氧化锆/白榴石复合烤瓷材料性能

氧化锆陶瓷 摘要：本文介绍了氧化锆的基本性质、氧化锆超细粉体的制备方法、高性 能氧化锆陶瓷材料的成型工艺以及其在各领域的应用情况。 关键词：氧化锆；高性能陶瓷；制备；应用 材料所处的环境极为复杂，材料损坏引起事故的危险性不断增加，研究与开 发对损坏能自行诊断并具有自修复能力的材料是十分重要而急迫的任务，氧化锆 就是具有这种功能的智能材料！ 一、名称：氧化锆陶瓷，zro2陶瓷，zirconiaceramic 二、种类及特点 纯zro2为白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有hfo2，不易分离。世 界上已探明的锆资源约为1900万吨，氧化锆通常是由锆矿石提纯制得。在常压 下纯zro2共有三种晶态：单斜氧化锆（m-zro2）、四方氧化锆（t-zro2）和立方 氧化锆（c-zro2），上述三种晶型存在于不同的温度范围，并可以相互转化： 单斜（monoclinic

介绍了白榴石的主要物理性质及常用的制备方法,对固相法、熔盐法、共沉淀法、水热法、溶胶凝胶法合成白榴石的工艺和进展进行了评述。分析了制备工艺与白榴石纯度、粒度的关系,以及对牙科烤瓷材料性能的影响.

以纳米白榴石为弥散颗粒,对低温牙科烤瓷材料进行了增强、增韧。运用xrd,sem对白榴石在烤瓷材料中的相组成和显微结构进行分析,并探讨了白榴石添加量对材料强度、硬度和断裂韧性的影响。结果表明:牙科烤瓷材料的抗弯强度、显微硬度和断裂韧性都随纳米白榴石添加量的增加而增大;添加20%(质量分数)白榴石粉体的牙科烤瓷材料具有良好的力学性能,并且能够和ni-cr合金基体达到良好的膨胀系数匹配。

蓝色氧化锆陶瓷

选课课号：(2012-2013-1)-b110344-900132-1选课类型：任选课 《耐火材料》课程论文 题目：氧化锆材料种类及应用 姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 重庆科技学院冶金与材料工程学院中国重庆 氧化锆材料种类及应用 摘要：介绍了各种锆英石耐火制品和高纯氧化锆耐火制品的性能、生产工艺 及应用。 关键词：锆英砂、氧化锆、耐火材料工业应用. 引言： 随着近年我国钢铁生产的高速发展，高炉炉衬用耐火材料取得了很大的进 步，在生产技术、产品品种、质量水平方面，正逐步追赶世界先进水平，取代某 些进口产品，以满足我国炼铁生产发展的需要。 在科技高速发展的形势下，制取耐高温、抗腐蚀、高性能、高效益的新型材料首 先必须解决制取过程中所需要的耐火材料。而熔点高、化学稳定好、高温性能优 良氧化物材料并不多。 锆英石质耐火材料是以天然锆英石砂(zrsio4）为主原料制得的

中光科技实现氧化锆陶瓷插芯生产产业化 本地收藏｜评论｜投稿2009-02-1214:12:52文章来源：慧聪广电网我要分享 导读:中光科技历经七年时间，研发成功了以新材料——氧化锆独特新配方，新装 备——自动化智能控制系统，新技术——双向定位，新工艺——干粉干压为基础的，世界首 创的双向定位干粉干压成型法生产氧化锆陶瓷插芯毛坯，经高温烧结、精加工后成为插芯成 品。它的四个创新技术填补了国内国际的空白，2007年获得了国内多项发明专利 o关键字 o中光科技氧化锆陶瓷插芯 传输光信号的光纤连接器，其核心和基础器件为陶瓷插芯，它起着连接、转换、 数据传输的媒介作用，它是一系列光通信产品的最基本、最重要的无源器件。 制造插芯其原材料要求的是非金属高性能功能陶瓷。插芯精度要求极高，制造工艺十 分复杂、难度极大。为适应光纤连接器及系列光通信产

以y-tzp(氧化钇稳定四方多晶氧化锆)为原料、硝酸锰和硝酸铝为着色剂、peg2000(聚乙二醇2000)为分散剂,采用非均匀沉淀法制备着色剂/氧化锆复合粉体,经成型、烧结后得到黑色氧化锆陶瓷。采用x射线衍射,扫描电子显微镜、x射线荧光分析和透射电子显微镜等对复合粉体和陶瓷的结构和性能进行表征,结果表明:着色剂/氧化锆复合粉体具有核壳结构;氧化锆陶瓷呈亮丽的黑色,显微结构均匀致密、晶粒细小,棱角分明的mnal2o4相均匀分布在氧化锆基体中。与机械混合法相比,非均匀沉淀法缩短了烧结过程中着色剂的传质距离,更易于生成着色相且着色相不易挥发,因此,有望成为一种制备黑色氧化锆陶瓷的新型、高效、节能方法。

以表面包裹玻璃涂层的氧化铝微粉、小尺寸样板晶以及钇稳定四方氧化锆(y-tzp)微粉为原料,在常压下通过样板晶生长制备氧化铝样板晶体积分数为50%的y-tzp/板状氧化铝复相陶瓷,采用机油为润滑剂对比研究了复相陶瓷和3y-tzp陶瓷在不同载荷下的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜和x射线衍射仪观察分析试样磨损表面形貌及其相组成.结果表明,在载荷400n时,3y-tzp陶瓷出现摩擦系数和磨损率突变.在磨损突变前,3y-tzp陶瓷的磨损机理为塑性变形、耕犁和微裂纹,在磨损突变后则以微断裂和晶粒拔出为主.复相陶瓷在试验载荷(100~700n)条件下没有出现磨损突变.与3y-tzp陶瓷相比,在相同载荷下,复相陶瓷的磨损率较低.这是因为复相陶瓷中的氧化铝板晶在三维空间形成了网络骨架,氧化铝样板晶固有的高弹性模量和高热导率抑制了氧化锆马氏体相变,为摩擦热的散失提供了导热通道.

氧化钇稳定氧化锆四方多晶陶瓷的制备工艺和性能研究

在bi2o3-bao-sio2(bibasi)玻璃体系中,分别加入10%(质量分数,下同)、20%和30%mgo骨料制备用作封接材料的复合玻璃。用差热分析仪、扫描电镜和场发射扫描电镜对复合玻璃的热膨胀系数、物相和元素组成进行了分析。结果表明:mgo的加入在一定范围内调整了封接材料的热膨胀性能,提高了复合封料的使用温度;bibasi-10mgo在760℃长期使用呈现玻璃相与mgsio3晶体相长期共存,而bibasi-20mgo和bibasi-30mgo分别在840℃和900℃长期使用呈现玻璃相与mg2sio4晶体相长期共存;通过mgo含量和温度的协同作用,调控了复合封料的结晶速率,获得良好的长期稳定性。

主要研究了氧化锆增韧莫来石(ztm)材料的热循环疲劳特性。结果表明:ztm陶瓷的强度随热循环疲劳次数的增加呈阶梯性下降。压痕的引入降低了结果的分散性,提高了材料的韦伯模数m值;热循环疲劳寿命的实验结果与预测值相符合。

研究了4种氧化钇稳定氧化锆陶瓷在弱酸性环境下的低温时效对力学性能的影响。每种氧化钇稳定氧化锆陶瓷陶瓷材料均分为对照组和时效组,时效组置于80℃、质量分数为4%的醋酸溶液中时效168h。采用x射线衍射分析试片表面单斜相含量,测试试条的三点弯曲强度,用电子显微镜观察试条断口形貌。结果表明,低温时效后4种氧化钇稳定氧化锆陶瓷陶瓷的表面单斜相含量有不同程度的增加,但抗弯强度无显著变化。

将发泡聚苯乙烯小球(epispasticpolystyrene,eps)排列成有序的模板,通过离心成型技术制备孔壁致密、孔径均匀的al2o3-zro2泡沫陶瓷。观察了eps模板的可压缩特性,分析了浆料固相含量对离心成型过程中物质分离现象的影响,研究了不同烧结温度对al2o3-zro2泡沫陶瓷的烧结密度、孔隙率和压缩强度的影响并表征了宏观孔结构和孔壁断面的微观结构。结果表明:用50%(体积分数)固相含量的浆料可制备出孔壁均匀的样品,在样品的不同部位,al2o3和zro2的分布及相对含量基本相同,物质分离现象被很好的抑制。随着烧结温度的从1450℃提高到1600℃,al2o3-zro2泡沫陶瓷的烧结密度增加、孔隙率降低。在1550℃烧结2h,样品的抗压强度可达2.07mpa。

将钛酸铝和板状刚玉按不同比例配合;再经成型、干燥、烧成制备试样。意图获得具有高抗热震性的高温复合材料;然后通过x射线及扫描电镜对试样分别进行相组成分析和微观结构分析,探索研究该复相材料物相组成,显微结构与抗热震性能的相互作用关系。试验结果表明:板状刚玉的引入在试样中形成架状结构,钛酸铝填充其中孔隙,钛酸铝的引入可以抑制板状刚玉晶体的长大,并与板状刚玉相热膨胀失配,产生微裂纹增韧,提高试样的抗热震性能。

在硬脂酸中加入膨胀石墨，用熔融共混法制备了硬脂酸/膨胀石墨复合相变材料，对复合相变材料的微观结构、热性能、稳定性、储放热能力等进行了表征分析，探究了膨胀石墨对硬脂酸结构与性能的影响规律。结果表明：硬脂酸/膨胀石墨复合相变材料结构上是硬脂酸与膨胀石墨的物理结合，未发生化学反应生成其他物质，保持了两者的优良性能；随着膨胀石墨质量的增加，复合相变材料储放热时间减少，热效率提高，稳定性增强，同时相变温度和相变潜热降低。

碳纤维增强陶瓷基复合材料(cfrcmcs)具有良好的高温力学性能和热性能,是航空航天领域非常理想的热结构材料.但cfrcmcs中的碳纤维极易发生氧化,因此cfrcmcs的氧化防护问题一直是cfrcmcs研究的热点.文章对碳纤维改性、基体抗氧化技术、界面层抗氧化技术和表面涂层技术这四种cfrcmcs的抗氧化技术及其原理进行了评述,分析了各类抗氧化技术的特点并对其发展趋势进行了展望.

光纤连接器用氧化锆陶瓷套筒受力分析(图文) 本文采用有限元法计算了光纤连接器插芯插拔过程中，不同条件下氧化锆陶瓷套筒受到的应力状况；采用力学试验机测试了陶瓷套筒的压碎强度。计算及测试结果 显示，插芯在陶瓷套筒中正常插拔时，陶瓷套筒受到的最大应力小于100mpa，而陶瓷套筒的压碎强度一般为10至25公斤，相当于可以承受450至1150mpa 的应力；但当陶瓷套筒受到2公斤的局部集中载荷时，陶瓷套筒受到的应力将达到2000mpa以上，超过陶瓷套筒的强度，而引起陶瓷套筒的破碎。 1．前言 光纤连接器是光纤通信系统中不可缺少的无源器件，主要用于实现系统中设备间、设备与仪表间、设备与光纤 间以及光纤与光纤间的非永久性固定连接。大多数的光纤连接器由三部分组成：两个配合插头（插芯）和一个耦合 套筒。两个插芯装进两根光纤尾端；耦合套筒起对准的作用，套筒

以pf(酚醛树脂)为基体树脂、纳米氧化锆为隔热耐烧蚀填料、高硅氧纤维和海泡石纤维为增强填料,制备了相应的复合材料。考察了纳米氧化锆含量对高硅氧-海泡石纤维/pf复合材料的力学性能、线烧蚀率、比热容和导热系数等影响。结果表明:当w(氧化锆)=5%时,该复合材料的拉伸强度、压缩强度和弯曲强度相对最大;当w(氧化锆)=10%时,该复合材料的线烧蚀率、比热容和导热系数相对最低,隔热性能明显提高。

目的:观察循环加载对wieland及aidite两种牙科氧化锆陶瓷强度的影响。方法:选取相同规格的wieland及aidite两种品牌的牙科氧化锆陶瓷瓷盘,制作20mm×4mm×2mm试件,每种陶瓷20个试件,各随机分为4组(n=5)分别进行0、103、104、105次循环加载,加载后测试试件弯曲强度的变化;利用curveexpert软件拟合曲线,得出弯曲强度变化规律,并对数据进行weibull分析。结果:循环后两种陶瓷材料的三点弯曲强度均呈下降趋势;其中wieland陶瓷三点弯曲强度组间无显著差异(p>0.05),adite陶瓷三点弯曲强度105组与未加载组及103加载组比较强度下降明显(p<0.05)。curveexpert曲线拟合结果可见材料初始受载荷影响较小,一定循环次数加载后,强度会迅速下降,直至失效。weibull分析结果表明经过循环后两种陶瓷weibull模数呈先上升后下降趋势,特征强度呈下降趋势。结论:循环疲劳会降低氧化锆陶瓷材料的强度,随循环次数的增加,强度逐渐下降,至一定循环次数后,强度迅速下降,导致失效。

为了解决磨削过程中砂轮因磨损钝化而频繁修整,从而使磨削效率降低的问题,采用了一种磨粒高出露的钎焊砂轮。自制了粗粒度钎焊金刚石砂轮,砂轮制成后对其进行了预修整,减小了砂轮表面磨粒出露高度的不平度,然后对氧化锆材料进行了磨削实验,在磨削实验的过程中无需对砂轮进行再修整,砂轮磨削性能稳定。实验证明,这种砂轮磨削质量可靠,达到了较理想的磨削效果。

采用ａｇ－ｃｕ－ｔｉ活性钎料，研究了氧化锆陶瓷与１ｃｒ１８ｎｉ９ｔｉ不锈钢的钎焊，探讨了软性中间层ｃｕ对接头强度的影响规律，分析了陶瓷与钎料的界面反应，结果表明：陶瓷与钎料间存在一明显反应层，厚度约为４．４μｍ，反应产物为δ－ｔｉｏ和γ－ａｇｔｉ３，并按ｚｒｏ２／δ－ｔｉｏ／δ－ｔｉｏ＋γ－ａｇｔｉ３／ａｇ－ｃｕ呈层状过渡分布，中间层ｃｕ对陶瓷与不锈钢钎焊接头强度有很大的影响，当厚度合适时，ｃｕ通

以氧化锆(zro2)粉为主要原料,氧化铝(al2o3)粉和氧化钇(y2o3)粉为烧结助剂,采用有机泡沫浸渍工艺制备出高性能氧化锆泡沫陶瓷过滤板。研究了烧成温度和保温时间对样品容重、抗热震性和抗压强度的影响。采用万能试验机、综合热分析仪、x射线衍射仪、扫描电镜等对样品性能进行了表征。实验结果表明,当烧成温度为1580℃,保温时间为120min时,制备的氧化锆泡沫陶瓷过滤板性能最佳,其容重为0.452g/cm3,抗热震性为12次,抗压强度为1.56mpa。