面向高温抗氧化的硅酸钇涂层研究进展
范朝阳, 马青松
硅酸钇具有高熔点、低热膨胀系数、低氧气渗透率、低模量、低热导率、化学和热稳定性好等特性,是C/C和C/SiC复合材料抗氧化涂层的最佳候选材料之一。综述了硅酸钇涂层的结构形式和抗氧化效果,介绍了常见的制备方法,并分析指出了今后发展需要关注的问题。

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景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
范朝阳, 马青松
硅酸钇具有高熔点、低热膨胀系数、低氧气渗透率、低模量、低热导率、化学和热稳定性好等特性,是C/C和C/SiC复合材料抗氧化涂层的最佳候选材料之一。综述了硅酸钇涂层的结构形式和抗氧化效果,介绍了常见的制备方法,并分析指出了今后发展需要关注的问题。
梁骁鹏, 李凯, 张伟, 蒲健, 池波, 李箭
以Al2O3和Al微粉为主要原料,制备了适用于固体氧化物燃料电池(SOFC)的Al2O3基压密封材料,包括流延带和浆料两类。通过添加2wt.%鯡鱼油作分散剂使浆料获得最佳流动性和分散效果。通过流延带和浆料的密封组合方式降低SOFC电堆的装配难度,提高其密封可靠性,并模拟实际工作环境进行了密封材料测试。实验结果表明,在1psi的通气压力下,这种组合式Al2O3基密封材料的漏气率为0.016 sccm/cm,满足密封性要求。在工作温度下其电阻率为7.5×104Ω·cm,满足绝缘性要求。通过扫描电镜和X射线衍射对测试后的密封材料进行微观形貌和相结构分析。
王建强, 林程, 张晋凌, 李颖文, 郭立童
研究了纯钛支架包埋料中结合剂含量对纯钛铸造性能的影响,探讨了自制铸钛包埋料应用于临床的前景。测试不同结合剂含量包埋料的抗压强度和热膨胀性能,采用X射线衍射测试包埋料的相结构,将自制包埋料与德国某铸钛支架包埋料所铸造的纯钛试样同时进行SEM和EDS分析。X射线衍射结果表明,钛包埋料的主晶相为MgO。添加结合剂后包埋料的抗压强度和热膨胀率显著增加,结合剂含量为7.5wt.%时,包埋料的综合性能最优,其中抗压强度最高,达到8.61 MPa,热膨胀率为1.81%,可有效补偿钛在铸造过程中的固化收缩。自制包埋料所铸造的铸件表面较光洁,基本无粘砂,反应层厚度较薄,为10 μm,远低于德国磷酸盐系铸钛支架包埋料所铸造的纯钛试样(约110μm)。
张岩丽, 殷波, 张小庆, 顾毅恒, 陈涵, 郭露村
在pH 3.0-12.0范围内,对Al2O3和SiC颗粒的zeta电位及其一元悬浮液流变性进行了测试。在此基础上,着重研究了Al2O3/SiC二元悬浮液的流变性。结果表明:在不同的pH段,该二元系统悬浮液表现出完全不同的流变性特征:当pH≤3.0时,尽管Al2O3颗粒表面带正电荷,SiC颗粒表面带负电荷,Al2O3/SiC二元系统并未产生强烈的絮凝,悬浮液仍处于稳定的分散状态;当pH值在3.0-9.0区间内,二元悬浮液表现出与SiC一元悬浮液相似的流变性质,产生了强烈的絮凝;而在pH值为9.0-12.0区间内,二元悬浮液与SiC一元悬浮液的流变特性更加接近,表明在碱性条件下,SiC颗粒的分散状态对二元悬浮液的流变性起主导作用,悬浮液整体处于高度的分散状态。
赵林, 魏红康, 张玉军, 谢志鹏, 汪长安
采用碳热还原法制备出普通碳化硼(10.8B4C)粉末和硼10碳化硼(10B4C)粉末。系统研究了碳源、硼碳比、烧成温度、球磨时间等工艺参数对10.8B4C粉末性能的影响,并分别采用X射线衍射仪和激光粒度仪对其物相组成和粒度分析,实验结果表明:以碳黑为碳源、硼碳比为6:7、烧成温度1750℃、球磨5 h后可制备出高纯度、中位粒径为2.56 μm的10.8B4C粉末。采用相同的工艺参数可制备出性能优良的10B4C粉末。
魏涛, 周新萍, 钟巍, 高庆宇, 吕小丽, 王绍荣
讨论了采用一步浸渍法在管式固体氧化物燃料电池(SOFC)的NiO-YSZ阳极上制作致密La0.8Sr0.2Cr0.5Fe0.5O3-δ(LSCrF)陶瓷连接体薄膜的可行性;实现了阳极素坯与连接体的共烧,可简化燃料电池的制作过程并降低成本。采用柠檬酸盐法合成LSCrF粉体,利用XRD对合成粉体的物相进行分析,采用马尔文Mastersizer 2000-激光粒度仪对球磨后粉体的粒度分布进行测试。实验结果表明,经700℃煅烧的粉体,再经过12 h球磨之后,可以成功地用浸渍法沉积到NiO-YSZ支撑阳极,在1400℃下共烧结而得到致密的连接体薄膜。
王艳香, 孙健, 肖剑翔
以光伏硅切割固体废料为主,外加碳化硅粉、炭黑、胶体石墨在真空烧结炉中制备反应烧结碳化硅。主要分析了线切割固体废料化学组成、物相组成、显微形貌和粒度分布等,并研究了炭粉的种类和硅的含量对反应烧结碳化硅陶瓷的影响。结果表明:该切割废料中的主晶相为Si和6H-SiC,其中Si的含量为60.00%,SiC含量为25.00%,Fe的含量3.51%,Cu的含量0.08%,其他物质为11.47%。切割废料的体积平均粒径约为11.16 μm,表面积平均粒径为1.95 μm,D50为6.34 μm。烧成温度为1600℃采用真空烧结,当配方中硅的含量为30.00%时,采用炭黑为碳源,制得样品体积密度为2.67g/cm3,吸水率为2.30%,显气孔率6.10%,相同配方采用的炭粉为胶体石墨时,试样的体积密度2.39 g/cm3,吸水率8.88%,显气孔率21.23%。
赵中坚
采用压汞仪对多孔石英陶瓷进行了开口孔径分布测试,结果显示石英陶瓷开口孔径分布主要集中在100~400nm之间,其孔径分布范围比较集中。分别采用灯光照射法、工业CT和X射线数码成像无损检测系统进行石英陶瓷天线罩无损检测,并分析了三种检测方法各自的工作原理、检测优势与不足。
王慧芳, 周宁生, 张三华
以黑碳化硅、烧结白刚玉粉(WFA),二氧化硅微粉(MS),氧化铝微粉(RA),铝酸钙水泥(CAC)作为主原料,添加不同比例的硅粉,采用浇注成形、高温氮化的方法制备了碳化硅基耐火材料。研究了不同硅粉含量对试样常规物理性能、物相和显微结构、冷/热态强度及热震稳定性的影响。结果表明:氮化反应进行完全,原位形成的赛隆(Sialon)促进了SiC颗粒间及SiC颗粒与基质间的结合,交叉的网络状结构利于强度的提高。随着热震温度的提高,强度保持率下降,与硅粉加入量无关。
余辉, 罗凌虹, 石纪军, 程亮, 孙良良
在铝质瓷中滑石引入量一般小于5wt.%,起到简单的助熔作用,而在镁质瓷中滑石用量为65wt.%75wt.%,在瓷体中生成均匀分散的原顽火辉石、堇青石晶粒,对整个瓷胎起到弥散增强的作用。实验通过研究1330℃下铝质瓷中滑石的用量对铝质瓷的烧结性能、抗折强度的影响,并通过XRD测试技术分析高强铝瓷的相组成。结果表明:在烧制温度1330℃下,当外加滑石用量为15wt.%时,滑石在铝质瓷烧制过程中不仅起到良好的助熔作用,而且在高温下与坯体反应生成均匀分布的原顽火辉石细小颗粒,对瓷胎起到弥散增强,有助于铝质瓷力学性能的提高。