改善氧化铝陶瓷抗热震性初探

研究了钛酸铝引入后对氧化铝陶瓷抗热震性的影响。实验结果表明 ,引入钛酸铝后氧化铝陶瓷的抗热震性由于热膨胀系数的下降而提高。与纯氧化铝陶瓷相化 ,钛酸铝添加量为 1 0 %时 ,经 75 0°C→ 1 0°C水中急冷 ,抗弯强度提高近 5 0 %     

基于3D打印模具和凝胶注模成型的多孔氧化铝陶瓷成型工艺

针对传统方法难以成型复杂结构多孔陶瓷，且模具制作周期长、成本高等问题，课题组研究了基于3D打印模具和凝胶注模成型的多孔陶瓷材料的成型工艺。在使用光固化成型技术制作高精度规则树脂模具的基础上，优化凝胶注模工艺所需的低黏度、高固含量氧化铝陶瓷浆料，借助真空加压工艺成型氧化铝陶瓷坯件，以此实现复杂结构多孔陶瓷零件的净成形；针对工艺中陶瓷浆料在复杂结构中的充型问题，研究了浆料pH值、分散剂用量、真空加压工艺对陶瓷成型的影响，测试了坯体气孔率、抗压强度等参数。结果表明：在pH值为9、分散剂质量分数为0.4%、真空加压90 min条件下,能够制备出体积分数为52%的氧化铝陶瓷，气孔率为51.5%，抗压强度为40.1 MPa。使用该工艺制备的陶瓷材料结构完整、表面光洁，可以作为制备复杂结构多孔陶瓷部件的工艺。     

陶瓷零件快速成型机的改进设计

在层和速凝技术原理的基础上，研制出一种适合陶瓷零件的快速成型设备，但该设备存在刚性不足，变形较大等 问题，为了解决该问题，对铺料台升降装置进行了改进，将铺料台单边支撑改为中间对称支撑方式，改进后的陶瓷零件快 速成型机加强了运行的可靠性和平稳性。在此基础上对设备的的特点、技术参数和适用范围进行了说明，并以制备 95A1203陶瓷凸轮件为例，对成型过程进行了实验，得到成型样品，在电镜下进行SEM测试，结果表明：烧结后样品层间 无分层迹象，说明样品已经烧结为一体，材料黏合程度符合要求；与传统陶瓷零件成型设备相比，新型陶瓷件快速成型机 提高了加工效率，降低了生产成本，达到了经济实用的目的。     

掺杂钛酸钡陶瓷的显微结构及其电性能

我们用化学液相共沉法制备了掺La 0.1～4.0摩尔％的六种钛酸钡粉体,观察并测试了陶瓷试样的显微结构和电性能,探讨了掺杂浓度与晶粒尺寸间的关系、掺杂浓度和电性能间的关系,从而了解了组成、工艺与材料性能间的关系。 实验结果表明,就所采用的粉体和实验条件而论,掺La在 0.2～0.4摩尔％范围内能获得电阻率最低(<50Ω.cm)的半导体陶瓷。烧结温度选择适当,才能获得较好的PTC性能,就本实验结果看,1360℃的烧结温度对其PTC特性较好。     

陶瓷零件快速成型机辅料台的改进

基于层合速凝技术的陶瓷零件快速成型机,在陶瓷零件的层分加工过程中,铺料台的变形和平稳性,影响着零件 的成型精度和表面质量,针对快速成型机的铺料台,利用Workbenc:h的静力学分析,得到运动过程中铺料台的变形和应 力,以此来分析判断铺料台升降装置结构设计的合理性,及对陶瓷零件成型工艺造成的影响。通过将铺料台改进设计为 加强筋结构,通过分析可知铺料台的变形和应力明显减小,提高了陶瓷零件的成型精度和表面质量,满足了成型工艺的 要求。     

泡沫陶瓷过滤器的制作工艺与具体分析

泡沫陶瓷过滤器是用于过滤金属液体中的氧化夹杂物和气体的一种净化介质。在目前出现的合金过滤器中其净化效果是最好的。由于实际应用中所处工作环境和使用要求不同，对泡沫陶瓷过滤器的具体性能要求就不一样。在制作时要充分考虑这些条件要求，合理选材和正确制定制作工艺流程。下面以制作净化铝合金用泡沫陶瓷过滤器为例，介绍其制作工艺，并进行具体分析。一、泡沫陶瓷过滤器的性能指标及测试方法由于泡沫塑料另外选定，泡沫陶瓷过滤器的孔隙率及铝液透过能力可以保证；选用的耐火陶瓷材料，其耐热性和化学稳定性也可以保证。因此，对泡…     

基于多指标正交试验设计的SLS快速成型工艺参数优化

为提高SLS成型系统堆积方向微细结构的制作质量,以过度烧结深度、烧结密度和Z向尺寸偏差为优化指标,采用多指标的正交试验设计方法,通过极差分析法,讨论激光功率、预热温度、激光扫描速度、分层厚度等成型工艺参数对试件质量的影响,利用综合平衡法确定了最优工艺参数组合。试验结果表明：激光功率选取16 W,预热温度选取98℃,激光扫描速度选取3 m/s,分层厚度选取0.15 mm时,试件的制作质量为最优。试验结果有助于SLS快速成型系统提高堆积方向微细结构的制作质量。     

高性能微波陶瓷材料应用研究

主研人员：杨传仁 符春林 陈宏伟 周大雨 唐宗熙 黄春华 王志红 游文南 高翠英 叶耀红 秦光宇 苟富均 黄存根 胡 江 利用化学方法制备出高纯亚微米级BaCO3、MgO、钽酸镁及纳米级钽镁酸钡粉体，解决了TaCl5溶解问题，通过原材料提纯及细化、粉体晶型控制，实现了高性能微波陶瓷原材料的国产化。 采用搅拌球磨等静压成型，烧结后期热处理等工艺，研制出Q0值高、工作频率高、温度稳定性好的高性能钽镁酸钡微波陶瓷材料；突破了烧结过程中成分挥发、离子序化及杂相控制等关键技术。采用简化波法进行介质谐振器设计…     

纳米材料的主要应用领域

由於纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等使得它们在磁、光、电等方面呈现常规材料不具备的特性。因此纳米微粒在磁性材料、电子材料、光学材料、高致密度材料的烧结、催化、传感、陶瓷增韧等方面有广阔的应用前景。陶瓷增韧纳米微粒颗粒小，比表面大并有高的扩散速率，因而用纳米粉体进行烧结，致密化的速度快，还可以降低烧结温度，目前材料科学工作者都把发展纳米高效陶瓷作为主要的奋斗目标，在实验室已获得一些结果,从应用的角度发展高性能纳米陶瓷,最重要的是降低纳米粉体的成本，在制备纳米粉体的工艺…     

单掺杂氧化铈基陶瓷材料的制备和性能

中温固体氧化物燃料电池实用化的关键在于电解质材料性能的提升,本文采用自蔓延燃烧法制备了Gd3+掺杂CeO2的Ce0.9 Gd0.1 O2-δ陶瓷粉体材料.对Ce0.9 Gd0.1 O2-δ粉末在经过1300℃烧结8h后形成的陶瓷片,进行了X射线衍射、扫描电镜和电化学阻抗谱测试,以表征其微观结构、形貌和电性能等方面.实验结果表明,经过高温烧结后的陶瓷片依旧呈现立方萤石结构且具有较高的离子电导率.     

硅酸钙—羟基磷灰石复合生物陶瓷的制备及其理化性能研究

以自制硅酸钙(CaSiO3)和羟基磷灰石(HAP)超细粉体为原料,按照不同的比例混合、成型、煅烧制得CaSiO3-HAP复合生物陶瓷.采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对粉体及陶瓷样品进行物相成分和显微结构分析,并对复合生物陶瓷的收缩率、抗弯强度、断裂韧性和硬度等性能进行测定.研究结果表明:在HAP中添加一定量的ca-SiO3可以减小HAP陶瓷的收缩,并能提高其力学性能,CaSiO3含量为30wt%的CaSiO3-HAP复合生物陶瓷综合性能最佳,其抗弯强度和断裂韧性分别达到156.7MPa和2.32MPa·m1/2,维氏硬度值达到6.5GPa,比纯HAP陶瓷的性能均有了较大的提高.     

焦作古陶瓷设计美学研究

焦作古代陶瓷艺术以当阳峪瓷为代表,唐代以生产绞胎瓷为主,宋代以生产剔花瓷为主。绞胎瓷主要以两种不同色彩的瓷土糅合成胎,拉坯成型,表里如一,自然和谐;剔花瓷主要以黑白两种瓷土里外合胎,剔划技法娴熟,纹饰繁复华丽。从设计美学的角度来看,以当阳峪瓷为代表的焦作古陶瓷不论是功能、工艺,还是造型、装饰,在陶瓷艺术领域中都颇具匠心、独树一帜。     

熔渗反应法制备金刚石/SiC复合材料

为制备金刚石/SiC复合材料,采用熔渗反应法,在真空环境和烧结温度为1500 -1 600℃的条件下进行制备。 分析了复合材料的致密度、硬度和在不同温度下的干摩擦磨损性能。结果表明,熔渗反应工艺制备的复合材料致密度 高,烧结温度为l 550℃时得到的复合材料的硬度最高。反应烧结金刚石/SiC复合材料常温下的耐磨损性较好,但600 ℃下的磨损性能显著恶化     

基于Moldflow和正交试验法的注塑成型收缩率预测分析

为了解决实际生产中注塑制品收缩性能难以控制的问题,采用正交试验方法,利用注塑成型模拟软件Moldflow 进行有限元数值模拟,得到不同工艺条件组合下的POM（聚甲醛）矩形长条试样成型收缩率的数值,以及模具温度、熔体 温度、注塑速率、保压时间、保压压力和冷却时间6个工艺参数对制品成型收缩率的影响及趋势。研究结果表明：保压时 间、熔体温度和模具温度是影响注塑制品成型收缩率较大的3个因素,对控制制品的收缩最为有效。     

选择性激光烧结成型及其误差分析

选择性激光烧结成型是快速原型制造技术之一，本文介绍了南京航空航天大学研制的烧结系统，在实验基础上，对烧结成型样件的误差进行了分析，并提出相应的改进措施。     

基于SLS技术的非均质材料零件成型研究

基于SLS成型的非均质材料零件是一种变密度材料零件。预热温度和激光能量是影响SLS成型零件烧结密度的主要因素。通过实验调整预热温度和激光能量的参数,然后用MATALB对实验数据进行分析处理,得到烧结密度数学模型,达到对基于SLS成型的非均质材料零件烧结密度进行控制的目的。     

粉末涂层法制备复相陶瓷材料及涂层机理的研究

本文利用粉末涂层法在TiC粉末表面涂层了一层Al_2O_3陶瓷,利用热压烧结制得了粉末涂层的复相陶瓷材料FTCl,经测试,材料力学性能良好。对粉末涂层的复相陶瓷材料的微观结构和粉末涂层法的涂层机理进行了分析。为复相陶瓷的制备提出了一种全新的方法——粉末涂层法。     

木质陶瓷研究新进展

木质陶瓷是一种新型的环境友好材料,生产木质陶瓷的原材料可以是各种废弃的纤维质材料,有利于资源的重复利用.介绍了木质陶瓷在制备工艺、成材机理、性能以及应用等方面的研究进展,并就木质陶瓷将来的研究方向提出了一些看法.     

轿车用铝基复合材料制动盘的制备

对制备铝基复合材料的搅拌熔炼－液态模锻成形工艺进行了研究，得出了较合理的工艺参数，并利用该工艺铸造了用于桑塔纳轿车前制动器ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料制动盘毛坯，经机加工后试制了表面质量合格的制动盘成品。对该制动盘进行了材料性能检测试验和微观结构分析，并在ＳＣＨＥＮＣＫ制动试验台上进行了制动性能试验。结果表明，开发的铝基复合材料制备工艺参数合理，成本低廉，适于民用工业规模性生产；制备的ＳｉＣ颗粒增强     

烧结Fe基-TiCp复合材料研究

分析了Fe基与Ti-C直接反应制备Fe-TiCp复合材料的工艺及复合强化机制,初步优化了工艺参数.结果表明,一定的TiCp含量有其对应的最佳烧结温度;而烧结保温时间对材料的性能无显著影响.淬火处理后能显著提高Fe基-TiCp复合材料的硬度及耐磨性.