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ZrB2-YAG-Al2O3复相陶瓷的抗氧化性能

宋杰光 , 杜大明 , 王秀琴 , 白小波 , , 世斌 , 纪岗昌 , 张联盟

机械工程材料

通过共沉淀法获得包覆式Al2O3-Y2O3/ZrB2复合粉体,对其进行放电等离子烧结制备相应的复相陶瓷,并对不同YAG(钇铝石榴石)、Al2O3含量的复相陶瓷进行了氧化试验,用SEM、XRD和电子探针等研究了YAG、Al2O3对ZrB2陶瓷抗氧化性的影响.结果表明:制备的各种复相陶瓷和纯ZrB2陶瓷相比,在相同氧化条件下表面的氧化层厚度都有所变薄,YAG、Al2O3的加入可以改善ZrB2陶瓷的抗氧化性能;在相同氧化条件下,Al2O3含量越多,氧化层厚度越小;在高温条件下,复相陶瓷氧化层中均存在ZrO2、B2O3和Al18B4O33相,Al2O3含量越多,Al18B4O33相也越多.

关键词: ZrB2陶瓷 , YAG(钇铝石榴石) , Al2O3 , 复相陶瓷 , 抗氧化性能

烧结工艺对氧化铝-铝金属陶瓷材料性能的影响

宋杰光 , 王瑞花 , 王秀琴 , 富伟 , , 马明亮 , 世斌 , 纪岗昌

材料热处理学报

利用粉末冶金方法制备氧化铝-铝金属陶瓷材料,研究其烧结工艺对其性能影响.结果表明,烧结温度从700℃逐渐升到1000℃且保温1h的条件下,Al2O3/Al金属陶瓷的显微结构致密化程度逐渐降低,硬度逐渐降低,电阻率逐渐升高.在显微结构中颗粒呈连续分布且较大的为金属Al,颗粒呈不连续分布较且细小的为Al2O3.在700℃温度下,随保温时间延长,其显微结构组织越致密,硬度越高,电阻率越低.在700℃烧结3h制备得到25 mass% Al2O3/Al金属陶瓷,其显微结构致密化程度较高,硬度为2203 HV,电阻率为0.0159 Ω·m.

关键词: 金属陶瓷材料 , 烧结工艺 , 氧化铝 ,

烧成工艺制度对石英砂基多孔陶瓷材料孔结构及性能的影响

宋杰光 , 王芳 , 鞠银燕 , 徐明晗 , 杜大明 , , 世斌 , 纪岗昌

材料导报

以节约粘土资源及开发新型节能建筑材料为目的,利用长江沿岸低品位石英砂开发研制多孔陶瓷.研究了烧成工艺对石英砂基多孔陶瓷孔结构及性能的影响,为新型隔热保温材料的开发提供了工艺参考依据.研究结果表明,利用长江沿岸低品位石英砂成功地研制出多孔陶瓷,其密度随烧结温度的升高或保温时间的延长而增大,气孔率则随烧结温度的升高或保温时间的延长而降低.从能耗、成本与性能3方面考虑,石英砂基多孔陶瓷较合理的制备工艺参数为烧结温度1100℃、保温时间60min.

关键词: 石英砂 , 烧成工艺 , 孔结构 , 多孔陶瓷 , 保温材料

壳核式Al2O3-Y2O3 /ZrB2复合粉体的放电等离子烧结行为研究

宋杰光 , 杜大明 , 鞠银燕 , 徐明晗 , , 世斌 , 纪岗昌 , 张联盟

硅酸盐通报

ZrB2具有优良的物理特性和化学稳定性而应用于许多领域,但是ZrB2难以烧结致密和在高温条件下容易被氧化.为了充分发挥ZrB2的优点,改善ZrB2的缺点,本文采用共沉淀法制备壳核式Al2O3-Y2O3 /ZrB2复合粉体,通过放电等离子烧结法制备高致密的ZrB2-YAG陶瓷.在相同实验条件下得到的纯ZrB2陶瓷的相对密度都很低,在85%以下.通过此种方法加入少量YAG后,烧结密度得到明显提高,随YAG添加量的增加相对密度增加.添加量超过30wt%后,可以达到几乎完全致密的ZrB2-YAG陶瓷.

关键词: ZrB2 , YAG , 壳-核结构 , 共沉淀法 , 放电等离子烧结

稀土对Fe基合金激光熔覆层组织性能的影响

, 潘东 , 王洪涛 , 甘春飞 , 郭鑫 , 盛永奇 , 文欣

材料热处理学报

采用CO2激光器在45钢基体表面熔覆稀土氧化物La2O3的Fe基涂层;借助于扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、ML-100型磨粒磨损试验机对涂层组织结构、物相、组成成分、硬度及耐磨性能进行了分析.结果表明,添加稀土能够减少甚至消除Fe基合金涂层中存在的孔洞,细化晶粒,提高致密性;涂层的硬度和磨损形貌表明,添加稀土能够小幅度地提高涂层的硬度,但能够使涂层表面的硬度值比较均匀一致,从而引起磨损表面的相对光滑.Fe基合金涂层的磨损机理为轻微的磨粒磨损,45钢的磨损机理为磨粒磨损与粘着磨损.

关键词: 激光熔覆 , 稀土氧化物 , 铁基合金 , 显微硬度 , 耐磨性能

热处理温度对YAG粉体及其多孔陶瓷合成的影响

宋杰光 , , 王芳 , 世斌 , 纪岗昌 , 许婷 , 熊勇锋

材料热处理学报

采用共沉淀法合成的钇铝石榴石(YAG)粉体真空烧结制备多孔陶瓷,通过分析讨论表明,YAG前驱体中绝大部分吸附水蒸发以及绝大部分Al(OH)3和Y(OH)3的分解分别转变成Al2O3和Y2O3失去离子水而产生的失重出现在600℃以下完成。YAG前驱体在1100℃下煅烧后,大量YAG晶相已经形成,而且具有完整的晶型。升高煅烧温度对晶粒尺寸和晶粒形貌的影响显著,也说明YAG粉体颗粒粒径和形貌对最终煅烧温度非常敏感。采用真空烧结技术,成功制备了孔结构均匀规整,大部分微孔径处于5μm左右,且外形保持良好的YAG多孔陶瓷,综合考虑性价比,确定YAG多孔陶瓷的烧结温度为1500℃较为适宜。

关键词: 钇铝石榴石粉体 , 多孔陶瓷 , 热处理温度 , 显微结构

粉体包覆技术的研究进展

宋杰光 , 纪岗昌 , 世斌 , , 白小波 , 杜大明 , 张联盟

材料导报

随着新材料研究的快速发展,对超细粉体提出了更高的要求,表面改性可以给超细粉体带来许多新的特性,其中粉体的包覆技术就是表面改性技术之一.综述了粉体包覆技术的包覆机理,对粉体的包覆技术通过固相、液相和气相进行分类,并概述了每大类的主要技术及其机理和应用.

关键词: 超细粉体 , 包覆技术 , 表面改性 , 包覆机理

钉扎型氧化铝/铝金属陶瓷复合粉体的球磨工艺研究

宋杰光 , 杜大明 , 王瑞花 , 富伟 , , 马明亮 , 纪岗昌

兵器材料科学与工程

采用球磨法制备钉扎型氧化铝/铝金属陶瓷复合粉体,为制备高性能金属陶瓷材料提供原料基础.研究表明:随着球磨时间的增加,Al2O3颗粒在Al球表面的钉扎数量呈先增多后减少的趋势,球磨转速对Al2O3在Al球表面的钉扎数量呈先增多后减少的趋势;随着球料比的增大,Al2O3在Al球表面分布增多,综合考虑其性价比,采用球磨时间为24h、转速为100 r/min和球料比为1:2的工艺条件制备钉扎型氧化铝/铝金属陶瓷复合粉体较为适宜.

关键词: 金属陶瓷材料 , 复合粉体 , 氧化铝 , , 球磨工艺

氧化温度对ZrB2-YAG-Al2O3复相陶瓷表面组成的影响

宋杰光 , , 潘东 , 纪岗昌 , 王芳 , 李伟 , 陈林燕

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.05.006

二硼化锆具有许多优异性能,因此它的应用非常广泛.研究氧化温度对ZrB2-YAG-Al2O3复相陶瓷的表面组成及表面显微结构的影响.结果表明:从1000~1100 ℃和1200~1300℃的氧化增重率趋势较大,而在1100~1200℃的温度范围增重率很缓慢.在氧化温度低于1200℃,氧化后的复相陶瓷中有ZrO2和B2O3生成,表面显微结构较为致密,而在1300℃氧化温度以上,可以生成Al18B4O33,表面显微结构疏松.

关键词: 超高温陶瓷 , 二硼化锆 , 高温氧化 , 表面组成 , 表面显微结构

采用放电等离子烧结法制备ZrB2-YAG-Al2O3复相陶瓷

宋杰光 , , 叶军 , 王秀琴 , 白小波 , 宋建荣 , 张联盟

材料科学与工程学报

rB2-YAG-Al2O3相陶瓷,证明通过原料包覆的途径添加YAG-Al2O3可以促进Zr2-YAG-Al2O3复相陶瓷的烧结致密化.

关键词: ZrB2陶瓷 , YAG , 复相陶瓷 , 放电等离子烧结

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