简介:摘要:氧化锆气凝胶具有良好的耐高温性能,在高温热防护领域具有广阔应用前景。然而,氧化锆气凝胶力学强度不佳和在高温环境下(大于1200°C)隔热失效限制了它的应用。研究发现通过掺杂改性够改善氧化锆气凝胶耐高温性能和力学性能。因此,本文介绍了氧化锆气凝胶的制备方法、近年来氧化锆气凝胶增强改性的研究进展以及未来氧化锆气凝胶未来应用前景。
简介:以草酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法制备一系列氧化镁稳定氧化锆粉末Zr1xMgxO2x(0.04≤x≤0.10),利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)等分析技术对粉末进行表征。结果表明,掺杂氧化镁后,低温350~450℃煅烧产物晶型为四方相(t-ZrO2),随煅烧温度升高,t-ZrO2逐渐向m-ZrO2转变。在550℃下煅烧时,少部分四方相转变为单斜相(m-ZrO2),转变比例随掺杂量增加而降低。Mg2+取代Zr4+产生氧缺陷是ZrO2晶体结构稳定的主要因素。随煅烧温度从350℃升高到650℃,Zr0.92Mg0.08O1.92粉末中t-ZrO2晶粒尺寸从42nm长大到100nm;随Mg掺杂量从0.04增加到0.10,t-ZrO2晶粒尺寸从110nm减小到97.8nm,而纳米尺寸晶粒有利于t-ZrO2稳定。
简介:摘要目的探讨数字光处理(digital light processing,DLP)三维打印和数控切削(computer numerical controlmilling,CNC)两种加工工艺对氧化锆力学性能的影响。方法分别制备DLP和CNC试件各52个,采用随机数字表随机各选取12个试件,进行密度和晶粒尺寸测量以及晶相成分分析。再根据断裂韧性测试方法将试件分为维氏压痕法(indentation method,IM)组(DLP和CNC试件各30个)和单边V形切口梁法(single-edge-V-notch-beam,SEVNB)组(DLP和CNC试件各10个)。IM组试件在49.03、98.07、196.10 N载荷下进行实验,两种试件每种载荷各10个试件,每个试件测15个点,根据压痕选择最适宜的载荷并计算该载荷下的IM断裂韧性。SEVNB组进行四点弯曲测试,记录试件压断时的最大载荷,计算SEVNB断裂韧性。采用光学显微镜和扫描电镜观察DLP和CNC试件压痕和断面。结果DLP和CNC氧化锆微观结构基本一致,DLP氧化锆密度为(6.020±0.021) g/cm3,晶粒尺寸为(0.603±0.033) μm;CNC氧化锆密度为(6.038±0.012) g/cm3,晶粒尺寸为(0.591±0.033) μm;两种试件均由四方相氧化锆组成。两种氧化锆试件IM测试最适宜的载荷均为196.10 N。DLP氧化锆的IM和SEVNB断裂韧性值分别为(6.111±0.179)和(7.221±0.809) MPa·m1/2;CNC氧化锆的IM和SEVNB断裂韧性值分别为(6.126±0.383)和(7.408±0.533) MPa·m1/2;两种氧化锆的IM断裂韧性差异和SEVNB断裂韧性差异均无统计学意义(P>0.05)。断面扫描电镜图像均示以沿晶断裂为主的混合断裂模式。结论DLP氧化锆的微观结构与CNC氧化锆几乎相同,DLP和CNC加工工艺对氧化锆断裂韧性的影响差别不大。
简介:摘要:氧化锆作为一种耐火原料,以其熔融温度高达2900℃的独特的热稳定性,被广泛应用在工业测量设备——氧量分析仪的制造上。氧化锆氧量分析仪又被称为氧化锆氧量计,通常用来测量燃烧过程中烟气的含氧浓度以及非燃烧气体氧浓度测量。该分析仪氧传感器的关键部件由氧化锆制成,内外两侧涂上多孔性铂电极制成氧浓度差电池,传感器内温度恒定的电化学电池产生一个毫伏电势,直接反应出烟气中含氧浓度值。本文主要讲述氧化锆氧量分析仪的原理、应用及故障处理。
简介:采用两步水热法制备钇稳定氧化锆(YSZ)的超细纳米颗粒。利用X射线衍射仪、透射电子显微镜研究pH值以及分散剂和阳离子浓度对YSZ粉体的相组成、相结构和晶粒大小的影响。结果表明,两步水热法制得的YSZ粉体具有立方相结构,平均晶粒尺寸约为6nm;pH值越大,越利于立方相的生成,pH为12时,YSZ粉体为纯立方相;无水乙醇作为分散剂,可以有效地减少粉体的团聚;阳离子浓度过高时(2mol/L),不利于立方相生成,在阳离子浓度适当(约0.02~0.05mol/L)的前提下,稍大的阳离子浓度得到的粉体粒径较小,团聚较少,最佳的阳离子浓度为0.05mol/L。