利用阻抗谱测定氧化锆试样的电导率

利用阻抗谱测定了2.18%MgO稳定的ZrO2试样在空气中的电导率随温度的变化曲线。结果表明,在1165~1 730 K温度变化范围内,电导率在6.0×10-4~3.3×10-2S.cm-1范围内变化;电导率随温度变化曲线可分为4段,其中,在1 423~1 523 K范围内发生单斜相向四方相的转变,1 673 K以上存在四方相向立方相的转变,导致电导率的跳跃升高。     

CePO4基与ZrO2基陶瓷的坯体连接及其界面特征

为实现复杂形状陶瓷构件的低成本制备，以含粘结剂的料浆为连接材料，在坯体状态下对ZrO2基与CePO4基陶瓷进行无压同体及异体连接。微观分析表明，接点的颗粒尺寸小于母材的尺寸，接点及邻近区域的结构与母材相比更为致密，没有明显的裂纹、气孔及其他缺陷存在。其连接机理为烧结过程中母材与连接材料间的扩散反应，以及界面处颗粒间的相互镶嵌，力学性能测试显示接点的强度和母材的相近。     

微晶粒Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的制备与性能

以TiO2-MgO为烧结助剂、聚丙烯酰胺为分散剂,制备3种增韧A l2O3体系:纳米t-ZrO2颗粒、ZrO2纤维、纳米t-ZrO2颗粒-ZrO2纤维。经测试体系物理与力学性能、XRD和SEM分析,探讨烧结温度、纳米t-ZrO2颗粒、ZrO2纤维、烧结助剂加入量对相对密度、抗折强度、断裂韧性及微观结构的影响。结果表明:烧结温度对材料物理与力学性能的影响很大,ZrO2纤维没有明显增韧效果,体系的增韧主要依靠纳米t-ZrO2颗粒,纳米t-ZrO2颗粒在基体中同时存在晶间和晶内分布,加入质量分数5%的纳米t-ZrO2颗粒使微观结构更加致密和晶粒细化。烧结温度为1 600℃,纳米t-ZrO2颗粒质量分数为5%,烧结助剂m(TiO2)∶m(MgO)为1∶0.4时,复相陶瓷体系综合性能最佳,其相对密度和抗折强度分别是98.7%、274.82MPa、断裂韧性达到7.32 MPa.m1/2。     

氧化锆纤维增强的氧化铝陶瓷的抗热震性能

在1 650℃下制备氧化锆纤维增强的氧化铝陶瓷复合材料,研究氧化锆纤维添加量对氧化铝陶瓷抗热震性能的影响。结果表明,在温差为1 400℃的循环空冷条件下,加入氧化锆纤维可以明显提高氧化铝陶瓷的热震次数。当添加纤维质量分数为15%时,复合材料热震次数达到最高为30次,比纯氧化铝陶瓷提高20次;复合材料的抗弯强度和断裂韧性分别比纯氧化铝陶瓷提高62.2%和38.9%,气孔率为6.71%。复合材料力学性能的提高以及适当的气孔率是其抗热震性提高的主要原因。     

纳米氧化锆—氧化铈复合材料性能研究

采用氨水和碳酸氢铵为沉淀剂较为系统地研究了制备纳米氧化锆—氧化铈复合粉体的性能及影响因素。采用TAS-200型热重一差热分析仪、pH计、PhillpsCMl2型透射电镜观察等仪器进行检测表征。研究结果表明,采用氨水作沉淀剂与采用NH4HCO3作沉淀剂时,两种沉淀方法得到的沉淀物差别很大;采用碳酸氢铵为沉淀剂时,1100℃以后粉体处于稳定状态,生成了高温下的稳定相;在同样的煅烧温度下,用氨水作沉淀剂制备的粉体纳米颗粒出现明显团聚,用NH4HCO3作沉淀剂制备的粉体只有极少量的团聚。     

纳米级氧化锆的电化学合成

以分析纯ZrOCl·28H2O为原料,采用电化学方法在常温下合成了氧化锆纳米晶体,经400℃热处理2h,粉体晶化为四方相氧化锆,晶化比较完全。经800℃温度处理2h,出现了单斜相氧化锆晶体,粉体初始粒径为7.6nm。与其它方法相比,此方法具有预烧温度低、操作简便、污染小、能耗低、原材料利用率高、不会引入杂质等优点。在此基础上对其合成机理进行了探讨。     

氧化锆陶瓷微尺度磨削表面质量试验研究

为提高氧化锆陶瓷零件微细加工过程中的加工表面质量,改善氧化锆陶瓷零件的使用寿命,采用0.9 mm磨头直径、500#磨粒的微磨棒对氧化锆陶瓷进行微尺度磨削三因素五水平正交试验.首先通过极差和方差分析,研究了磨削参数影响氧化锆陶瓷表面质量主次因素;其次优化出获得较低表面粗糙度值的工艺参数组合;最后通过单因素试验研究氧化锆陶瓷磨削表面粗糙度随磨削参数的变化规律.结果表明,磨削参数对表面粗糙度影响顺序依次为:磨削深度、进给速度、主轴转速;当主轴转速v_s=40 000 r/min,进给速度v_w=20μm/s,磨削深度a_p=3μm时,表面粗糙度最小;表面粗糙度随主轴转速增大呈先下降后上升的趋势,随进给速度和磨削深度的增大而增大.     

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.     

CeO2-ZrO2系统的高压固态反应和性质

以化学共沉淀法制备的CeO2和ZrO2纳米微粒为前驱体, 在高压高温(3.1 GPa, 1073 K)下合成了单相Ce0.5Zr0.5O2面心立方固溶体, 固溶温度明显低于常压下的固态反应温度. 结构分析表明, 立方Ce0.5Zr0.5O2固溶体在773 K以下是热稳定的. EPR结果显示Ce0.5Zr0.5O2固溶体中Ce离子完全以Ce4+形式存在, 773 K退火也不引起Ce4+向Ce3+的还原. 阻抗谱测量表明固溶体是离子导体, 823 K时, 电导率 ? = 1.2×10?5 S/cm, 与纯CeO2在同温度下的电导率同数量级; 1123 K时, ? = 2.1×10?3 S/cm, 小于掺杂的氧化锆和氧化铈基电解质的电导率. 在高温区和低温区ln(σT )与1/T的关系满足斜率不同的两条直线, 但低温活化能小于高温活化能. 对实验结果进行了讨论.     

NiO对Pt／WO3／ZrO2催化剂上正庚烷异构化反应的促进作用

考察了NiO掺杂的Pt／WO3／ZrO2催化剂在200℃时正庚烷临氢异构化反应性能．结果表明，少量NiO的加入能显著提高Pt／WO3／zrO2的催化活性，异构化选择性也有所增加，这是由于pt^0浓度和Pt分散度的增加以及临氢条件下具有更多的B酸位引起的．催化剂连续反应80h，正庚烷转化率和异构化选择性分别稳定在57％和98％．