添加Y2O3的ZrO2—Al2O3复相陶瓷力学性能的研究

采用工业ZrO2, Al2O3原料, 以Y2O3作为稳定剂, 通过适当的工艺制备出ZrO2-Al2O3复相陶瓷. 研究结果表明, Y2O3添加量为3.5%(摩尔分数)的ZrO2基陶瓷中加入Al2O3可有效地抑制ZrO2晶粒的生长, 有利于使ZrO2晶粒以亚稳四方相存在, 从而提高材料的强度与断裂韧性. Al2O3含量为20%(质量分数)时, 复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别为676.7和10 MPa*m1/2, 其值接近湿化学法制备的复相陶瓷的力学性能. 相变增韧与颗粒弥散增韧作用相互叠加提高了复相陶瓷材料的力学性能.     

添加Y2O3的ZrO2-Al2O3复相陶瓷力学性能

采用工业ZrO2,Al2O3原料,以Y2O3作为稳定剂,通过适当的工艺制备出ZrO2-Al2O3复相陶瓷。研究结果表明,Y2O3添加量为3·5%的ZrO2基陶瓷中加入Al2O3可有效地抑制ZrO2晶粒的生长,有利于使ZrO2晶粒以亚稳四方相存在,从而提高材料的强度与断裂韧性。Al2O3含量为20%时,复相陶瓷的抗弯强度、断裂韧性分别为676·6MPa,10MPa·m1/2,其值接近湿化学法制备的ZrO2陶瓷的力学性能。相变增韧与颗粒弥散增韧作用相互叠加提高了复相陶瓷材料的力学性能。     

不同含量Y2O3的ZrO2对Al2O3复合陶瓷热震稳定性的影响

含2% (摩尔分数) Y2O3的ZrO2 (简称TZP(2Y)) 和3% (摩尔分数) Y2O3的ZrO2 (简称PSZ(3Y)) 分别以15%(体积分数)添加到Al2O3基体中, 经1550 ℃真空烧结.实验表明, Al2O3复合材料的性能均高于单相Al2O3陶瓷, 并且Al2O3/PSZ(3Y)的抗热震性优于Al2O3/TZP(2Y). 提高改善复合材料的抗热震性是ZrO2(Y2O3)多种增韧机制的作用. 理论计算表明, Al2O3陶瓷和Al2O3/TZP(2Y), Al2O3/PSZ(3Y)复合材料的断裂功分别为38, 100.8, 126.2 J·m-2. Al2O3/TZP(2Y) 和 Al2O3/PSZ(3Y)复合材料的裂纹萌生阻力是Al2O3陶瓷的1.41倍和1.57倍, 而裂纹扩展阻力是Al2O3陶瓷的1.38倍和1.46倍, 与热震实验残余强度的结果一致.     

热压烧结制备Al2O3/TiCN-0.2%Y2O3复合材料

采用热压烧结的方法制备Al2O3/TiCN-0.2%Y2O3复合陶瓷的结果, 较详细地介绍了试样成分、热压温度对试样抗弯强度、断裂韧性、维氏硬度等力学性能的影响. 结果表明 在热压温度低于1650 ℃时, 各项力学性能随着热压温度的提高而提高, 当热压温度为1650 ℃、压力为35 Mpa, 保温时间为30 min时, 其抗弯强度、断裂韧性及硬度分别达到它们的最大值1015 Mpa, 6.89 Mpa·m1/2和20.82 Mpa. 当热压温度高于1650 ℃时, 导致 TiCN分解作用加强导致密度下降, 同时温度过高导致晶粒长大使力学性能下降. 显微结构分析表明 由于稀土Y2O3的加入, 生成少量的YAG相, 抑制了Al2O3和TiCN晶粒长大, 有助于提高含Y2O3的Al2O3/TiCN复合材料的断裂韧性. TiCN颗粒弥散在Al2O3晶界处, 其晶粒尺寸在1 μm左右, 分布均匀, 相互交织, 抑制了晶粒生长, 从而起到增韧补强作用, 有利于材料力学性能的提高. 从压痕裂纹尖端扩展情况的扫描电镜照片可以看出 基体与增强相多个晶粒构成裂纹桥联行为, 并可能形成裂纹偏转、分支与桥联的共存区, 主要起作用的是稀土强化TiCN颗粒弥散增韧机制, 将复合材料的断裂韧性从5.94提高到6.89 Mpa·m1/2.     

稀土对Al2O3陶瓷烧结温度、显微组织和力学性能的影响

研究了Y2O3, La2O3 等稀土氧化物对Al2O3陶瓷烧结温度、力学性能和显微组织的影响. 结果表明, 添加稀土氧化物可以降低Al2O3陶瓷的烧结温度, 改善显微组织, 提高力学性能. 添加复合稀土氧化物(Y2O3+La2O3)后, Al2O3陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别提高1.8倍和2.08倍. 其性能提高的主要原因是稀土氧化物对细晶强化、净化界面、固溶强化、自增韧补强等作用的贡献.     

t-ZrO2/α-Al2O3超细晶复合粉体的低温燃烧合成

以Al(NO3)3*9H2O、ZrO(NO3)2*2H2O和Y(NO3)3*6H2O为原料,采用低温燃烧合成(LCS)法制备了多种不同ZrO2/Al2O3比的复合粉体,对其物相和形貌进行了表征.实验结果表明,采用LCS法在400℃合成的t-ZrO2/α-Al2O3复合粉体晶粒超细,其结晶程度随ZrO2/Al2O3比的增加逐渐降低,晶粒大小也随ZrO2/Al2O3比的变化而有规律地变化.     

韧性氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷的制备

采用包裹共沉淀法制备了韧性氧化铝-氧化锆纳米复合渗透陶瓷(AlZrx),其中AlZr30的平均三点弯曲强度(σ3P)高达(621.30±40.15)MPa,平均断裂韧性(KIC)高达(6.72±1.45)MPa.m0.5。并讨论了w(ZrO2)对AlZrx力学性能和微观结构的影响。XRD确定AlZrx的主晶相为α-Al2O3,四方相ZrO2和单斜相ZrO2。     

Y2O3提高Al2O3-30％TiCN复合材料的抗热震性能

研究采用热压法制备含Y2O3的Al2O3-30％TiCN复合材料的热震性能。结果表明：材料的抗热震性是由材料的显微结构及增韧机制所决定。通过SEM观察及热震理论计算可知：Al2O3-30％TiCN复合材料断口起伏较大。由于稀土Y2O3的加入，生成少量的YAC相，抑制了Al2O3和TiCN晶粒长大，有助于提高含稀土Y2O3的Al2O3-30％TiCN复合材料断裂韧性。有效地阻止了热震裂纹的进一步扩展及合并，提高了复合材料的抗热震性。200～800℃淬火温度范围内添加Y2O3的Al2O3-30％TiCN复合材料的残留压痕强度明显高于未加Y2O3的复合材料，且抗热震阻力较大。含Y2O3的Al2O3-30％TiCN复合材料的裂纹萌生阻力R’比不含Y2O3的复合材料提高12％，而裂纹扩展阻力R‘‘‘‘则提高5％，这是由于Y2O3的加入生成少量的YAC相，抑制了Al2O3晶粒长大，复合材料的强度和韧性以及热震时裂纹萌生和扩展的阻力得到提高，从而提高了复合材料的抗热震性。     

掺杂Sm_2O_3对Y-ZrO_2陶瓷烧结行为和性能的影响

一定量的Sm2O3粉末与3%Y2O3(摩尔分数)稳定的四方ZrO2粉体(Y-ZrO2)经球磨混合、造粒后,在钢模中压制成形,所得压坯在1450~1600℃下烧结后,得到不同Sm2O3掺杂量的Sm2O3掺杂Y-ZrO2(SY-ZrO2)陶瓷烧结体。对不同温度下烧结所得烧结体试样的相组成、密度、电导率、硬度以及抗弯强度等性能进行了测试分析。实验结果表明:将适量的Sm2O3掺入Y-ZrO2中,可以获得具有立方结构的SY-ZrO2陶瓷烧结体,且其密度、硬度和抗弯强度与Sm2O3的掺杂量有关;Sm2O3的加入提高了Y-ZrO2陶瓷的电导率,掺杂0.5%Sm2O3的SY-ZrO2陶瓷800℃时在空气中的离子电导率可达0.02 S.cm-1。本试验的初步实验结果显示,采用二元稀土氧化物(Sm2O3和Y2O3)复合掺杂ZrO2陶瓷材料,可以在保持其良好力学性能的同时,提高其电导率,拓展其应用领域。     

掺杂Sm_2O_3的Y_2O_3-2TiO_2系微波介质陶瓷的性能研究

以具有中介电常数的新型Y2O3-2TiO2系微波介质陶瓷为基体,选用Sm2O3作为掺杂改性剂,通过传统固相法制备成陶瓷。重点研究了不同Sm2O3掺杂量对基体Y2O3-2TiO2微波介质陶瓷物相组成和介电性能的影响。采用X射线衍射和扫描电子显微镜分别对其物相组成和显微结构进行了分析,用阻抗分析仪和网络分析仪测试其介电性能。结果表明:掺杂Sm2O3未改变材料的主晶相,仍为A2B2O7烧绿石结构,Sm3+取代Y3+占据A位;掺杂有效降低了陶瓷的烧结温度,掺杂量为5%(质量分数)时,烧结温度为1330℃,材料的综合性能最佳,εr=23,tanδ=0.0046,Q×f=6713 GHz。     

NiO-La_2O_3-Al_2O_3气凝胶催化剂的制备

采用改进的溶胶 -凝胶法和超临界干燥技术制备出超细三元 Ni O- L a2 O3 - Al2 O3 气凝胶催化剂 .通过 BET、TEM、XRD、DTA、IR等物性表征 ,考察了煅烧温度和组成等对气凝胶催化剂制备的影响 .结果表明 ,此种方法制备的多元气凝胶催化剂不仅保留了氧化铝和 Ni O- Al2 O3 气凝胶的主要特征 ,而且 ,氧化镧的加入使气凝胶更易晶化 ,热稳定性更好和吸附能力更强 .这种改进的溶胶 -凝胶法和超临界干燥技术操作简单有效 ,适合要求组分之间相互作用强、分布均匀、结构热稳定性好的多组元负载催化剂的制备 .     

还原态WO_3/Al_2O_3,NiO/Al_2O_3和NiO-WO_3/Al_2O_3催化剂上H_2,CO,O_2的吸附特性

在加氢精制和许多其它催化过程中,Mo,W是主要的活性组分,Co,Ni通常作为助剂,有关Co-Mo体系的研究文献报导很多~[1.2], 但由于钨较难还原和硫化,关于     

CaO-MgO-Fe2O3-Al2O3-SiO2玻璃晶化机理

玻璃晶化动力学对于理解玻璃的稳定性和制备微晶玻璃十分重要．目前，通过DTA或DSC等简单技术去研究非等温过程和等温过程的动力学已取得一定的进展[1]．这些方法虽然方便，但需要事先知道晶化机理或借助XRD等技术确定Avrami参数[2]才能得到活化能．根据动力学理论，晶体生长速度与晶体生长活化能尽有直接关系[3]，通过理论计算晶体生长速度（U）可以确定玻璃体系的活化能，再结合DTA技术和Kissinger修正方程就可能确定晶体生长机理，这方面研究还未见报导．CaO－MgO－Fe2O3－AI2O3－SiO2（CMFAS）是本文综合利用废渣和尾矿制…     

Bi2O3／γ—Al2O3系助燃剂的性能研究

负载性Pt助燃剂已被广泛应用。由于助燃剂能促进CO的转化成CO_2,对焦炭本身的燃烧速度无明显影响,故欲强化催化剂再生过程应提高其表面结焦的燃烧速度。我们制备了一系列Bi_2O_3/γ-Al_2O_3助燃剂以取代较为昂贵的Pt系助燃剂,并考察了Bi系助燃剂的物相结构、表面吸附性能、抗硫性及CO催化氧化活性和烧碳速度。结果表明,在高温实用区域,Bi系和Pt系对CO催化氧化活性相近,Bi系尚具有较好的去焦性能,有利于催化剂再生。     

Al2O3-B2O3-Eu2O3体系的振动光谱和发光特性

采用高温固相反应法,合成了一系列不同组份的磷光体,测定了它们的振动光谱．结果表明,随着Al／B比的减小,在1100～1000cm－1的区域内的振动光谱没有明显变化,铕离子不可能进入Al18B4O33的晶格中;振动光谱的背底升高,非晶相逐渐增加．研究了Al2O3－B2O3-Eu2O3中Eu3＋离子的光谱特性,发现随着Al／B比的减少,Eu3＋离子的存在相由晶相逐渐向非晶相转化。在非晶相中,Eu3＋离子的声子伴带表明电子与声子的耦合强度随着Al／B比的减少而减小,Eu3＋离子的发射强度相应的增加,这与多声子弛豫的理论一致．     

Ln2O3/Al2O3催化酯化合成邻苯二甲酸二辛酯

Ｌｎ_２Ｏ_３／Ａｌ_２Ｏ_３催化酯化合成邻苯二甲酸二辛酯陈其瑞，张凤美，罗明润，焦肇林（安徽师范大学化学系，芜湖２４１０００）关键词稀土氧化物，担载催化剂，催化酯化，邻苯二甲酸二辛酯邻苯二甲酸二（２－乙基己醇用酯（Ｄｉｏｃｔｙｌｐｈｔｈａｌａｔｅ）是一...     

Bi2O3—Y2O3系阻抗谱研究

本文用交流阻抗法研究了Bi_2O_3-Y_2O_3系的阻抗谱。呈现特有的Warburg阻抗及其相关阻抗。在高氧分压下,电极过程由氧原子在三相线发生反应后直接进入电解质步骤控制;低氧分压下,由上述步骤和界面浓差极化共同控制,或仅由浓差极化控制。在氧分压为1.01×10~(-10)～1.01×10~5Pa内时,Bi_2O_3-Y_2O_3系表现为纯氧离子导体。     

Cr2O3-Al2O3催化剂半导性对催化性能的影响

在剖析Cr_2O_3-Al_2O_3系催化剂微观结构的基础上,通过对Cr_2O_3 Al_2O_3的电导测定、热磁分析研究了Cr_20_3-Al_2O_3催化剂的半导性及它对临氢脱烷基催化过程的影响。实验结果表明,氧化态Cr_2O_3为p型半导体,在还原气氛中,将转化为n型。其转变温度随Cr_2O_3含量的增加而提高。催化甲苯临氢脱烷基的活性中心为Cr(Ⅱ)。具有尖晶石结构的γ-Cr_2O_3比α-Cr_2O_3的活性更好。在甲苯气氛中,载流子Cr(Ⅱ)越多,活性越高;在苯气氛中,载流子Cr(Ⅱ)相对越少,其对苯的选择性越好。     

CoMo／Al_2O_3和CoMo／TiO_2－Al_2O_3加氢脱硫催化剂的研

研究了ＣｏＭｏ／Ａｌ２Ｏ３和ＣｏＭｏ／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３催化剂的加氢脱硫性能，并用ＬＲＳ，ＸＲＤ和ＴＰＳ等方法表征其表面相结构和硫化行为．结果表明，以ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３为担体的Ｍｏ和ＣｏＭｏ催化剂的活性均比相应的Ａｌ２Ｏ３为担体的高；少量Ｃｏ，Ｎｉ助剂的引入可显著提高ＭｏＯ３在担体上的分散度和改进催化剂的活性；Ｃｏ助剂还有降低Ｍｏ物种硫化温度的作用．     

Promoted porous Co_3O_4-Al_2O_3 catalysts for ammonia decomposition

Transition metal catalysts have been considerably used for NH_3 decomposition because of the potential application in CO_x-free H_2 generation for fuel cells.However,most transition metal catalysts prepared via traditional synthetic approaches performed the inferior stability due to the agglomeration of active components.Here,we adopted an efficient method,aerosol-assisted selfassembly approach(AASA),to prepare the optimized cobalt-alumina(Co_3O_4-Al_2O_3)catalysts.The Co_3O_4-Al_2O_3catalysts exhibited excellent catalytic performance in the NH_3 decomposition reaction,which can reach 100%conversion at 600°C and maintain stable for 72 h at a gaseous hourly space velocity(GHSV)of 18000 cm~3g~(-1)_(cat)h~(-1).The catalysts were characterized by various techniques including transmission electron microscope(TEM),scanning electron microscope(SEM),nitrogen sorption,temperature-programmed reduction by hydrogen(H_2-TPR),ex-situ/in-situ Raman and ex-situ/in-situ X-ray diffraction(XRD)to obtain the information about the structure and property of the catalysts.H_2-TPR and in-situ XRD results show that there is strong interaction between the cobalt and alumina species,which influences the redox properties of the catalysts.It is found that even a low content of alumina(10 at%)is able to stabilize the catalysts due to the adequate dispersion and rational interaction between different components,which ensures the high activity and superior stability of the cobalt-alumina catalysts.