Al2O3陶瓷材料的烧结制备与组织性能

来源 :沈阳大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:five126
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Al2O3陶瓷材料具有耐腐蚀、耐高温和高硬度等特性,但其熔点很高,具有很强的共价键,因此高温下原子扩散缓慢,导致难以烧结。为了促进Al2O3陶瓷材料的烧结,提高Al2O3陶瓷材料的致密性及力学性能,目前采用MgO-Al2O3-SiO2作为烧结助剂的液相烧结成为研究的热点,因为MgO-Al2O3-SiO2复合粉体熔点较低,可以在低温下形成液相,但前提条件是三种粉体必须按着一定比例均匀混合。目前烧结助剂复合粉体(MgO-Al2O3-Si O2)的制备方法有很多,最普遍的为球磨混料法,但此方法制备出的粉体均匀性不够,而且团聚明显。为此,本文采用高分子网络法制备混合均匀的MgO-Al2O3-SiO2,并以此为烧结助剂,在常压烧结下制备Al2O3陶瓷材料,这也是本研究的主要特点和创新点。采用高分子网络法制备烧结助剂的复合粉体,主要研究内容包括:水量、交联剂含量、分散剂和煅烧温度对烧结助剂粉体粒度及分布均匀性的影响。还包括烧结温度、保温时间和烧结助剂含量对Al2O3陶瓷的致密性及力学性能的影响。另外还分别对高分子网络法和球磨混料法制备的烧结助剂进行了对比分析。在探索高分子网络法制备MgO-Al2O3-SiO2粉体过程中,以硝酸铝为铝源,正硅酸四乙酯为硅源,硝酸镁为镁源,水量的研究范围为60ml100ml,得到最佳水量为80ml,交联剂的研究范围为0.5g0.9g,得到最佳交联剂的含量为0.6g,在研究分散剂的种类及含量时,得到分散效果最好的分散剂为聚丙烯酸,含量为0.3%,通过TG-DTA分析确定制备MgO-Al2O3-SiO2粉体的煅烧温度为600℃。实验表明,此时获得MgO-Al2O3-SiO2粉体各元素混合均匀,晶粒尺寸大约850nm。在研究常压烧结制备Al2O3陶瓷过程中,将已购买Al2O3粉体和自制MgO-Al2O3-SiO2粉体混合后压力成型,分别在1400℃1600℃温度范围内进行烧结,得出最佳烧结温度为1550℃,在此温度下研究保温时间(2h4h),得到最佳保温时间为3h,在最佳烧结温度和保温时间下研究烧结助剂含量分别为3%、5%、6%、7%、8%和9%,得到最佳烧结助剂含量为8%。此时获得Al2O3陶瓷样品的力学性能最高,抗弯强度和维氏硬度分别为430.2MPa和1416.6MPa。另外,还研究了烧结助剂制备方法(高分子网络法与球磨混料法)对Al2O3陶瓷的组织与性能的影响。结果表明,在相同的烧结温度(1550℃)和保温时间(3h)下,在烧结助剂为5%9%范围内,随着烧结助剂含量的增加,两者的力学性能变化规律基本一致,但是高分子网络法制备的Al2O3陶瓷的力学性能一直高于球磨混料法,因为高分子网络法制备的粉体活性远大于球磨混料法,而且成分分布均匀,晶粒尺寸分布窄,而球磨混料法制备的MgO-Al2O3-Si O2粉体团聚明显,烧结性低,因而力学性能较低。
其他文献
[目的]探讨在不同血压状况下有创血压(IAP)与无创血压(NIBP)监测结果的相关性,为临床正确判断提供依据。[方法]随机选择2015年2月─2018年2月我院113例择期手术病人,采集不同
<正>2018年国内甲醇产能增速加快,装置开工率继续冲高,进口甲醇有利可图,烯烃装置大量投产,新兴下游主导市场,传统下游需求依旧可期。甲醇市场仍将延续2017年的利好行情。装
中职教育重在培养学生的实践操作能力,中职会计教学就更需要意识到对学生实践能力的培养,达到让学生学以致用的主要目标。在中职会计教学红应用体验式教学必能有效促进学生心
本文以众筹项目发起者为主体,以优化众筹融资模式为出发点,深入研究如何优化众筹融资模式,并浅析优化众筹融资模式的价值意义,进而为我国众筹行业的发展提出合理化建议,以促
长期以来人们认为,在对美的认识上,男女之间存在差异,但对此进行详细解释的却并不多见。一项新的研究发现,男性更多地使用右脑处理与关相关的信息,而女性则是使用整个大脑。
期刊
机关青年党员干部是整个机关工作的生力军,增强自身的党性锻炼,不断提高政治理论水平和党性观念、意识,对于加强机关工作和党的建设有着重要作用。我认为,机关青年党员干部
文章从认识当今世界面临的生态危机出发,通过对中等城市新乡市及其下辖县级市居住区的调研,提出优化中小城市居住区环境应该努力的方向,其中水环境规划是居住区环境优化的重
随着经济的快速增长,电力行业不断的变革,电力资源作为一种重要能源形式,在生活生产有着不可取代的地位,电能计量成为电力企业经济、技术发展水平的衡量标准。通讯技术发展及
能源与环境问题已经的成为当今社会越来越突出的一个问题。微网作为一种小型的区域性电力系统,为解决能源与环境问题提供了一种有效的途径。有别于传统的配电网,微网汇集了分
墨子生活在公元前五世纪左右,当时,中国还是一个由许多诸侯国组成的国家。其中楚国是一个大国,宋国是一个小国。当时,一个著名的工匠公输般,为楚国制造了一种称为云梯的新式
期刊