纳米氧化铝合粉体的制备及其烧结体性能研究.pdf

摘要沾墒悄壳坝τ米钗9惴旱慕峁固沾刹牧现唬欢渥身的脆性以及成瓷困难等弱点,极大地限制了它的应用,因此制备陶瓷基复合材料是陶瓷发展的必然趋势。本文将选用//复合添加剂来降低沾傻纳战嵛露龋辈捎眯掠钡囊合喟和热压的方法制备疐春咸沾桑⒍圆牧系慕峁购托阅芙研究。文中主要内容包括以下几个方面:采用液相包裹法制备了两种粒度的砻姘砑蛹恋母春粉体,研究了不同的烧结温度和制备工艺对材料性能的影响。//,纳米粉体表面活性较高,容易烧结;微米粉体表面活性较低,不易烧结,力学性能较差,微米粉体引入//添加剂后,在煅烧,,提高添加剂在厶逯械姆稚⑿裕ü匏掖枷吹雍的样品在烧结后,样品的相对密度和维氏硬度分别比未经醇洗的样品提高了%和%。以纳米瓵和·为原料,采用非均相沉淀法制备了包裹母春戏厶濉>璂.、分析发现:复合粉体前驱体经荷眨贖还原可以得到纳米包裹母春戏厶澹厶宸稚⒘己茫珹表面的纳米粒子呈非连续状态,颗粒为球形,尺寸为左右,分布均匀。将复合粉体在热压下战峄竦肁/复合陶瓷,随着含量的增加陶瓷样品的维氏硬度值逐渐下降,含量为奶沾裳吩热压烧结后,断裂韧性可达到,与相同温度下烧结的单项沾。.相比提高了近%。郑州大学硕士学位论文
关键词:纳米春戏厶澹惶砑蛹粒话ひ眨蝗妊股战幔桓春陶瓷;显微结构:力学性能郑州大学硕士学位论文
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第一章绪论价的原料来源,使其成为目前生产量最大、应用面最广的先进陶瓷材剃АD引言陶瓷材料是三大材料之一,特别是结构陶瓷材料,是应用最广泛的材料之一。由于它在航空航天等国防尖端技术领域和机械、冶金、化工等一般工业领域均有着广阔的应用前景,目前,世界工业发达国家都投入大量的人力和资金进行新型陶瓷材料的研究。在欧洲尤里卡计划、美国的星球大战计划及日本的世纪新材料发展战略规划中,都将新型陶瓷材料列为重要的发展项目。我国有关新型陶瓷材料的研究从整体上起步较晚,与世界发达国家相比无论是在基础研究方面还是工程应用方面都有一定的差距。为了缩短差距,国家自然科学基金、国家“高技术及国家“七五”、“八五”、“九五”科技攻关项目都将新型陶瓷材料研究列为重要的研究课题。随着科学技术的发展,特别是电子技术、能源、空间技术的发展,对材料的性能要求也越来越高。陶瓷已成为人类生活和现代化建设中不可缺少的材料之一,它的概念也远远超出了传统陶瓷的范畴,先进陶瓷材料的研究和发展已经成为衡量社会和经济发展的重要标志。氧化铝陶瓷由于其优越的高温强度、稳定的化学性能、良好的耐磨和耐腐蚀性,可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷的工作环境,已经成为先进结构陶瓷的首选材料之一,又由于氧化铝陶瓷廉前,氧化铝陶瓷广泛应用在电子电力、汽车工业、化学工业、切削刀具和航空航天领域。但是由于氧化铝陶瓷典型的离子键结构,导致氧化铝陶瓷具有烧成温度高、成瓷困难等弱点,加大了氧化铝陶瓷的生产成本,又由于其脆性极大,抗弯强度较低等特点,从而极大地限制了它在工程技术上的应用,因而,如何改善陶瓷结构,降低成瓷温度、提高韧性始终是陶瓷研究者们努力的目标。目前,国内外学者主要采用超细粉体和引入添加剂来降低烧结温度,提高烧结性一般情况下,引入的添加剂在氧化铝陶瓷中以第二相物质存在或者形成固溶体,也可能兼而有之。根据作用机理不同,可以把当前最常用的添加剂分为能。郑州大学硕士学位论文‘
氧化铝的晶体结构及特性两类:一是生成液相,二是生成固溶体。生成液相的添加剂有高岭土、、】等,由于液相的出现,降低了烧成温度,促进了氧化铝的烧结。液相对固体的表面润湿性和表面张力使固体粒子紧靠并填充气孔,从而提高了陶瓷的致密性。生成固溶体的添加剂大多都含有变价元素如、、,等【浚芄挥階形成不同类型的固溶体,同时由于变价作用使结构产生缺陷、活化晶格,易于烧结。近十几年来,国内外陶瓷研究者围绕~沾傻母叽嘈约熬刃圆畹任侍进行了大量的研究,并取得了一些突破性进展,发展了弥散增韧、相变增韧、纤维晶须增韧、原位增韧以及复合增韧等增韧的方法和技术T谘趸撂沾苫体内引入延性金属成分,不仅可以使新的复合材料具有陶瓷相的硬度、高温强度和耐磨性,还可以使材料具有传统陶瓷不具备的韧性、导热性和抗热震性,从而被广泛用于耐高温、耐磨损领域【8春喜牧系慕峁购托阅苤饕R览涤谠戏体的性能以及复合陶瓷的制备方法,如何利用先进制备科学方法和技术使复合材料在组分上分布均匀,具有良好的微观结构,提高其力学性能和可靠性是陶瓷工作者也是本文