复相陶瓷

摘要： 以低钠氧化铝、煅烧氧化铝、堇青石、莫来石和镁铝尖晶石为主要原料,选择TiO2GCaOGMgOGSiO2体系烧结助剂为添加剂,在1500~1600°C下烧结制备氧化铝-堇青石-莫来石复相陶瓷.探讨了配方组成和烧结温度对氧化铝基复相陶瓷力学性能和抗碱腐蚀性能的影响.实验结果表明:在1600°C下烧结的2号陶瓷样品的综合性能最好,其洛氏硬度为92.6HRA,体积密度为3.92g/cm3,吸水率为0.09%,气孔率为0.34%.在1600°C下烧结的2号样品的抗碱腐蚀性能最佳,该陶瓷样品在经过两次抗碱腐蚀后其洛氏硬度为68.8HRA.

摘要： 在复合吸波材料中,层状二维金属碳化物/氮化物(MXene)材料以其高比表面积、高电导、轻质、低厚度等特性,通常可以作为理想的吸波剂。但是,由于MXene材料较差的高温热稳定性,传统高温烧结工艺制备的陶瓷很难实现和MXene的有效复合而不破坏MXene的结构。文章采用原位生长法合成Nb_(2)CT_(X)/EMT粉体,通过冷烧结工艺在300°C制备基于Nb_(2)CT_(X)的沸石陶瓷复合材料(Nb_(2)CT_(X)/ZC)。当Nb_(2)CT_(X)的添加量为10 wt%时,在3.3 mm的厚度下最低反射损耗可达-56.43 dB,有效频宽为2.4 GHz。此外,Nb_(2)CT_(X)的引入还提升了复相陶瓷的力学性能,当Nb_(2)CT_(X)添加量为10 wt%时,复合材料的平均抗弯强度为40.5 MPa;Nb_(2)CT_(X)添加量为15 wt%时,断裂韧性相较于基体提升了约140%。

摘要： 以四氯化钛(TiCl_(4))与烯丙基聚碳硅烷(AHPCS)为原料,通过化学改性成功制备聚钛碳硅烷单源先驱体,通过高温裂解先驱体进而制得SiC-TiC复相陶瓷.通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、热重分析及扫描电子显微镜研究反应合成的聚钛碳硅烷先驱体的交联、陶瓷化转变过程、微观结构演变和结晶行为.研究结果证实TiCl_(4)和AHPCS发生缩合反应,制得了Ti掺杂的聚合物先驱体,TiCl_(4)的加入还能够促进AHPCS的热交联,进而提高最终的陶瓷产率.制备的SiC-TiC复相陶瓷的相组成和微观结构可通过对先驱体的成分和结构设计进行调节,该方法操作简便易行,结果可靠性高,具有一定的普遍适用性.

摘要： 锂辉石作为硅铝酸盐中具有近零膨胀系数的独特物质之一,在日用陶瓷、电子封装材料、内燃机部件等领域已被广泛应用。将β-锂辉石引入陶瓷中能有效降低陶瓷烧结温度,改善陶瓷基的力热学性能,提高使用寿命。本文分析了β-锂辉石作为陶瓷添加剂(含量<50%)的文献和相关专利,总结了添加β-锂辉石对陶瓷基性能的影响行为,较为系统的介绍了β-锂辉石作为添加剂在陶瓷中的应用。

摘要： 原料粉体的均匀分散是3 Y-ZrO2/Al2 O3陶瓷制备的关键.在工程应用中三辊混合适合于超细陶瓷粉体高黏度浆料的分散,有利于降低分散介质用量,减少干燥时间.本工作以商用3Y-ZrO2粉体(粒径80 nm)和粗细两种Al2 O3粉体(粒径3μm和0.3μm)为原料,通过三辊混合、干压成型与烧结,制备3 Y-ZrO2/Al2 O3复相陶瓷.通过XRD,SEM和万能试验机研究3 Y-ZrO2/Al2 O3复相陶瓷的相组成、显微结构以及弯曲强度之间的关系.结果表明:在3 Y-ZrO2/Al2 O3复相陶瓷中,除常见的Al2 O3晶粒弥散相和ZrO2连续相外,还存在最大尺寸5～10μm的Al2 O3微聚集区.当添加粗Al2 O3粉时,3 Y-ZrO2会发生从四方相到单斜相的转变.而当添加细Al2 O3粉时,四方相的衍射峰向右偏移,同时没有检测到单斜相.对1600°C烧结的复相陶瓷样品,两种Al2 O3粉的适量添加均有利于获得最大的弯曲强度.但对含有细Al2 O3粉的样品,弯曲强度较粗Al2 O3粉样品随Al2 O3体积分数的增加更为平缓.

摘要： 针对陶瓷前驱体转化率低、热稳定性差的缺点,以正丙醇锆为锆源,苯硼酸为硼源,乙酰丙酮为配位剂,通过配位鳌合反应、取代反应成功制备了主链为B-O-Zr结构的线型含硼、锆聚合物PBZ.将其与硅炔树脂(PTSA)共混制备具有优异耐高温性能和高陶瓷化产率的复相陶瓷前驱体PBZS,该前驱体通过硅氢加成反应以及脱氢偶联反应形成高度交联的三维立体网络固化物.采用FT-IR对PBZ结构进行表征,XRF分析了PBZ的元素组成;利用固化前后的红外分析探讨了PBZS的固化行为,运用TGA研究了PBZS的耐热性能;TGA测试表明,固化产物具备优异的热稳定性能,1000°C以下,氮气中的质量残留率为94.12％.通过XRD、XRF、TEM和Raman研究了PBZS的陶瓷化演变,结果表明,前驱体PBZS经过1600°C热解后转化为ZrB2/ZrC/SiC复相陶瓷,陶瓷产率为66.2％,晶粒尺寸在100 nm左右且分布均匀.

摘要： 二维过渡金属碳化物(MXene)因其良好的导电性具有优异的电磁屏蔽性能﹐然而其高温不稳定性阻碍了其作为结构型电磁屏蔽材料在航空航天领域的应用。本文利用原位反应法制备出一种新型三明治结构的MXene/CaF_(2)材料,利用管式炉在H_(2)的条件下对MXene/CaF_(2)粉体进行热还原,提高复合材料的高温稳定性,通过700°°C的放电等离子体烧结成功地制备出屏蔽性能强﹐强度高的MXene/CaF_(2)复合陶瓷材料。其中由CaF_(2)与MXene物质的量为5:1制备的MXene/CaF_(2)在700°C下烧结的复合陶瓷材料表现出最优异的性能﹐电磁屏蔽性能在整个X波段中达到37dB,同时MSP法测得的抗弯强度达到142 MPa,维氏硬度硬度达到1.66 GPa。因此,MXene/CaF_(2)复相陶瓷可望作为一种具有良好机械性能的耐高温电磁屏蔽材料获得应用。

摘要： 二硼化钛陶瓷因其具有优异理化特性引起了广泛的关注.但由于其原料成本较高、烧结难以完全致密化,大面积应用二硼化钛陶瓷受到限制.烧结技术的进步和复相材料的添加是改善和提高二硼化钛陶瓷烧结能力和性能的主要途径.本文从二硼化钛陶瓷主要烧结方法及复相体系综述了二硼化钛陶瓷的研究进展,同时总结归纳了二硼化钛陶瓷未来的发展方向.

摘要： 为研究不同烧结温度对刚玉-堇青石-莫来石复相陶瓷材料的影响,分别以1340、1360、1380、1400和1420°C的煅烧温度对试样进行烧结,分析不同烧结温度对合成材料的物相组成、显微结构和性能的影响.结果表明:各试样含有刚玉、莫来石和堇青石三种主要晶相.随着烧结温度的提高,试样常温抗折强度呈现出先升高后降低的趋势,热震后常温抗折强度和热震后常温抗折强度保持率均随温度的升高而降低.综合考虑,确定1380°C为相对最佳的烧结温度,其物组成(w)为:刚玉29.54％,莫来石23.66％,堇青石43.77％,镁铝尖晶石3.03％;其性能数据分别为:显气孔率为1.56％,体积密度为2.44g·cm-3,常温抗折强度为58.49MPa,热震后常温抗折强度为33.66MPa,热震后常温抗折强度保持率为57.55％.

摘要： 本文主要研究了Ta2O5掺杂量对烧结含TiO2的氧化锆增韧氧化铝(ZTA)复相陶瓷组织演变和韧性的影响.SEM和XRD结果表明,当Ta2O5掺杂量超过1wt.％时,组织中出现了一种新型块状TaZr2.75O8相.随着Ta2O5掺杂量的增加,Al2O3和YSZ相的晶粒尺寸呈现先增加后下降的趋势.复相陶瓷的维氏硬度和断裂韧性与组织的晶粒尺寸、致密度及TaZr2.75O8相密切相关.当Ta2O5的掺杂量为3wt.％时,复相陶瓷的性能最优,其中致密度为99.3％维氏硬度为1932HV,断裂韧性为8.21MPa m1/2.

摘要： 采用氧化镁和氧化铝作为主要原料,二氧化硅为掺杂剂,在1450和1550°C烧成制备了MgO-Al2O3-SiO2复相陶瓷材料.研究了在掺杂4mol％SiO2的条件下,不同MgO、Al2O3摩尔比对该复相材料的物相组成、显微结构和抗热震性的影响.结果表明:最佳的MgO/Al2O3比率为2/1,此时烧结试样的相组成中除了方镁石相还包括镁铝尖晶石和镁橄榄石相,试样具有更好的抗热震性,接近20次的热震次数才可以使试样发生断裂.观察MgO/Al2O3比率为2/1烧结试样的显微结构,其细晶化和多晶化结构明显,尖晶石以网状结构相互连接.此外,试样经热震后,微观裂纹出现偏转和分叉的现象,主裂纹的扩展被限制并且更多的断裂能被消耗,很大程度提高了复相陶瓷的抗热震性.

摘要： 以薄带连铸用陶瓷侧封板为研究对象,以氮化硅和碳化硅为主要原料,采用埋炭烧结制备了Si3N4-SiC复相陶瓷材料,测试和分析了烧后试样的力学性能、抗热震性能、物相组成以及显微结构.结果表明:最佳试样为B3,最佳烧结温度为1480°C,其弯曲强度为53.2MPa,30次热震后试样弯曲强度值为87.86MPa.XRD分析显示试样主晶相为碳化硅、氮化硅以及莫来石,SEM显微结构显示试样中以Si3N4和SiC为主,莫来石为第二相,共同作用赋予其力学性能.

摘要： 凝胶注模体系中单体含量对成型后素坯和烧结后陶瓷的性能都有十分重要的影响.以炭黑、碳化硅为主要原料,采用凝胶注模成型渗硅烧结的工艺制备Si/SiC复相陶瓷,研究单体含量在浆料配制、干燥成型、渗硅烧结等过程中产生的影响.研究结果表明,适当提高凝胶体系中的单体含量有助于减少干燥收缩,提高素坯及渗硅后陶瓷强度及致密度等;而单体含量过高则会导致浆料粘度增加、材料性能下降.

摘要： 针对B4C陶瓷摩擦学性能较差的问题,本文将固体润滑剂hBN引入到B4C陶瓷基体中,通过热压烧结制备了B4C-hBN复相陶瓷,其中hBN的含量分别为0、5、10、20和30wt.％.在MMW销-盘式摩擦磨损试验机上研究了B4C-hBN复相陶瓷与1Cr18NigTi奥氏体不锈钢配副在干摩擦条件下的摩擦学性能.借助3D激光显微镜(LSM)和扫描电子显微镜(SEM)观察磨损表面和磨屑形貌,利用X射线衍射仪(XRD)以及X射线光电子能谱仪(XPs)等手段分析摩擦表面物质组成.研究表明:在B4C陶瓷中加入hBN可以有效改善其摩擦学性能,摩擦面上形成合B203和Fe203等的表面膜,起到了显著的减摩作用,摩擦因数由纯B4C陶瓷/不锈钢摩擦副的0.631降低至B4C-30wt.％hBN/不锈钢摩擦副的0.081.

摘要： 为澄清固体润滑剂hBN对B4C陶瓷摩擦学性能的影响,本文借助销盘式摩擦磨损试验机研究了含不同hBN含量的热压烧结B4C-hBN复相陶瓷试样在干摩擦条件下的摩擦磨损性能.试验结果表明,hBN含量对B4C-hBN复相陶瓷的摩擦学性能具有重要影响.干摩擦条件下,将hBN引入到B4C陶瓷基体中,B4C-hBN复相陶瓷试样的摩擦表面形成了含H3BO3的摩擦化学反应膜,使摩擦因数显著降低,由B4C自配副的0.586降至B4C-20wt％hBN与B4C配副的0.179.

摘要： 采用化学气相渗透结合前驱体浸渍热解工艺制备了ZrB2-SiC复相陶瓷改性C/C复合材料,研究了复合材料在2100°C的电弧风洞烧蚀性能,并阐明了材料的烧蚀机理.复合材料具有独特的微结构特征:ZrB2基体均匀弥散分布在连续的SiC基体中,ZrB2的特征尺寸为50～200nm.在烧蚀过程中,ZrB2-SiC复相陶瓷基体可以原位生成液相SiO2和固相ZrB2组成的抗冲蚀复合氧化物膜,既可以抵抗高速气流的冲蚀,又可以抵抗氧化性气氛的向内扩散.复合材料的线烧蚀率仅为4.103μm/s,比SiC陶瓷改性C/C复合材料的线烧蚀率低一个数量级.

摘要： 以焦宝石、堇青石为主要原料,采用挤出成型工艺,制备了回转式空预器用大规格蜂窝蓄热体.研究了添加剂锂辉石、钾长石以及碳化硅加入量、煅烧温度对材料性能的影响.研究表明:引入锂辉石15％,碳化硅5％并经1300°C煅烧的样品(5#样品)的抗热震性能最好,5次水冷抗热震实验(热震条件:650°C～室温,风冷)或者30次蜂窝陶瓷水冷抗热震实验(热震条件:300°C～室温,水冷),样品均未出现断裂或大的裂纹.样品的吸水率11.00％,体积密度1.95g·cm-3,抗硫酸侵蚀率2.9％,耐压强度20.6MPa.经XRD分析结果表明材料的主晶相为堇青石、莫来石和锂辉石.研究表明陶瓷材料中引入部分碳化硅对堇青石陶瓷样品起到了增韧的效果,从而提高了样品的抗热震性能和机械强度和耐磨性,以及较好的耐酸性能.综合性能测试表明,这种堇青石-锂辉石复相陶瓷可望用于回转式空预器的大规格蜂窝蓄热体.

摘要： 本文通过固相法制备了0.8Y2/3Cu3Ti4O12-0.2CaCu3Ti4O12和0.4Bi2/3Cu3Ti4O12-0.6CaCu3Ti4O12复相陶瓷并且进行了电性能和介电性能的测试.结果显示,复相陶瓷中击穿场强和非线性系数都有显著的提高,相比于相比CaCu3Ti4O12的击穿场强1.24kV·cm-1和非线性系数4.93,0.4Bi2/3Cu3Ti4O12-0.6CaCu3Ti4O12的击穿场强增加为18.92kV·cm-1,非线性系数为25.07;0.8Y2/3Cu3Ti4O12-0.2CaCu3Ti4O12复相陶瓷的击穿场强提升为11.24kV·cm-1,非线性系数为9.88.同时0.8Y2/3Cu3Ti4O12-0.2CaCu3Ti4O12的介电损耗由CaCu3Ti4O12的0.1下降至低至0.02.在复相陶瓷的显微结构中均发现了钙钛矿两种结构,使得晶界的界面态密度上升,从而提高了晶界电阻和晶界势垒高度,由此提升了复相陶瓷的击穿场强和非线性系数.

摘要： 本发明涉及陶瓷材料领域，具体为一种高度取向纳米MAX相陶瓷和MAX相原位自生氧化物纳米复相陶瓷的制备方法。原料采用MAX相陶瓷的纳米片层粉体或纳米片层粉体构成的胚体，粉体或胚体中MAX相陶瓷的纳米片层颗粒物满足粒度在20～400纳米之间，氧含量在0.0001％～20％质量分数之间；原料经烧结后的得到陶瓷中MAX相晶粒为片层状或纺锤状，片层的具有高度取向性。本发明利用纳米片层状MAX粉体的特殊性质，在加压变形发生取向的，获得类似天然珍珠外壳中的层状结构，这种结构就如同建筑物所使用的砖块一样，具有很高的承力能力，以及对外部载荷和裂纹扩展的抗力。

摘要： 本发明涉及了类碳化硼相‑碳化硅或类碳化硼相‑碳化硅‑碳化硼复相陶瓷材料及其制备方法，所述复相陶瓷包括由碳化硼和Si粉高温反应形成的类碳化硼相和碳化硅相，所述类碳化硼相的化学组成为B12(B,C,Si)3，所述复相陶瓷中类碳化硼相的体积分数为40～90%。本发明以碳化硼和Si粉为原料，高温反应生成碳化硅粉体和类碳化硼粉体，再经烧结制得含有碳化硅相和类碳化硼相的复相陶瓷，即类碳化硼相‑碳化硅复相陶瓷材料，类碳化硼的晶格参数接近碳化硼，然后其比碳化硼更容易烧结，从而本发明提供的复相陶瓷兼具有碳化硼、碳化硅的优异性能，且易烧结，致密度高。

摘要： 本发明公开了一种非晶BTO相致密包裹NZFO晶相高介高磁复相陶瓷及制备方法。其组成为(1-x)BaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4，0.7≤x≤0.9，以NZFO晶相为主相，BTO非晶相为原位形成且完全致密填充在NZFO晶粒间，实现对NZFO晶粒的均匀包裹和隔离，形成由BTO非晶相包裹NZFO晶粒的两相复合陶瓷。制备方法为：首先烧结得到致密的BTO/NZFO复合陶瓷；然后，将烧结温度迅速升高，使体系中含量较少的BTO相完全融化成液态，将NZFO相的晶粒完全分隔开来。最后，将复相陶瓷快速冷却至室温，将NZFO晶粒间的熔融态BTO固化成玻璃态。本发明的复相陶瓷，其密度可比传统方法制备的陶瓷至少提高10%，具有高介电常数、高磁导率和低电磁损耗。

摘要： 本发明涉及一种铪钽硅三元复相陶瓷前驱体、碳/铪钽碳固溶体‑碳化硅陶瓷基复合材料及其制备方法。铪钽硅三元复相陶瓷前驱体包含摩尔比为1：(0.25～4)：(1.1～5)的铪钽配位共聚物树脂、聚碳硅烷和碳源前驱体。所述陶瓷前驱体的制备方法为：将五价钽盐、四价铪盐和小分子醇混合均匀，然后置于冰浴条件下并加入催化剂进行共水解反应，再加入配体进行聚合反应，得到铪钽配位共聚物树脂；用有机溶剂将铪钽配位共聚物树脂、聚碳硅烷和碳源前驱体混合，然后搅拌、静置、过滤，制得所述陶瓷前驱体。本发明解决了铪、钽、硅均匀分散的难题，采用所述陶瓷前驱体能制备出韧性好、耐超高温、抗氧化性能优异和耐烧蚀性能优异的陶瓷基复合材料。

摘要： 本发明涉及抗热震复相陶瓷材料及基于该材料的陶瓷漏嘴的制备。将含下述质量分数的原料：Al

摘要： 本发明涉及陶瓷材料领域，具体为一种高度取向纳米MAX相陶瓷和MAX相原位自生氧化物纳米复相陶瓷的制备方法。原料采用MAX相陶瓷的纳米片层粉体或纳米片层粉体构成的胚体，粉体或胚体中MAX相陶瓷的纳米片层颗粒物满足粒度在20～400纳米之间，氧含量在0.0001％～20％质量分数之间；原料经烧结后的得到陶瓷中MAX相晶粒为片层状或纺锤状，片层的具有高度取向性。本发明利用纳米片层状MAX粉体的特殊性质，在加压变形发生取向的，获得类似天然珍珠外壳中的层状结构，这种结构就如同建筑物所使用的砖块一样，具有很高的承力能力，以及对外部载荷和裂纹扩展的抗力。

摘要： 本发明涉及了类碳化硼相-碳化硅或类碳化硼相-碳化硅-碳化硼复相陶瓷材料及其制备方法，所述复相陶瓷包括由碳化硼和Si粉高温反应形成的类碳化硼相和碳化硅相，所述类碳化硼相的化学组成为B12(B,C,Si)3，所述复相陶瓷中类碳化硼相的体积分数为40～90%。本发明以碳化硼和Si粉为原料，高温反应生成碳化硅粉体和类碳化硼粉体，再经烧结制得含有碳化硅相和类碳化硼相的复相陶瓷，即类碳化硼相-碳化硅复相陶瓷材料，类碳化硼的晶格参数接近碳化硼，然后其比碳化硼更容易烧结，从而本发明提供的复相陶瓷兼具有碳化硼、碳化硅的优异性能，且易烧结，致密度高。

摘要： 本发明公开了一种非晶BTO相致密包裹NZFO晶相高介高磁复相陶瓷及制备方法。其组成为(1-x)BaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4，0.7≤x≤0.9，以NZFO晶相为主相，BTO非晶相为原位形成且完全致密填充在NZFO晶粒间，实现对NZFO晶粒的均匀包裹和隔离，形成由BTO非晶相包裹NZFO晶粒的两相复合陶瓷。制备方法为：首先烧结得到致密的BTO/NZFO复合陶瓷；然后，将烧结温度迅速升高，使体系中含量较少的BTO相完全融化成液态，将NZFO相的晶粒完全分隔开来。最后，将复相陶瓷快速冷却至室温，将NZFO晶粒间的熔融态BTO固化成玻璃态。本发明的复相陶瓷，其密度可比传统方法制备的陶瓷至少提高10%，具有高介电常数、高磁导率和低电磁损耗。

摘要： 本发明公开一种BN‑Mg2Al4Si5O18复相陶瓷材料、其制备方法及包括该陶瓷材料的陶瓷构件，所述BN‑Mg2Al4Si5O18复相陶瓷材料的制备方法包括：步骤S1，以聚环硼氮烷作为前驱体，加入交联固化剂及催化剂，制得前驱体溶液；并配置Mg2Al4Si5O18悬浮液；步骤S2，将所述Mg2Al4Si5O18悬浮液加入至所述前驱体溶液中，得到复合溶液，将所述复合溶液旋蒸处理，获得复合打印墨水；步骤S3，利用无模直写成型技术将所述复合打印墨水打印出陶瓷前驱体材料；步骤S4，将所述陶瓷前驱体材料进行固化处理，再将固化后的陶瓷前驱体材料进行氨气裂解，获得复相陶瓷材料；步骤S5，对所述复相陶瓷材料进行烧结处理。本发明制得的BN‑Mg2Al4Si5O18复相陶瓷材料具有较高的致密性，且晶粒细小、成分均匀。

摘要： 本发明涉及一种铪钽硅三元复相陶瓷前驱体、碳/铪钽碳固溶体‑碳化硅陶瓷基复合材料及其制备方法。铪钽硅三元复相陶瓷前驱体包含摩尔比为1：(0.25～4)：(1.1～5)的铪钽配位共聚物树脂、聚碳硅烷和碳源前驱体。所述陶瓷前驱体的制备方法为：将五价钽盐、四价铪盐和小分子醇混合均匀，然后置于冰浴条件下并加入催化剂进行共水解反应，再加入配体进行聚合反应，得到铪钽配位共聚物树脂；用有机溶剂将铪钽配位共聚物树脂、聚碳硅烷和碳源前驱体混合，然后搅拌、静置、过滤，制得所述陶瓷前驱体。本发明解决了铪、钽、硅均匀分散的难题，采用所述陶瓷前驱体能制备出韧性好、耐超高温、抗氧化性能优异和耐烧蚀性能优异的陶瓷基复合材料。