复合陶瓷

摘要： 碳化硼(B_(4)C)复合陶瓷以其高硬度、高熔点、良好的耐磨性以及吸收中子能力的特性,广泛应用于制造防弹装甲材料,原子反应堆控制以及耐磨耐高温结构材料等领域.文中采用中间层Ti箔对碳化硼复合陶瓷(B_(4)C-SiC-TiB_(2))进行扩散连接,研究了连接温度对连接界面组织及接头力学性能的影响.结果表明,在连接温度1300~1450°C下成功扩散连接了B_(4)C-SiC-TiB_(2)复合陶瓷,Ti与B_(4)C反应生成TiB_(2)和TiC.随着连接温度的升高,反应层变厚,而过厚的反应层会对接头的性能造成不利影响.在连接温度1300°C时,反应层的平均厚度约为5μm,此时获得较高的接头抗剪强度100 MPa;在连接温度1450°C时连接层基本为TiB_(2)和TiC陶瓷相,此时扩散连接接头可以获得较高硬度(25.4 GPa).

摘要： TiC-TiB_(2)复合陶瓷具有优良的综合力学性能,在室温和高温下具有化学稳定性。以反应烧结(RS)、自蔓延高温合成技术(SHS)为代表的传统工艺都制备出了稳定的TiC-TiB_(2)复合陶瓷。同时,近些年出现了多种工艺结合的制备方式。

摘要： 基于态型近场动力学理论进行复合陶瓷板淬火破坏过程力学建模与分析。引入热膨胀项反映材料的热致变形,基于物质点对的断裂定义损伤,构建三维非局部常规态型近场动力学热弹脆性模型,结合多速率显式积分法计算热-力耦合,实现热冲击荷载作用下陶瓷板起裂和裂纹扩展全过程的模拟。通过模拟典型淬火Al_(2)O_(3)陶瓷板的破坏过程,并与实验和其他数值结果对比,验证了该模型和方法。使用该模型研究了含不同α-Al_(2)O_(3)纤维掺杂比率的Al_(2)O_(3)复合陶瓷板淬火破坏过程,结果表明,断裂韧性的提高显著减少了裂纹数量并延后起裂时间;含5%α-Al_(2)O_(3)纤维掺杂比率的复合陶瓷材料综合力学性能最优,能够有效提升构件抵抗热冲击荷载能力。

摘要： 通过两步固相反应烧结法制备了(1-x)Pb_(0.99)Nb_(0.02)[(Zr_(0.57)Sn_(0.43))_(0.94)Ti_(0.06)]_(0.98)O_(3):xAlN((1-x)PNZST:xAlN,x=0,0.1,0.2,0.3,0.4))复合陶瓷,系统研究了复合陶瓷晶体结构、微观形貌、畴结构演变以及铁电、介电和热释电性能等.实验结果表明:基于两相之间热膨胀系数失配产生的局域应力场有效调控了畴结构组态和相结构演变,在室温附近构建了铁电/反铁电相界,继而在温度场作用下表现出优异的热释电性能;当x=0.1时,在近人体温度37°C时其热释电系数p达到最大值3.30×10^(-3)C/(m^(2)⋅K),电流响应优值F_(i)=3.16×10^(-9)m/V,电压响应优值F_(v)=0.613 m^(2)/C,探测率优值F_(d)=4.40×10^(-4)Pa^(-1/2),且其半峰宽为16.3°C,在室温宽温域内表现出优异的热释电性能;随着AlN含量的增多,该复合陶瓷的热释电峰值温度在37-73°C宽温域内可调,表现出良好的温度稳定性.

摘要： 氧化锆(ZrO2)陶瓷具有出色的机械性能,但其应用受到低热导率(Thermal Conductivity,TC)的限制.本研究设计并通过微波烧结制备了高热导率氧化锆-氮化铝(AlN)复合陶瓷,优化制备条件后,抑制了两种物质之间的反应,获得了致密的复合陶瓷(相对密度>99％),详细研究了该复合陶瓷的组织演变、热学性能和力学性能.研究结果表明,随着AlN含量的增加,复合陶瓷的室温下热导率、热扩散系数和热容增加,分别达到41.3 W/(m·K)、15.2 mm2/s和0.6 J/(g·K).这种具有高热导率和抗热震性的ZrO2-AlN复合复合陶瓷在能源系统的高温热交换材料领域具有广阔的应用前景.

摘要： 针对复合陶瓷保温结构射线检测时垫板结构对X射线穿透性能的影响,研究了复合陶瓷保温层厚度、附加垫板结构及X射线透照工艺中关键参数(管电压、曝光时间等)对检测图像质量的影响.结果表明:复合陶瓷保温层厚度的增加及附加垫板结构会降低对比灵敏度与图像分辨率,降低图像质量;检测固定厚度的复合陶瓷及压力容器焊缝时,随着管电压的升高,图像对比灵敏度下降,当管电压为190 kV时,图像分辨率达到最佳值;曝光时间的延长可以提高对比灵敏度和信噪比,并改善图像质量.

摘要： 据报道,由石墨烯产业奠基人冯冠平教授领衔的研发团队,借鉴国外的经验并结合中国国情,以石墨烯技术独立自主开发了"石墨烯复合陶瓷耐蚀树脂及涂料"。这种以石墨烯改性涂料技术研发的防腐涂料,不但在品种、性能上有所突破,也扩大了其应用范围,并拥有完全自主的知识产权,彻底打破了国外的长期垄断。我国拥有高达2000亿元的防腐涂料市场,其中重防腐涂料需求年均增速超过20%。

摘要： 氧化锆(ZrO_(2))陶瓷具有出色的机械性能,但其应用受到低热导率(Thermal Conductivity,TC)的限制。本研究设计并通过微波烧结制备了高热导率氧化锆-氮化铝(AlN)复合陶瓷,优化制备条件后,抑制了两种物质之间的反应,获得了致密的复合陶瓷(相对密度>99%),详细研究了该复合陶瓷的组织演变、热学性能和力学性能。研究结果表明,随着AlN含量的增加,复合陶瓷的室温下热导率、热扩散系数和热容增加,分别达到41.3 W/(m·K)、15.2 mm^(2)/s和0.6 J/(g·K)。这种具有高热导率和抗热震性的ZrO_(2)-AlN复合复合陶瓷在能源系统的高温热交换材料领域具有广阔的应用前景。

摘要： 笔者以羧甲基纤维素钠(CMG-Na)为分散剂,超声处理后经过机械球磨制备FG/3 Y-TZP复合浆体,并且把干燥后复合粉体在乙醇溶液中进行二次搅拌分离,通过TEM显示大部分鳞片石墨包裹在氧化锆表面,而且包覆在氧化锆表面的鳞片石墨出现变薄变细现象,产生类石墨烯的微观结构;同时氧化锆表面包覆的鳞片石墨不脱落,并研究探讨了鳞片石墨(FG)含量和二次搅拌分离工艺对复合陶瓷物相、显微结构和性能的影响及改善机理.

摘要： 为了提高莫来石-堇青石复相材料的使用温度,以煅烧铝型材厂污泥、高岭土和滑石粉为主要原料制备刚玉-堇青石-莫来石复合陶瓷,主要研究了煅烧污泥和滑石粉添加量的变化(质量分数的变化范围分别为35％～30％和13％～18％)对复合陶瓷的性能、物相组成和显微结构的影响.研究表明:随着滑石粉添加量的增加,复合陶瓷的体积密度逐渐减小,常温抗折强度逐渐增大,热震后常温抗折强度和热震后常温抗折强度保持率逐渐减小,抗热震性能降低.各试样均含有刚玉、莫来石、堇青石和镁铝尖晶石四种晶相.综合考虑,最佳配方(w)为:煅烧铝型材厂污泥34％,龙岩高岭土52％,滑石粉14％;对应的晶相组成(w)为:刚玉26.62％,莫来石23.81％,堇青石45.37％,镁铝尖晶石4.21％;其性能为:显气孔率1.38％,体积密度2.41 g·cm-3,常温抗折强度55.7 MPa,热震后常温抗折强度31.5 MPa,热震后常温抗折强度保持率56.4％.

摘要： 本文提出了交叉喷淋共沉淀与常压水热结合制备Al203增强Zr02复合陶瓷的新工艺.相比传统直接球磨法,采用该工艺制备的陶瓷粉末前驱体中的氧化铝分散度更好;成型烧结后,晶体粒径更小,材料的抗弯强度、断裂韧性更高.当氧化铝的含量约为0.5mol％时,陶瓷体的抗弯强度最高为1150MPa,断裂韧性为8.2MPa·m1/2.同时,本文还讨论了Al203-Zr02复合陶瓷的增韧机理.

摘要： 以亚微米级B4C为基体,加入高温自蔓延法生产的高纯度ZrB2粉经混合、造粒、成型等工序在常压烧结B气氛条件下进行烧结,获得相对密度最高为90％以上的B4C-ZrB2复合陶瓷.本文中阐述了向B4C中加入ZrB2粉体及定量的烧结助剂，经液相烧结原理在不同温度下，使用常压烧结方法对复合陶瓷烧结温度及保温时间与相对密度的关系进行探讨。

摘要： 通过热压烧结制备了不同莫来石含量的mullite/h-BN复合陶瓷,研究了物相组成、密度、力学性能以及抗离子侵蚀的特性随mullite含量的变化.结果显示,在烧结过程中和离子侵蚀过程中均没有发生物相的变化.当mullite体积含量由10％提高到30％后,复合陶瓷的密度、力学性能均有显著地提高,其抗离子侵蚀性能也随mullite的加入而改进.当mullite体积含量为10％时,复合陶瓷的侵蚀速率最高,同时在溅射表面还出现了不均匀的区域,这是由于Xe离子与材料表面作用,如离子注入和表面侵蚀等机制而引起的.

摘要： 随着新型材料的广泛应用,能够同时满足具备耐酸性、耐金属腐蚀性、长寿命、高效、低成本的耐火材料在工业生产中的需求日渐迫切.Si3N4-SiC复合陶瓷材料由于其具有良好的高温性能,已被广泛的应用于炼铁行业.为此,以Si粉为原料,核桃壳粉为造孔剂,通过碳热还原氮化法制备Si3N4-SiC复合材料,研究不同配比的原料与不同烧结温度对低密度Si3N4-SiC复合材料的物相组成、显微形貌、体积密度、线收缩率、抗折强度和断裂韧性的影响,优化Si3N4-SiC复合材料的制备条件,形成新型低密度Si3N4-SiC复合材料的合成与制备工艺.为低密度Si3N4-SiC复相耐火材料技术进步提供研究依据,具有一定的理论意义和实际应用价值.

摘要： 采用液相涂层法制备均匀混合的无团聚氧化石墨烯(GO)/氧化锆混合粉体,利用放电等离子烧结技术制备原位热还原石墨烯(IrGO)增韧氧化锆基复合陶瓷材料.对所制备氧化锆基陶瓷的成分、微观结构和力学性能等进行检测与分析.在烧结致密化温度区间,GO原位热还原程度良好,以透明薄纱状均匀分布于ZrO2基体.拉曼光谱和XPS分析结果表明:所获得的增韧IrGO的层数较少,具备一定的结构完整性,并与基体以C-O-Zr的形式与ZrO2基体形成化学键合.随着GO含量的增加,ZrO2基体的晶粒尺寸逐渐减小,硬度有所上升.当GO含量为0.09wt.％时,氧化锆基陶瓷的断裂韧性较传统的3Y-TZP提高了70％.新型氧化锆基陶瓷断裂韧性的提高不仅与传统的增韧机制(包括石墨烯的桥接、拔出与裂纹偏转)有关,还归因于原位热还原石墨烯的结构完整性及其与氧化锆基体的界面结合特性.随着石墨烯的添加,新型石墨烯增韧氧化锆的摩擦系数和磨损量逐渐小.该复合陶瓷的研发有望为其在医疗刀具上的应用提供理论指导与技术支持.

摘要： 炭纤维增韧碳化硅复合陶瓷材料作为最新一代的轻量化摩擦制动材料,在国际市场上已经在众多高端汽车获得规模应用.以自主研发快速液相热解沉积制备飞机连续纤维C/C刹车盘技术为基础,再通过陶瓷化技术,研制出连续纤维增韧的C/SiC刹车材料;通过摩擦磨损试验,研究了C/SiC材料的制动性能,结果表明该材料具有摩擦系数稳定、无制动衰减、磨损量小且无噪声等特点,适于在汽车制动等领域进行应用研究.

摘要： 炭纤维增韧碳化硅复合陶瓷材料作为最新一代的轻量化摩擦制动材料,在国际市场上已经在众多高端汽车获得规模应用.在采用自主研发的快速液相热解沉积技术研制的C/C飞机炭刹车盘技术基础上,山东大学通过陶瓷化技术,研制出连续纤维增韧的C/SiC刹车材料,进行了摩擦磨损试验,体现了该材料摩擦系数稳定、无制动衰减、磨损量小且无噪声等特点,在汽车制动等领域具有广阔的应用前景.

摘要： 研制Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯粉末材料作为燃气轮机高压涡轮可磨耗封严涂层材料.采用化学共沉淀法合成Dy2O3-ZrO2封严涂层基相材料,应用等离子喷涂工艺在镍基高温合金基体上沉积Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯涂层,涂层经500°C热处理8小时去除聚苯酯形成孔隙,获得Dy2O3-ZrO2-CaF2可磨耗封严涂层.通过高温摩擦系数测试及磨损形貌扫描电子显微镜观察分析涂层摩擦磨损性能.结果表明,Dy2O3-ZrO2-CaF2涂层具有高孔隙率、较低的宏观硬度、较低的摩擦系数和优良的可磨耗性能.

摘要： 研制Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯粉末材料作为燃气轮机高压涡轮可磨耗封严涂层材料.采用化学共沉淀法合成Dy2O3-ZrO2封严涂层基相材料,应用等离子喷涂工艺在镍基高温合金基体上沉积Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯涂层,涂层经500°C热处理8小时去除聚苯酯形成孔隙,获得Dy2O3-ZrO2-CaF2可磨耗封严涂层.通过高温摩擦系数测试及磨损形貌扫描电子显微镜观察分析涂层摩擦磨损性能.结果表明,Dy2O3-ZrO2-CaF2涂层具有高孔隙率、较低的宏观硬度、较低的摩擦系数和优良的可磨耗性能.

摘要： 研制Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯粉末材料作为燃气轮机高压涡轮可磨耗封严涂层材料.采用化学共沉淀法合成Dy2O3-ZrO2封严涂层基相材料,应用等离子喷涂工艺在镍基高温合金基体上沉积Dy2O3-ZrO2-CaF2-聚苯酯涂层,涂层经500°C热处理8小时去除聚苯酯形成孔隙,获得Dy2O3-ZrO2-CaF2可磨耗封严涂层.通过高温摩擦系数测试及磨损形貌扫描电子显微镜观察分析涂层摩擦磨损性能.结果表明,Dy2O3-ZrO2-CaF2涂层具有高孔隙率、较低的宏观硬度、较低的摩擦系数和优良的可磨耗性能.

摘要： 本发明涉及到一种用于制备金属-陶瓷复合材料，特别是金属-陶瓷衬底的方法，该法中，作为复合组件的板状的陶瓷衬底与经氧化的金属薄片通过在保护气体气氛中加热到加工温度通过直接结合而互相复合。在此，复合组件被放入在封壳内构成的反应空间中，反应空间与外保护气体气氛通过封壳分隔开，或只通过小的开口截面与外保护气体气氛保持连通。

摘要： 陶瓷‑铜复合体，其为具备陶瓷层、铜层和存在于陶瓷层与铜层之间的钎料层的平板状陶瓷‑铜复合体，其中，将陶瓷‑铜复合体沿着与其主面垂直的面切断时，在铜层的切面中，将具有自(102)面的晶体取向的倾斜为10°以内的晶体取向的铜晶体所占的面积率设为S(102)％、具有自(101)面的晶体取向的倾斜为10°以内的晶体取向的铜晶体所占的面积率设为S(101)％、具有自(111)面的晶体取向的倾斜为10°以内的晶体取向的铜晶体所占的面积率设为S(111)％、具有自(112)面的晶体取向的倾斜为10°以内的晶体取向的铜晶体所占的面积率设为S(112)％时，满足特定的式(1)。

摘要： 得到比陶瓷轻量，且耐氧化性、耐发尘性、导热性、导电性、强度、致密性等中的至少一种特性优异的陶瓷碳复合材以及陶瓷包覆陶瓷碳复合材。该陶瓷碳复合材的特征在于，在石墨或含有石墨的碳颗粒彼此之间形成有陶瓷界面层，该陶瓷碳复合材能够通过使在石墨或含有石墨的碳颗粒的表面包覆有陶瓷层的陶瓷包覆粉末成型，并烧结该成型体而制造。

摘要： 本发明涉及到一种用于制备金属－陶瓷复合材料，特别是金属－陶瓷衬底的方法，该法中，作为复合组件的板状的陶瓷衬底与经氧化的金属薄片通过在保护气体气氛中加热到加工温度通过直接结合而互相复合。在此，复合组件被放入在封壳内构成的反应空间中，反应空间与外保护气体气氛通过封壳分隔开，或只通过小的开口截面与外保护气体气氛保持连通。

摘要： 平板状陶瓷‑铜复合体，其具备陶瓷层、铜层、和存在于陶瓷层与铜层之间的钎料层。其中，将该陶瓷‑铜复合体沿着垂直于其主面的面切断且将此时的切断面中的长边方向的长度为1700μm的区域设为区域P时，至少一部分存在于区域P1中的铜晶体的平均晶体粒径D1为30μm以上100μm以下，所述区域P1为区域P中的、从陶瓷层与钎料层的界面起在铜层侧的50μm以内的区域。

摘要： 陶瓷‑铜复合体，其为具备陶瓷层、铜层和存在于陶瓷层与铜层之间的钎料层的平板状陶瓷‑铜复合体，其中，将陶瓷‑铜复合体沿着与其主面垂直的面切断时，在铜层的切面中，将具有自(102)面的晶体取向的倾斜为10°以内的晶体取向的铜晶体所占的面积率设为S(102)％、具有自(101)面的晶体取向的倾斜为10°以内的晶体取向的铜晶体所占的面积率设为S(101)％、具有自(111)面的晶体取向的倾斜为10°以内的晶体取向的铜晶体所占的面积率设为S(111)％、具有自(112)面的晶体取向的倾斜为10°以内的晶体取向的铜晶体所占的面积率设为S(112)％时，满足特定的式(1)。

摘要： 得到比陶瓷轻量，且耐氧化性、耐发尘性、导热性、导电性、强度、致密性等中的至少一种特性优异的陶瓷碳复合材以及陶瓷包覆陶瓷碳复合材。该陶瓷碳复合材的特征在于，在石墨或含有石墨的碳颗粒彼此之间形成有陶瓷界面层，该陶瓷碳复合材能够通过使在石墨或含有石墨的碳颗粒的表面包覆有陶瓷层的陶瓷包覆粉末成型，并烧结该成型体而制造。

摘要： 本发明提供了一种用于将金属材料、玻璃材料或陶瓷材料与树脂材料接合的方法，所述方法在它们将要应用的领域中没有限制，并且可以通过容易的程序形成坚固的接头。用于将金属材料、玻璃材料或陶瓷材料与树脂材料接合的方法的特征在于，在将金属材料、玻璃材料或陶瓷材料与树脂材料接触以接合的状态下，通过将树脂材料待接合部分加热直至在树脂材料中产生球等量直径为0.01至5.0mm的气泡的温度，进行接合。特别是，将激光束用作用于加热所述的接合部分的热源。

摘要： 本发明公开了一种快速填充连续纤维增强陶瓷基复合材料的致密化方法及陶瓷基复合材料，该方法在预浸件循环浸渍时，相邻两次浸渍液的粘度不同。本发明方法制取连续纤维增强陶瓷基复合材料，陶瓷产率达60％～80％)，循环周期，现在只需要6～8，最短3次(重复2次)。

摘要： 本发明公开了一种碳化硅复合陶瓷的制备方法、其制得的碳化硅复合陶瓷和应用以及陶瓷制品，涉及碳化硅陶瓷制备技术领域。碳化硅复合陶瓷的制备方法包括以下步骤：将混合原料浆料经喷雾造粒得到的粉体进行干压成型得到碳化硅复合陶瓷坯体，坯体在真空气氛下2000‑2100°C烧结1‑3h，得到碳化硅复合陶瓷；混合原料浆料是混合原料加水研磨后得到的，混合原料包括质量百分比的如下组分：碳化硅60‑85％、二硼化钛1‑6％、碳化硼0.5‑5％和粘结剂10‑30％。本发明制得的碳化硅复合陶瓷具有高强度、高硬度和高断裂韧性的优点，可广泛应用于机械、化工、能源和军工等领域，工艺简单、成本低，自动化程度高，易于实现工业化生产。