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稀土氧化物在Al_(2)O_(3)耐磨陶瓷中的应用研究现状
1
作者 张巍 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第4期760-774,共15页
在Al_(2)O_(3)陶瓷中掺杂稀土氧化物会影响其耐磨性能。为了拓宽稀土氧化物的应用范围,根据掺杂稀土氧化物影响Al_(2)O_(3)陶瓷耐磨性能的相关研究,总结了稀土氧化物在Al_(2)O_(3)耐磨陶瓷中的应用现状。首先,概述Al_(2)O_(3)陶瓷耐磨... 在Al_(2)O_(3)陶瓷中掺杂稀土氧化物会影响其耐磨性能。为了拓宽稀土氧化物的应用范围,根据掺杂稀土氧化物影响Al_(2)O_(3)陶瓷耐磨性能的相关研究,总结了稀土氧化物在Al_(2)O_(3)耐磨陶瓷中的应用现状。首先,概述Al_(2)O_(3)陶瓷耐磨性能的影响因素;其次,介绍稀土氧化物对Al_(2)O_(3)陶瓷耐磨性能的影响及作用机理;最后,展望稀土氧化物未来在Al_(2)O_(3)耐磨陶瓷中的研究与发展方向。结果表明:不同的稀土氧化物会对Al_(2)O_(3)陶瓷的耐磨性能产生不同的影响,但并非所有的稀土氧化物掺杂后都能提高Al_(2)O_(3)陶瓷的耐磨性能。掺杂Y2O_(3)、La_(2)O_(3)、CeO_(2)、Nd_(2)O_(3)、Sm_(2)O_(3)、Tb_(4)O_(7)、Yb_(2)O_(3)、Gd_(2)O_(3)、Er_(2)O_(3)和Lu_(2)O_(3)等一元或多元稀土氧化物会产生积极影响,其中Gd_(2)O_(3)、Er_(2)O_(3)和Lu_(2)O_(3)3种稀土氧化物在更低掺杂量时可使Al_(2)O_(3)陶瓷表现出最佳耐磨性能;相反,掺杂Eu_(2)O_(3)、Ho_(2)O_(3)和Tm_(2)O_(3)等稀土氧化物后会对Al_(2)O_(3)陶瓷的耐磨性能产生负面影响。因此,在Al_(2)O_(3)耐磨陶瓷的设计和生产中,选择合适的稀土氧化物对制备高耐磨产品至关重要。 展开更多
关键词 稀土氧化物 al_(2)o_(3)陶瓷 掺杂 耐磨性 微观结构
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国产Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3)复合材料的室温和1000℃拉伸性能 被引量：1
2
作者 张珂 许平 +5 位作者 张超 李陈晨 应雯清 邢宁 李玫 张程煜 《材料工程》 北大核心 2025年第1期195-201,共7页
连续氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3))是发展高性能航空发动机热端部件的理想材料。本工作研究了国产Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3)复合材料的室温和1000℃拉伸力学性能,使用SEM观察拉伸试样的微观形貌和断口形貌,使... 连续氧化铝纤维增强氧化铝复合材料(Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3))是发展高性能航空发动机热端部件的理想材料。本工作研究了国产Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3)复合材料的室温和1000℃拉伸力学性能,使用SEM观察拉伸试样的微观形貌和断口形貌,使用TEM观察纤维的微观结构,采用Weibull分布统计分析抗拉强度,利用纤维推入法得到纤维/基体界面剪切强度。结果表明,国产Al_(2)O_(3f)/Al_(2)O_(3)复合材料室温抗拉强度为(257±31)MPa,1000℃的抗拉强度为室温的78%,已达到国际Nextel610/Al_(2)O_(3)水平。研究发现,界面结合强度是影响抗拉强度的主要因素。界面结合强度较低,纤维拔出长且分散,抗拉强度高;界面结合强度较高,发生纤维束断裂,且纤维拔出变短,抗拉强度低。 展开更多
关键词 氧化铝纤维 al_(2)o_(3f)/al_(2)o_(3)复合材料 拉伸性能 强度分散性 界面结合强度
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溶胶-凝胶法制备Al_(2)O_(3)-SiO_(2)气凝胶及其复合材料的研究进展 被引量：1
3
作者 张皇帅 朱震庭 +3 位作者 杨子豪 陈哲 马毓 张航 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期149-154,共6页
综述了近年来采用溶胶-凝胶法制备Al_(2)O_(3)-SiO_(2)气凝胶的多种工艺研究进展,深入分析气凝胶的干燥方法和Al、Si物质的量比对气凝胶在极端高温下热稳定性的影响,以及复合材料中增强相的掺杂策略,并对未来发展方向进行展望。
关键词 al_(2)o_(3)-Sio_(2)气凝胶 高温热稳定性 溶胶-凝胶法 高温相变 复合增强
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Fe-Al/Al_(2)O_(3)阻氚涂层氧化膜相变的稀土效应研究
4
作者 冯凡 袁晓明 张建通 《表面技术》 北大核心 2025年第18期209-215,共7页
目的探究稀土掺杂对Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层的微观特征、氧化动力学以及相变过程的影响,提升阻氚性能。方法采用包埋渗铝法在基体上分别沉积稀土改性与未经稀土改性的Fe-Al涂层,随后原位氧化制备了Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层。开展... 目的探究稀土掺杂对Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层的微观特征、氧化动力学以及相变过程的影响,提升阻氚性能。方法采用包埋渗铝法在基体上分别沉积稀土改性与未经稀土改性的Fe-Al涂层,随后原位氧化制备了Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层。开展热重分析实验,通过掠入射X射线衍射(GIXRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析观察氧化铝涂层结构和组织形貌在工艺温度下的演变规律。结果经稀土改性的Fe-Al/Al_(2)O_(3)复合涂层与基体结合良好,未出现孔洞和裂纹,Fe-Al层厚度约为17.0μm,氧化膜厚度约为200 nm;未经改性的涂层则出现明显裂纹,Fe-Al层厚度约为12.8μm。氧化动力学曲线表明,稀土改性Fe-Al层存在2个氧化阶段,Ⅰ阶段的氧化速率为3.78×10^(-14)g^(2)/(cm^(4)·s),Ⅱ阶段的氧化速率为2.72×10^(-15)g^(2)/(cm^(4)·s),二者均高于未经稀土改性Fe-Al层的氧化速率2.18×10^(-15) g^(2)/(cm^(4)·s)。改性样品经约180 min氧化后,氧化膜内开始形成α-Al_(2)O_(3)相;当氧化时间延长至4h,γ-Al_(2)O_(3)相已完全转化为单一α-Al_(2)O_(3)相。未改性样品氧化膜在同等氧化条件下,始终维持单一的γ-Al_(2)O_(3)相,未发生γ至α的相转变。结论稀土元素掺杂能够优化涂层与基体的结合特性,通过动态偏析、缺陷结构优化、电子态调制等机制协同提高Fe-Al层表面Al_(2)O_(3)的生长速率,在较低温条件下促进Al_(2)O_(3)发生相变,增加α-Al_(2)O_(3)相的比例,提高涂层阻氚性能。 展开更多
关键词 稀土改性 Fe-al/al_(2)o_(3)复合涂层 阻氚涂层 α-al_(2)o_(3) 氧化动力学 相变过程
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Al_(2)O_(3)-SiO_(2)气凝胶及其纤维增强复合材料的研究进展
5
作者 孙传庆 汪洋 +4 位作者 李占峰 马魁 王蒙蒙 刘瑞祥 刘福田 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期732-745,755,共15页
Al_(2)O_(3)-SiO_(2)气凝胶(ASA)因具有孔隙率高、密度低、比表面积高等特性,耐高温和隔热性能较为突出,在航空航天隔热领域具有广阔的发展前景。然而,ASA的力学性能相对较差和高温下对红外辐射吸收和散热能力较弱等问题,限制了其在高... Al_(2)O_(3)-SiO_(2)气凝胶(ASA)因具有孔隙率高、密度低、比表面积高等特性,耐高温和隔热性能较为突出,在航空航天隔热领域具有广阔的发展前景。然而,ASA的力学性能相对较差和高温下对红外辐射吸收和散热能力较弱等问题,限制了其在高温隔热领域的应用;元素掺杂和纤维增强是目前改进ASA隔热性能和力学性能的常用方法。本文从ASA的制备技术、ASA性能的影响因素、元素或物质掺杂ASA的研究及纤维增强ASA复合材料四个方面进行了综述,并对ASA未来发展方向做出了展望。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)-Sio_(2)气凝胶 元素掺杂 纤维 复合材料 力学性能 隔热性能
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热处理对Al_(2)O_(3)空心球/铝基多孔复合材料压缩性能的影响
6
作者 吕国梁 李兆权 穆永亮 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第10期3478-3490,共13页
氧化铝陶瓷空心球具有密度低、热稳定性好、机械强度高等特性,广泛用作金属基复合材料的增强相。本文以ZL201铝合金为基体,系统筛选出三种粒径(0.1~0.2 mm,0.6~1 mm,2~3 mm)Al_(2)O_(3)空心球为复合相,采用真空渗流法制备了Al_(2)O_(3)... 氧化铝陶瓷空心球具有密度低、热稳定性好、机械强度高等特性,广泛用作金属基复合材料的增强相。本文以ZL201铝合金为基体,系统筛选出三种粒径(0.1~0.2 mm,0.6~1 mm,2~3 mm)Al_(2)O_(3)空心球为复合相,采用真空渗流法制备了Al_(2)O_(3)空心球/铝基多孔复合材料,系统探究了空心球粒径和热处理对多孔复合材料静态压缩力学行为及失效机制的影响。结果表明:空心球粒径对多孔复合材料的压缩性能有显著影响,复合材料压缩屈服强度和吸能随空心球粒径减小而增加。经过T6热处理后,三种材料的强度和吸能均显著提升。其中,小粒径空心球多孔复合材料压缩行为发生明显改变,应力达到屈服点后出现应力骤降,随后基体加工硬化主导变形。小粒径空心球多孔复合材料具有最高的峰值应力和吸能能力,分别为256.7 MPa和102.3 J/cm^(3);中、大粒径空心球多孔复合材料峰值应力分别为156.1 MPa和65.5 MPa,吸能分别为65.6 J/cm^(3)和44.3 J/cm^(3)。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)空心球 铝基多孔复合材料 真空渗流 压缩性能 变形机制
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水导激光加工Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料微槽工艺研究
7
作者 印文典 余泽 +4 位作者 邢光浩 苟绍轩 杨航 李寅瑞 黄莉 《电加工与模具》 北大核心 2025年第3期49-54,共6页
Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料因高硬度、耐高温、低成本而成为隔热与绝缘功能材料的首选,但其脆性大、非均质和各向异性的特性使传统加工技术难以满足微槽切割的质量和精度要求。对此,提出采用水导激光加工Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)... Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料因高硬度、耐高温、低成本而成为隔热与绝缘功能材料的首选,但其脆性大、非均质和各向异性的特性使传统加工技术难以满足微槽切割的质量和精度要求。对此,提出采用水导激光加工Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料微槽的方案,研究激光功率、扫描间距、扫描速度对微槽形貌和精度的影响,并揭示了去除机理。结果表明,水导激光通过激光烧蚀和水束冲刷的共同作用,使材料产生熔化与升华,进而实现材料去除,其中激光功率是打通微槽的关键参数。当采用激光功率20 W、扫描间距20μm、扫描速度0.2 mm/s的工艺参数加工Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料微槽,能够满足宽度0.1^(0)_(-0.05)mm、深度0.4^(+0.2)_(-0.2)mm的精度要求。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)/al_(2)o_(3)复合材料 水导激光 微槽加工 水束流
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Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)催化剂上乙烷干重整反应本征动力学研究
8
作者 郭冰洋 杜春丽 +5 位作者 范志辉 杨旭港 张艺 闫龙飞 张振洲 涂维峰 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第3期39-46,共8页
乙烷干重整反应是实现CO_(2)利用的重要途径之一。Ni基催化剂因具有低成本和高催化活性等特点被广泛用于乙烷干重整反应。然而,乙烷干重整反应机理仍不明晰,这制约了高效Ni基催化剂的开发。采用溶胶凝胶法制备了Ni质量分数分别为5%和10%... 乙烷干重整反应是实现CO_(2)利用的重要途径之一。Ni基催化剂因具有低成本和高催化活性等特点被广泛用于乙烷干重整反应。然而,乙烷干重整反应机理仍不明晰,这制约了高效Ni基催化剂的开发。采用溶胶凝胶法制备了Ni质量分数分别为5%和10%的Ni基催化剂(5%Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)和10%Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)),通过本征动力学方法分析了反应物分压(pC_(2)H_(6)和p_(CO)_(2))和产物分压(p_(H_(2))和p_(CO))对相关反应的影响,研究了反应温度、Ni团簇平均粒径对乙烷干重整反应过程中乙烷活化的影响。结果表明,在温度为823 K、常压、pC_(2)H_(6)为0.1~7.0 kPa、p_(CO)_(2)为2.0~20.0 kPa和空速为6.9×10^(5) mL/(g·h)下,催化剂上乙烷正向转化速率与pC_(2)H_(6)线性相关,且不受p_(CO)_(2)、p_(H_(2))和p_(CO)的影响;在本征动力学区间内,乙烷重整反应速率的速率控制步骤为乙烷活化,活化能为(108±10)kJ/mol。在温度为823 K、常压和空速为6.9×10^(5) mL/(g·h)下,Ni团簇平均粒径为6.5 nm的5%Ni/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)具有较高的乙烷活化速率((7.26±0.80)mol/(mol·min·kPa))。 展开更多
关键词 乙烷干重整反应 Ni/al_(2)o_(3)-ceo_(2)催化剂 本征动力学 反应机理
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Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料的蠕变性能及损伤机理
9
作者 王亮 聂飞晴 +3 位作者 肖鹏 曲士昱 何玉怀 许巍 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期129-138,共10页
Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料因其出色的耐高温、抗氧化等特性在航空发动机领域得到了广泛应用。这种材料能够在极端高温环境中保持稳定的性能,对于确保发动机的安全和可靠性至关重要。本文对Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料... Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)陶瓷基复合材料因其出色的耐高温、抗氧化等特性在航空发动机领域得到了广泛应用。这种材料能够在极端高温环境中保持稳定的性能,对于确保发动机的安全和可靠性至关重要。本文对Al_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)复合材料在1000℃~1200℃下的拉伸蠕变性能,并通过扫描电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜以及纳米压痕等实验方法对试样在不同温度、应力下的断口形貌进行表征。结果表明,随着温度的升高,Al_(2)O_(3)纤维晶粒逐渐长大,强度明显下降,从而导致了复合材料的蠕变抗力显著下降。当蠕变温度为1200℃时,复合材料的蠕变速率较1100℃高了两个数量级,断裂时间大幅缩短,观察试样断口发现,在1100℃的蠕变实验中,纤维拔出长度较长,并未出现明显的基体裂纹。这表明基体与纤维界面结合较好,基体开裂受到抑制,基体和纤维共同分担载荷;而在1200℃,纤维拔出长度较短,强度下降速度更快,蠕变寿命缩短。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)/al_(2)o_(3)陶瓷基复合材料 蠕变性能 蠕变损伤
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TiO_(2)-Al_(2)O_(3)载体中TiO_(2)含量对NiMoP催化芘加氢反应活性的影响
10
作者 侯冉冉 杨清河 +3 位作者 曾双亲 聂红 鲍俊 桑小义 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第3期606-616,共11页
以共沉淀法合成了4种TiO_(2)含量不同的TiO_(2)-Al_(2)O_(3)载体,并以等体积浸渍法制备了相应的NiMoP催化剂,考察了载体中TiO_(2)含量对相应催化剂催化芘加氢饱和反应性能的影响。通过X射线衍射、H_(2)程序升温还原、N_(2)吸附-脱附、... 以共沉淀法合成了4种TiO_(2)含量不同的TiO_(2)-Al_(2)O_(3)载体,并以等体积浸渍法制备了相应的NiMoP催化剂,考察了载体中TiO_(2)含量对相应催化剂催化芘加氢饱和反应性能的影响。通过X射线衍射、H_(2)程序升温还原、N_(2)吸附-脱附、红外光谱、透射电子显微镜和X射线光电子能谱等手段对材料的晶体结构、孔结构以及表面性质进行分析表征,考察TiO_(2)-Al_(2)O_(3)载体对金属分散状态以及硫化态催化剂活性相形貌的影响。结果表明:随着TiO_(2)质量分数增加至15%,Al_(2)O_(3)骨架中的Ti原子由分散状态发生聚集,并最终形成锐钛矿,且载体表面的Ti—OH峰强度不断增加,活性金属与载体间的相互作用力增强,(Ni)MoS_(2)片晶的堆叠层数下降。与TiO_(2)质量分数大于10%的载体相比,当TiO_(2)在载体中含量较低(TiO_(2)质量分数为5%和10%)且分散度较高时,金属与载体间的相互作用力适中,可适当提高金属分散度,并保留相当比例的Ⅱ类相,相应NiMoP催化剂的芘加氢饱和活性更高。 展开更多
关键词 Tio_(2)-al_(2)o_(3)复合氧化物 共沉淀法 锐钛矿 羟基 加氢饱和活性
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Y_(2)O_(3)含量对大气等离子喷涂Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层微观结构和力学性能的影响 被引量：3
11
作者 马文强 赵晓琴 +4 位作者 安宇龙 卜珍宇 孙初锋 周惠娣 陈建敏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期208-216,共9页
目的探究掺杂不同质量分数Y_(2)O_(3)对Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层微观结构及其力学性能的影响。方法采用大气等离子喷涂制备Al_(2)O_(3)涂层,以及Y_(2)O_(3)质量分数分别为10%、20%、30%、40%的Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层。... 目的探究掺杂不同质量分数Y_(2)O_(3)对Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层微观结构及其力学性能的影响。方法采用大气等离子喷涂制备Al_(2)O_(3)涂层,以及Y_(2)O_(3)质量分数分别为10%、20%、30%、40%的Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层。利用SEM、EDS对粉末以及不同涂层的形貌、组织结构、元素分布进行分析。使用XRD表征粉末和涂层的物相。使用显微硬度仪、纳米压痕测试仪和电子万能试验机对涂层的显微硬度、弹性模量以及断裂韧性等力学性能进行测试分析。结果Al_(2)O_(3)喷涂粉末的物相由α-Al_(2)O_(3)组成,而喷涂得到的Al_(2)O_(3)涂层则由α-Al_(2)O_(3)、γ-Al_(2)O_(3)组成。加入Y_(2)O_(3)后,对复合涂层中γ-Al_(2)O_(3)的生成有一定的抑制作用。随着喷涂粉末中Y_(2)O_(3)含量的增多,Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层表面未充分熔融的颗粒逐渐增加,复合涂层的孔隙率也越来越大,掺杂了10%Y_(2)O_(3)的Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层的孔隙率最低,涂层最致密。Al_(2)O_(3)涂层具有最高的显微硬度值(1209HV0.3)和弹性模量(227 GPa)。随着Y_(2)O_(3)含量的增加,Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层的显微硬度与弹性模量逐渐降低。Al_(2)O_(3)-10%Y_(2)O_(3)复合涂层的弹性恢复率高达48.3%,并且其断裂韧性及抗塑性变形的能力也最好。结论掺杂了10%Y_(2)O_(3)的Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)复合涂层具有最致密的微观组织结构,其综合力学性能最好。 展开更多
关键词 大气等离子喷涂 al_(2)o_(3)-Y_(2)o_(3)复合涂层 孔隙率 微观结构 力学性能
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织构化多孔Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷片-球混合浆料特性及光强分布仿真 被引量：1
12
作者 武向权 滕家琛 +3 位作者 季祥旭 郝禹博 张忠明 徐春杰 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期769-778,共10页
陶瓷光固化技术在制备Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷方面具有广阔前景,织构化的Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷在陶瓷光固化增材制备方面亟待研究。本工作研究了添加片状氧化铝、等轴氧化铝、球形二氧化硅的片-球混合陶瓷光固化浆料的特性... 陶瓷光固化技术在制备Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷方面具有广阔前景,织构化的Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷在陶瓷光固化增材制备方面亟待研究。本工作研究了添加片状氧化铝、等轴氧化铝、球形二氧化硅的片-球混合陶瓷光固化浆料的特性。针对不同固相配比,研究了浆料的黏度、沉降性、固化特性和固化精度,并针对所研究的片-球混合浆料开发了一种紫外光强分布模拟算法,对浆料在曝光中的光强分布进行了理论模拟分析,最终成功制备了具有片状氧化铝定向特征的织构化多孔Al_(2)O_(3)-SiO_(2)复合陶瓷。研究结果表明,片状氧化铝与球状粉体组合可以使浆料在高固相含量(总固相体积分数40%~45%,片状氧化铝体积分数占50%~60%)下保持低黏度和剪切稀释性。在相同总固相含量下,增大片状氧化铝或球形二氧化硅的含量能够减小浆料的黏度,从而提高浆料的沉降率。片状氧化铝相比于等轴氧化铝可以减少浆料对紫外光的阻挡和散射作用。在相同曝光能量条件下,降低等轴氧化铝、增加球形二氧化硅的含量可以增加的浆料固化厚度;而增加片状氧化铝和球形二氧化硅的含量会扩大尺寸误差。理论模拟结果表明,接近水平分布的片状氧化铝对光的阻挡和偏转作用弱,接近垂直分布的片状氧化铝对紫外光具有引导作用。模型上边界紫外光强平均值的变化与固化厚度测量值的变化接近,所建立的模型可以为浆料固化厚度的实验测试结果提供理论支持。 展开更多
关键词 陶瓷光固化 al_(2)o_(3)-Sio_(2)复合陶瓷 片状氧化铝 光强分布模拟 浆料特性
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基于Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合材料的盆式绝缘子在役态裂纹萌生及失效断裂机制研究 被引量：1
13
作者 李洲 钟黎明 +4 位作者 王文先 高义斌 杜晓刚 张甍 张婷婷 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第8期31-38,共8页
本文首先总结了近年盆式绝缘子失效破坏的一般规律和特征,然后截取典型失效区域试样,分析基体微观组织形貌和失效断口的形貌特征,最后采用纳米压痕力学技术对复合材料异质界面微观力学性能进行表征分析,阐释基于Al_(2)O_(3)/环氧树脂复... 本文首先总结了近年盆式绝缘子失效破坏的一般规律和特征,然后截取典型失效区域试样,分析基体微观组织形貌和失效断口的形貌特征,最后采用纳米压痕力学技术对复合材料异质界面微观力学性能进行表征分析,阐释基于Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合材料的裂纹萌生及失效断裂机制。结果表明:环氧树脂基体的断裂韧性值约为0.55 MPa·m^(1/2),在载荷作用下裂纹从环氧树脂基体中萌生,并不断扩展,当遇到高强度的Al_(2)O_(3)颗粒时因受阻而发生偏转,并沿着颗粒与基体的界面快速扩展。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)/环氧树脂复合材料 裂纹萌生 微观组织 断裂韧性
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ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物催化反应精馏合成碳酸二甲酯 被引量：3
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作者 陶宁 徐亚津 +2 位作者 冯宇辰 吕建华 刘继东 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2603-2612,共10页
采用共沉淀法制备了一系列不同Al_(2)O_(3)含量的ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物,并在催化精馏实验装置中考察了该催化剂在碳酸丙烯酯(PC)与甲醇酯交换制备碳酸二甲酯(DMC)过程中的催化性能。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、X射... 采用共沉淀法制备了一系列不同Al_(2)O_(3)含量的ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)复合氧化物,并在催化精馏实验装置中考察了该催化剂在碳酸丙烯酯(PC)与甲醇酯交换制备碳酸二甲酯(DMC)过程中的催化性能。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、CO_(2)程序升温脱附(CO_(2)-TPD)和NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-TPD)等手段对所制备的催化剂进行了表征。结果表明,催化剂表面存在的酸碱性位点是制约PC与甲醇酯交换性能的重要因素。复合氧化物中Al_(2)O_(3)含量可以有效调控催化剂的结构特征和表面的酸碱性质,不同于Zr O_(2)或Al_(2)O_(3)单金属催化剂,复合氧化物Zr O_(2)-Al_(2)O_(3)在合成过程中形成了稳定的固溶体结构,导致催化剂表面弱酸量增加,并产生了强碱位点。数据分析表明,催化剂表面的强碱和弱酸含量高时,其催化活性高,说明该反应具有酸碱协同催化作用。当Zr/Al比为1时,弱酸和强碱量均达到最大值,PC的转化率和DMC选择性可达到98.14%和99.96%。催化剂在经过12次循环使用后依旧保持较高的活性,具有良好的结构稳定性。 展开更多
关键词 Zro_(2)-al_(2)o_(3)复合氧化物 酯交换 碳酸二甲酯 酸碱协同
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NbMoWTa-Al_(2)O_(3)固体润滑复合材料的宽温域摩擦磨损性能
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作者 裴旭辉 杜银 +2 位作者 王瀚铭 胡明川 王海丰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期111-124,共14页
通过高能球磨和放电等离子烧结方法制备了新型NbMoWTa难熔高熵合金基固体润滑复合材料。系统研究了纳米Al_(2)O_(3)作为固体润滑剂对NbMoWTa难熔高熵合金宽温域摩擦学性能的影响。结果表明:纳米Al_(2)O_(3)颗粒在具有BCC结构的NbMoWTa... 通过高能球磨和放电等离子烧结方法制备了新型NbMoWTa难熔高熵合金基固体润滑复合材料。系统研究了纳米Al_(2)O_(3)作为固体润滑剂对NbMoWTa难熔高熵合金宽温域摩擦学性能的影响。结果表明:纳米Al_(2)O_(3)颗粒在具有BCC结构的NbMoWTa难熔高熵合金基体相晶界和晶内均匀分散,强烈的弥散强化显著提升了NbMoWTa的显微硬度。纳米Al_(2)O_(3)颗粒在室温至800℃范围内降低摩擦因数和磨损方面有显著作用。室温下,由于复合材料的显微硬度显著提升,添加足量的纳米Al_(2)O_(3)实现了复合材料耐磨性的提升。在中高温下,复合材料表面形成的连续致密氧化摩擦层对提升摩擦学性能起着关键作用。纳米Al_(2)O_(3)颗粒协助氧化摩擦层承载更大的载荷,提高其致密性及稳定性,从而更有效地保护基体。此外,在800℃下纳米Al_(2)O_(3)颗粒的存在能够抑制MoO_(3)的过度挥发。 展开更多
关键词 难熔高熵合金 固体润滑复合材料 氧化摩擦层 纳米al_(2)o_(3)
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冷热循环对微米Al_(2)O_(3)环氧复合绝缘介电性能的影响 被引量：1
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作者 潘泽华 任志刚 +2 位作者 刘音 郭卫 李华春 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第8期108-113,共6页
为了探究高低温持续变化对电缆终端环氧复合绝缘的影响,本文制备了微米Al_(2)O_(3)/环氧复合绝缘试样,并对此进行了冷热循环实验。通过交流击穿、等温表面电位衰减和介电性能等测试分析了不同冷热循环次数下环氧复合绝缘试样的介电性能... 为了探究高低温持续变化对电缆终端环氧复合绝缘的影响,本文制备了微米Al_(2)O_(3)/环氧复合绝缘试样,并对此进行了冷热循环实验。通过交流击穿、等温表面电位衰减和介电性能等测试分析了不同冷热循环次数下环氧复合绝缘试样的介电性能变化规律以及材料劣化机理。结果表明:在冷热循环过程中,环氧复合绝缘的交联网络在高温热老化和高低温交变应力的共同作用下逐渐发生劣化,填料逐渐脱离基体,试样内出现微裂纹和孔洞,自由体积不断增大,介电常数和击穿场强不断降低。其中,在经过750h的冷热循环后,试样的交流击穿场强下降了15.2%,深陷阱密度下降了41%,浅陷阱密度呈现上下波动的趋势,介质损耗因数(tanδ)先减小后小幅增大。 展开更多
关键词 环氧复合绝缘 微米al_(2)o_(3) 冷热循环 介电性能
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氧化铝含量对冷喷涂Al-Al_(2)O_(3)复合涂层表观形貌和显微结构的影响 被引量：8
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作者 李林波 罗洪杰 +3 位作者 杜昊 任宇鹏 邱翔 熊天英 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期303-310,共8页
目的通过改变原料粉末中氧化铝的添加量,研究氧化铝含量的变化对冷喷涂Al-Al_(2)O_(3)复合涂层形貌和显微结构的影响,为冷喷涂金属/陶瓷复合涂层的制备及结构性能的优化提供参考。方法将商用纯Al粉和Al_(2)O_(3)粉按照不同的配比进行混... 目的通过改变原料粉末中氧化铝的添加量,研究氧化铝含量的变化对冷喷涂Al-Al_(2)O_(3)复合涂层形貌和显微结构的影响,为冷喷涂金属/陶瓷复合涂层的制备及结构性能的优化提供参考。方法将商用纯Al粉和Al_(2)O_(3)粉按照不同的配比进行混合,利用冷喷涂技术在Q235钢表面制备不同Al_(2)O_(3)含量的Al-Al_(2)O_(3)复合涂层。通过X射线衍射仪、扫描电镜、激光共聚焦显微镜和金相显微镜等观测仪器,研究Al_(2)O_(3)含量对涂层形貌和显微结构的影响。结果涂层的物相组成不随Al_(2)O_(3)含量的增加而变化,但Al_(2)O_(3)颗粒的加入可以促进Al粒子变形,消除涂层表面的凹陷和突起,提高涂层的表面平整度,涂层的表面粗糙度从13.5μm下降至6.7μm。随着Al_(2)O_(3)含量的增加,Al_(2)O_(3)颗粒的夯实作用和嵌入效应,使得涂层与基体间的机械互锁得到增强,且涂层孔隙率从3.59%下降到1.25%。Al_(2)O_(3)颗粒的加入还可以显著提高涂层的厚度,Al-50%Al_(2)O_(3)复合涂层的厚度达到了3.56 mm,而纯Al涂层的厚度仅为1.82 mm。然而,增加原料中Al_(2)O_(3)的含量对Al_(2)O_(3)颗粒沉积效率的提升作用不明显,还会导致涂层中Al_(2)O_(3)颗粒发生破碎。结论Al_(2)O_(3)颗粒的加入可以有效提高涂层的表面平整度和厚度,促进金属颗粒的变形、涂层的致密化以及涂层与基体间的结合,但Al_(2)O_(3)含量的增加对沉积效率的影响不大,还会造成涂层内部Al_(2)O_(3)颗粒的破碎程度增加。 展开更多
关键词 冷喷涂 复合涂层 al_(2)o_(3) 表观形貌 粗糙度 显微结构
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CeO_(2)基电解质固体氧化物燃料电池Al_(2)O3-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O系玻璃密封材料性能研究 被引量：1
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作者 李舒婷 彭军 +2 位作者 刘媛媛 蔡长焜 安胜利 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2022年第5期934-942,共9页
采用高温熔融法制备了Al_(2)O3-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O系玻璃密封材料,研究了Al_(2)O_(3)含量对Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O玻璃材料密封性能的影响。同时应用FactSage热力学软件对该材料体系进行了相转变计算,对密封... 采用高温熔融法制备了Al_(2)O3-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O系玻璃密封材料,研究了Al_(2)O_(3)含量对Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-B_(2)O_(3)-Na_(2)O玻璃材料密封性能的影响。同时应用FactSage热力学软件对该材料体系进行了相转变计算,对密封材料成分和相组成进行了设计优化。通过实验研究了Al_(2)O_(3)含量对玻璃密封材料热膨胀系数的影响,并将该密封材料应用于CeO_(2)基电解质固体氧化物燃料电池。结果表明,随着Al_(2)O_(3)含量从10 wt.%、20 wt.%增加到30 wt.%,玻璃密封材料的实际使用温度从700℃提高到780℃,热膨胀系数分别为11.25×10^(−6) K^(−1)、11.21×10^(−6) K^(−1)和11.15×10^(−6) K^(−1),与实验测得GDC电解质热膨胀系数10.94×10^(−6) K^(−1)相近,密封材料的稳定性较高,且封接单电池后电池测试结果良好。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)-Sio_(2)-B_(2)o_(3)-Na_(2)o-ceo_(2)玻璃 密封材料 固体氧化物燃料电池 热膨胀系数
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复合载体TiO_2-Al_2O_3的制备及其对Ni-Mo-S负载型催化剂加氢脱氧性能的影响 被引量：13
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作者 王威燕 杨运泉 +5 位作者 罗和安 杨彦松 胡韬 刘文英 何兵 钦柏豪 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期924-929,共6页
采用共沉淀法制备出复合载体TiO2-Al2O3,用N2-吸附、XRD和吡啶吸附红外光谱等手段进行表征。采用原位硫化法制备Ni-Mo-S/TiO2-Al2O3负载型催化剂,以苯酚为模型化合物研究其加氢脱氧催化性能。主要研究铝源和沉淀剂对TiO2-Al2O3复合载体... 采用共沉淀法制备出复合载体TiO2-Al2O3,用N2-吸附、XRD和吡啶吸附红外光谱等手段进行表征。采用原位硫化法制备Ni-Mo-S/TiO2-Al2O3负载型催化剂,以苯酚为模型化合物研究其加氢脱氧催化性能。主要研究铝源和沉淀剂对TiO2-Al2O3复合载体性能的影响以及其作为载体对Ni-Mo-S/TiO2-Al2O3催化苯酚加氢脱氧反应的影响。结果表明,以氯化铝为铝源制备的复合载体具有较大的孔容和孔径,孔容达1.12 cm3/g,孔径达18.0 nm;以硫酸铝为铝源和以碳酸氢铵为沉淀剂制备的复合载体具有较大的比表面积,高达295 m2/g;氨水沉淀制备的复合载体具有较多的L酸;以硫酸铝为铝源制备的复合载体形成少量的B酸。TiO2-Al2O3作为载体影响Ni-Mo-S/TiO2-Al2O3负载型催化剂加氢脱氧性能的主要因素是载体的酸性和载体的比表面积。在300℃,4.0 MPa条件下Ni-Mo-S/TiO2-Al2O3催化苯酚的转化率达81.9%,产物中无氧化合物的总选择性达100%,脱氧率达79.4%。 展开更多
关键词 Tio_2al_2o_3 复合载体 共沉淀法 比表面积 加氢脱氧 苯酚 生物油
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氧化镧掺杂对等离子喷涂Al_2O_3-40%TiO_2涂层组织和耐磨性能的影响 被引量：11
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作者 颜建辉 张厚安 唐思文 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期81-84,共4页
在45#钢基体上大气等离子喷涂制备了Al2O3-40%TiO2(AT40)以及添加不同含量La2O3稀土的陶瓷涂层,利用X射线衍射和扫描电镜对涂层的组织结构和形貌进行了研究,并分析了涂层的显微硬度和磨损性能。研究结果表明:添加稀土的AT40涂层主要是由... 在45#钢基体上大气等离子喷涂制备了Al2O3-40%TiO2(AT40)以及添加不同含量La2O3稀土的陶瓷涂层,利用X射线衍射和扫描电镜对涂层的组织结构和形貌进行了研究,并分析了涂层的显微硬度和磨损性能。研究结果表明:添加稀土的AT40涂层主要是由Al2O3、Al2TiO5和LaAl11O8相组成。基体与粘结层以及陶瓷层与粘结层之间形成良好的机械结合界面。添加稀土的涂层孔隙率降低,显微硬度和断裂韧性略有增加。在相同的摩擦磨损试验条件下,稀土/AT40涂层比AT40涂层具有更好的耐磨性,磨损机制都主要是脆性剥落磨损和粘着磨损。 展开更多
关键词 等离子喷涂 al_2o_3-40%Tio_2涂层 稀土氧化物 显微组织 磨损
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