刘忠军
,
奚正平
,
汤慧萍
,
汪强兵
,
王培
稀有金属材料与工程
就烧结应力的产生、理论值计算等方面进行阐述,并利用能量法、曲率法、力平衡法计算烧结应力的思路,综述烧结应力发展的历史和研究进展.以等粒径颗粒模型的烧结应力研究为基础,建立非等径颗粒烧结应力分析模型,用计算机模拟烧结的真实条件,对非等径颗粒粉末冶金材料或梯度粉末冶金材料的烧结应力进行分析,这是未来该类材料烧结应力研究的主要方向.
关键词:
烧结应力
,
多孔材料
,
能量法
,
烧结力
邱鸣慧
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冯君
,
范益群
,
徐南平
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00617
依据"受限烧结"理论,分析计算刚性支撑体上单层陶瓷膜在烧结过程中受到的应力.结果表明:单层膜在受限烧结过程中受到来自支撑体的拉应力作用,导致烧结推动力较自由烧结时降低,所需要的烧结温度比无支撑材料的烧结温度高.对于α-Al2O3单层膜和ZrO2单层膜,分别计算其在受限烧结过程中受到的推动力,通过与膜层强度相关联,确定各自合适的烧结温度分别为1350和1180℃.进一步采用层状材料的共烧结应力模型计算双层膜在共烧结过程中顶层ZrO2膜对底层α-Al2O3膜的压应力,当底层α-Al2O3膜的厚度为15μm时,顶层ZrO2膜厚度需大于10μm,压应力的促进作用才能实现ZrO2/α-Al2O3双层膜在1200℃下共烧结.
关键词:
陶瓷膜
,
受限烧结
,
共烧结
,
烧结应力
魏磊
,
俞健
,
胡小娟
,
黄彦
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13334
以多孔不锈钢片为基体、以氧化铝粉体(平均粒径0.5μm)为膜材料,用三种工艺制备了Al2O3/不锈钢微滤膜.采用扫描电子显微镜和金相显微镜分别对样品表面和断面形貌进行了表征,用毛细流动法测定了Al2O3/不锈钢膜的孔径分布,并通过超声震荡法考察了膜的附着力.研究表明,在基体与氧化铝涂层间预洗引入一层不锈钢细粉作为过渡层再进行共烧结,有效地解决了Al2O3膜层易于剥落的问题,并成功制备了Al2O3/不锈钢复合微滤膜,膜厚为40～50 μm.该不锈钢粉末过渡层不仅可以修饰基体表面,还能够缓冲Al2O3层在热处理过程中产生的热膨胀和烧结收缩应力,并对Al2O3层和不锈钢基体产生粘结作用,提高了膜的附着力.本工作所采用的共烧结法既简化了制备工艺,又节约了能源.共烧结温度是影响膜附着力与孔径分布的关键因素,经1100、1150、1200和1250℃共烧结,所制备的Al2O3/不锈钢膜平均孔径为0.2、0.3、0.5和3.9 μm,其纯水通量分别为3.8、4.1、6.9和20.5 m3/(m2·h·bar).
关键词:
Al2O3/不锈钢微滤膜
,
烧结应力
,
过渡层
,
共烧结
魏磊
,
黄彦
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140531
提出了一种炭辅助的固态粒子烧结工艺,可在大孔烧结金属载体表面直接制得无过渡层的多孔陶瓷膜。以纳米TiO2为成膜粒子,以大孔不锈钢滤管为载体,以聚乙烯醇(PVA)为粘结剂,采用浸渍提拉法在载体表面涂覆。考察了不同烧结气氛(氮气和空气)对陶瓷膜制备的影响。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析和孔径测试对材料进行表征。实验发现,试样在空气中烧结后膜层发生严重剥落,而在氮气中烧结后膜层完整。这是由于PVA在氮气中高温碳化生成炭,所形成的 TiO2和炭的混合结构削弱了因载体表面状况差和陶瓷—金属间热膨胀系数不匹配而引起的陶瓷层烧结应力。待陶瓷颗粒烧结后,涂层中的炭经空气热处理脱除。所制备的多孔TiO2/不锈钢膜的膜层厚度约10mm,平均孔径为0.21mm,室温下氮气通量为1.72 m3/(m2·h·kPa)。
关键词:
固态粒子烧结
,
大孔不锈钢载体
,
多孔TiO2/不锈钢膜
,
烧结气氛
,
烧结应力
