许宝才
,
赵忠民
,
张龙
,
杨润泽
,
马玉峰
稀有金属材料与工程
基于燃烧合成理论,在铝热剂中添加ZrO2(4Y)粉末,采用离心技术制备出了高强度、高韧性的Al2O3/YSZ共晶系陶瓷内衬复合管,并研究了离心力、共晶成分对陶瓷内衬显微结构、力学性能及强韧化本质的影响.实验发现,在离心力大于200 GPa条件下,熔体以远离平衡态下的共晶方式生长,形成以Al2O3为基体、具有共晶结构的棒晶组织;且存在于棒晶上的ZrO2四方相纤维直径已达到纳微米尺度,使陶瓷基体得以强化和韧化,从而保证Al2O3/YSZ共晶系陶瓷内衬复合管具有较高的综合力学性能.
关键词:
燃烧合成
,
Al2O3/YSZ共晶陶瓷
,
共晶生长
,
强韧化
许宝才
,
张龙
,
杨进航
,
段荣霞
,
王建江
稀有金属材料与工程
采用自反应淬熄法制备了Mn-铁氧体复合空心微珠,分析了自蔓延反应体系中添加Zn元素对制备空心微珠的形貌、相结构和电磁参数的影响.结果表明,制备的粉末大部分为球状空心微珠,粒径在微米范围,少量自蔓延反应不完全的团聚颗粒未能球化,形成不规则颗粒.Zn的引入使得微珠成分转变为以Mn0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体为主,提高了Mn-铁氧体复合空心微珠的微波电磁损耗,使吸收峰向高频移动.
关键词:
Mn-铁氧体
,
空心微珠
,
Zn添加
,
电磁性能
许宝才
,
张龙
,
王春梅
,
尹玉军
,
赵忠民
硅酸盐通报
基于燃烧合成技术,在SHS铝热剂燃烧体系中添加ZrO2组元,采用超重力离心技术,制备出了Al2O3/YSZ共晶复合陶瓷板材.通过测定陶瓷熔体表层、石墨模具温度随时间的变化,结合有限元方法,对陶瓷熔体的固化过程温度场进行了有限元数值模拟分析.结果表明:随着复合陶瓷熔体冷却速度的降低,气孔与宏观裂纹等缺陷消失,晶粒形貌也由棒状共晶团转化为胞状共晶团.
关键词:
燃烧合成
,
复合陶瓷
,
有限元
,
数值模拟
蔡旭东
,
王建江
,
许宝才
,
娄鸿飞
,
侯永伸
人工晶体学报
以Al+ Fe2O3+ BaO2+蔗糖+环氧树脂为反应体系,运用将自蔓延高温合成技术、火焰喷涂技术与及快速冷却凝固技术相结合的自反应淬熄法,通过加入聚乙二醇发泡剂、不加发泡剂和加入NaNO3发泡剂三种方式,分别制备出粗径、中径和细径三种不同粒径的钡铁氧体空心微珠,研究了三种粒径空心微珠的形成机理和吸波性能.结果表明,发泡剂发气量的多少和熔滴的粘度共同决定了空心微珠粒径的大小.介电常数的实部ε′和复磁导率的实部μ′在0.5 ～7 GHz间依次表现为中径＞细径＞粗径;介电常数的虚部ε″和复磁导率的虚部μ″在0.5～11.5 GHz间依次表现为中径＞细径＞粗径.中径空心微珠最低反射率为-17.5 dB,低于-10 dB的吸收频带为11～14GHz,吸波性能优于粗径和细径空心微珠.将粗径和细径空心微珠按质量比1∶1复合后,由于吸波单元的非连续化,空心微珠的吸波性能明显增强.
关键词:
空心微珠
,
粒径
,
吸波性能
,
钡铁氧体
,
自反应淬熄法
高海涛
,
王建江
,
许宝才
,
娄鸿飞
,
蔡旭东
人工晶体学报
采用低温自反应淬熄法结合热处理工艺,以Fe(NO3)3+Ba(NO3)2+Sr(NO3)3+CO(NH2)2为反应体系,成功制备了微纳米锶钡铁氧体空心微珠.采用SEM、XRD、网络矢量分析仪等对样品的形貌、相组成和电磁参数进行了表征和测量,并分析了空心微珠形成机理及电磁特性.结果表明:淬熄所得空心微珠粒径分布在500 nm至5μm之间,主要表现为非晶组织.经1100℃加热4h后空心微珠非晶组织消失,M型Sr0.5Ba0.5Fe12O19相出现,微珠表面由纳米片晶和六角晶型组成;经热处理后空心微珠复介电常数明显降低,而复数磁导率基本不变.吸波测试表明:热处理后尽管形成了锶钡铁氧体,但其吸波性能却大幅下降,这主要是由热处理后复介电常数下降导致介电损耗降低引起的,而非晶组织却表现出具有一定的吸波性能,这值得进一步研究.
关键词:
自反应淬熄法
,
锶钡铁氧体
,
空心微珠
,
吸波性能
赵忠民
,
张龙
,
白鸿柏
,
许宝才
稀有金属材料与工程
通过将ZrO2微米粉末引入铝热剂中,借助铝热燃烧、陶瓷/金属液相分离及共晶反应中的晶体原位生长,制备出原位生长纳微米纤维自增韧Al2O3/ZrO2陶瓷复合材料.研究表明,陶瓷基体主要由以单晶t-ZrO2纳微米纤维为第二相、单晶α-Al2O3为基体且长径比为8.0～16的棒晶构成,并且在棒晶边界上还分布着α-Al2O3片晶、ZrO2微米粒子及Cr金属颗粒.力学性能测试得出,陶瓷的弯曲强度、弹性模量及断裂韧性分别达到1168MPa、410GPa与12.6 MPa·m0.5;裂纹扩展路径观察发现,陶瓷增韧是通过裂纹偏转增韧、纳微米纤维增韧、α-Al2O3片晶的裂纹桥接增韧、延性相增韧及应力诱发相变增韧不同尺度四级增韧机制的协同作用予以实现.
关键词:
Al2O3/ZrO2陶瓷复合材料
,
纳微米纤维
,
原位生长
,
增韧
霍兴键
,
王建江
,
许宝才
,
娄鸿飞
硅酸盐通报
以Al-Cr2 O3为主反应体系,采用自反应淬熄法,研究了120 mm、170 mm、220 mm、400 mm不同淬熄距离对制备空心陶瓷微珠的影响.采用SEM、XRD、EDS、水淬熄等方法对淬熄产物表征与分析.实验结果表明:120mm距离下喷射,淬熄产物较原始团聚粉变化不大；170 mm下喷射,团聚粉粒径相对减小并有熔融现象,出现球形颗粒；220 mm下喷射,规则球形颗粒明显增加但仍有一部分不规则状团聚颗粒,400 mm下喷射,淬熄产物基本由球形或类球形颗粒组成,粒径分布较均匀且内部为空心结构.不同淬熄距离下完成自蔓延反应的程度与反应产生的气体是影响空心复相陶瓷微珠形成的根本原因.
关键词:
空心陶瓷微珠
,
自反应淬熄法
,
淬熄距离
许宝才
,
王建江
,
张龙
,
段荣霞
,
余建华
稀有金属材料与工程
采用火焰喷射自反应淬熄技术制备了含Mn铁氧体与氧化铁复合空心微珠,分析了空心微珠的形态、组成和结构,研究了空心微珠的合成机理.获得的空心微珠产物,球化率和空心率较高,但壁厚不均匀,粒径在几十微米范围,排水法测试平均密度为1.58 g,/cm3.吸波测试显示,空心微珠与石蜡混合涂层的吸波反射率最小值为-31.4 dB,最佳匹配厚度为4 mm,对应的吸收频率为5.2 GHz,并且随着厚度1～5mm变化,吸波频段呈现出可调性.
关键词:
自反应淬熄
,
Mn铁氧体
,
空心微珠
,
吸波性能
娄鸿飞
,
王建江
,
许宝才
,
赵志宁
,
蔡旭东
人工晶体学报
以Al-TiO2-Fe-Fe203-MnO2-蔗糖为反应体系,在O2气氛下,采用自反应淬熄技术制备了磁性尖晶石空心复相陶瓷微珠吸波新材料,采用SEM、XRD和EDS表征了淬熄产物的外观、中空结构与物相.试验结果表明,体系具备良好的成球率,淬熄产物为空心结构,粒径分布均匀,保持在30 ～ 60μm之间,物相组成主要为Fe3O4、Mn2AlO4、Mn3O4(Fe2.5Ti0.5)O4和Al2O3纳米复相结构；吸波测试表明,空心复相陶瓷微珠的最低反射率达到-17.6 dB,小于-10 dB的频段为-11～-13.9 GHz,具备了良好的吸波潜力.兼具良好磁性与电性能的纳米复相结构与特殊的空心结构是空心复相陶瓷微珠具备良好吸波潜力的根本原因.
关键词:
空心复相陶瓷
,
自反应淬熄法
,
吸波性能
,
尖晶石
蔡旭东
,
王建江
,
许宝才
,
娄鸿飞
,
侯永伸
人工晶体学报
以Al+ Fe2O3+ BaO2+蔗糖+环氧树脂为反应体系、聚乙二醇为表面活性剂,运用将火焰喷涂技术与自蔓延高温合成技术(Self-propagating High-temperature Synthesis,缩写SHS)及快速冷却凝固技术相结合的自反应淬熄法,制备了空心复相陶瓷微珠.通过SEM、EDS、XRD等手段,研究了聚乙二醇的加入对团聚粉及制备的空心陶瓷微珠的影响.结果表明,与未加聚乙二醇相比,加入聚乙二醇后,团聚粉颗粒分布均匀,具有良好的流动性；所制备的空心微珠粒径趋于一致,成球率得到了明显提升,相结构中Fe3O4转变成了Fe2O3,且出现了具有尖晶石结构的BaFe2O4,这有助于提高空心微珠的吸波性能.
关键词:
空心微珠
,
表面活性剂
,
团聚粉
,
聚乙二醇
,
自反应淬熄法
