纳米氧化锆—莫来石悬浮液和ztm热疲劳性能研究

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1、摘要精细陶瓷是现代陶瓷材料的重要组成部分，具有优良的力学、物理和化学性能，被广泛地应用在航空航天开发、石油开采、汽车制造等工业领域。近年来，纳米技术迅速发展，纳米复相陶瓷展现出更加优异的性能，引起广泛的注意。纳米复相陶瓷常利用纳米粉末或其前驱体作为初始原料，通过各种不同的先进方法进行制备。纳米氧化锆增强增韧莫来石陶瓷是一个重要研究领域。因此，开展湿化学法制备纳米氧化锆增强增韧莫来石复相陶瓷的研究具有十分重要的意义。通过研究zEl~A电位对陶瓷超细粉末团聚体形成过程及稳定状态的影响、纳米氧化锆．莫来石复相陶瓷悬浮液的优化工艺和纳米氧化锆增韧莫来石热

2、循环性能等，得到以下主要结论：通过对Y(OH)3悬浮液、zr(OH)4悬浮液zETA电位的测定，发现pH=9．10范围两种悬浮液具有最大zETA电位，即具有最稳定的状态。PEG的加入对z“OH)4悬浮液zEl’A电位有一定影响，但在pH=9．10范围仍然可以使zr(oH)4悬浮液具有稳定的分散状态。本试验所制纳米氧化锆粉体的粒径范围在20．8011nl之间。加入PEG对本试验制备的纳米氧化锆粉体粒径没有影响。从正交试验所得纳米zr02悬浮液的最佳稳定条件与Mullite悬浮液的最佳条件略有区别并且纳米zr02。Mullite混合悬浮液的稳定条件不

3、同于纳米z内2、Mullite两者悬浮液的最佳条件，其最稳定条件为：pH=9，PAA～NH4含量为1．5％和球磨6h。纳米氧化锆．莫来石复相陶瓷常压烧结显微结构分析表明：复相陶瓷烧结体致密，氧化锆颗粒明显长大，氧化锆颗粒粒径在200~300啪之间。纳米氧化错颗粒全部位于莫来石晶界上，有利于氧化锆对莫来石的增强增韧。压痕z1M试样比未压痕zTM试样其抗弯强度下降了一半，临界温差小于29％。zTM试样热疲劳循环寿命预测公式中n值的结果是关键。压痕的引入降低了结果的分散性，提高了m值，使热循环疲劳寿命的实验结果同计算值基本一致。不同的测试得到的n，m值

4、有所差别。图27表8参60关键词：纳米复相陶瓷；氧化锆；莫来石；浆体；热疲劳分类号：TQl74河J匕理1：人学硕十学位论文Abs订actThennecer锄icplaysveryimponroleintheadvallcedcer锄icfield．1tdemons昀testhesupcriormechaIlical-pHysicalandchemicalpropertiesaIldhaSbeenappliedinthcfieldOfaerospace，petroleumexploitation，aIldautomobilem锄uf．acturin

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8、sn上dy．Inth王sdissertation，tllecharacteristicsofsuspensionofnanosizezircomaaIldmmlitea11ditsthennalf乩iguebehaviorwerestudiedindetail．Themainresultsobtaincdarcdescr伯ed鄱follo、vS：nleappropriatcr锄geofpHvalueswasdete肌itledbasedonthezETAvalue．Forsuspensions《Y(OH)3粗dzr(OH)4，锄d“sbestsu

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