一、Al_2O_3陶瓷粉料的喷雾干燥工艺要点(论文文献综述)
楚肖莉[1](2021)在《硅油基高导热热界面材料制备及性能研究》文中研究指明热界面材料(TIM)是一类用于填充产热元件和散热元件接触空隙的材料,对各类电子器件快速散热和维持其工作稳定具有重要意义。与其它种类的TIM相比,流动态的绝缘导热硅脂与接触面的润湿性能更好,拥有更低的热阻,绝缘性能使其在电子和电气等特殊领域被广泛应用。本文制备了BN和Al2O3两种填料掺杂的一系列导热硅脂,主要研究了绝缘导热硅脂的导热性能。首先使用喷雾干燥技术,通过研究影响粒子成型的因素,制成了两种不同粒径的球形BN粒子,制备了球形BN填充的导热硅脂。然后通过熔盐法制备了分散性良好、厚度均匀的片状Al2O3,并制备了片状Al2O3填充的导热硅脂、片状Al2O3和球形BN混合填充的导热硅脂。最后,用不同粒径的微米Al2O3制成了Al2O3导热膏,以及混合粒径的微米Al2O3导热膏的导热系数。将纳米Al2O3在高温下烧结产生了枝化结构,添加到微米Al2O3导热膏中,并测定了这些Al2O3导热膏的热性能。1.以h-BN、PVA(聚乙烯醇)、SDBS(十二烷基苯磺酸钠)等为原料,通过球磨和喷雾干燥、烧结三个步骤,制备出了两种不同粒径的球形BN,研究了不同球磨时间对片状BN尺寸的影响,不同PVA含量对球形BN成型的影响、浆液浓度对球形BN粒径的影响,并对制得的球形BN做了红外和XRD表征。通过熔盐法,以Al2(SO4)3、Na2CO3、Na2SO4等为原料,制备出了分散性良好的片状α-Al2O3,并对片状α-Al2O3进行了一系列的表征测试。研究表明,球磨36 h的片状BN分散效果最好,1 wt%含量的PVA能制备出球形度较好的BN粒子,浆液浓度越高,BN粒径越大。对球形BN的粒径分布统计表明,两种球形BN的平均粒径分别为3.02μm和3.65μm。对球形BN的红外和XRD表征,说明球形BN具有良好的结晶性。片状Al2O3表面平整、厚度均匀且结晶性好。2.将自制的球形BN和片状Al2O3作为导热膏的导热填料,制备了一系列的BN导热膏和Al2O3导热膏,并对导热膏的导热系数、总热阻和接触热阻等进行了测量,并用两种导热模型解释了球形BN填充的导热硅脂的导热系数随掺量的变化情况。实验结果表明,两种粒径不同的球形BN导热膏的导热系数比片状BN的导热系数好,在低掺量时二号球形BN填充的导热硅脂的导热系数更接近Maxwell-Eucken模型的模拟值,在高掺量时,导热系数更接近Agari模型的预测值。两种不同粒径的球形BN对导热膏导热系数的提高效果不同,在粒径较小的导热膏中获得了更好的导热系数1.179 W/(m·K)。使用KH550和KH570两种硅烷偶联剂对球形Al2O3改性可以提高导热膏的导热系数。将片状Al2O3与一号球形BN混合使用,两种不同种类的粒子间产生协同作用,在Al2O3含量为50 vol%时获得了导热系数为1.53 W/(m·K)的片状Al2O3/球形BN导热膏。3.使用不同粒径和形貌的Al2O3粒子作为二甲基硅油的填充材料,制备了不同固含量的导热膏。首先研究了二甲基硅油的粘度对导热系数的影响,接着探究了5μm、10μm、20μm、40μm四种球形Al2O3的粒径对导热系数的影响,然后研究了微米球形Al2O3粒径复配对导热系数的影响,最后采用高温烧结的枝状纳米Al2O3为填料,并将枝状纳米Al2O3与球形微米Al2O3复配制备了导热硅脂。实验证明,使用粘度高的二甲基硅油可以提高导热硅脂的导热系数,当10μm Al2O3含量为60vol%时导热膏的导热系数为1.318 W/(m·K),粒径复配的Al2O3导热膏中,当40μm:5μm=4:1时导热系数达到1.339 W/(m·K),使用微纳米Al2O3复配的导热膏导热系数为1.367 W/(m·K)。
杜苗凤[2](2020)在《凝胶注模结合冷等静压成型氧化铝工艺研究》文中指出作为湿法成型工艺中的一种,凝胶注模成型技术将有机高分子聚合理论与传统注浆成型相结合,在成型形状复杂、尺寸不受限制的陶瓷制件领域有非常大的优势。一般情况下,高致密度陶瓷坯体更易制得高致密度陶瓷件,这在凝胶注模成型工艺中就要求陶瓷浆料的固相含量应尽可能地高,但固相含量的升高会导致浆料的粘度增大,流动性变差,使后期浇注困难,增大引入缺陷的几率,尤其在浇注薄壁大尺寸或复杂形状制件时难度更大,更容易在坯体中形成大气孔等缺陷,最终影响陶瓷制件的性能。与固相含量较高的浆料相比,固相含量较低的浆料粘度小,流动性好,制备难度低,可极大程度上降低坯体中出现大气孔等缺陷的可能性。而对于低固相含量浆料制得陶瓷坯体致密度低的问题,可以利用冷等静压各向一致的等静压力来补足,并有效解决坯体的不均匀问题。成型工艺的探索依托于材料,而Al2O3陶瓷材料因其力学性能高、耐磨、耐高温、耐化学腐蚀且原料价格低廉等优点,在航空航天、耐磨件等工程领域具有广阔的应用前景,因此本文选择该材料作为研究对象进行凝胶注模结合冷等静压工艺的研究。本文以原料、坯体和烧结体为三大支点,研究凝胶注模结合冷等静压成型工艺。选用三种特性各异的国产Al2O3粉料为原料,凝胶注模工艺为成型方法,研究原料对浆料性能和坯体性能的影响,探讨原料、浆料、坯体三者之间的影响效应,提出凝胶注模用Al2O3原料的筛选原则或方法;以Al2O3坯体为研究对象,研究冷等静压后处理工艺参数对坯体性能和烧结体致密度的影响规律;以Al2O3陶瓷的致密度为评价指标,说明该工艺成型致密Al2O3陶瓷的可行性。研究结果表明:Al2O3粉料本身的分散状态对凝胶注模用浆料、坯体和烧结体的性能有非常重要的影响,尤其是当粉料粒径达到纳米级时极易形成团聚体,团聚体会使得陶瓷浆料的流变性变差,坯体的致密度减小、结构均匀性变差,烧结体的致密度减小。粒径小、窄粒度分布、分散性良好的粉料是制得致密度高、结构均匀烧结体的前提条件。Al2O3浆料的粘度随固相含量的升高而增大。随着分散剂添加量的增多或球磨时间的延长,Al2O3浆料的粘度呈现先减小后增大的变化趋势,存在一个分散剂的最优添加量、球磨时间的最优范围使得陶瓷浆料的粘度最小,流变性最好。随着保压时间的延长,Al2O3坯体的密度呈现先增大后趋于平缓的变化趋势,当保压时间大于5min时,Al2O3坯体的相对密度基本不再发生变化。在0~500MPa之间,随着冷等静压压力的升高,Al2O3坯体的相对密度增大,当压力升高至500MPa时,坯体仍处于致密化的第二阶段。随着冷等静压压力的升高,Al2O3坯体的抗压强度呈现先增大后基本不变的趋势,当冷等静压压力达到350MPa时,强度就达到一个相对较大的值。冷等静压后处理不仅可减小由固化过程带来的不利影响,显着提高坯体的宏观结构均匀性,而且可以通过将坯体内部的大气孔转移到表面上来,由此达到消除内部缺陷的目的。随着冷等静压压力的升高,Al2O3陶瓷的密度呈现先增大后保持不变后减小的变化趋势,当压力达到350MPa时,相对密度增至极大值。相比传统高固相含量凝胶注模成型工艺,低固相含量(45vol%)凝胶注模结合冷等静压成型工艺制得的Al2O3陶瓷的致密度更高,为致密Al2O3陶瓷制件的成型提供了一种新思路。
杨菲[3](2020)在《多孔陶瓷基ZnO纳米棒阵列的制备及压电光催化性能研究》文中认为ZnO氧化还原能力强、光化学性质稳定、制备工艺简单,且兼具压电和光电特性,但其在降解污染物过程中光生载流子分离效率低且难以回收。将ZnO纳米棒生长在多孔陶瓷内壁表面,利用水流在三维多孔结构中复杂流动产生的能量冲击导致ZnO纳米棒变形,形成周期性内建电场,来持续分离光生载流子,可以提高其光催化性能,同时解决了 ZnO的回收问题。为此,本文采用水热法分别在具有小而密、规则孔道的Al2O3直通孔陶瓷和具有不规则孔道结构的ZrO2泡沫陶瓷表面上生长ZnO纳米棒阵列(Nanorod arrays,以下简称NRs),借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段分析观察ZnO NRs的组成和微观形貌。通过调节搅拌速率,分析水流在两种多孔结构中的流动状态,探究光催化性能的变化规律,揭示不同载体中水的流动状态引起ZnO纳米棒变形、提高其光催化性能的机理。以5wt%的Al2O3为原料、以叔丁醇溶液为溶剂,采用海藻酸钠离子凝胶法制备Al2O3直通孔陶瓷,所得样品具有小而密的气孔结构和高的比表面积,孔径分布在100-200μm,并且孔壁薄、强度高,横截面上孔结构高度有序排列,开口气孔率达到80%以上。以此为基体采用水热法生长ZnO NRs,当浸蘸ZnO籽晶溶液的次数为600次时,ZnO纳米棒的长径比适中,与陶瓷基体的孔径相适应;随着搅拌速率提高,ZnO NRs/Al2O3直通孔陶瓷对MO溶液的降解效率也随之增大,证明Al2O3直通孔陶瓷小孔薄壁的多孔结构能够提高ZnO NRs压电光催化活性;在AgNO3浓度为0.02mol/L所制备的Ag/ZnO NRs/Al2O3直通孔陶瓷,其光催化性能相对于未负载的ZnO NRs提高了 36%。采用水热法在不规则孔道结构的商用ZrO2泡沫陶瓷上生长ZnO NRs,研究了在泡沫陶瓷上浸蘸不同次数的籽晶溶液对ZnO形貌的影响,分析了水流冲击力对ZnO NRs/ZrO2泡沫陶瓷光催化性能的作用机理。结果表明,浸蘸ZnO籽晶溶液的次数为200次时,纳米棒之间的间隙适中,长度均匀;搅拌速率的提升有利于促进ZnO NRs载流子的分离与迁移,转速为1000rpm时ZnO NRs/ZrO2泡沫陶瓷对甲基橙(Methyl Orange,简称MO)溶液的降解率最高,可达到70%;与二维导电玻璃片(FTO)基体和Al2O3直通孔陶瓷基体相比,ZrO2泡沫陶瓷复杂又曲折的三维空间连通气孔结构、不规则的弧面构造更有助于改变水流状态,其不规则的多孔弧面构造内会形成能量大小不同的涡流,可以与ZnO NRs频繁接触碰撞更大限度地激发其压电特性,促使光生载流子的分离,大幅提升ZnO NRs的压电光催化活性。
李超[4](2020)在《超细氧化铝粉体的控制合成及其应用》文中研究表明超细氧化铝具有耐高温、绝缘性能强、耐腐蚀、高导热、抗EUV、较大的比表面积、高强度等优良的物化性能,因此被广泛应用于陶瓷、医学、微电子、军工、电气机械、石油化工等行业,而随着这些行业的迅速发展,材料市场对于超细氧化铝粉体的需求越来越多,这将促使超细氧化铝的生产量和需求量进一步增长,并带来的巨大经济效益,因此超细氧化铝粉体在材料领域占据着重要的地位。本文对无规则超细氧化铝粉体及球形氧化铝和片状氧化铝的制备进行研究;并将球形氧化铝和片状氧化铝分别填充入丁腈橡胶以研究其导热性,通过激光粒度分布仪、SEM、导热仪等检测仪器对产品进行表征分析。研究的内容与结果主要如下:(1)以工业级氧化铝为原料,用行星式球磨机制备超细氧化铝粉体,通过考察球料比、球磨转速、球磨时间及助磨剂等影响因素对粉体的影响,最终确定最佳工艺条件:球料比为3:1、研磨转速20r/s、添加10m L助磨剂进行研磨4h,制备出粒径较小、粒度分布很窄的超细氧化铝粉体。(2)使用溶胶-凝胶法结合喷雾干燥技术,以硝酸铝、浓氨水为原料制备球形氧化铝。经探究铝源浓度、溶液pH、滴加氨水的时间及陈化时间等因素对粉体的影响,并确定最佳的工艺条件。最适宜的铝源浓度为0.1mol/L,该浓度下球形氧化铝基体具有更均匀的生长空间;pH=9时可以为球形氧化铝颗粒提供最适宜的生长环境;为延缓反应速率并给予基体颗粒均匀的生长空间及充足的生长时间,延长氨水的滴加时间至4h;静置陈化16h后,用去离子水进行多次抽滤水洗,去除可溶性盐后,添加适量去离子水超声分散成悬浮液,最后通过喷雾干燥技术实现固液的快速分离,于箱式电阻炉中以900℃高温煅烧2h,便可制备出成球率高、粒度分布均匀、表面光滑的超细球形氧化铝粉体。(3)以Al2(SO4)3、Na2SO4、K2SO4、无水Na2CO3为主要原料,通过熔盐法合成片状氧化铝,利用SEM、激光粒度分布分析仪等仪器进行产品表征,探究熔盐比、干燥方式及时间、晶体生长空间、金属离子添加剂等因素对粉体形貌的影响,确定了最佳的工艺条件。最佳熔盐比为1:1:1;于干燥箱中干燥要优于喷雾干燥;应给予8h充分的干燥时间;通过添加10ml的去离子水给予晶体适当的生长空间,从而制备出纯度为99.49%的粒度分布较窄、粒径均匀的片状氧化铝;金属离子的加入会使粉体粒径增大,添加Zn2+离子具有促进作用,而添加Ti4+、Mn2+则起到抑制作用。(4)以Al2O3、BN、SiC为导热填料,丁腈橡胶为基体,搭配适量的交联剂,经混炼、一次硫化、二次硫化等工艺制备丁腈基导热复合材料,利用SEM及导热系数测定仪等手段表征,探究了粉体种类、粉体填充比例、硫化次数、粉体粒径及粉体粒度分布对丁腈橡胶导热率的影响。实验表明:三种无机非金属都能提高丁腈橡胶的导热率,但由于粒径及形貌的区别,造成三者差距并不大;粉体填充量的提高、粒径的降低、粒度分布的变窄以及球形形貌都有利于提高该复合材料的导热系数;丁腈橡胶耐热性较差,不宜进行二次硫化。
郭昂[5](2020)在《添加LiAlO2基助烧剂氮化硅陶瓷的低温致密化和制备工艺研究》文中指出氮化硅(Si3N4)陶瓷材料具有良好的耐磨耐蚀性、高的抗弯强度、良好的断裂韧性、极高的硬度等优异的力学性能且热导率较高,是一种应用前景极为广阔的结构陶瓷材料和功能陶瓷材料。Si3N4陶瓷烧结温度高、依赖压力烧结一直是制约其工业化生产的主要因素。选择合适的助烧剂能够有效降低Si3N4陶瓷烧结温度并提高其性能是解决工业化生产的措施之一。本文分别研究了单相LiAlO2助烧剂和LiAlO2-Y2O3复合助烧剂对Si3N4陶瓷烧结的影响,并对大尺寸Si3N4陶瓷制品的制备工艺进行探究。首先采用LiAlO2助烧剂制备致密Si3N4陶瓷,研究烧结温度为1650℃时LiAlO2含量和保温时间对Si3N4陶瓷致密化的影响。LiAlO2含量为12%时Si3N4陶瓷相对密度达到97.7%,β-Si3N4的转化率为67%,β-Si3N4晶粒的析出和生长情况最好。助烧剂含量过低或者过高对Si3N4陶瓷的相对密度和β-Si3N4晶粒的析出和生长都有不利影响。随着LiAlO2含量的增加α-Si3N4向β-Si3N4的转化率不断提高,LiAlO2含量为18%时β-Si3N4的转化率为81%。当保温时间超过4小时对Si3N4陶瓷的相对密度影响不大,但保温时间越长则β-Si3N4转化率越高且β-Si3N4晶粒尺寸越大。采用LiAlO2-Y2O3复合助烧剂,研究烧结温度和复合助烧剂配比对Si3N4陶瓷致密化的影响。LiAlO2-Y2O3可以进一步提高Si3N4陶瓷的相对密度至98.0%,β-Si3N4的转化率为72%。随着烧结温度的升高,α-Si3N4在1400℃-1500℃开始向β-Si3N4进行相转变但转变速率较低,当烧结温度高于1600℃时相转变速率加快。随着Y2O3相对含量的增多,Si3N4陶瓷的相对密度略有降低,但是α-Si3N4向β-Si3N4的相转变速率有明显的提升,Y2O3相对含量为8%时,β-Si3N4的转化率为91%,且能够观察到晶粒形貌良好的β-Si3N4晶粒。以优化的助烧剂配比和烧结工艺制备大尺寸Si3N4陶瓷制品,研究成型工艺对Si3N4陶瓷制品的影响,并对Si3N4陶瓷的使用性能进行测试分析。等静压造粒较机压造粒的颗粒粒度分布更均匀,球形度更好且组成造粒颗粒的小Si3N4颗粒之间的粘聚性更好,流动性有很大提升,具有更好的成型性。PVA含量为3%的生坯试样可加工性和成型性较PVA含量为1%和2%的生坯试样有很大提升,生坯密度更高。采用V型槽支撑烧结Si3N4陶瓷管能够极大改善水平放置烧结试样的椭圆截面和竖直放置烧结试样的象脚变形现象。制备的Si3N4陶瓷制品初始抗弯强度为580MPa,820℃时经三次热震试验后强度保持率为80.0%,在1200℃进行40小时氧化后质量变化率为0.20%,110℃、使用10%、15%、20%和25%的NaOH溶液侵蚀1h后试样质量变化率分别为0.06%、0.31%、0.46%和0.67%。
汪超[6](2020)在《抛釉废料在瓷质砖中的资源化利用研究》文中提出抛釉砖因图案丰富、色彩绚丽、表面明亮光滑,集仿古砖和抛光砖的优点于一身,近年来受到业界和广大消费者的青睐,广泛应用于建筑装饰中。抛釉砖在制备过程中需要对表面进行抛光处理,该过程会产生大量的抛釉废料。抛釉废料由于生产工艺导致其中含有Si C(来自于抛光磨头的损耗)这一高温发泡成分,因此作为坯体的生产原料使用时会对坯体的性能产生影响。本论文探究了高含量抛釉废料制备瓷质砖的可行性,详细研究了抛釉废料对坯体烧结行为和性能的影响。抛釉废料的资源化利用不仅可以节约企业生产成本,而且对解决陶瓷固体废料污染问题、实现资源的循环利用具有十分重要的意义。首先,通过XRF、XRD、SEM等技术手段对抛釉废料进行表征分析,结果表明:抛釉废料的化学组成介于抛釉和砖坯之间,其主晶相为石英晶体,并且含有少量的Si C相和氯氧镁水泥相,说明抛釉废料是釉面废料和砖坯磨边废料的混合产物。抛釉废料颗粒细小,平均粒径约为24.7μm,纯的抛釉废料加热到1050℃后开始发泡。这些研究表明抛釉废料能够作为原料用于陶瓷砖坯体中,但是需要控制其在高温下的发泡现象。其次,研究了在同一化学组成体系下抛釉废料的加入量对坯体物相组成、显微结构与性能的影响。抛釉废料的加入对坯体的晶相种类没有影响,但会显着影响坯体的烧结行为。理化性能测试表明,当烧成温度≤1100℃,随抛釉废料的适当的加入,坯体吸水率下降、收缩增大、体积密度增加,说明低温下抛釉废料能够促进坯体烧结。而当烧成温度>1100℃,坯体体积密度和强度随抛釉废料的增加而降低。再次,由于抛釉砖特殊的抛光工艺,磨头引入的Si C可能被磨削下的釉料成分包裹或相互接触,因此探讨了坯体内常见的熔剂氧化物在熔块基体中对Si C腐蚀分解的影响规律。熔剂氧化物对样品烧结发泡的抑制作用为Ca O>Mg O>K2O>Na2O。最后,通过配方和工艺参数的优化,在低温快烧条件下成功制备出高废料含量性能优异的瓷质砖坯体。获得的最优配方为:抛釉废料29.0wt%、高岭土24.2wt%、石英12.6wt%、钾长石22.3wt%、钠长石6.8wt%、硅灰石4.8wt%、烧滑石0.3wt%。最佳工艺条件为:成型压力10MPa,烧成温度1150℃,升温速度20℃/min,保温时间20 min。后续将在此基础之上,辅助以企业生产陶瓷原料将抛釉废料应用在实际生产中。
刘文勇[7](2020)在《氮化硅陶瓷烧结微小变形研究》文中研究表明氮化硅(Si3N4)陶瓷具有优良的综合性能,已被应用于汽车、航空航天、电子电路等领域。随着科技的快速发展,对Si3N4陶瓷复杂结构与使用性能的要求日愈提高。目前有多种制备复杂形状Si3N4陶瓷素坯的方法,但仍需经过烧结才能获得高性能的Si3N4陶瓷。在无压烧结的过程中伴随着巨大的体积收缩变化,存在烧结收缩大、烧结易变形等问题。因此,本文采用陶瓷粉末压制工艺结合无压烧结技术,系统研究烧结助剂种类、含量、分布与坯体密度对Si3N4陶瓷致密度、收缩的影响;同时对实验使用设备真空气氛烧结炉进行温度场仿真,为制备高致密度、均匀收缩的Si3N4陶瓷提供可行方法。主要研究结论如下:为方便表征陶瓷试样烧结变形,引入收缩各向异性因子的概念。即AXY=X方向收缩率-Y方向收缩率。研究了三种助剂:氧化钇(Y2O3)-氧化铝(Al2O3)、二硅酸钇(Y2Si2O7)、Y2Si2O7-莫来石(MUL)对Si3N4陶瓷烧结致密度与收缩的影响。发现试样致密度均随温度的升高而增大;不同助剂试样对Si3N4陶瓷致密度的影响不同,但均能在液相共熔点附近快速致密化,最终在1800℃条件下制备的Y2O3-Al2O3-Si3N4、Y2Si2O7-MUL-Si3N4陶瓷致密度分别为97%、99.25%。此外,试样的线收缩率、体积收缩率均随温度的升高而增大;在不同温度段收缩量不同,但均在液相形成温度发生快速收缩。试样在长度与宽度方向收缩基本一致,均小于高度方向收缩,表现出收缩各向异性;且收缩各向异性因子AHL、AHD随温度的升高而增大。在同一烧结温度下,不同烧结助剂试样收缩各向异性因子AHL、AHD不同;1700℃制备的Y2Si2O7-MUL-Si3N4陶瓷收缩因子AHL为0.53%。为获得高致密度、低收缩各向异性的Si3N4陶瓷,应选择低液相共熔点温度的烧结助剂。研究了助剂Y2SM(自制)含量对Si3N4陶瓷烧结致密度与收缩的影响。发现不添加烧结助剂时,试样无明显的致密度与收缩变化。同一含量助剂的试样,温度越高致密度越高;高含量的烧结助剂在低温阶段可获得较高致密度,但在高温阶段烧结助剂含量对致密度影响较小,且助剂含量在10wt%时获得最高致密度。添加烧结助剂的试样存在烧结收缩各向异性;相同含量助剂的试样烧结温度越高收缩与各向异性因子AHL、AHD越大;相同温度下,烧结助剂含量越高,试样收缩各向异性因子AHL、AHD越大。为获得高致密度、低收缩各向异性的Si3N4陶瓷,烧结助剂的最佳含量为10wt%。研究了坯体密度与助剂分布对Y2O3-Al2O3-Si3N4陶瓷烧结致密度与收缩的影响。发现1600℃之前,试样坯体密度越高、致密度越高;而在1600℃之后,坯体密度对最终的致密度影响较小,试样最终致密度均达到97%。相同坯体密度的试样,线收缩、体积收缩均随温度升高而增大;相同温度下,坯体密度越高的试样,收缩越小,且在坯体密度最大时试样各向异性因子AHL最小为0.2%。通过共沉淀与球磨方式引入烧结助剂的Si3N4陶瓷致密度、收缩率与各向异性均随温度的升高而增大,且1800℃时致密度均为97%。在同一温度下,球磨试样的收缩小于共沉淀试样;但共沉淀粉体分布更为均匀,烧结收缩各向异性因子AHL最大0.3%,小于球磨试样1.38%。为获得高致密度、低收缩各向异性的Si3N4陶瓷,应选择组分分布均匀、高体积密度的素坯。采用模拟仿真方法研究了气氛烧结炉温度场分布。发现烧结过程中存在显着的温度分布不均的现象,四分之一模型在壁面的相交处温度最低,越靠近发热体处温度越高。长时间的保温可以改善温度场分布情况,增大均温区面积。在壁面处,均温区沿壁面呈环形分布;在中心截面处,在加热过程中中心截面温度最低,随着长时间保温中心截面处温度升高、中心截面处均温区逐渐减小,且越靠近发热体温度越高、均温区面积越大。
杨洋[8](2020)在《具有取向结构Beta"-Al2O3电解质陶瓷的制备与性能研究》文中进行了进一步梳理钠硫电池(Na/S)以高理论能量密度、充放电效率高、长寿命以及无污染可回收的特点已经受到国内外众多学者的关注和研究。Beta"-Al2O3电解质陶瓷为Na/S电池的核心组件,充当着电解质和隔膜的角色,对Na/S电池的使用寿命以及提升Na/S电池充放电效率都起到关键作用。目前通过传统固相反应烧结制备的多晶beta"-Al2O3材料的beta"相含量普遍低,且晶界和孔隙的存在使Na+载流子的迁移路径冗长曲折,导致Na离子电导率较低。本论文利用水热反应法制备具有不同形貌的薄水铝石(γ-AlOOH)作为前驱粉体,在传统湿法及液氮冷冻干燥的工艺下制备出取向的beta"-Al2O3陶瓷。主要工作包括以下三个方面:1.探索取向度(Lotgering Factor)、beta"相含量、致密度和离子电导率等性能均良好的beta"-Al2O3材料的制备工艺。将水热法产出的薄水铝石分别进行不同温度(500℃~1300℃)的预烧处理后,研究了各种晶型的A1203作为Al源制备beta"-Al2O3时,对beta"相含量、电导率等影响,结果所示:当预烧温度在1100℃时,高温烧结后得到的材料的beta"-Al2O3相含量最高可达96.12%;为了提高材料的致密性,选择对混合粉体进行预烧后球磨的工艺,结果表明:材料的beta"-A1203相含量均在90%之上,且相对密度提高到78%;最后,研究了高温烧结温度以及保温时间对材料性能的影响,实验结果表明:当高温烧结温度在1550℃~1600℃且保温3 h~4 h时,材料的电导率最佳(6.59E~2 s·cm-1)。此外,在制备beta"-Al2O3材料过程中,分别掺杂并研究了作为beta"-Al2O3相稳定剂的MgO/Li2O,并解释了二者在材料性能上出现的影响差异的机理。2.研究利用水热反应法制备出的棒/片状薄水铝石作为铝源前驱体,采用传统湿法将其它原料与之混合,高温烧结制备得到具有取向结构beta"-Al2O3材料,并从晶体结构的角度分析beta/beta"-Al2O3生成机理,也研究并解释了这两种形貌的氧化铝对生成beta"-Al2O3的取向度的影响原因,棒状beta"-Al2O3样品的取向度(LF)的最值达(0.21);此外,对两种样品进行电学性能测试,结果表明:在测试温度为350℃时,由于取向的晶体组织结构的存在,导致样品在表面和截面两个方向上,离子电导率存在较大的差异,与单轴压力平行的表面电导率(1.634E-1 S·cm-1)是与之垂直表面电导率的1.5倍。3.为进一步提高beta"-Al2O3样品的取向性,利用液氮定向冷冻干燥工艺制备取向beta"-Al2O3材料。首先,研究混合粉体预烧与定向冷冻这两道工艺的先后,对beta”-Al2O3材料相含量、取向度以及电导率的影响,结果表明在对γ-A100H粉体1 100℃预烧之后得到的氧化铝与Na2CO3等原料先进行冷冻干燥的工艺顺序较佳;其次,研究液氮冷冻干燥工艺对beta"-Al2O3材料取向度的影响,结果表明该工艺对增强样品的取向性具有正向效果,使样品的取向度(LF)值更大(0.38)且样品电导率更大(1.852E-1 S·cm-1)。最后,用液氮定向冷冻干燥方法制备出棒状和片状beta"-Al2O3材料,并对其各项性能进行对比研究。
彭团儿,李洪潮,刘玉林,王玉文,刘磊[9](2019)在《工业固废制备发泡陶瓷研究及应用进展》文中进行了进一步梳理工业固废作为发泡陶瓷产业的主要原料来源,是发泡陶瓷产业可持续发展的重要因素,笔者重点介绍目前我国实验室研究及工业应用中不同工业固废制备发泡陶瓷的研究进展,分析不同原料组成矿物及化学成分对产品性能的影响,提出工业固废制备发泡陶瓷原料选择及配方设计研究的建议。
鲁慧峰[10](2020)在《氮化铝粉末制备及注射成形研究》文中研究指明氮化铝陶瓷由于其优异的导热性能,高的绝缘以及良好的力学性能,与半导体材料相近的热膨胀系数,耐等离子体侵蚀等特点,是半导体芯片封装、精密电子仪器零部件、消费电子用光学器件等的关键材料。但现有制造高纯氮化铝粉末的原材料价格高、合成时间长、能耗高,造成氮化铝粉末价格较高,同时因其粒度细、易水解等特点,也使得粉末的存储与使用环境要求高。由于氮化铝硬度高、脆性大,加工性能差,采用传统的加工方法难以制备出复杂形状和高尺寸精度的零部件,极大地限制了氮化铝陶瓷的应用。这些限制了氮化铝材料的广泛应用,针对以上问题,本文开展了以下研究:(1)采用沉淀法合成碳酸氢铵与炭黑的混合前驱物,与氮气在加热条件下发生碳热还原反应,合成氮化铝与碳的混合物,经过在空气中除去多余的碳,得到氮化铝粉末。研究表明,采取反向滴定的方法,且控制pH值为8.5-10之间时,方能合成物相为碳酸铝铵的前驱物,该前驱物的开始氮化温度在1200℃-1300℃之间,通过调整碳铝比例与反应温度,可制备出不同粒径的氮化铝粉末。当碳铝原子摩尔比为8:1时,反应温度为1450℃时,合成氮化铝粉末一次粒径为80nm,比表面积为17m2/g,当碳铝原子摩尔比为1.8:1,反应温度为1650℃时,氮化铝粉末一次粒径在700 nm左右,比表面积为2.1m2/g。(2)采用磷酸+磷酸二氢铝对合成的氮化铝粉末进行表面改性,改性后的粉末进行抗水化试验,发现未经过改性的粉末很快发生水解,水中pH值上升至10,经XRD分析发现物相已变为氢氧化铝,SEM观察形貌发现已变成棒状或柱状,而经过表面改性处理的氮化铝粉末能在70℃水中稳定存在72小时以上不发生水解。将处理好的粉末与氧化钇粉末进行球磨混合,发现研磨时间超过16小时后,经600℃煅烧的粉末氧含量增加明显,氮化铝表面保护层被破坏。将研磨4小时的氮化铝和氧化钇的混合浆料进行喷雾造粒,得到平均粒径为52.1μm,松装密度和振实密度分别为0.93g/cm3和1.05 g/cm3的造粒粉。粉末在200MPa压力下,生坯相对密度为58%。经过脱脂、烧结得到的氮化铝陶瓷,热导率为171.2W/m·k。抗弯强度为340MPa。(3)采用蜡基粘结剂分别与自制的碳热还原法氮化铝粉末以及购买的直接氮化法粉末混炼,制备氮化铝陶瓷喂料,研究了氮化铝原料粉末形貌与粒度对喂料临界装载量的影响,发现形貌相对规则的碳热还原法粉末比直接氮化法粉末具有更高的临界装载量,二者临界装载量分别为60vol.%和58vol.%,在临界装载量下,研究了喂料的粘度对剪切速率的变化以及对温度的敏感程度,发现二种喂料的综合因子αSTV分别为0.6-0.75之间。烧结后的氮化铝陶瓷零件热导率分别为186 W·m-1·K-1和130 W·m-1·K-1,抗弯强度分别为363MPa和320MPa。通过在混料过程中向喂料中加入1wt.%的热塑性酚醛树脂,发现最终脱脂坯中碳含量为0.4wt.%,将脱脂后的坯体氮气中加热至1500℃,保温4小时后,碳含量变为0.04wt.%,氧含量由1.89wt%降至1.32wt.%。烧结后的样品中第二相呈岛状分布,且相组成为Y4A1209和YA103,二者比例为1:2,最终烧结样品的热导率提高到248 W/m·k。
二、Al_2O_3陶瓷粉料的喷雾干燥工艺要点(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Al_2O_3陶瓷粉料的喷雾干燥工艺要点(论文提纲范文)
(1)硅油基高导热热界面材料制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 热界面材料研究背景 |
1.2 热界面材料的概念及分类 |
1.2.1 热界面材料的概念 |
1.2.2 热界面材料的分类 |
1.2.2.1 导热覆铜板 |
1.2.2.2 导热塑料 |
1.2.2.3 导热橡胶 |
1.2.2.4 导热相变材料 |
1.2.2.5 导热硅脂 |
1.2.2.6 导热胶黏剂 |
1.2.2.7 导热凝胶 |
1.2.2.8 低熔点合金 |
1.3 热传导机理 |
1.3.1 固体中的导热机理 |
1.3.2 聚合物中的导热机理 |
1.4 影响热界面材料性能的因素 |
1.4.1 热界面材料的总热阻 |
1.4.2 热界面材料的热膨胀系数 |
1.4.3 热界面材料的接触热阻 |
1.4.4 导热率测试方法 |
1.4.4.1 稳态法 |
1.4.4.2 非稳态法 |
1.5 导热膏的国内外研究现状 |
1.5.1 无机填料导热膏 |
1.5.2 金属填料导热膏 |
1.5.3 碳材料导热膏 |
1.6 本论文的研究目的、内容与意义 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 研究意义 |
第二章 球形BN和片状Al_2O_3的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验试剂与药品 |
2.4 实验内容 |
2.4.1 s-BN的合成 |
2.4.2 片状Al_2O_3的合成 |
2.4.3 BN和Al_2O_3的表征 |
2.5 实验结果与讨论 |
2.5.1 片状BN、s-BN的表征 |
2.5.1.1 SEM表征 |
2.5.1.2 TEM表征 |
2.5.1.3 XRD表征 |
2.5.1.4 FTIR表征 |
2.5.2 片状Al_2O_3的表征 |
2.5.2.1 SEM表征 |
2.5.2.2 TEM表征 |
2.5.2.3 XRD表征 |
2.6 本章小结 |
第三章 不同形貌的BN对导热硅脂热性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验仪器 |
3.3 实验试剂与药品 |
3.4 实验内容 |
3.4.1 球形BN的表面改性 |
3.4.2 表面改性球形BN的表征 |
3.4.3 h-BN导热硅脂的制备 |
3.4.4 BN导热硅脂热性能测试 |
3.5 实验结果与讨论 |
3.5.1 表面改性s-BN的FTIR表征 |
3.5.2 BN导热硅脂的热性能测试结果 |
3.5.2.1 片状BN导热硅脂导热系数的测量结果 |
3.5.2.2 二号s-BN导热硅脂导热系数和热阻的测量结果 |
3.5.2.3 一号s-BN导热硅脂导热系数和热阻的测量结果 |
3.5.2.4 表面改性对s-BN导热硅脂导热系数的影响 |
3.5.2.5 片状Al_2O_3的添加量对导热硅脂导热系数的影响 |
3.5.2.6 片状Al_2O_3/s-BN导热硅脂的导热系数和热阻 |
3.6 本章小结 |
第四章 不同形貌的Al_2O_3对导热硅脂热性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验仪器 |
4.3 实验试剂与药品 |
4.4 实验内容 |
4.4.1 枝状Al_2O_3的制备 |
4.4.2 Al_2O_3的表征 |
4.4.3 Al_2O_3导热硅脂的制备 |
4.4.4 Al_2O_3导热硅脂热性能测试 |
4.5 实验结果与讨论 |
4.5.1 Al_2O_3的表征测试结果 |
4.5.1.1 SEM表征 |
4.5.1.2 TEM表征 |
4.5.1.3 XRD表征 |
4.5.2 Al_2O_3导热硅脂的热性能测试结果 |
4.5.2.1 不同粘度的硅油基体对导热硅脂导热系数的影响 |
4.5.2.2 不同粒径的Al_2O_3对导热硅脂导热系数的影响 |
4.5.2.3 微米Al_2O_3粒径对导热硅脂热阻及接触热阻的影响 |
4.5.2.4 微米Al_2O_3粒径复配对导热硅脂导热系数的影响 |
4.5.2.5 纳米枝状Al_2O_3掺量对导热硅脂导热系数的影响 |
4.5.2.6 纳米枝状Al_2O_3掺量对导热硅脂热阻及接触热阻的影响 |
4.5.2.7 微纳米Al_2O_3复配对导热硅脂导热系数的影响 |
4.5.2.8 微纳米Al_2O_3导热硅脂的冷热循环稳定性 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(2)凝胶注模结合冷等静压成型氧化铝工艺研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 引言 |
第二章 文献综述 |
2.1 凝胶注模成型工艺(gel-casting) |
2.2 氧化铝陶瓷粉体 |
2.3 凝胶注模用陶瓷浆料 |
2.3.1 陶瓷浆料的稳定分散机制 |
2.3.2 陶瓷粉料对浆料流变性的影响 |
2.3.3 固相含量对浆料流变性的影响 |
2.3.4 分散剂对浆料流变性的影响 |
2.3.5 球磨工艺对浆料流变性的影响 |
2.4 陶瓷坯体 |
2.4.1 坯体的颗粒堆积结构 |
2.4.2 坯体内部缺陷 |
2.5 冷等静压技术 |
2.5.1 基本原理 |
2.5.2 作用效应 |
2.5.2.1 冷等静压对氧化物陶瓷粉体的作用效应 |
2.5.2.2 冷等静压对陶瓷坯体的作用效应 |
2.6 课题的提出 |
第三章 试验及性能测试方法 |
3.1 试验原料和设备 |
3.1.1 试验原料 |
3.1.2 试验设备 |
3.2 试验流程 |
3.3 性能测试方法 |
3.3.1 浆料粘度测试 |
3.3.2 坯体密度(d_0)测试 |
3.3.3 坯体抗压强度(δ_0)测试 |
3.3.4 烧结体密度(d)测试 |
3.3.5 显微结构分析 |
第四章 氧化铝凝胶注模成型工艺研究 |
4.1 样品制备 |
4.2 试验结果 |
4.2.1 原料分析 |
4.2.2 氧化铝浆料性能 |
4.2.2.1 固相含量和原料特性对氧化铝浆料流变性的影响 |
4.2.2.2 分散剂添加量和原料特性对氧化铝浆料流变性的影响 |
4.2.2.3 球磨时间对氧化铝浆料流变性的影响 |
4.2.2.4 原料特性对氧化铝浆料分散性的影响 |
4.2.3 氧化铝坯体性能 |
4.2.3.1 氧化铝坯体密度测试方法讨论 |
4.2.3.2 氧化铝坯体的性能 |
4.2.3.3 氧化铝坯体的显微结构 |
4.3 本章小结 |
第五章 冷等静压后处理效应研究 |
5.1 试验方法 |
5.2 试验结果 |
5.2.1 冷等静压工艺对氧化铝坯体致密度的影响 |
5.2.1.1 冷等静压保压时间对氧化铝坯体致密度的影响 |
5.2.1.2 冷等静压压力对氧化铝坯体致密度的影响 |
5.2.2 冷等静压对氧化铝坯体性能的影响 |
5.2.2.1 冷等静压压力对氧化铝坯体强度的影响 |
5.2.2.2 冷等静压对氧化铝坯体结构均匀性的作用 |
5.2.3 冷等静压后处理对氧化铝陶瓷致密化的影响 |
5.2.3.1 冷等静压压力对氧化铝陶瓷致密度的影响 |
5.2.3.2 冷等静压压力对氧化铝陶瓷显微结构的影响 |
5.2.4 凝胶注模低固相含量氧化铝结合冷等静压工艺效果评价 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
(3)多孔陶瓷基ZnO纳米棒阵列的制备及压电光催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 光催化技术概述 |
1.3 ZnO的晶体结构和基本性质 |
1.4 ZnO光催化剂载体 |
1.4.1 载体的作用 |
1.4.2 载体的分类 |
1.5 负载型ZnO的制备方法 |
1.5.1 水/溶剂热反应法 |
1.5.2 溶胶-凝胶法 |
1.5.3 化学气相沉积法(CVD) |
1.5.4 电化学生长法 |
1.6 多孔陶瓷的制备方法 |
1.6.1 有机泡沫浸渍法 |
1.6.2 发泡法 |
1.6.3 冷冻干燥法 |
1.6.4 凝胶注模法 |
1.7 压电光催化效应 |
1.8 研究目的及意义 |
2 实验过程 |
2.1 实验药品与仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方案 |
2.3 实验过程和技术路线 |
2.3.1 Al_2O_3直通孔陶瓷基体的制备 |
2.3.2 ZnO NRs/Al_2O_3 直通孔陶瓷的制备 |
2.3.3 Ag/ZnO NRs/Al_2O_3 直通孔陶瓷的制备 |
2.3.4 ZnO NRs/ZrO2 泡沫陶瓷的制备 |
2.4 结构表征与光催化性能评价 |
2.4.1 X射线衍射仪(XRD) |
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.4.4 体视显微镜 |
2.4.5 能谱仪(EDS) |
2.4.6 光电流性能测试 |
2.4.7 紫外分光光度计 |
2.4.8 Al_2O_3直通孔陶瓷基体的性能评价 |
2.4.9 光催化实验 |
3 ZnO NRs/Al_2O_3 直通孔陶瓷的制备及光催化性能研究 |
3.1 Al_2O_3直通孔陶瓷的制备及性能研究 |
3.1.1 直通孔的形成原理 |
3.1.2 湿坯的孔结构和孔道 |
3.1.3 干燥方式的影响 |
3.1.4 烧结温度的影响 |
3.1.5 固相含量的影响 |
3.1.6 Al_2O_3直通孔陶瓷的烧结性 |
3.2 ZnO NRs/Al_2O_3 直通孔陶瓷的制备及性能研究 |
3.2.1 浸蘸不同次数ZnO籽晶溶液对ZnO NRs的影响 |
3.2.2 ZnO NRs/Al_2O_3 直通孔陶瓷结构表征 |
3.2.3 压电光催化性能 |
3.3 Ag/ZnO NRs/Al_2O_3 直通孔陶瓷的制备及性能研究 |
3.3.1 物相分析 |
3.3.2 形貌分析 |
3.3.3 压电光催化性能 |
3.3.4 压电光催化机理分析 |
3.4 本章小结 |
4 ZnO NRs/ZrO2 泡沫陶瓷的制备及光催化性能研究 |
4.1 浸蘸不同次数ZnO籽晶溶液对ZnO NRs的影响 |
4.2 ZnO NRs/ZrO2 泡沫陶瓷结构表征 |
4.3 光电流分析 |
4.4 压电光催化性能 |
4.5 压电光催化机理分析 |
4.6 不同载体对ZnO NRs压电光催化性能的影响 |
4.7 本章小结 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的论文与获得奖励 |
(4)超细氧化铝粉体的控制合成及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 氧化铝的性能及应用 |
1.1.1 生物陶瓷 |
1.1.2 航空航天材料 |
1.1.3 化学机械抛光磨料 |
1.1.4 光学和表面防护层材料 |
1.1.5 催化剂和催化剂载体 |
1.2 超细氧化铝粉体的形貌控制及其研究现状 |
1.2.1 球形氧化铝 |
1.2.2 片状氧化铝 |
1.2.3 纤维状氧化铝 |
1.3 研究目的及研究内容 |
第2章 球磨法制备超细氧化铝 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验过程 |
2.2.4 实验表征 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 玛瑙球尺寸对粉体粒度的影响 |
2.3.2 球料比、球磨机转速、及球磨时间对粉体研磨的影响 |
2.3.3 助磨剂体积对粉体粒度的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 溶胶-凝胶法结合喷雾干燥技术制备球形氧化铝 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验仪器 |
3.2.2 实验试剂 |
3.2.3 实验过程 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 铝源浓度对球形氧化铝粉体的影响 |
3.3.2 PH值对粉体粒度分布的影响 |
3.3.3 氨水滴定时间对粉体的影响 |
3.3.4 陈化时间对粉体的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 熔盐法制备片状氧化铝 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 实验过程 |
4.2.4 分析测试 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 熔盐比例的选择 |
4.3.2 干燥方式的影响 |
4.3.3 干燥时间的影响 |
4.3.4 晶体生长空间的影响 |
4.3.5 添加剂的影响 |
4.3.6 纯度分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 超细氧化铝在丁腈橡胶中的导热应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验药品 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 实验过程 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 粉体种类对丁腈橡胶导热率的影响 |
5.3.2 粉体填充量对丁腈橡胶导热性的影响 |
5.3.3 硫化次数对丁腈橡胶导热性的影响 |
5.3.4 粉体粒径对丁腈橡胶导热性的影响 |
5.3.5 粉体的粒度分布对丁腈橡胶导热性的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(5)添加LiAlO2基助烧剂氮化硅陶瓷的低温致密化和制备工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 Si_3N_4的基本结构及理化性能 |
1.1.1 Si_3N_4的基本结构 |
1.1.2 Si_3N_4陶瓷的性能 |
1.1.3 Si_3N_4陶瓷的应用 |
1.1.4 Si_3N_4陶瓷的烧结方法 |
1.1.5 无压烧结 |
1.1.6 热压烧结 |
1.1.7 气压烧结 |
1.1.8 热等静压烧结 |
1.1.9 SPS烧结 |
1.2 Si_3N_4陶瓷的助烧剂 |
1.2.1 助烧剂的选择 |
1.2.2 金属氧化物助烧剂 |
1.2.3 稀土元素氧化物助烧剂 |
1.2.4 多组分氧化物助烧剂 |
1.3 大尺寸Si_3N_4陶瓷制品的制备 |
1.3.1 Si_3N_4陶瓷的造粒工艺 |
1.3.2 Si_3N_4陶瓷的成型工艺 |
1.4 课题的目的和意义及主要研究内容 |
1.4.1 课题意义和目的 |
1.4.2 课题研究内容 |
第二章 实验与方法 |
2.1 材料体系设计 |
2.1.1 助烧剂的选择 |
2.1.2 烧结方式的选择 |
2.2 实验原料及设备 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验设备 |
2.3 试样制备 |
2.3.1 制备工艺 |
2.4 试样表征和性能测试 |
2.4.1 线收缩率和失重率 |
2.4.2 体积密度与相对密度 |
2.4.3 微观形貌与物相组成分析 |
2.4.4 β-Si_3N_4转化率 |
2.4.5 力学性能 |
2.4.6 抗热震性 |
2.4.7 抗氧化性 |
2.4.8 耐碱性 |
2.4.9 休止角 |
2.4.10 填充密度 |
第三章 LiAlO_2 助烧剂对Si_3N_4 陶瓷致密化的影响 |
3.1 LiAlO_2 含量对Si_3N_4 陶瓷烧结的影响 |
3.1.1 线收缩率、质量损失率和相对密度 |
3.1.2 物相分析 |
3.1.3 显微结构 |
3.2 烧结保温时间对Si_3N_4陶瓷烧结的影响 |
3.2.1 线收缩率、质量损失率和相对密度 |
3.2.2 物相分析 |
3.2.3 显微结构 |
3.3 小结 |
第四章 LiAlO_2-Y_2O_3 复合助烧剂对Si_3N_4 陶瓷致密化的影响 |
4.1 烧结温度对Si_3N_4陶瓷烧结的影响 |
4.1.1 线收缩率、质量损失率和相对密度 |
4.1.2 物相分析 |
4.2 LiAlO_2-Y_2O_3 配比对Si_3N_4 陶瓷烧结的影响 |
4.2.1 线收缩率、质量损失率和相对密度 |
4.2.2 物相分析 |
4.2.3 显微结构 |
4.3 小结 |
第五章 大尺寸Si_3N_4陶瓷制品的制备及性能 |
5.1 成型工艺的优化 |
5.1.1 Si_3N_4粉体的造粒 |
5.1.2 结合剂添加量对Si_3N_4陶瓷制品制备的影响 |
5.2 放置方式对Si_3N_4陶瓷制品烧结的影响 |
5.2.1 管状试样水平和竖直放置对烧结变形的影响 |
5.2.2 V型槽对管状试样烧结变形的影响 |
5.3 Si_3N_4陶瓷制品的性能测试 |
5.3.1 抗热震性 |
5.3.2 抗氧化性 |
5.3.3 耐碱性 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
(6)抛釉废料在瓷质砖中的资源化利用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 陶瓷砖分类及抛釉砖的制备工艺 |
1.2.1 陶瓷砖的分类 |
1.2.2 抛釉砖的制备工艺 |
1.3 抛釉砖的性能指标 |
1.3.1 抛釉砖的强度 |
1.3.2 抛釉砖的吸水率 |
1.3.3 抛釉砖的热稳定性 |
1.4 抛釉砖废料的来源及利用现状 |
1.4.1 抛釉砖废料的分类和来源 |
1.4.2 抛釉砖废料的治理和利用情况 |
1.5 课题的研究意义和目标 |
1.5.1 课题的意义 |
1.5.2 课题的研究目标 |
2 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验设备 |
2.3 实验工艺流程 |
2.4 实验样品的性能检测和表征 |
2.4.1 X射线荧光光谱分析 |
2.4.2 原料及球磨后坯料的粒度分析 |
2.4.3 吸水率、开气孔率及体积密度的测定 |
2.4.4 收缩率的测定 |
2.4.5 样品抗折强度的测定 |
2.4.6 扫描电子显微镜分析 |
2.4.7 X射线衍射分析 |
3 抛釉废料的表征与分析 |
3.1 抛釉废料的性能表征 |
3.1.1 抛釉废料的化学组成分析 |
3.1.2 XRD分析 |
3.1.3 粒径分析 |
3.1.4 红外吸收光谱分析 |
3.1.5 抛釉废料的形貌分析 |
3.2 抛釉废料的烧结性能分析 |
3.2.1 抛釉废料在不同温度下的XRD分析 |
3.2.2 煅烧温度对抛釉废料显微结构的影响 |
3.2.3 烧结温度对抛釉废料吸水率的影响 |
3.2.4 烧结温度对抛釉废料线性收缩的影响 |
3.2.5 烧结温度对抛釉废料体积密度和强度的影响 |
3.3 本章小结 |
4 抛釉废料对坯体烧结性能的影响 |
4.1 配方及工艺参数的确定 |
4.2 抛釉废料含量在不同温度下对样品性能的影响 |
4.2.1 抛釉废料对试样晶相组成的影响规律 |
4.2.2 抛釉废料对试样显微结构的影响规律 |
4.2.3 抛釉废料对试样的理化性能分析 |
4.3 本章小结 |
5 在熔块体系中熔剂氧化物对SiC分解的影响规律 |
5.1 主要原料分析 |
5.1.1 熔块的化学组成 |
5.1.2 SiC的基本性能 |
5.2 熔剂氧化物对SiC分解的影响规律 |
5.2.1 SiC在熔块中样品的SEM分析 |
5.2.2 SiC在熔块中的分解情况 |
5.2.3 在熔块基体中熔剂氧化物对SiC分解的影响规律 |
5.3 本章结论 |
6 抛釉废料制备瓷质砖坯体的研究 |
6.1 基础配方组成 |
6.2 原料配方的单因素实验 |
6.2.1 高岭土的加入对坯体性能的影响 |
6.2.2 硅灰石的加入对坯体性能的影响 |
6.3 工艺参数的优化 |
6.3.1 正交实验优化工艺参数 |
6.3.2 优化工艺参数后的样品性能 |
6.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录:硕士期间撰写的论文 |
(7)氮化硅陶瓷烧结微小变形研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 Si_3N_4陶瓷及其应用 |
1.1.1 Si_3N_4陶瓷简述 |
1.1.2 Si_3N_4陶瓷的应用 |
1.2 Si_3N_4陶瓷成型 |
1.2.1 干法压制成型 |
1.2.2 浆料成型 |
1.3 Si_3N_4陶瓷的烧结 |
1.3.1 液相烧结机理 |
1.3.2 Si_3N_4陶瓷烧结助剂 |
1.3.3 烧结方法 |
1.4 烧结变形因素 |
1.4.1 成型坯体质量 |
1.4.2 形状尺寸 |
1.4.3 烧结液相 |
1.4.4 重力 |
1.4.5 原料粉体 |
1.4.6 烧结温度场 |
1.4.7 其他 |
1.5 研究背景及意义 |
1.6 课题研究目的及内容 |
1.6.1 课题研究目的 |
1.6.2 课题研究内容及创新点 |
第二章 实验原料、方法、设备及性能表征 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验方法、设备 |
2.3 分析与表征 |
2.3.1 pH的检测与计算 |
2.3.2 热重分析 |
2.3.3 收缩率测试 |
2.3.4 密度测试 |
2.3.5 物相与微观结构分析 |
2.3.6 力学性能测试 |
第三章 烧结助剂种类对Si_3N_4陶瓷烧结收缩的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验过程 |
3.2.1 实验原料配方 |
3.2.2 实验的制备与检测 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 烧结助剂Y2S的制备与检测 |
3.3.2 烧结助剂Y2SM的制备与检测 |
3.3.3 烧结助剂种类对Si_3N_4陶瓷烧结致密度的影响 |
3.3.4 烧结助剂种类对Si_3N_4陶瓷烧结收缩的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 烧结助剂含量对Si_3N_4陶瓷烧结收缩的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验过程 |
4.2.1 实验原料配方 |
4.2.2 实验的制备与检测 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 烧结助剂含量对Si_3N_4陶瓷致密度的影响 |
4.3.2 烧结助剂含量对Si_3N_4陶瓷烧结收缩的影响 |
4.3.3 Y2SM含量对Si_3N_4 陶瓷烧结致密度、收缩的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 坯体对Si_3N_4陶瓷烧结收缩的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验过程 |
5.2.1 实验原料配方 |
5.2.2 实验的制备与检测 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 坯体密度对Si_3N_4陶瓷烧结致密度的影响 |
5.3.2 坯体密度对Si_3N_4陶瓷烧结收缩的影响 |
5.3.3 共沉淀与球磨粉体烧结助剂分布均匀性 |
5.3.4 球磨与共沉淀粉体对Si_3N_4陶瓷致密度的影响 |
5.3.5 球磨与共沉淀粉体对Si_3N_4陶瓷收缩的影响 |
5.3.6 球磨Al_2O_3-Y_2O_3-Si_3N_4 陶瓷物相分析与SEM形貌 |
5.4 本章小结 |
第六章 真空气氛烧结炉温度场的仿真 |
6.1 引言 |
6.2 模型与传热方式的确定 |
6.2.1 烧结炉物理模型的建立 |
6.2.2 烧结炉传热方式 |
6.3 实验过程 |
6.4 实验结果与讨论 |
6.4.1 保温前后烧结炉整体温度分布 |
6.4.2 保温前后烧结炉内壁温度分布 |
6.4.3 保温前后烧结炉中心截面温度分布 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文与专利 |
致谢 |
(8)具有取向结构Beta"-Al2O3电解质陶瓷的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
变量注释表及缩写清单 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钠硫电池 |
1.2.1 钠硫电池的结构及工作原理 |
1.2.2 钠硫电池的发展及应用 |
1.3 Beta"-Al_2O_3材料概述 |
1.3.1 Beta/Beta"-Al_2O_3材料概述 |
1.3.2 Beta/Beta"-Al_2O_3的晶体结构 |
1.3.3 Beta"-Al_2O_3材料的制备及研究进展 |
1.3.4 Beta"-Al_2O_3材料的应用 |
1.4 本论文的研究内容与意义 |
第二章 实验原料、仪器设备及性能表征 |
2.1 实验原料 |
2.2 仪器设备 |
2.2.1 制备仪器 |
2.2.2 表征设备 |
2.3 实验方案 |
2.4 性能表征 |
2.4.1 物相分析 |
2.4.2 相含量及取向度计算 |
2.4.3 差热分析 |
2.4.4 致密度及气孔率测试 |
2.4.5 微观组织形貌分析 |
2.4.6 机械性能测试 |
2.4.7 电学性能测试 |
第三章 Beta"-Al_2O_3固体电解质材料的制备 |
3.1 引言 |
3.2 Beta"-Al_2O_3材料的制备 |
3.3 薄水铝石的预烧对beta"-Al_2O_3材料性能影响 |
3.3.1 薄水铝石粉体预烧的相变过程 |
3.3.2 前驱粉体预烧处理分析 |
3.4 初步结晶再碎化对块体收缩及致密度的影响 |
3.5 高温烧结条件对材料性能和微观形貌的影响 |
3.6 不同稳定剂对beta"-Al_2O_3材料的影响 |
3.7 本章小结 |
第四章 不同形貌前驱体制备取向beta"-Al_2O_3研究 |
4.1 引言 |
4.2 具备取向结构beta"-Al_2O_3材料的制备 |
4.3 性能表征 |
4.3.1 物相分析对比及相含量计算 |
4.3.2 微观组织形貌分析 |
4.3.3 EBSD织构分析 |
4.3.4 机械强度性能对比 |
4.3.5 电学性能对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 定向冷冻干燥对取向beta"-Al_2O_3的制备及性能影响 |
5.1 引言 |
5.2 制备工艺方案 |
5.2.1 设计思路 |
5.2.2 制备步骤 |
5.3 液氮定向冷冻干燥工艺顺序 |
5.3.1 物相分析及致密度对比 |
5.3.2 电学性能对比 |
5.4 液氮定向冷冻干燥工艺存在的影响 |
5.4.1 物相分析 |
5.4.2 微观组织形貌分析 |
5.4.3 电学性能 |
5.5 棒状/片状beta"-Al_2O_3块体的各项性能对比 |
5.5.1 物相分析及取向度计算 |
5.5.2 微观组织形貌 |
5.5.3 电学性能分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(9)工业固废制备发泡陶瓷研究及应用进展(论文提纲范文)
前言 |
1 发泡陶瓷产业及研究总体情况 |
2 工艺流程及原料需求 |
3 固废制备发泡陶瓷研究进展 |
3.1 原料配方及产品性能 |
3.2 主要成分及作用规律 |
3.3 发泡剂种类及作用机理 |
3.4 烧成制度及温控曲线 |
3.5 耐火极限性能强化研究 |
3.6 微量成分的影响 |
3.7 干法制粉原料制备工艺研究 |
4 典型产业化配方体系 |
4.1 抛光渣配方系统 |
4.2 煤矸石粉煤灰配方系统 |
4.3 花岗岩石材废料系统 |
4.4 珍珠岩尾矿废料系统 |
5 工业固废用于发泡陶瓷原料研究方向 |
5.1 建立基于化学成分配方设计体系 |
5.2 优选安全可靠经济的主要原料 |
5.3 优化配方着色成分改善产品商品性 |
5.4 研发低温快烧原料配方体系 |
5.5 加强上下游产业衔接实现协同增效 |
5.6 优化配方提高产品耐火极限 |
(10)氮化铝粉末制备及注射成形研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 氮化铝陶瓷的性质 |
2.2 氮化铝陶瓷的导热机理及影响因素 |
2.2.1 氮化铝陶瓷的导热机理 |
2.2.2 影响氮化铝陶瓷热导率的因素 |
2.2.3 提高AlN陶瓷热导率的途径 |
2.3 氮化铝粉末的制备 |
2.3.1 直接氮化法 |
2.3.2 碳热还原法 |
2.3.3 自蔓延高温合成法 |
2.3.4 化学气相沉积法 |
2.4 碳热还原前驱物制备氮化铝粉末 |
2.4.1 低温燃烧合成前驱物制备氮化铝粉末 |
2.4.2 沉淀前驱物制备氮化铝粉末 |
2.5 氮化铝粉末改性 |
2.6 氮化铝陶瓷成型 |
2.6.1 干压成型 |
2.6.2 等静压成型 |
2.6.3 流延成型 |
2.6.4 注射成形 |
2.7 氮化铝陶瓷的烧结 |
2.7.1 常压烧结法 |
2.7.2 热压烧结 |
2.7.3 放电等离子体烧结 |
2.7.4 微波烧结 |
3 研究内容及技术路线 |
3.1 研究内容 |
3.2 技术路线 |
4 氮化铝粉末的制备 |
4.1 实验原料与实验方案 |
4.1.1 实验原料与实验设备 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.3 分析测试 |
4.2 碳源分散性的影响 |
4.3 滴定方式的影响 |
4.4 溶液pH值的影响 |
4.5 铝源(NH_4Al(SO_4)_2)浓度的影响 |
4.6 碳酸氢铵与硫酸铝铵配比的影响 |
4.7 酒精洗涤的影响 |
4.8 氮化过程中前驱物的相转变 |
4.9 合成氮化铝的颗粒调控 |
4.10 本章结论 |
5 氮化铝粉末改性与造粒 |
5.1 氮化铝粉末抗水化改性 |
5.1.1 实验原料和实验方法 |
5.1.2 粉末处理前后表面形貌与相变化 |
5.1.3 pH值随时间的变化 |
5.1.4 氮化铝粉末物相随时间的变化 |
5.2 氮化铝粉末喷雾造粒 |
5.2.1 实验原料和实验方法 |
5.2.2 AlN原料粉末特征 |
5.2.3 球磨混合时间的确定 |
5.2.4 AlN料浆的流变特性 |
5.2.5 AlN粉末喷雾造粒 |
5.2.6 AlN造粒粉末的成形与烧结 |
5.3 本章结论 |
6 氮化铝粉末注射成形 |
6.1 实验原料和实验方法 |
6.1.1 原料的选择 |
6.1.2 实验过程 |
6.1.3 分析测试 |
6.2 氮化铝喂料的研究 |
6.2.1 喂料临界装载量的确定 |
6.2.2 喂料的粘度 |
6.2.3 氮化铝喂料的粘度与剪切速率之间的关系 |
6.2.4 喂料的粘度与温度的关系 |
6.2.5 喂料的综合流动性 |
6.3 AlN注射成形工艺参数的选择 |
6.4 脱脂工艺的研究 |
6.5 注射成形AlN陶瓷的烧结 |
6.6 氮化铝陶瓷热导率的调控 |
6.7 本章结论 |
7 结论 |
8 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
四、Al_2O_3陶瓷粉料的喷雾干燥工艺要点(论文参考文献)
- [1]硅油基高导热热界面材料制备及性能研究[D]. 楚肖莉. 青岛科技大学, 2021(01)
- [2]凝胶注模结合冷等静压成型氧化铝工艺研究[D]. 杜苗凤. 机械科学研究总院, 2020(01)
- [3]多孔陶瓷基ZnO纳米棒阵列的制备及压电光催化性能研究[D]. 杨菲. 西安理工大学, 2020(01)
- [4]超细氧化铝粉体的控制合成及其应用[D]. 李超. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [5]添加LiAlO2基助烧剂氮化硅陶瓷的低温致密化和制备工艺研究[D]. 郭昂. 中钢集团洛阳耐火材料研究院, 2020(01)
- [6]抛釉废料在瓷质砖中的资源化利用研究[D]. 汪超. 景德镇陶瓷大学, 2020(02)
- [7]氮化硅陶瓷烧结微小变形研究[D]. 刘文勇. 广东工业大学, 2020(06)
- [8]具有取向结构Beta"-Al2O3电解质陶瓷的制备与性能研究[D]. 杨洋. 宁夏大学, 2020(03)
- [9]工业固废制备发泡陶瓷研究及应用进展[J]. 彭团儿,李洪潮,刘玉林,王玉文,刘磊. 陶瓷, 2019(12)
- [10]氮化铝粉末制备及注射成形研究[D]. 鲁慧峰. 北京科技大学, 2020(06)