杜闫:凝胶-发泡法制备Al2O3及ZrO2/Al2O3多孔陶瓷的显微结构及性能研究论文

杜闫:凝胶-发泡法制备Al2O3及ZrO2/Al2O3多孔陶瓷的显微结构及性能研究论文

本文主要研究内容

作者杜闫(2019)在《凝胶-发泡法制备Al2O3及ZrO2/Al2O3多孔陶瓷的显微结构及性能研究》一文中研究指出:本文以Al2O3粉和ZrO2粉为原料,以天然提取物海藻酸钠为凝胶体系,以十二烷基磺酸钠为表面活性剂,采用凝胶-发泡法和无压烧结方法制备Al2O3多孔陶瓷以及ZrO2/Al2O3多孔陶瓷。采用旋转粘度计研究浆料的粘度,利用Waring lender搅拌法研究表面活性剂的起泡性和稳泡性,采用红外光谱仪分析研究海藻酸钠凝胶体系的固化机制,采用扫描电镜观察Al2O3多孔陶瓷以及ZrO2/Al2O3多孔陶瓷坯体和烧结体的显微组织结构;利用X射线衍射仪分析了陶瓷烧结体的物相组成;利用万能力学试验机测试多孔陶瓷坯体和烧结体的力学性能。分别研究了分散剂含量、pH值、固相含量、发泡剂含量以及ZrO2含量对浆料性能、坯体及烧结体显微结构与力学性能的影响,以及不同烧结温度对ZrO2/Al2O3多孔陶瓷的力学性能及显微组织结构的影响规律。实验结果表明,以海藻酸钠为有机单体制备Al2O3多孔陶瓷以及ZrO2/Al2O3多孔陶瓷时,海藻酸钠与二价阳离子(Ca2+)结合,形成三维网状结构,将陶瓷粉体以及泡沫原位固定实现多孔陶瓷的成型。MgO+TiO2烧结助剂使多孔陶瓷实现液相烧结,TiO2与Al2O3形成固溶体,促进烧结进程,MgO与Al2O3形成镁铝尖晶石(MgAl2O4),可抑制晶粒的异常长大,促进多孔陶瓷支撑体的致密化,改善材料的力学性能。Al2O3浆料的发泡性能和稳泡性能随发泡剂含量的增加先增大后减小。浆料的粘度随固相含量的增加而增大,随pH值的增大而减小,随分散剂含量的增加先减小后增大,并对发泡剂的起泡性和稳泡性、多孔陶瓷坯体及烧结体的气孔率、显微结构以及力学性能有影响。Al2O3多孔陶瓷坯体显微结构均匀,存在大量的通孔,气孔率随固相含量及发泡剂含量的升高先增大后减小,抗压强度先减小后增大。Al2O3多孔陶瓷烧结体中存在结构均匀的开气孔,孔支撑体结构均匀致密,保证多孔陶瓷的强度。在固相含量为25 vol.%、发泡剂含量为3.0 wt.%、分散剂含量为0.4 wt.%、pH值为12条件下,Al2O3多孔陶瓷的气孔率最大。ZrO2/Al2O3多孔陶瓷的制备中,随着ZrO2含量的增加,浆料的粘度增大,坯体的气孔率减小,抗压强度增大,烧结体收缩率减小。随烧结温度的升高,陶瓷的收缩率增大,气孔率明显减小。固相含量为25 vol.%、ZrO2含量为15 wt.%、烧结温度为1350℃时,ZrO2/Al2O3多孔陶瓷的气孔率和强度达到最优值。与Al2O3多孔陶瓷相比,ZrO2/Al2O3多孔陶瓷气孔率减小,但抗压强度和抗热震性能明显提升。

Abstract

ben wen yi Al2O3fen he ZrO2fen wei yuan liao ,yi tian ran di qu wu hai zao suan na wei ning jiao ti ji ,yi shi er wan ji huang suan na wei biao mian huo xing ji ,cai yong ning jiao -fa pao fa he mo ya shao jie fang fa zhi bei Al2O3duo kong tao ci yi ji ZrO2/Al2O3duo kong tao ci 。cai yong xuan zhuai nian du ji yan jiu jiang liao de nian du ,li yong Waring lenderjiao ban fa yan jiu biao mian huo xing ji de qi pao xing he wen pao xing ,cai yong gong wai guang pu yi fen xi yan jiu hai zao suan na ning jiao ti ji de gu hua ji zhi ,cai yong sao miao dian jing guan cha Al2O3duo kong tao ci yi ji ZrO2/Al2O3duo kong tao ci pi ti he shao jie ti de xian wei zu zhi jie gou ;li yong Xshe xian yan she yi fen xi le tao ci shao jie ti de wu xiang zu cheng ;li yong mo neng li xue shi yan ji ce shi duo kong tao ci pi ti he shao jie ti de li xue xing neng 。fen bie yan jiu le fen san ji han liang 、pHzhi 、gu xiang han liang 、fa pao ji han liang yi ji ZrO2han liang dui jiang liao xing neng 、pi ti ji shao jie ti xian wei jie gou yu li xue xing neng de ying xiang ,yi ji bu tong shao jie wen du dui ZrO2/Al2O3duo kong tao ci de li xue xing neng ji xian wei zu zhi jie gou de ying xiang gui lv 。shi yan jie guo biao ming ,yi hai zao suan na wei you ji chan ti zhi bei Al2O3duo kong tao ci yi ji ZrO2/Al2O3duo kong tao ci shi ,hai zao suan na yu er jia yang li zi (Ca2+)jie ge ,xing cheng san wei wang zhuang jie gou ,jiang tao ci fen ti yi ji pao mo yuan wei gu ding shi xian duo kong tao ci de cheng xing 。MgO+TiO2shao jie zhu ji shi duo kong tao ci shi xian ye xiang shao jie ,TiO2yu Al2O3xing cheng gu rong ti ,cu jin shao jie jin cheng ,MgOyu Al2O3xing cheng mei lv jian jing dan (MgAl2O4),ke yi zhi jing li de yi chang chang da ,cu jin duo kong tao ci zhi cheng ti de zhi mi hua ,gai shan cai liao de li xue xing neng 。Al2O3jiang liao de fa pao xing neng he wen pao xing neng sui fa pao ji han liang de zeng jia xian zeng da hou jian xiao 。jiang liao de nian du sui gu xiang han liang de zeng jia er zeng da ,sui pHzhi de zeng da er jian xiao ,sui fen san ji han liang de zeng jia xian jian xiao hou zeng da ,bing dui fa pao ji de qi pao xing he wen pao xing 、duo kong tao ci pi ti ji shao jie ti de qi kong lv 、xian wei jie gou yi ji li xue xing neng you ying xiang 。Al2O3duo kong tao ci pi ti xian wei jie gou jun yun ,cun zai da liang de tong kong ,qi kong lv sui gu xiang han liang ji fa pao ji han liang de sheng gao xian zeng da hou jian xiao ,kang ya jiang du xian jian xiao hou zeng da 。Al2O3duo kong tao ci shao jie ti zhong cun zai jie gou jun yun de kai qi kong ,kong zhi cheng ti jie gou jun yun zhi mi ,bao zheng duo kong tao ci de jiang du 。zai gu xiang han liang wei 25 vol.%、fa pao ji han liang wei 3.0 wt.%、fen san ji han liang wei 0.4 wt.%、pHzhi wei 12tiao jian xia ,Al2O3duo kong tao ci de qi kong lv zui da 。ZrO2/Al2O3duo kong tao ci de zhi bei zhong ,sui zhao ZrO2han liang de zeng jia ,jiang liao de nian du zeng da ,pi ti de qi kong lv jian xiao ,kang ya jiang du zeng da ,shao jie ti shou su lv jian xiao 。sui shao jie wen du de sheng gao ,tao ci de shou su lv zeng da ,qi kong lv ming xian jian xiao 。gu xiang han liang wei 25 vol.%、ZrO2han liang wei 15 wt.%、shao jie wen du wei 1350℃shi ,ZrO2/Al2O3duo kong tao ci de qi kong lv he jiang du da dao zui you zhi 。yu Al2O3duo kong tao ci xiang bi ,ZrO2/Al2O3duo kong tao ci qi kong lv jian xiao ,dan kang ya jiang du he kang re zhen xing neng ming xian di sheng 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自哈尔滨理工大学的杜闫,发表于刊物哈尔滨理工大学2019-07-29论文,是一篇关于凝胶发泡法论文,海藻酸钠论文,多孔陶瓷论文,显微结构论文,哈尔滨理工大学2019-07-29论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自哈尔滨理工大学2019-07-29论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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