含硼氧化铝基陶瓷连续纤维的制备技术

针对我国对氧化铝基陶瓷连续纤维的研制需求,通过溶胶-凝胶法结合干法纺丝制备了含硼氧化铝基陶瓷连续纤维,主要研究了纺丝助剂含量对溶胶可纺性的影响以及纤维陶瓷化过程中物相及微观结构的演变规律。结果表明:当纺丝助剂PVA含量为1.5%时,通过干法纺丝得到的含硼氧化铝基凝胶连续纤维可达1.8 km,将凝胶纤维进行陶瓷化后形成的陶瓷连续纤维直径均匀,为12～14μm,经1 000℃烧结后纤维主晶相为γ-Al2O3,具有优异的力学性能,拉伸强度和模量分别可达2.0 GPa和149 GPa,在1 100℃煅烧1 h后纤维强度保留率可达93%,在航空航天及先进制造业等领域具有潜在的应用前景。     

连续氢气化铝纤维制造,性能与应用

综述了连续铝纤维的重要性和国内外发展状况,介绍了该纤维的三种主要制备方法,经较了其力学、光学和耐高温等性能,并概述了连续氧化铝纤维在结构和功能型复合材料以 技术的隔热材料等重要领域的应用情况。     

空间时代材料工艺的新进展：（Ⅲ）新型陶瓷纤维及微电子复合材料

本文在介绍了当前世界上主要研制生产的各种陶瓷纤维基础上,重点介绍了最新研制的PRD-166氧化铝纤维和AlN氮化铝纤维。PRD-166纤维抗拉强度较FP氧化铝纤维提高50%,高温性能也有很大提高,AlN纤维导热系数是FP氧化铝纤维的3倍,用陶瓷纤维制备的复合材料FP/PI和AlN/Teflon具有优异的介电性能与导热性能,是理想的微电子复合材料。     

硅溶胶强化辅助制备C纤维增韧氧化铝结合莫来石陶瓷基复合材料

通过氧化铝先驱体溶液循环浸渍热解结合硅溶胶浸渗强化的方法制备了三维C纤维预制体增韧的氧化铝结合莫来石陶瓷基复合材料 ,研究了氧化铝浸渗工艺对试样增重率、气孔率以及热处理温度对试样内气孔尺寸和分布的影响 ,分析了复合材料物相、微结构以及复合材料的力学性能。结果表明 ,硝酸铝饱和溶液浸渗纤维预制体并热解后试样的增重率和开气孔率呈类似抛物线曲线 ;由于硝酸铝分解生成氧化铝的煅烧温度不同 ,氧化铝晶态及物理特性不同 ,试样内气孔尺寸和分布差别较大 ;选择经过 115 0℃预处理的试样进行硅溶胶浸渗 ,然后 14 0 0℃处理 2h ,氧化硅与氧化铝完全反应生成莫来石 ,获得了较为致密的复合材料 ,室温三点弯曲强度和断裂应变分别为 180MPa和 2 .2 %。     

连续纤维增强复合材料在民用航空

对碳纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维和玻璃纤维等连续纤维增强的复合材料在民用航空发动机上的应用进行了概述,对连续纤维增强复合材料在风扇的转子叶片、出口导流叶片、机匣、风扇包容系统、帽罩前锥、消声板、反推装置、高压涡轮导向器和低压涡轮转子叶片等重要零件上的应用现状和发展趋势进行了归纳,指出了国内民用航空发动机应用连续纤维增强复合材料选材的发展方向。     

连续纤维增强复合材料在民用航空发动机上的应用

对碳纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维和玻璃纤维等连续纤维增强的复合材料在民用航空发动机上的应用进行了概述,对连续纤维增强复合材料在风扇的转子叶片、出口导流叶片、机匣、风扇包容系统、帽罩前锥、消声板、反推装置、高压涡轮导向器和低压涡轮转子叶片等重要零件上的应用现状和发展趋势进行了归纳,指出了国内民用航空发动机应用连续纤维增强复合材料选材的发展方向.     

氧化铝基吸波材料研究进展

雷达波吸收材料在国防领域发挥着重要的作用。厚度薄、密度低、吸收频带宽、吸收强是当前吸波材料的研究重点。高马赫飞行的武器装备会因空气阻力而使机体局部温度很高,常温吸波材料不适用,亟待研究耐高温并高效吸收电磁波的吸波材料。以氧化铝为基体,复合不同类型吸收剂制备的高温吸波材料已被广泛关注与研究。本文系统总结近年来金属(合金)/氧化铝复合吸波材料、非金属/氧化铝复合吸波材料、其他含氧化铝复合吸波材料的研究现状,对不同结构(纳米线、微球及纳米颗粒等)吸收剂与多种形态(多孔膜、纤维或纳米颗粒)氧化铝基体制备的复合吸波材料的结构、性能和吸波机理进行了分析,并对金属(合金)/氧化铝复合吸波材料及非金属/氧化铝复合吸波材料的发展方向做出展望。在金属(合金)/氧化铝复合吸波材料方面应加强:(1)开发纳米级的球形超细金属吸收剂,利用纳米粒子的特殊效应来提高吸波性能;(2)进一步探索合理的制备工艺,达到吸收剂与基体良好匹配。在非金属/氧化铝复合吸波材料方面:(1)进一步加强氧化铝纤维布和氧化铝网状基体与纳米吸波剂复合的研究;(2)加强高分子特殊核壳结构、阻抗匹配层等方面的研究;(3)加强宽频吸波材料及吸波剂改性增强吸波材料的研究;(4)开展金属氧化物粉体与无机黏结剂组成的无机基体方面研究。     

连续纤维增强复合材料3D打印技术现状及展望

纤维增强复合材料因其轻量化、高强度和高设计自由度等优点一直备受航空、航天和汽车等领域的青睐。3D打印是实现连续纤维增强复合材料快速化、个性化和复杂化结构制备以及突破传统制造方法限制的有效途径之一。本文综述了连续纤维复合材料3D打印技术的基本原理、方法分类和研究进展,从成型的材料、工艺、性能和机理等方面进行综述,并对混杂连续纤维增强复材3D打印、多自由度3D打印及其路径规划提出了展望。     

热处理对块状氧化铝气凝胶微观结构的影响

以AlCl_3·6H_2O为前驱体,无水乙醇和去离子水的混合溶液为溶剂,环氧丙烷为凝胶网络诱导荆,通过溶胶-凝胶技术制备得到溶胶,再经超临界干燥制备出块状氧化铝气凝胶.采用SEM、TEM、XRD、BET等手段,对氧化铝气凝胶在不同热处理温度下的微观结构进行了对比和分析.结果表明,氧化铝气凝胶的主要成分为多晶勃姆石相,微观结构由许多叶片状纤维堆积形成,经500和1 000℃热处理后成块性未受到明显的影响,比表面积各为429和174 m~2/g.在20～1000℃内,氧化铝气凝胶发生了由多晶态勃姆石相→γ-Al_2O_3→δ-Al_2O_3的相转变.     

可在1700℃环境中使用的陶瓷

日本研究人员已开发出一种可在１７００℃使用的超强陶瓷复合材料。和通常在母材中加入陶瓷晶须或纤维制的复合材料不同，该新陶瓷是由连续的、相互空插的２种单晶（三氧化二铝单晶和三氧化铝钆单晶）的共晶网状组织形成的。由于该陶瓷中的位移活动，它们在１７００℃显示...     

A Novel Processing Route for Ni-doped Alumina Composites

Alumina-based composites containing 0-15wt% Ni metallic phase were produced by hot press-sintering Ni-coated alumina pow-ders. The Ni-coated alumina powders were prepared by the aqueous heterogeneous precipitation of alumina micro-powders and nickel sulfate salt followed by reduction process. The microstructural features and dispersion of Ni phase in Ni-coated alumina powders and the subsequent alumina-Ni cermets were investigated using scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractometer (XRD), and trans-mission electron microscope (TEM). The relative density of the hot press-sintered composites was measured with the Archimedes’ method while the fracture strength and the fracture toughness were defined with the three-point bending method and the mi-cro-indentation fracture method. In the formation of alumina-Ni cermets from sintered Ni-coated alumina powders, Ni phase to some extent limits the densification rate and stifles the coarsening and growing process of alumina grains. The Ni phase is found to be located at the interfaces and the triple-joint junctions of alumina grains which results into alteration of the fracture mode of alumina and its in-creased fracture strength and fracture toughness if compared with monolithic alumina.     

高温天线罩材料研究进展

对目前主要几种高温天线罩材料体系，包括氧化铝陶瓷、石英陶瓷、微晶玻璃、纤维增强二氧化硅基复合材料、纤维增强磷酸盐基复合材料以及硅氧氮陶瓷材料的研究发展和应用情况进行了简要的综述。     

Al_2O_3-ZrO_2-MgAl_2O_4三元纳米复相陶瓷的微观组织和力学性能

采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2-MgAl2O4纳米复合粉体.利用真空热压烧结技术制备了Al2O3-30mol%ZrO2-30mol%MgAl2O4(AZ30S30)三元纳米复相陶瓷.微观组织研究表明:所得纳米复相陶瓷是一种典型的"晶间/晶内"复合型纳米结构,基体氧化铝和第二相均为等轴状,氧化铝晶间散布着氧化锆和尖晶石第二相晶粒,同时有大量的球形氧化锆小颗粒分散在基体氧化铝晶粒内.对不同晶粒尺度复相陶瓷的断裂韧性测试及纳米压痕实验表明:微米级复相陶瓷的最大硬度为22GPa,而纳米复相陶瓷具有更好的力学性能,其硬度随着晶粒尺寸的减小而增加,最大可达35GPa.微米级复相陶瓷的断裂韧性为8.9MPa·m1/2,而纳米复相陶瓷的断裂韧性为10.04MPa·m1/2,其增韧机理主要为ZrO2相变复合增韧、"内晶"型纳米颗粒韧化以及细晶韧化.     

纤维类雷达波吸收剂的研究进展

对目前吸波材料中用的纤维吸收剂——碳纤维、碳化硅纤维、金属纤维等的吸波特性、改性方法作了回顾，得出不同纤维的混杂和采用异型纤维是得到宽、轻、薄、强的结构吸波材料的有效方法。     

Effects of pore structure and distribution on strength of porous Cu-Sn-Ti alumina composites

Porous Cu-Sn-Ti alumina composites were fabricated by sintering Cu-Sn-Ti alloy powders, graphite particles, and alumina hollow particles agent. The effects of the pore structure and distribution on the composites strength were evaluated. Different pore distributions were modeled by using finite element analysis to investigate the tensile strength of the composites. Furthermore, a fractal analysis-based box-covering algorithm was used on the Cu-Sn-Ti alumina composites topology graphs to better investigate the pore structure and distribution. Results obtained show that different sizes and concentrations of alumina hollow particles could result in different porosities from20% to 50%. A larger pore size and a higher pore concentration reduce the strength, but provide more space for chip formation as a bonding material of a grinding wheel. The body-centered pore structure of the composites shows the highest stress under a tension load. The original composites topology graphs have been transformed to ordered distributed pore graphs based on the total pore area conservation. The information dimension magnitude difference between the original topology graphs and the ordered distributed circulars graphs is found to be linear with the Cu-Sn-Ti alumina composites strength. A larger difference renders a lower flexural strength, which indicates that uniform ordered distributed pores could benefit the composites strength.     

pH值对凝胶注模氧化铝陶瓷料浆性能的影响

重点研究了在低粘度,高固相体积分数氧化铝浓悬浮体制备过程中,料浆的pH值对料浆性能的影响。结果表明:当pH值达到5左右时,Al_2O_3颗粒在水中的Zeta电位等于0,此时,料浆的粘度最大,分散效果最差。当pH值达到9时,Zeta电位的绝对值达到最大,此时料浆的悬浮稳定性最佳。     

水溃性包埋料的探索性研究

对以氧化铝、氧化钙、碳酸钙为主要原料配制包埋料进行了初步研究,并就不同温度、不同配比对硬化时间、烧结强度、收缩率及水溃性能的影响进行研究和探讨.结果表明:随氧化铝含量的增加,试样的强度和收缩率增大;随烧结温度的提高,试样的收缩率和水溶时间增大.     

Effect of Counterface Material on Friction and Wear Behavior of Ni-Cr-W-Al-Ti-MoS_2 Composites

Ni-Cr-W-Al-Ti-MoS2 self-lubricating composites were prepared through the powder metallurgy (P/M) method. Their friction properties were investigated by a pin-on-disk tribometer in the range from the room temperature to 600 ℃. Alumina, silicon nitride and nickel-iron-sulfide alloys were selected as the counterface materials. Results indicate that the lowest friction coefficients under 0.22 can be obtained at 600 ℃ when rubbed against alumina. When rubbed against nickel-iron-sulfide alloys, are presented the lowest wear rates in the magnitude of 10-6 mm3/N·m, one order of magnitude lower than those when rubbed against ceramics. In the case of three rubbing pairs, the wear rates of the composite containing MoS2 present themselves inversely proportional to friction coefficients. With alumina ceramics used as a counterface, transfer films and glaze layers will form on the contact surface playing a main role in lubrication at high temperatures. However, when silicon nitride and nickel-iron-sulfide alloy are used, the lubricating transfer films appear not to be promi-nent.