CeO2添加剂对等离子ZrO2涂层抗热震性的影响

在ZrO2陶瓷涂层中加入适量的CeO2，使陶瓷涂层的抗热震性能得到提高，这主要是由于CeO2的加入，涂层的微小孔隙增加、涂层产生细微的网状裂纹，增加了微裂纹密度，从而降低了徐层的弹性模量，释放了涂层中的应力，提高了涂层的裂纹失稳扩展时的临界温差ΔTc，并可阻止裂纹沿单方向的快速扩展，使涂层的抗热震起裂性能和抗热震失效能力得到提高。其中，CeO2加入量为9％效果最佳，过量加入CeO2，会过早地促进裂纹的扩展、断裂，不利于提高涂层的抗热震性能。     

CeO2对等离子喷涂Cr2O3涂层抗热震性的影响

在Ｃｒ２Ｏ３陶瓷粉末中添加不同量的ＣｅＯ２,探讨ＣｅＯ２对等离子喷涂涂层抗热震性的影响,认为涂层的热震失效机制是在循环应力作用下发生在陶瓷层／粘结层界面的疲劳失效。在等离子喷涂Ｃｒ２Ｏ３涂层中添加３％ＣｅＯ２后,热震超裂寿命及失效寿命均得到明显提高。适量的ＣｅＯ２使微型裂纹呈现网状分布于涂层薄片内,具有释放涂层内应力的作用,可延缓裂纹的起裂和扩展,并使涂层内贯穿性孔洞减少,从而显著提高涂层的抗热震     

CeO2对等离子喷涂Al2O3涂层抗热震性的影响

研究了不同含量ＣｅＯ２添加剂对等离子喷涂Ａｌ２Ｏ３涂层抗热震性能的影响。结果表明，添加适量的ＣｅＯ２，涂层中会形成细小网状微裂纹，这些微裂纹具有释放涂层应力的作用。ＣｅＯ２的加入起到阻碍αＡｌ２Ｏ３向γＡｌ２Ｏ３转变的作用，并可细化涂层组织、降低涂层中的孔洞数量，因而提高了涂层的抗热震性能。     

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.     

亚音速火焰喷涂Y2O3-HA生物涂层的研究

采用亚音速火焰喷涂方法，通过合理选用打底层粉和工作层粉，探讨喷涂羟基磷灰石生物涂层的可行性。试验证明：以纯钛粉作为打底层粉，在喷涂过程中靠粉末燃烧自放热效应，在打底层中形成了TiO2，Ti2O3和TiN相，造成部分质点达到微冶金结合。该相与Ti6AhV基材线膨胀系数相近，喷涂中产生的热应力较小，获得了较高的结合强度。在喷涂过程中，HA粉发生了一定量的分解，最终涂层形成HA相、TTCP和TCP相。而加入5％Y2O3的HA粉所形成的涂层，HA含量高，形成的TTCP相和TCP相少，并有Y2O3相产生，且涂层贯穿裂纹减少，孔隙增多，利于人工种植，提高结合强度。     

La2O3对氧化铝透明陶瓷显微结构和透光性能的影响

采用传统无压烧结工艺在氢气氛下制备Al2O3透明陶瓷。实验结果表明：MgO和La2O3复合添加时，随着La2O3掺杂量的增加体积密度总体上保持上升的趋势。随着保温时间的延长，陶瓷的致密化程度增大，残余气孔逐步排出，晶粒进一步长大。采用La2O3和MgO复合添加比单独掺入MgO陶瓷样品透过率更高，掺杂效果更好。在烧结温度为1750℃，保温时问为1h条件下，在波艮为300～800nm测试范围内，陶瓷样品的全透过率大于82％，最大值为86％。     

氮化硅陶瓷高温蠕变行为及Y_2O_3和CeO_2的影响

通过对材料高温下三点弯曲试样中心挠度与时间关系的分析,给出了通过挠度来表征材料高温蠕变性能的方法和表达式,并实际分析了3种不同添加剂氮化硅材料的高温蠕变性能。指出以Y2O3,CeO2为添加剂的氮化硅陶瓷经过热处理后比以MgO为添加剂的氮化硅陶瓷具有更好的抗高温蠕变性能。这主要是由于前者热处理后在晶界析出二次小晶粒,使晶界玻璃相大为减少,有效地抑制了高温下晶界的滑移。此外,Y,Ce与Si,N,O形成的玻璃相高温粘度高,也对材料抗高温变形有利。材料高温下往往是因为变形超过允许极限而失效。此时,通过挠度-时间关系可以很好地反映这一变化过程,并可初步判断材料使用的上限温度。     

稀土对9Cr2Mo钢抗热冲击性能的影响

利用X射线衍射仪和金相方法研究了稀土元素对9Cr2Mo冷轧辊钢抗热冲击性能的影响,试验结果表明,稀土元素抑制了热影响区回火时碳化物的析出,从而提高了9Cr-2Mo钢热冲击性能。     

添加Y_2O_3的ZrO_2-Al_2O_3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10MPa·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。     

CeO2基氧化物储氧材料研究 (Ⅰ) 制备、储氧性能研究

用共沉淀法制备了CZO和CZYO复合气化物,对在750,900,1050℃老化的样品进行XRD,BET和OSC的测试和分析。在高温条件下纯CeO2样品的比表面积和OSC迅速下降,晶粒尺寸快速增大;所制备的CZO复合氧化物由立方相和四方相两种结构的固溶体组成,在高温老化后氧化物晶粒的尺寸增大较快;CZYO复合氧化物中的Y含量增至0.15mol时形成均相的固溶体,且氧化物的晶粒尺寸增长较慢,Y起到了高温条件下稳定氧化物性能的作用;CZYO复合氧化物具有BET表面积大、OSC高等优良的耐高温性能,是适用于开发新一代TWO、的储氧材料。     

CeO_2-ZrO_2-Al_2O_3稀土储氧材料制备工艺的研究

采用化学沉淀法制备了系列CeO2-ZrO2-Al2O3稀土储氧材料,并用BET,XRD和储氧性能测定等表征手段考察了陈化时间、La2O3含量、反应pH和沉淀方式等工艺因素对CeO2-ZrO2-Al2O3比表面积、储氧性能和结构的影响。结果表明:当陈化时间为12 h,反应pH=10时,掺杂2%(质量分数)La2O3的CeO2-ZrO2-Al2O3样品在老化前后均具有很高比表面积和良好的储氧性能,并且pH为影响样品比表面积及热稳定性能的主要因素。与一步法沉淀相比,二步法制得的CeO2-ZrO2-Al2O3样品具有很高的热稳定性能,1050℃老化5 h后的样品比表面积高达46.4 m2.g-1,但储氧性能略差,这与Al2O3对CeO2-ZrO2的结构影响程度有关。     

碳纳米管上沉积二氧化铈颗粒

碳纳米管可作为优良的催化剂载体材料。研究了在碳纳米管上沉积二氧化铈颗粒的新工艺及其影响因素。试验结果表明，化学沉积法能在碳纳米管上沉积尺寸细小，分布均匀的二氧化铈颗粒。经过预处理后的碳纳米管，沉积在碳纳米管上的颗粒数量明显增多。制备过程中，氧化温度和时间对沉积效果影响较大。     

稀土改性增韧补强氧化铝基陶瓷复合材料机制研究

把混合稀土引入到氧化铝陶瓷材料中，在氮气气氛保护下，用热压烧结方法制备了氧化铝基复相结构陶瓷材料，并对其微观结构与力学性能进行了研究。结果表明：在1550℃，28MPa条件下热压烧结制备的氧化铝基陶瓷复合材料的抗弯强度和断裂韧性均有明显提高。在混合稀土增韧补强氧化铝陶瓷材料基础上，采用AlTiC中间合金作为烧结助剂，可形成过渡液相烧结，促进了稀土氮化物的生成，进一步提高了复合材料的力学性能。     

纳米CeO2对Ni基合金激光熔覆层的组织与耐蚀性的影响

利用5 kWCO2激光器,在Q235低碳钢表面熔覆微米或纳米CeO2/Ni基合金复合材料,制备了涂层。利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了熔覆层的组织和相结构,利用CHI604b型电化学分析仪测定了熔覆层的阳极极化曲线。结果表明：加入微米CeO2的熔覆层组织明显细化,并出现大量的等轴晶,加入纳米CeO2的熔覆层等轴晶更加细小,并且组织致密;加入微米CeO2后Ni基合金熔覆层主要相结构的为γ-Ni,Cr23C6,CeNi3,γ-CeO2,Ni3Si和Ni3B等相,加入纳米CeO2的熔覆层中出现γ-Ni,Cr23C6,CeNi3,CeNi5,Ni3Si和Ni3B等相;当纳米CeO2的添加量为1.5%时,熔覆层的耐蚀性能大幅度提高,并且形成相对稳定的钝化膜。     

稀土复合磷酸盐无机抗菌材料对陶瓷活化水性能的影响

将稀土复合磷酸盐无机抗菌材料添加到陶瓷釉浆中制备具有活化水功能的抗菌陶瓷制品。用核磁共振技术(NMR)以及溶解氧测试技术研究添加稀土复合磷酸盐无机抗菌材料对陶瓷活化水性能影响机制,以及活化水功能陶瓷制品对植物种子发芽性能的影响。结果表明：添加稀土复合磷酸盐无机抗菌材料制备的抗菌陶瓷制品可使自来水的^17O-NMR半峰宽由115．36Hz降低到99．15Hz;提高水中溶氧量20％;蚕豆和花生种子4天发芽率可分别提高12．5％和7．5％。稀土复合磷酸盐无机抗菌材料具有增加陶瓷制品活化自来水性能、降低水分子缔合度,促进植物种子发芽的功能。