Al 2 O 3 /ZrO 2 /Er 3 Al 5 O 12 復(fù)相粉體與共晶陶瓷的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-28 18:40
高溫復(fù)相氧化物陶瓷Al2O3/ZrO2/Ln2O3(Ln為鑭系元素,Y)具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐氧化和高抗蠕變等優(yōu)異性能,有望成為新一代高溫結(jié)構(gòu)材料。定向凝固法制備的氧化物共晶陶瓷尺寸大多在厘米級(jí)以下,布里奇曼法適合制備較大尺寸的共晶陶瓷塊體,但材料的微觀組織粗大,一般相層間距大于10μm,強(qiáng)度較低。本文采用高溫熔凝法制備Al2O3/ZrO2/EAG共晶陶瓷,主要研究保溫時(shí)間、保溫溫度、等溫凝固及Y元素的引入對(duì)共晶陶瓷微觀組織及維氏硬度的影響規(guī)律,成功制備出了相層間距為微米量級(jí)、組織均勻的大尺寸共晶陶瓷塊體。采用化學(xué)共沉淀法制備Al2O3/ZrO2/EAG共晶成分復(fù)相粉體,采用稀氨水作為沉淀劑獲得了分散性良好、尺寸為20nm左右的前驅(qū)體。對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行煅燒,隨著煅燒溫度的升高,粉體粒徑不斷增大。1300oC煅燒2h后復(fù)相粉體的物相為α–Al2O
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氧化物共晶陶瓷概述
1.2.1 氧化物共晶陶瓷的分類
1.2.2 AEZ共晶體系及各相簡(jiǎn)介
1.2.3 氧化物共晶陶瓷的制備方法
1.2.4 氧化物共晶陶瓷組織形貌及晶體生長(zhǎng)機(jī)理
1.2.5 氧化物共晶陶瓷的力學(xué)性能及高溫穩(wěn)定性
1.3 復(fù)相陶瓷粉體的制備
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料和研究方法
2.1 試驗(yàn)用原材料
2.2 化學(xué)共沉淀法制備納米復(fù)相粉體
2.3 AEZ復(fù)相陶瓷熱壓燒結(jié)制備工藝
2.4 AEZ(Y)共晶陶瓷高溫熔凝法制備工藝
2.5 材料的組織結(jié)構(gòu)分析
2.5.1 XRD物相分析
2.5.2 掃描電鏡及 EDS 能譜分析
2.5.3 透射電鏡分析
2.5.4 TG–DTA熱分析
2.6 材料的基本性能測(cè)試
2.6.1 致密度測(cè)定
2.6.2 維氏硬度
第三章 納米AE(Y)Z復(fù)相粉體制備及表征
3.1 引言
3.2 沉淀劑為尿素制備AEZ前驅(qū)粉體
3.3 沉淀劑為氨水制備AEZ前驅(qū)粉體
3.4 化學(xué)共沉淀制備AE(Y)Z復(fù)相前驅(qū)粉體
3.5 本章小結(jié)
第四章 AE(Y)Z共晶陶瓷的制備及組織性能表征
4.1 熱壓燒結(jié)AE(Y)Z復(fù)相陶瓷的組織性能表征
4.1.1 熱壓燒結(jié)AE(Y)Z復(fù)相陶瓷的物相分析
4.1.2 熱壓燒結(jié)AE(Y)Z復(fù)相陶瓷的組織形貌分析
4.1.3 熱壓燒結(jié)AE(Y)Z復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能分析
4.2 不同保溫溫度制備AEZ共晶陶瓷的組織性能分析
4.2.1 不同保溫溫度制備AEZ共晶陶瓷的物相分析
4.2.2 不同保溫溫度制備AEZ共晶陶瓷的組織形貌分析
4.2.3 不同保溫溫度制備AEZ共晶陶瓷的力學(xué)性能分析
4.3 不同保溫時(shí)間制備AEZ共晶陶瓷的組織性能分析
4.3.1 不同保溫時(shí)間制備AEZ共晶陶瓷的物相分析
4.3.2 不同保溫時(shí)間制備AEZ共晶陶瓷的組織形貌分析
4.4 等溫凝固制備AEZ共晶陶瓷的組織性能分析
4.4.1 等溫凝固制備AEZ共晶陶瓷的物相分析
4.4.2 等溫凝固制備AEZ共晶陶瓷的組織形貌分析
4.4.3 等溫凝固制備AEZ共晶陶瓷的力學(xué)性能分析
4.5 AEZ共晶陶瓷的組織熱穩(wěn)定性
4.5.1 燒結(jié)復(fù)相AEZ陶瓷的組織熱穩(wěn)定性
4.5.2 高溫熔凝制備的AEZ共晶陶瓷的組織熱穩(wěn)定性
4.5.3 等溫熔凝制備的共晶陶瓷的組織熱穩(wěn)定性
4.6 AE(Y)Z偏共晶陶瓷的組織性能研究
4.6.1 Y_2O_3含量不同的AE(Y)Z偏共晶陶瓷的物相分析
4.6.2 1770℃熔凝制備AE(Y)Z偏共晶陶瓷的組織性能分析
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于高溫熔凝法Al2O3/ZrO2/YAG共晶陶瓷顯微組織演變規(guī)律[J]. 付雪松,孫胃濤,韓文波,李康,陳國(guó)清,周文龍. 材料工程. 2017(02)
[2]納米Al2O3/GdAlO3共晶陶瓷復(fù)合粉體的醇-水加熱法制備與表征[J]. 馬永輝,王玉金,歐陽(yáng)家虎,周玉,王博. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(08)
[3]納米氧化鋁的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 蔣清民,智紅梅,楊梅,董德勝,陳金身. 金剛石與磨料磨具工程. 2014(03)
[4]氧化物共晶陶瓷定向凝固研究進(jìn)展[J]. 張軍,劉林,蘇海軍,傅恒志. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(07)
[5]表面活性劑輔助水熱-熱分解法制備介孔氧化鋁纖維[J]. 朱振峰,孫洪軍,劉輝,楊冬,張建權(quán),郭麗英. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2009(05)
[6]激光快速熔凝Al2O3/YAG共晶陶瓷的制備與組織[J]. 蘇海軍,張軍,劉林,傅恒志. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(07)
[7]氧化鋯相變穩(wěn)定機(jī)制的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 陳守剛,尹衍升,周春華,趙同廣. 硅酸鹽通報(bào). 2004(03)
[8]Al2O3/YAG共晶自生復(fù)合陶瓷的激光熔凝實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張軍,蘇海軍,劉林. 航空材料學(xué)報(bào). 2003(S1)
[9]α-Al2O3的晶體結(jié)構(gòu)與價(jià)電子結(jié)構(gòu)[J]. 譚訓(xùn)彥,王昕,尹衍升,劉英才,張金升,孟繁琴. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2002(S1)
[10]氧化鋁-氧化鋯復(fù)合陶瓷粉體的水熱法制備及高溫灼燒處理[J]. 田明原,施爾畏,王步國(guó),李汶軍,仲維卓,郭景坤. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 1998(06)
博士論文
[1]尿素沉淀法Y2O3納米粉體微結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)制及其在YAG透明陶瓷制備中的應(yīng)用[D]. 秦海明.山東大學(xué) 2013
[2]Sm2O3微晶的水熱與溶劑熱法制備工藝、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究[D]. 殷立雄.陜西科技大學(xué) 2012
[3]α-Al2O3形成過(guò)程顯微結(jié)構(gòu)演變及其調(diào)控[D]. 陳瑋.中南大學(xué) 2010
[4]釓鋁酸鹽基發(fā)光材料的組合芯片法研究[D]. 羅嵐.南昌大學(xué) 2008
碩士論文
[1]共晶成分Al2O3-ZrO2復(fù)相陶瓷的制備與超塑成形[D]. 杜巍.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3682184
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氧化物共晶陶瓷概述
1.2.1 氧化物共晶陶瓷的分類
1.2.2 AEZ共晶體系及各相簡(jiǎn)介
1.2.3 氧化物共晶陶瓷的制備方法
1.2.4 氧化物共晶陶瓷組織形貌及晶體生長(zhǎng)機(jī)理
1.2.5 氧化物共晶陶瓷的力學(xué)性能及高溫穩(wěn)定性
1.3 復(fù)相陶瓷粉體的制備
1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料和研究方法
2.1 試驗(yàn)用原材料
2.2 化學(xué)共沉淀法制備納米復(fù)相粉體
2.3 AEZ復(fù)相陶瓷熱壓燒結(jié)制備工藝
2.4 AEZ(Y)共晶陶瓷高溫熔凝法制備工藝
2.5 材料的組織結(jié)構(gòu)分析
2.5.1 XRD物相分析
2.5.2 掃描電鏡及 EDS 能譜分析
2.5.3 透射電鏡分析
2.5.4 TG–DTA熱分析
2.6 材料的基本性能測(cè)試
2.6.1 致密度測(cè)定
2.6.2 維氏硬度
第三章 納米AE(Y)Z復(fù)相粉體制備及表征
3.1 引言
3.2 沉淀劑為尿素制備AEZ前驅(qū)粉體
3.3 沉淀劑為氨水制備AEZ前驅(qū)粉體
3.4 化學(xué)共沉淀制備AE(Y)Z復(fù)相前驅(qū)粉體
3.5 本章小結(jié)
第四章 AE(Y)Z共晶陶瓷的制備及組織性能表征
4.1 熱壓燒結(jié)AE(Y)Z復(fù)相陶瓷的組織性能表征
4.1.1 熱壓燒結(jié)AE(Y)Z復(fù)相陶瓷的物相分析
4.1.2 熱壓燒結(jié)AE(Y)Z復(fù)相陶瓷的組織形貌分析
4.1.3 熱壓燒結(jié)AE(Y)Z復(fù)相陶瓷的力學(xué)性能分析
4.2 不同保溫溫度制備AEZ共晶陶瓷的組織性能分析
4.2.1 不同保溫溫度制備AEZ共晶陶瓷的物相分析
4.2.2 不同保溫溫度制備AEZ共晶陶瓷的組織形貌分析
4.2.3 不同保溫溫度制備AEZ共晶陶瓷的力學(xué)性能分析
4.3 不同保溫時(shí)間制備AEZ共晶陶瓷的組織性能分析
4.3.1 不同保溫時(shí)間制備AEZ共晶陶瓷的物相分析
4.3.2 不同保溫時(shí)間制備AEZ共晶陶瓷的組織形貌分析
4.4 等溫凝固制備AEZ共晶陶瓷的組織性能分析
4.4.1 等溫凝固制備AEZ共晶陶瓷的物相分析
4.4.2 等溫凝固制備AEZ共晶陶瓷的組織形貌分析
4.4.3 等溫凝固制備AEZ共晶陶瓷的力學(xué)性能分析
4.5 AEZ共晶陶瓷的組織熱穩(wěn)定性
4.5.1 燒結(jié)復(fù)相AEZ陶瓷的組織熱穩(wěn)定性
4.5.2 高溫熔凝制備的AEZ共晶陶瓷的組織熱穩(wěn)定性
4.5.3 等溫熔凝制備的共晶陶瓷的組織熱穩(wěn)定性
4.6 AE(Y)Z偏共晶陶瓷的組織性能研究
4.6.1 Y_2O_3含量不同的AE(Y)Z偏共晶陶瓷的物相分析
4.6.2 1770℃熔凝制備AE(Y)Z偏共晶陶瓷的組織性能分析
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于高溫熔凝法Al2O3/ZrO2/YAG共晶陶瓷顯微組織演變規(guī)律[J]. 付雪松,孫胃濤,韓文波,李康,陳國(guó)清,周文龍. 材料工程. 2017(02)
[2]納米Al2O3/GdAlO3共晶陶瓷復(fù)合粉體的醇-水加熱法制備與表征[J]. 馬永輝,王玉金,歐陽(yáng)家虎,周玉,王博. 人工晶體學(xué)報(bào). 2015(08)
[3]納米氧化鋁的制備及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 蔣清民,智紅梅,楊梅,董德勝,陳金身. 金剛石與磨料磨具工程. 2014(03)
[4]氧化物共晶陶瓷定向凝固研究進(jìn)展[J]. 張軍,劉林,蘇海軍,傅恒志. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(07)
[5]表面活性劑輔助水熱-熱分解法制備介孔氧化鋁纖維[J]. 朱振峰,孫洪軍,劉輝,楊冬,張建權(quán),郭麗英. 無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2009(05)
[6]激光快速熔凝Al2O3/YAG共晶陶瓷的制備與組織[J]. 蘇海軍,張軍,劉林,傅恒志. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(07)
[7]氧化鋯相變穩(wěn)定機(jī)制的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 陳守剛,尹衍升,周春華,趙同廣. 硅酸鹽通報(bào). 2004(03)
[8]Al2O3/YAG共晶自生復(fù)合陶瓷的激光熔凝實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張軍,蘇海軍,劉林. 航空材料學(xué)報(bào). 2003(S1)
[9]α-Al2O3的晶體結(jié)構(gòu)與價(jià)電子結(jié)構(gòu)[J]. 譚訓(xùn)彥,王昕,尹衍升,劉英才,張金升,孟繁琴. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2002(S1)
[10]氧化鋁-氧化鋯復(fù)合陶瓷粉體的水熱法制備及高溫灼燒處理[J]. 田明原,施爾畏,王步國(guó),李汶軍,仲維卓,郭景坤. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 1998(06)
博士論文
[1]尿素沉淀法Y2O3納米粉體微結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)制及其在YAG透明陶瓷制備中的應(yīng)用[D]. 秦海明.山東大學(xué) 2013
[2]Sm2O3微晶的水熱與溶劑熱法制備工藝、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究[D]. 殷立雄.陜西科技大學(xué) 2012
[3]α-Al2O3形成過(guò)程顯微結(jié)構(gòu)演變及其調(diào)控[D]. 陳瑋.中南大學(xué) 2010
[4]釓鋁酸鹽基發(fā)光材料的組合芯片法研究[D]. 羅嵐.南昌大學(xué) 2008
碩士論文
[1]共晶成分Al2O3-ZrO2復(fù)相陶瓷的制備與超塑成形[D]. 杜巍.大連理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):3682184
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