- 陈强;张而耕;陈刚;林荣川;周琼;黄彪;李朝明;
物理气相沉积(Physical vapor deposition,简称PVD)硬质金属陶瓷涂层在各行业的应用广泛,并逐渐成为促进国民行业发展的重要支柱之一。硬质涂层性能对于工模具加工特性的影响极为关键。近些年,由于我国巨大的市场需求,致使我国涂层技术发展速度迅猛,在高硬度、多组元、多层膜研究领域已取得巨大进步。但为满足高强度材料的制造及复杂成型加工对高性能硬质涂层的迫切需求,超硬、耐磨、抗高温已成为开发高性能硬质涂层的关键技术指标。详细介绍了掺杂IVB族、VB族和VIB族元素对TiN、TiAlN涂层性能的影响,以及多层化、周期化涂层技术在强化硬质涂层性能方面的研究现状,并针对研究现状提出拟解决的问题。
2020年11期 v.56;No.384 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2553K] - 李浩;王松;余艺平;李伟;肖鹏;
含Ta、Hf两种元素的材料因具有较高的熔点、优异的力学性能、耐腐蚀性和高温稳定性,近年来在航空航天领域受到广泛关注。含Ta、Hf等元素的高熵合金被认为是替代传统高温合金的优良耐高温材料;Ta-Hf氧化物陶瓷具有优异的高温相稳定性和抗腐蚀性,在水氧耦合的复杂环境中仍能保持较好的使用性能,在航空领域具有较高的应用价值;Ta-Hf碳化物、氮化物及硼化物等在超高温陶瓷类材料中具有较高的熔点和优异的抗氧化能力,被认为是航天领域未来极具前景的高温材料。综述了几种典型Ta-Hf体系材料的研究进展,阐述了其设计思路,并展望了Ta-Hf体系材料未来的发展方向。
2020年11期 v.56;No.384 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2310K] - 叶明亮;滕元成;王山林;唐佳媛;
针对SiC陶瓷固化高放石墨难烧结问题,拟用ZnO-Al_2O_3-CaO(ZAC)多相材料为SiC陶瓷固化体的低温烧结助剂,阐明ZAC烧结助剂组成-结构-性能的调控机制是SiC陶瓷安全固化高放石墨的关键问题之一。采用熔融水淬工艺制备ZnAl_2O_4-Ca_3Al_4ZnO_(10)复相材料,利用X射线衍射、扫描电镜、水化放热、耐酸耐水等分析测试方法,研究了ZnO含量对ZnAl_2O_4-Ca_3Al_4ZnO_(10)复相材料的熔融特性、物相组成及化学稳定性的影响。结果表明,在ZAC体系中,随着ZnO含量的增加,复相材料的高温流动温度(FT)逐渐降低,CaAl_2O_4和Ca_3Al_2O_6的相对含量逐渐减少或消失,ZnAl_2O_4、Ca_3Al_4ZnO_(10)和ZnO的相对含量逐渐增加,化学稳定性逐渐变好;ZAC体系的高温熔体在冷却过程中具有较强的析晶性能,CaAl_2O_4和Ca_3Al_2O_6的存在会对ZnAl_2O_4-Ca_3Al_4ZnO_(10)复相材料的化学稳定性造成严重的负面影响;制备ZnAl_2O_4-Ca_3Al_4ZnO_(10)复相材料的较佳配方为C-40(CaO含量为25.09 wt%,Al_2O_3含量为34.91 wt%,ZnO含量为40 wt%),其样品的高温流动温度为1366.2℃,晶相为ZnAl_2O_4、Ca_3Al_4ZnO_(10)、ZnO,且化学稳定性优良。
2020年11期 v.56;No.384 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 5186K] - 黄华栋;卞达;陈义;李佳源;赵永武;
将陶瓷骨料(Al_2O_3、ZrSiO_4、ZrO_2)与磷酸二氢铝黏结剂搅拌混合,涂敷于Q235基材上,制备出耐磨金属基陶瓷涂层。对金属基陶瓷涂层进行了摩擦学性能测试,分析了磷酸二氢铝黏结剂密度与骨料占比等因素对金属基陶瓷涂层耐磨性能的影响。结果表明:磷酸二氢铝黏结剂密度为1.63 g/cm~3,骨料添加量在涂层总质量占比ω为35%,金属基陶瓷涂层的耐磨性能最优。微观结构表明:骨料添加至临界值时(35%),磷酸二氢铝黏结剂较好地填充骨料之间的缝隙,形成最佳致密状态,从而起到提高涂层耐磨性能的作用。
2020年11期 v.56;No.384 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2620K] - 边华英;陈虎;王焱;王学涛;薛俊杰;
在溶胶—凝胶工艺制备微晶陶瓷磨料前驱体技术的基础上,对经烘干、破碎、筛选出的前驱体凝胶颗粒料以两段式烧结法—中温管式炉预烧和高温箱式炉焙烧相结合制备微晶陶瓷磨料。借助TG-DSC、XRD、SEM等技术手段,探讨焙烧温度与制备的微晶陶瓷磨料晶粒度的关系。结果表明:在实验室条件下,以特种氧化铝粉为主要原料采用溶胶-凝胶工艺制备前驱体,以两段式烧结法处理样品,前驱体颗粒料首先以石英舟盛装送入石英管式炉中于800～900℃预烧1 h,然后将预烧料移入莫来石或刚玉—莫来石匣钵中送入马弗炉中于1400～1450℃焙烧30 min,制备试验磨料的原晶晶粒尺寸<1μm,晶粒得到了相应程度的生长,堆积致密、晶间距较小、晶粒度大小相对均匀。
2020年11期 v.56;No.384 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2598K]
- 杨瑞强;汪永清;周健儿;包启富;刘昆;董伟霞;
以分相/析晶乳浊釉为面釉、以透明釉及其外加6 wt% Fe_2O_3为底釉在中温氧化烧成条件下制备得到系列双层花釉。通过体视显微镜和SEM/EDS对铁着色底釉双层花釉釉样表面及断面进行观测和微观成分分析,并研究了工艺因素对其釉面效果的影响。结果表明:Fe_2O_3着色釉作为双层花釉的底釉制备得到的釉面效果较透明釉更加稳定,釉面均为白色与褐色相间的蜘蛛网格式图纹,釉料酸碱性差异主要体现为铁在底釉中的不同呈色效果;釉面白色区域主要分布有大尺寸长晶和分相液滴,P元素含量较高、Fe元素含量较低,褐色区域Fe元素含量较高、P元素含量较低;釉面网格状花纹是Fe_2O_3熔融反应产生的气泡在釉层中搅动和排出釉面时将底釉成分迁移扩散至釉面形成。当升温速率在5～10℃/min、底釉与面釉施釉重量比值D/M在3.5～5.84时可获得稳定的白色/褐色相间网格状图纹效果。
2020年11期 v.56;No.384 50-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 3172K] - 于重湛;范文婷;李涛;赵增怡;曾志钢;邓苹;
最新修订的行业标准QB/T 1493-2019《日用陶瓷火焰隧道窑热平衡、热效率测定与计算方法》2019年12月24日正式发布。原标准制订于1992年,是我国最早制订的日用陶瓷窑炉相关行业标准,对陶瓷窑炉行业的发展具有里程碑意义。本文对比了新旧标准的技术变化,新标准修订内容重点围绕着燃料种类清洁化、适应无匣裸烧技术窑具的更新换代以及使用先进高效的测试仪器和方法等方面,新标准更有益于实现日用陶瓷隧道窑的绿色化升级,符合目前国家"能效提升及绿色发展"的号召。利用新标准对一台56 m的隧道窑进行热平衡测定和计算,并根据测试数据分析了热平衡中的关键热收入和热支出项目,以及这些关键项目与隧道窑设计之间的关系,明确了隧道窑热平衡测定与计算不仅可用于分析隧道窑各部分能耗,更重要的是可作为精确设计隧道窑及精确推算燃料使用量的唯一方法。
2020年11期 v.56;No.384 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 4235K] - 马岚;吴滨;鲍志蕾;汪其堃;
通过微乳液基法制备获得了两种形貌各异的超细钒锆蓝色料,并对两种色料的性能进行了对比研究。实验结果表明,溶胶凝胶微乳液法(SGM)能够得到中位径(D_(50))为2.114μm的球形色料;而溶胶凝胶微乳液水热法(SGMH)能够得到中位径(D_(50))为0.754μm的柱状色料。两种钒锆蓝色料在透明釉中均表现出良好的热稳定性及化学稳定性,其中超细柱状色料呈现出优异的着色性能,这为陶瓷喷墨打印技术提供了新的选择。
2020年11期 v.56;No.384 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 2817K] - 孟玉松;王向群;
天青釉汝瓷是北宋时期的宫廷用瓷,因历史原因自北宋末年靖康之变后断烧失传。本文综述了天青釉汝窑瓷器仿制的历史沿革,以及新中国成立后,汝瓷工作者在20世纪80年代恢复汝瓷烧制技艺的情况,总结了天青釉汝窑器复仿制技术中胎釉的研究、烧成方法的研究、开片的研究等关键技术问题。
2020年11期 v.56;No.384 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2819K] - 詹建平;李亚萍;张璞;刘萱;吴元发;
采用多元系统,以碱金属、碱土金属氧化物以及氧化硼部分替代氧化铅,进行稳定低铅的古彩颜料熔剂的研究,讨论分析了铅含量、碱金属含量、Si/B比、Si/Al比等因素对低铅熔剂各项性能的影响。结果表明:古彩颜料熔剂的铅含量由50%～80%降低至25%以下,并具有良好的热稳定性、化学稳定性、光泽度和釉面质量。
2020年11期 v.56;No.384 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 3071K]