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复相陶瓷设计进展

材料设计是复相陶瓷研制过程中必须首先解决的问题,复相陶瓷设计由定性化向定量化方向发展是其必  (本文共5页) 阅读全文>>

武汉理工大学
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刚玉基耐磨复相陶瓷的研究

随着科学技术和工业生产的飞速发展,各种机械设备中的耐磨部件的使用寿命成为影响设备生产效率的重要因素,研究和开发高耐磨性材料对工业和社会经济的发展具有重要意义。基于目前氧化铝陶瓷耐磨材料力学性能有待提高及生产成本较高等不足,本文开展了刚玉基耐磨陶瓷材料的研究。以刚玉和碳化硅为主要原料采用无压埋烧法制备了刚玉基复相陶瓷,在其基础上添加部分稳定氧化锆进一步提高复相陶瓷的致密度和强度,并通过掺杂稀土氧化物改善其烧结性能和力学性能。采用XRD、SEM、FE-SEM等现代测试技术分析了瓷的基本性能(吸水率、体积密度、抗折强度等)、耐磨性、相组成及显微结构。研究了配方组成、制备工艺、结构与性能间的关系以及影响样品致密度和力学性能的因素,探讨了提高样品耐磨性的机理。结果如下:(1)利用山铝α-Al_2O_3和丹江口SiC为原料,添加MgO和TiO_2作烧结助剂,设计制备了刚玉基复相陶瓷,研究了SiC含量和制备工艺对复相陶瓷结构与性能的影响。其中...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
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太阳能热发电用堇青石基陶瓷-PCM复合储热材料的研究

我国太阳能资源丰富、分布广泛,具有广阔的开发与利用前景。但是,太阳辐射具有间断性和不稳定性严重影响了其发展与应用。为了提高太阳能的利用效率以实现大规模应用,储热系统中关键部件-储热材料至关重要,储热材料的研究已成为国内外科学研究重点和热点。堇青石基蜂窝陶瓷储热材料具有原料易得、生产成本低、抗热震性好等优点;铝基合金相变储热材料(Phase Change Material,PCM)的热导率高、储热密度大、热循环稳定性好,将二者复合后制成的堇青石基陶瓷-合金PCM复合储热材料,可同时利用陶瓷基体材料的显热和相变材料的潜热来实现能量的储存与利用,不仅可解决单一相变材料具有不易储存和运输,固液相易分离等自身缺陷,而且可以充分发挥堇青石基陶瓷材料的稳定性,提高储热效率。为此,本文系统地开展了堇青石基陶瓷材料-PCM复合储热材料的制备与性能研究工作。设计了莫来石增强堇青石陶瓷的组成及显微结构,研制了堇青石-莫来石复相陶瓷(后简称为“堇青石基...  (本文共250页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

纳米复相陶瓷二维超声振动辅助磨削机理及其表面质量研究

由于目前工程应用对陶瓷材料的要求日益苛刻,单相材料越来越难以满足其使用要求,故而使纳米复相陶瓷成为陶瓷材料领域研究的一大热点。但由于其对表面微观缺陷敏感、生产效率低、加工成本高等特点限制了其在高新高端技术的广泛应用,为了推动纳米复相陶瓷材料的普及和应用,探索一种高质、高精、高效的纳米复相陶瓷加工方法是现代加工面临的一项急迫的任务。本文以纳米复相陶瓷增强增韧机理、超声振动理论、断裂力学、宏微观力学等为理论基础,分别从纳米氧化锆增韧氧化铝陶瓷(ZTA纳米复相陶瓷)在二维超声振动辅助磨削(简称二维磨削)条件下的表面创成机理、材料去除机理及其表面微观质量等方面展开研究,从微观角度系统地研究了二维超声振动激励对ZTA纳米复相陶瓷加工特性的影响规律,揭示ZTA纳米复相陶瓷在二维磨削中所表现出的高效精密加工特性,为纳米复相陶瓷的二维磨削高效精密加工新方法的推广奠定理论基础。主要研究内容如下:1、以ZTA纳米复相陶瓷为加工对象,提出一种单驱动二...  (本文共164页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

热等静压原位合成Ti_3SiC_2/SiC复相陶瓷的组织与性能研究

本论文以SiC、TiH2和石墨粉末为原料,采用热等静压原位合成工艺,成功制备了有望应用于高温结构件的高SiC含量的致密Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷。运用扫描电子显微分析、X射线衍射分析、热重分析、光学显微镜高温原位动态观察对高温抗氧化性能和氧化机理进行了系统研究。并对Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷的致密化机理、微观组织、常温和高温力学性能,进行了较为系统的研究,获得了以下主要结论:1.采用热等静压原位合成工艺,以SiC、TiH2和石墨粉末为原料,在1500~1600℃×100MPax2-4h工艺条件下,可以制备相对密度98%以上的Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷(SiC的体积分数达到70%,摩尔数m可达8);Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷由Ti3SiC2、SiC和少量的TiC组成,组织细小、均匀;Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷具有较为优良的导电性,SiC含量小于67vo1.%时,致密的Ti3SiC2/mSiC复相陶瓷电...  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

凝胶注模SiC-AlN复相陶瓷的制备工艺与性能研究

碳化硅陶瓷因具有高温强度高、比重轻、高热导率、抗氧化、耐化学腐蚀、耐磨损性好、热膨胀系数小等优良特性,在国民经济领域获得广泛的应用。但碳化硅的共价键合很强,晶界能和表面能之比过高,扩散系数低,很难制备出致密的烧结体。由于AlN和SiC材料在原子尺寸、晶体结构上非常相似,能在1800~2100℃的温度范围内形成固溶体,有效地改善材料的力学性能和微观组织结构。本文以SiC、AlN和Y_2O_3为原料,成分以SiC为主体,AlN含量在7wt%~20wt%,添加剂Y_2O_3含量为3wt%,采用凝胶注模成型的方法制备SiC-AlN复相陶瓷。系统地研究了浆料制备工艺条件对流变学性能的影响规律;单体含量、固相体积分数对坯体性能的影响规律及坯体排胶工艺;进而研究了成分配比、烧结温度、固相含量对SiC-AlN复相陶瓷的显微组织结构和性能的影响规律。结果表明:由于AlN成分较少,AlN的水解对凝胶注模成型的影响在可接受范围之内,水解产物在烧结过程...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>