国家自然科学基金(50772116)
- 作品数：10 被引量：24H指数：3
- 相关作者：李江涛裴军宋月鹏梁睿纪文文更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院山东农业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术化学工程金属学及工艺更多>>
- 超重力辅助燃烧合成熔铸制备共晶陶瓷Al_2O_3/YAG/YSZ被引量：5
- 2009年
- 研究以超重力辅助燃烧合成熔融铸造方法快速制备超高温氧化物共晶陶瓷,即,以Al/NiO/Y2O3/ZrO2为反应剂,通过诱发各组元间的燃烧合成反应,首先获得陶瓷和金属的混合熔体,随后利用2种熔体的密度差异,在超重力场中实现陶瓷熔体和金属熔体的彻底分离和凝固,成功制备了Al2O3、钇铝石榴石(yttrium aluminumgarnet,YAG)、Y稳定ZrO2(yttria-stabilized zirconia,YSZ)共晶陶瓷块体材料Al2O3/YAG/YSZ。X射线衍射分析和微观组织观察表明所制备的共晶陶瓷由YAG,YSZ和α-Al2O3组成,其中α-Al2O3和YAG都为连续相且相互缠绕形成网络结构,而YSZ相尺寸为0.5μm,且以棒状或纤维状均匀分散在α-Al2O3和YAG相之间,该陶瓷块体材料的相对密度为97.50%,硬度为17.80GPa,断裂韧性为(5.50±0.90)MPa·m1/2。
- 裴军杨建辉梅林邱军付李江涛
- 关键词：超重力燃烧合成熔铸
- 超重力场中熔融铸造透明YAG陶瓷的新技术被引量：1
- 2009年
- 以超重力技术结合燃烧合成熔融铸造方法制备钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)透明陶瓷材料。以Al/NiO/Y2O3为反应剂,诱发各组元间的燃烧合成反应后获得陶瓷(YAG)和金属(Ni)的混合熔体产物,随后利用2种熔体的密度差异,在超重力场中实现陶瓷熔体和金属熔体的彻底分离和陶瓷的快速凝固,制备出YAG透明陶瓷材料。目前,所制备的YAG透明陶瓷相对密度最高达到99.30%,晶粒尺寸30～50μm,并具有半透明效果。进一步优化超重力场与燃烧合成过程的耦合,有望发展成为一种快速制备透明陶瓷材料的新技术。
- 裴军杨建辉梅林李江涛
- 关键词：燃烧合成
- 基于物质热力学数据库自蔓延反应体系绝热温度的计算及验证被引量：9
- 2009年
- 本文建立了自蔓延反应体系各物质的热力学参数数据库,在此基础上,利用VB语言编制出自蔓延反应体系绝热温度数值计算的可视化程序,对60余种自蔓延体系的绝热温度进行了计算,结果具有较高的可靠性,同时对体系预热温度及添加稀释剂对绝热温度的影响也进行了分析研究。
- 纪文文宋月鹏杨筠
- 关键词：绝热温度
- 燃烧合成Y_3Al_5O_(12)过程中铝粉粒度与压块密度对燃烧速率的影响被引量：2
- 2009年
- 采用自蔓延高温合成技术制备钇铝石榴石(Y3Al5O12,YAG)陶瓷,研究了铝粉粒度、压块密度对燃烧速率的影响。结果表明:铝粉的粒度小于10μm时,铝粉的粒度越细小,燃烧速率越快;同时压块密度对燃烧波速的影响与反应剂各组分的粒度配合有较大关系。当铝粉粒度大于10μm,压块密度在3.2～3.4g/cm3范围内时,压块的燃烧波速存在一极低值。压块的显微形貌表明:压制压力、各组分粒度配合等因素影响压块内颗粒间的接触状况。实验结果表明:在空气中采用压块形式,可以燃烧合成出YAG陶瓷。
- 宋月鹏李江涛林志明裴军
- 关键词：自蔓延高温合成燃烧速率粉体粒度
- 超重力辅助燃烧合成制备致密YAG陶瓷被引量：2
- 2009年
- 将超重力技术和燃烧合成技术相结合实现了一种可直接熔融铸造陶瓷材料的新型制备方法。以Al粉、NiO2粉、Y2O3粉为原料,在不同水平超重力场的作用下,通过燃烧合成技术制备出致密的YAG(Y3Al5O12)块体陶瓷。利用XRD和SEM对产物的主要成分和形貌进行了表征,并利用阿基米德法分别测量了不同超重力系数下产物的密度。实验结果表明,通过超重力场,实现了制备陶瓷的致密化,所合成的YAG陶瓷具有较高的致密度,最高可达98.6%。随着超重力场的提高,陶瓷的致密度有着显著的提高。较高的超重力促进了熔体中金属、陶瓷、气体各相分离,促使陶瓷熔体致密化。超重力辅助燃烧合成技术也有望实现其他各种陶瓷材料和新型材料的熔融铸造。
- 梁睿陈克新裴军李江涛
- 关键词：燃烧合成超重力YAG致密化
- 以超重力熔铸新技术制备Al_2O_3陶瓷材料被引量：3
- 2009年
- 通过对燃烧合成技术与超重力技术的集成,发展了一种完全不同于粉末烧结技术的Al2O3陶瓷的非平衡制备新技术;首先通过超重力场中的燃烧合成反应产生了由陶瓷-金属熔体组成的超高温混合熔体,随后在超重力场中利用金属、陶瓷、气孔三相的密度差实现其快速、彻底的分离.在超重力系数G≥200的超重力场中所制备的陶瓷块体的相组成为单相α-Al2O3;随着超重力系数G的增加Al2O3陶瓷的密度增大,最大密度达到3.89g/cm3;所制备的多晶Al2O3陶瓷中晶粒的(hk0)晶面沿所施加的超重力场方向表现出明显的织构化特征.
- 裴军李江涛梁睿宁晓山
- 关键词：燃烧合成AL2O3陶瓷超重力织构
- 超重力燃烧合成熔铸Al_2O_3陶瓷晶粒刻面形貌的形成机理
- 2009年
- 晶体学刻面形貌是超重力燃烧合成熔铸制备Al2O3陶瓷的一个重要微观结构特征,这种刻面形貌的形成取决于熔铸制备技术本身的液固界面结构,而液–固界面结构又由界面热力学所决定。通过对界面热力学的计算可知Al2O3陶瓷凝固过程中微观液–固界面Gibbs自由能最低时所对应的稳定界面结构为光滑界面即刻面。
- 裴军李江涛宋月鹏
- 关键词：刻面
- NiO/Al体系绝热温度的数值计算与试验验证被引量：5
- 2010年
- 根据热力学基本原理,通过计算机编程,对NiO/Al体系的绝热温度进行了数值计算。结果表明,预热温度低于2790 K时,体系绝热温度即为产物Ni的沸点温度(3156 K),对体系进行预热仅仅是提高产物Ni的蒸发量;同时,研究表明,稀释剂Al2O3粉末的添加量在一定的范围内对体系的绝热温度没有影响,这些温度与生成物的相变温度相对应。
- 宋月鹏李江涛裴军纪文文
- 关键词：绝热温度自蔓延燃烧合成
- 以超重力熔铸新技术快速制备Al_2O_3/YAG/YSZ三元共晶陶瓷被引量：3
- 2010年
- 研究一种大块致密Al2O3/YAG/YSZ三元共晶陶瓷的快速制备新技术,以Al/Fe2O3/Y2O3/ZrO2为反应剂,通过诱发各组元间的燃烧合成反应,首先获得陶瓷(Al2O3/YAG/YSZ)和金属(Fe)的混合熔体;随后利用两种熔体的密度差异,在超重力场中实现陶瓷熔体和金属熔体的彻底分离和凝固。在超重力场作用下,先凝固的陶瓷相局部沉陷到金属熔体中,并受到金属熔体对之施加的接近2MPa的瞬态等静压力,因此得以实现完全致密化。微观结构分析表明,所获得的三元共晶陶瓷的相组成和晶粒形貌沿超重力方向呈现明显的梯度渐变特征。
- 裴军李江涛梁睿陈克新
- 关键词：燃烧合成
- 化学炉燃烧合成Al4SiC4粉体的绝热燃烧温度计算与实验研究被引量：3
- 2011年
- 根据热力学基本原理,采用计算机数值计算,对化学炉燃烧合成的铝碳化硅(Al4SiC4)粉体的绝热燃烧温度进行数值计算。结果表明:常温下Al–Si–C体系的绝热燃烧温度仅为1 300 K;只有当预热温度在930 K以上时,才可以实现自蔓延燃烧。Al–Si–C体系的燃烧合成将分步进行,首先生成中间产物Al4C3和SiC,而后由其形成最终产物Al4SiC4。通过体系中添加过量石墨,利用Ti–Si体系化学炉,燃烧合成出粒度均匀且纯度较高的Al4SiC4粉体,根据实验检测并结合绝热燃烧温度计算结果,分析了石墨过量对产物Al4SiC4粉体纯度的影响。
- 李学超宋月鹏李江涛陈义祥LEE Chong SOOKIM Hyoung Seop
- 关键词：燃烧合成
