Zr-Ti-Al-O-N复相材料的制备与性能

1ZrO2、Al2TiO5、AlN材料1

1?1ZrO2材料1

1?1?1ZrO2的主要性质1

1?1?2ZrO2陶瓷材料抗热冲击性能的改善4

1?1?3ZrO2复合材料的国内外研究现状6

1?1?4ZrO2的主要应用6

1?2Al2TiO5材料10

1?2?1Al2O3?TiO2二元系统及Al2TiO5的晶体结构10

1?2?2Al2TiO5的主要性质11

1?2?3Al2TiO5复相材料的国内外研究现状13

1?2?4Al2TiO5的主要应用16

1?3AlN材料16

1?3?1AlN的性质16

1?3?2AlN的制备17

1?3?3AlN的应用18

1?3?4AlN复合材料研究进展18

参考文献19

2ZrO2?Al2TiO5复相材料26

2?1ZrO2?Al2TiO5复相材料的国内外研究概况26

2?2共沉淀法ZrO2?Al2TiO5复相材料的制备26

2?2?1制备原料26

2?2?2不同粒径PSZ粉体的制备27

2?2?3ZrO2?Al2TiO5组成复合粉体的制备27

2?2?4ZrO2?Al2TiO5复相材料的组成点及试样的制备31

2?3共沉淀法ZrO2?Al2TiO5复相材料的性能研究33

2?3?1Al2TiO5含量对ZrO2?Al2TiO5复相材料的性能影响33

2?3?2烧结温度对ZrO2?Al2TiO5复相材料的性能影响37

2?3?3PSZ的粒径对ZrO2?Al2TiO5复相材料的性能影响39

2?4小结42

参考文献42

3ZrO2?Al2TiO5纳米复相材料44

3?1纳米粉体制备的研究44

3?2共沉淀法制备Al2TiO5和ZrO2纳米粉体研究概况46

3?2?1共沉淀法制备纳米粉体的机理分析46

3?2?2纳米粉体制备过程中团聚的控制47

3?3化学共沉淀法制备ZrO2?Al2TiO5纳米复合粉体的研究47

3?3?1共沉淀反应物的浓度48

3?3?2共沉淀反应的pH值48

3?3?3前驱体沉淀物的干燥温度50

3?3?4前驱体的焙烧温度50

3?3?5Al2TiO5基体复合ZrO2的ATZ纳米粉体制备的工艺流程52

3?3?6ZrO2基体复合Al2TiO5的ZAT纳米粉体制备的工艺流程52

3?4ZrO2?Al2TiO5复相材料试样制备的研究54

3?4?1ZrO2?Al2TiO5复相材料组成点的确定54

3?4?2制备ZrO2?Al2TiO5复相材料添加剂的确定54

3?4?3ZrO2?Al2TiO5复相材料制备的工艺参数55

3?4?4小结56

3?5ZrO2?Al2TiO5复相材料制备的热力学和动力学研究56

3?5?1ZrO2?Al2TiO5复相材料制备的热力学研究57

3?5?2ZrO2?Al2TiO5复相材料制备的动力学研究59

3?5?3小结61

3?6ZrO2复合强化Al2TiO5基体的ATZ复相材料性能研究62

3?6?1性能分析测试方法62

3?6?2组元和烧结温度对ATZ复相材料的性能影响63

3?6?3小结70

3?7Al2TiO5复合ZrO2基体的ZAT复相材料性能研究71

3?7?1组元含量和烧结温度对ZAT复相材料的性能影响71

3?7?2小结79

3?8Al2TiO5包裹ZrO2复相材料的制备及性能研究80

3?8?1Al2TiO5?ZrO2复合粉体及试样的制备80

3?8?2组元含量及烧结温度对AT/Z的性能影响83

3?8?3基体PSZ的粒径及烧结温度对AT/Z性能的影响88

3?8?4小结100

参考文献101

4Al?ZrO2复相材料104

4?1原料粒度组成分析104

4?1?1试验原料粒度组成104

4?1?2氧化锆原料研磨时间的确定104

4?2气氛对氧化锆原料烧成物相组成的影响105

4?3Al?ZrO2氮化烧结材料相组成的研究106

4?3?1烧成温度对Al?ZrO2氮化烧结材料相组成的影响106

4?3?2金属Al用量对Al?ZrO2氮化烧结材料相组成的影响107

4?4金属Al用量对Al?ZrO2氮化烧结材料性能影响108

4?4?1金属Al用量对Al?ZrO2氮化烧结材料烧结性能的影响108

4?4?2金属Al用量对Al?ZrO2氮化烧结材料微观结构的影响110

4?4?3金属Al用量对Al?ZrO2氮化烧结材料抗氧化性能的影响110

4?5保温时间对Al?ZrO2氮化烧结材料性能的影响112

4?5?1保温时间对Al?ZrO2氮化烧结材料烧结性能的影响112

4?5?2保温时间对Al?ZrO2氮化烧结材料物相组成的影响113

4?5?3保温时间对Al?ZrO2氮化烧结材料显微结构的影响113

4?6添加剂对Al?ZrO2氮化烧结材料性能影响114

4?6?1添加剂种类对Al?ZrO2氮化烧结材料性能的影响115

4?6?2添加剂用量对Al?ZrO2氮化烧结材料性能影响118

4?7小结120

参考文献121

5AlN?ZrO2复相材料123

5?1AlN微粉抗水化性能研究123

5?1?1AlN原料的物相组成123

5?1?2AlN原料的水化特性123

5?1?3AlN原料的TG分析124

5?1?4热处理温度对AlN水化的影响124

5?1?5热处理保温时间对AlN水化的影响124

5?2AlN?ZrO2氮化烧结材料性能研究125

5?2?1AlN?ZrO2氮化烧结材料相组成研究125

5?2?2AlN用量对AlN?ZrO2氮化烧结材料性能影响127

5?3添加剂对AlN?ZrO2氮化烧结材料性能影响131

5?3?1添加剂种类对AlN?ZrO2氮化烧结材料性能的影响131

5?3?2添加剂种类对AlN?ZrO2氮化烧结材料微观结构的影响132

5?3?3添加剂种类对AlN?ZrO2氮化烧结材料抗氧化性能的影响132

5?4小结134

参考文献134

6ZrO2?AlN?Al复相材料137

6?1二步烧结法ZrO2?AlN?Al复相材料的制备137

6?1?1制备原料137

6?1?2不同粒径氧化锆粉体的制备137

6?1?3金属Al的氮化研究137

6?1?4金属Al以及AlN的水化研究139

6?1?5二步烧结法制备ZrO2?AlN?Al复相材料140

6?2二步烧结法ZrO2?AlN?Al复相材料的性能研究141

6?2?1成型压强对ZrO2?AlN?Al复相材料性能的影响141

6?2?2不同粒径组合对ZrO2?AlN?Al复相材料性能的影响145

6?2?3金属Al加入量对ZrO2?AlN?Al复相材料性能的影响151

6?3直接复合法ZrO2?AlN?Al复相材料的制备156

6?3?1制备原料156

6?3?2直接复合法制备ZrO2?AlN?Al复相材料156

6?4两种方法制备ZrO2?AlN?Al复相材料的性能比较157

6?4?1直接复合法制备的复相材料与氧化锆材料的XRD分析157

6?4?2两种方法制备的复相材料微观结构比较157

6?4?3两种方法制备的复相材料烧结性能比较158

6?4?4两种方法制备的复相材料热膨胀性能比较159

6?4?5两种方法制备的复相材料抗氧化性能比较159

6?4?6两种方法制备的复相材料抗热震性能比较159

6?5小结160

参考文献160

7Al2TiO5?AlN?Al复相材料163

7?1制备原料163

7?2复合材料制备的技术路线163

7?2?1预合成Al2TiO5的制备方法163

7?2?2制备Al2TiO5微粉工艺条件163

7?2?3Al2TiO5?AlN?Al复合材料的制备164

7?3预合成钛酸铝的性能165

7?3?1预合成钛酸铝的烧结性能165

7?3?2预合成钛酸铝的物相组成和显微结构166

7?3?3预合成钛酸铝的其他性能167

7?4金属铝用量对复合材料性能的影响167

7?4?1金属铝用量对复合材料烧结性能的影响167

7?4?2金属铝用量对复合材料物相组成和显微结构的影响169

7?4?3金属铝用量对复合材料热膨胀性能的影响170

7?4?4金属铝用量对复合材料抗热震性能的影响171

7?5烧成温度对复合材料性能的影响172

7?5?1烧成温度对复合材料烧结性能的影响172

7?5?2烧成温度对复合材料物相组成和显微结构的影响173

7?5?3烧成温度对复合材料热膨胀性能的影响175

7?5?4烧成温度对复合材料抗热震性能的影响176

7?6Al2TiO5粒度对复合材料性能的影响176

7?6?1Al2TiO5粒度对复合材料烧结性能的影响176

7?6?2Al2TiO5粒度对复合材料物相组成和显微结构的影响177

7?6?3Al2TiO5粒度对复合材料热膨胀性能的影响179

7?6?4Al2TiO5粒度对复合材料抗热震性能的影响180

7?7复合方式对材料性能的影响181

7?7?1不同复合材料的烧结性能181

7?7?2不同复合材料的物相组成和显微结构181

7?7?3不同复合材料的热膨胀性能183

7?7?4不同复合材料的抗热震性能183

7?8小结184

参考文献184

本书主要介绍氧化锆钛酸铝复合材料的制备方法与材料性能， 包括以常规微细粉体或纳米粉体为原料制备氧化锆钛酸铝复合材料的工艺参数的确定，以及复合材料的物相结构、烧结致密化与抗热震性能等。本书可供从事氧化锆钛酸铝复合材料技术相关的工程技术人员、管理人员使用，也可供高等院校、科研院所、企事业单位的有关技术人员阅读参考。