振动作用,空化作用以及声流效应是使得砂浆快速浓密沉降以及放出的原因.     

铁粉表面硫化处理制备高密度Fe-Cu-C合金

突破常规铁基粉末合金的制备工艺,设计出一种制备高密度Fe-Cu-C合金的新工艺.通过对铁粉表面进行硫化处理,Fe与S反应合成FeS,均匀包覆在Fe粉颗粒表面,形成一层FeS润滑薄膜,有利于降低压制摩擦力.通过X射线衍射、扫描电镜、和场发射扫描电镜分析研究材料的物相、元素分布和显微组织.研究结果表明:包覆在铁粉颗粒表面的FeS薄膜,有利于提高压坯密度,活化烧结.当S质量分数为0.5%时,硫化处理的Fe-2Cu-0.8C合金的力学性能优异,压坯密度7.31 g·cm-3,硬度78.6 HRB,抗拉强度485 MPa;当S质量分数达到0.8%时,多余的FeS占压制体积分数,导致试样的压坯密度降低,力学性能降低.     

GaAs/GaAlAs半导体激光器后腔面蒸镀ZrO_2/SiO_2多层涂层

半导体激光器和光发射二极管是光纤通讯、光信息处理、光计算、光存贮等的重要元件,是集成光电子学、集成光学中不可缺少的重要单元。提高它们的量子效率、输出功率、可靠性、延长使用寿命等一直是人们所关注的问题。腔面涂层就是一个非常有效的途径。目前,这方面的研究很活跃,有很多报道。     

微通道反应器内CO的选择性甲烷化净化

为了有效去除富氢重整气体中少量的CO,将4Ni-2Ru/ZrO_2双金属催化剂均匀涂布到微通道反应器中,运用CO选择性甲烷化方法来净化CO.考察了焙烧温度、催化剂的涂布方法、CTAB/Zr摩尔比和空速对催化剂性能的影响.实验结果表明:CTAB/Zr的摩尔比为0.35、空速为14286h~(-1)、每次涂布催化剂浆液后350℃下焙烧时,所制备的催化剂表现出良好的低温活性,反应温度为260℃时可将CO的出口含量降低到0.0013%(体积分数);CTAB/Zr摩尔比为0.35、每次涂布浆液后350℃下焙烧的催化剂,适宜的空速范围为13000～20000h~(-1).