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低膨胀IN909合金650℃的氧化行为

沈阳工业大学学报 2011年第1期33卷 41-44,85页

作者：孙雅茹张爱玲徐炳辉沈阳工业大学理学院沈阳110870

IN909低膨胀高温合金具有较低的热膨胀系数和高的综合力学性能,但由于合金不含Cr,其抗氧化性能较差,因此,在高温使用时需采用氧化涂层.为进一步提高合金的抗氧化性能,采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDX)方法,研究了低膨胀IN909合金在650... 详细信息

IN909低膨胀高温合金具有较低的热膨胀系数和高的综合力学性能,但由于合金不含Cr,其抗氧化性能较差,因此,在高温使用时需采用氧化涂层.为进一步提高合金的抗氧化性能,采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDX)方法,研究了低膨胀IN909合金在650℃的氧化行为,结果显示IN909合金的氧化质量增加分段遵循抛物线规律,氧化由晶界开始,形成Nb、Ti、Si等元素的晶界氧化物;Fe置换氧化物中的Nb、Ti、Si,形成外层Fe的氧化物.氧化过程中,Fe由基体向合金表面扩散,Nb和Ti由氧化过渡层向基体扩散.Nb和Ti在基体前沿的富集形成ε相大量析出的薄层,可有效地阻碍Fe元素的进一步扩散,降低氧化速率.

关键词：低膨胀高温合金 IN909合金氧化晶界氧化速率扩散氧脆

低膨胀ZrW2O8/Al复合材料制备与性能研究

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低膨胀ZrW2O8/Al复合材料制备与性能研究

作者：孟庆宇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

航空航天、精密仪器等领域由于环境温区变化大或尺寸变化敏感,使得低膨胀金属材料具有很大的应用价值。传统的低膨胀材料如Invar合金等密度大(8.1g/cm),低膨胀区间窄(-200℃),严重限制其使用条件。本文设计制备具有构型的负膨胀连通结构... 详细信息

航空航天、精密仪器等领域由于环境温区变化大或尺寸变化敏感,使得低膨胀金属材料具有很大的应用价值。传统的低膨胀材料如Invar合金等密度大(8.1g/cm),低膨胀区间窄(-200℃),严重限制其使用条件。本文设计制备具有构型的负膨胀连通结构,配合轻质铝合金基体,获得宽温区低膨胀铝基复合材料。本文通过固相反应法制备了ZrWO,研究了温度、配比、烧结次数等条件对ZrWO合成制备的影响,并优化工艺制备出高纯ZrWO。ZrWO的热稳定性研究表明,随着温度的升高,保温时间的增加,ZrWO的分解量逐渐增加。随后采用压力浸渗法制备出了三种具有不同构型的复合材料——弥散分布型、骨架连通型和颗粒连通构型复合材料。XRD的结果显示54%体积分数的颗粒连通型复合材料中γ-ZrWO的含量为30%,55%体积分数的弥散分布型复合材料中的γ相含量为48%,表明构型能够有效降低复合材料中γ相的含量。在此基础上,进一步研究了退火对复合材料相组成的影响。通过多次退火的方式可以使复合材料中的其γ-ZrWO进一步降低。XRD结果显示经过退火后54%体积分数的颗粒连通型复合材料,完全消除了的γ-ZrWO。55%体积分数的弥散分布型复合材料,在退火后有20%体积分数的γ-ZrWO剩余。具有构型的铸态复合材料与弥散分布的铸态复合材料相比含有较少的γ-ZrWO,因而,其热膨胀系数相对较低。在经过退火后,其γ相的含量进一步降低,从而使得低热膨胀性能得到进一步的优化。退火后的颗粒连通型ZrWO/Al复合材料具有在长温度区间(-30-200℃)的低热膨胀系数,其中体积分数为61%、64%、65%体积分数的复合材料热膨胀系数分别为2.28×10K,1.51×10K,1.27×10K。这是由于具有构型的复合材料能够分散应力,含有更多低膨胀系数的α-ZrWO从而表现出了更低的热膨胀系数。

关键词： ZrW2O8/Al 铝基复合材料低膨胀构型退火

大尺寸低膨胀玻璃基复合材料的制备及性能研究

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大尺寸低膨胀玻璃基复合材料的制备及性能研究

作者：魏妮陕西师范大学

学位级别：硕士

随着空间观测技术的迅猛发展,作为关键组件的空间光学反射镜得到了研究者的广泛关注。应用中要求反射镜的尺寸大、所用材料热膨胀系数小、强度大、质量轻。因此,只有提高反射镜材料的相关性能才可在不影响反射镜口径的前提下获得轻质反... 详细信息

随着空间观测技术的迅猛发展,作为关键组件的空间光学反射镜得到了研究者的广泛关注。应用中要求反射镜的尺寸大、所用材料热膨胀系数小、强度大、质量轻。因此,只有提高反射镜材料的相关性能才可在不影响反射镜口径的前提下获得轻质反射镜。目前,反射镜常用材料主要有铍、铝、铍铝合金、碳化硅和玻璃(低膨胀石英玻璃和微晶玻璃)等材料。上述各种材料都有各自的优势,同时也有不同的缺点。例如,铍金属具有毒性,加工困难,成本高;金属铝和碳化硅光学性能较差;玻璃材料机械性能较差(与金属和陶瓷相比),刚度低。因此,寻找一种相对完美的空间反射镜材料具有重要意义。本文以组分可调、密度低、具有极低的热膨胀系数的玻璃材料为研究对象,通过引入高强度纤维来解决玻璃材料机械性能较差的缺陷,引入β-锂霞石降低材料整体的热膨胀系数,为空间反射镜提供一种轻质、低膨胀、高强度的玻璃基复合材料。传统的冷等静压成型法制备大尺寸三相复合材料时存在生坯强度低、不均匀的问题,这些都会导致大尺寸部件性能的均匀性低及后续加工难的问题。针对以上问题,本论文提出了采用注浆成型工艺制备大尺寸三相玻璃基复合生坯,不仅可以大大降低冷等静压法对纤维的损坏,而且可以实现一次性成型的目的,最终得到性能优异的(φ70 mm,φ109mm)玻璃基复合材料生坯。为进一步提升材料的力学性能,从纤维种类与纤维排列方式两方面着手,研究了不同纤维对复合材料的增韧效果和纤维定向排列对材料力学性能的影响。主要的研究内容和结果如下:(1)莫来石纤维/β-锂霞石/硼硅玻璃复合材料注浆成型研究。通过研究浆料的p H值、分散剂加入量、混料时间以及固相含量对浆料的影响,发现在p H=11,分散剂添加量为0.3 wt%、球磨时间30 min、固相含量为60%时,可制备均匀稳定的浆料,其Zeta电位绝对值为51.7 m V,粘度为34.6 m Pa·s,通过注浆成型,获得φ70 mm和φ109 mm且性能良好的三相复合材料生坯。经无压烧结后,获得了尺寸分别为φ59.6 mm、φ94 mm的复合材料烧结体,复合材料密度为2.32 g/cm,抗弯强度为83.1 MPa,热膨胀系数为1.9×10/K。(2)氧化锆纤维和莫来石纤维排列方式对复合材料的力学性能的影响。结果表明,氧化锆纤维增强的复合材料内部仅有少许微孔,玻璃与β-锂霞石颗粒间的界面粘结良好,复合材料的致密性和力学性能均有所提高(与莫来石纤维增韧复合材料相比),密度和抗弯强度分别提高了6.03%和8.30%。通过理论模型,计算了不同纤维空间排布下复合材料的力学性能。利用强磁场的磁化作用,在浆料固相含量为60%时,重力、磁场强度分别为1 G/16 T的条件下,制备了莫来石纤维定向排列的复合材料。复合材料致密性提高,密度为2.35 g/cm。

关键词：轻质低膨胀玻璃复合材料注浆成型无压烧结

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低膨胀铁红花釉的制备

中国陶瓷 2015年第3期51卷 78-82页

作者：董伟霞包启富沈慧娟李深景德镇陶瓷学院景德镇333001

以锂长石、骨灰、三氧化二铁、煅烧滑石等原料,从低膨胀铁红花釉制备工艺研究入手,探讨了骨灰含量和工艺条件对釉面质量的影响,结合XRD和热膨胀系数分析,研制出适合低膨胀耐热陶瓷坯体的低膨胀铁红花釉。研究结果表明:当配方组成中骨灰... 详细信息

以锂长石、骨灰、三氧化二铁、煅烧滑石等原料,从低膨胀铁红花釉制备工艺研究入手,探讨了骨灰含量和工艺条件对釉面质量的影响,结合XRD和热膨胀系数分析,研制出适合低膨胀耐热陶瓷坯体的低膨胀铁红花釉。研究结果表明:当配方组成中骨灰含量12%左右,釉面厚度在0.5~0.8mm,在1260℃并保温时间在30~40min时,可以获得分布均匀、大小适中的釉面结晶效果。从XRD和膨胀系数分析可知,由于样品中有含锂化合物、钙长石和α-Fe2O3晶体的析出,赋予了样品具有低膨胀且釉面呈现红斑效果。

关键词：低膨胀铁红花釉骨灰工艺条件

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电子器件用低膨胀聚酰亚胺薄膜研究进展

绝缘材料 2021年第11期54卷 11-22页

作者：卢小闯余文涛翁梦蔓刘屹东张继升方基永闵永刚广东工业大学材料与能源学院广东广州510006 慧迈材料科技(广东)有限公司广东佛山528200

近年来,柔性电子器件飞速发展,聚酰亚胺(PI)薄膜作为柔性基板材料及介电绝缘材料大规模应用于柔性电子器件和挠性线路板等的制备,但其较高的热膨胀系数降低了它在变温加工过程的尺寸稳定性,故有必要调整其热膨胀系数与构成电子器件的其... 详细信息

近年来,柔性电子器件飞速发展,聚酰亚胺(PI)薄膜作为柔性基板材料及介电绝缘材料大规模应用于柔性电子器件和挠性线路板等的制备,但其较高的热膨胀系数降低了它在变温加工过程的尺寸稳定性,故有必要调整其热膨胀系数与构成电子器件的其他材料相匹配。本文主要介绍了国内外低膨胀聚酰亚胺薄膜的专利现况、低膨胀聚酰亚胺复合薄膜的制备和应用研究进展,展望了低膨胀PI合成、改性及应用研究的总趋势。

关键词：聚酰亚胺电子器件专利布局低膨胀

高导热率低膨胀复合型硅橡胶及导热填料研究进展

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功能材料 2014年第20期45卷 20001-20006,20011页

作者：袁腾周显宏王锋涂伟萍柯文皓华南理工大学化学与化工学院广州510640 东莞理工学院化学与环境工程学院广东东莞523808 东莞市柏力有机硅科技有限公司广东东莞523000

主要综述了高导热率低膨胀加成型硅橡胶及导热填料的研究进展。首先介绍了常见的导热填料及其基本性能,主要包括金属类、氧化物类、氮化物类、碳化物类等;详细描述了各类填料的性能特点,并指出了填料基本性能对导热系数的影响,主要包括... 详细信息

主要综述了高导热率低膨胀加成型硅橡胶及导热填料的研究进展。首先介绍了常见的导热填料及其基本性能,主要包括金属类、氧化物类、氮化物类、碳化物类等;详细描述了各类填料的性能特点,并指出了填料基本性能对导热系数的影响,主要包括填料的比例、尺寸、尺寸分布、形状及填料的表面性质等。其次详细介绍了提高导热系数的基本途径,主要包括导热机理介绍;基体材料研究;研发新型高性能导热填料;进行导热填料表面改性;对硅橡胶成型工艺进行优化等;然后介绍了降低热膨胀系数的一些基本途径,主要包括无机纳米粒子改性等。最后指出了目前该研究领域存在的一些基本问题及解决思路,并对未来的发展方向进行了展望。

关键词：高导热率低膨胀导热填料复合型硅橡胶热界面材料

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低膨胀玻璃的制备与研究

低膨胀玻璃的制备与研究

作者：黎松刻长春理工大学

学位级别：硕士

低膨胀玻璃以其独有的超低膨胀系数、稳定的物化性能、良好的光学性能,被广泛应用于许多重大的国民经济和国防建设领域。低膨胀玻璃是新时代高新领域必不可少光学元件的重要组成部分,其质量的好坏直接影响着其相关领域的发展空间和发展... 详细信息

低膨胀玻璃以其独有的超低膨胀系数、稳定的物化性能、良好的光学性能,被广泛应用于许多重大的国民经济和国防建设领域。低膨胀玻璃是新时代高新领域必不可少光学元件的重要组成部分,其质量的好坏直接影响着其相关领域的发展空间和发展前景,因此,对低膨胀玻璃的制备与研究具有十分重要的意义。本实验主要研究低膨胀玻璃的配方,以适合的制备工艺研制性能优异的低膨胀玻璃,并对研制的低膨胀玻璃进行测试分析。根据查阅资料的学习和分析,设计了以硅酸盐为主要原料,添加其他改变熔制工艺和玻璃性能的氧化物,以BO摩尔含量百分比为改变量的玻璃配方;应用熔融法经过多次实验最终确定低膨胀玻璃的最优配方为(60-X)SiO2-XBO-6TiO2-5MgO-15Al2O3-2CaO-6ZnO-6Na2O,通过加工测试测得,当X=9时,研制的低膨胀玻璃的热膨胀系数最小为3.328×10-7/℃,符合了预先实验对低膨胀玻璃膨胀系数的预期;然后对具有良好的低膨胀系数的玻璃进行其他光学和物化性能的测试,测试分析了膨胀系数最低时玻璃配方的转变温度、软化温度、透过率、吸收率的,同时也对各组玻璃配方研制的玻璃的膨胀系数、折射率、密度、硬度做了对比分析,对不同的低膨胀玻璃的其他性能做出优良分析。

关键词：低膨胀硅酸盐玻璃 B2O3含量性能测试

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析晶温度对低膨胀LAS微晶玻璃的影响

硅酸盐通报 2020年第2期39卷 592-600,611页

作者：何峰陈美桃施江张文涛万鹏郭子琛谢峻林李凤祥武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司佛山528311

以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt%)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃。利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构。结果表明:在Li2O含量为4.... 详细信息

以Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)系统微晶玻璃为研究对象,探究低Li2O掺量(4.13wt%)时析晶温度对微晶玻璃的影响,成功制备出超低热膨胀系数的微晶玻璃。利用XRD、DSC、FTIR、SEM研究了微晶玻璃内部的晶相组成、显微结构。结果表明:在Li2O含量为4.13wt%时,随着析晶温度的提高,平均热膨胀系数(CTE)呈现逐渐增加的趋势,而抗折强度和显微硬度也呈现逐渐增大的趋势。综合分析最佳析晶温度为800℃,此时微晶玻璃的热膨胀系数最小且均为负值,30~300℃、30~400℃、30~500℃温度段的平均CTE值分别为-4.216×10-7/℃、-2.500×10-7/℃、-0.931×10-7/℃。

关键词： β-石英固溶体微晶玻璃低膨胀析晶温度

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β-锂霞石低膨胀陶瓷粉体的固相合成

人工晶体学报 2015年第11期44卷 3370-3374页

作者：卢希龙赵秀娟曹春娥洪琛沈华荣梁翠玲景德镇陶瓷学院景德镇333000

以超细氧化铝、水磨石英和碳酸锂为原料,采用固相法合成了锂铝硅(LAS)系β-锂霞石(LiAlSiO_4)低膨胀陶瓷粉体。用TG-DTA研究了β-锂霞石陶瓷粉体的固相合成工艺,找出合适的工艺参数。用XRD、SEM等对样品进行了表征,研究以β-锂霞石为目... 详细信息

以超细氧化铝、水磨石英和碳酸锂为原料,采用固相法合成了锂铝硅(LAS)系β-锂霞石(LiAlSiO_4)低膨胀陶瓷粉体。用TG-DTA研究了β-锂霞石陶瓷粉体的固相合成工艺,找出合适的工艺参数。用XRD、SEM等对样品进行了表征,研究以β-锂霞石为目标晶相的锂铝硅(LAS)三元系统配合料晶相组成随温度的演化过程。结果表明:石英在658℃左右先于氧化铝参与反应形成了偏硅酸锂;石英和氧化铝的引入,使得Li2CO3由纯物质达到熔点后熔融-逐步分解模式转变为LAS三元系统中迅速、完全地直接分解模式。当温度为1200℃、保温时间120min时,能完全生成β-锂霞石(LiAlSiO_4)陶瓷粉体,其晶相组成随温度的演化次序为:Li_2SiO_3→Li_xAl_xSi_(1-x)O_2→α-锂辉石→β-锂辉石→β-锂霞石。

关键词： β-锂霞石固相合成低膨胀陶瓷粉体