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氧化鋯砂的制備工藝及其在復(fù)合材料中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2024-05-06   瀏覽量:152次   作者:新利耐磨

氧化鋯是一種具有優(yōu)異力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性的材料,在高溫環(huán)境下仍能保持高強(qiáng)度。將氧化鋯用于復(fù)合材料中,可顯著提高材料的強(qiáng)度、耐高溫性和抗腐蝕性。本文旨在研究制備氧化鋯砂的工藝,并探討其在復(fù)合材料中的應(yīng)用效果。

一、實(shí)驗(yàn)材料與方法

1. 制備氧化鋯砂的工藝

(1)原料準(zhǔn)備:選擇粒度適中的氧化鋯粉體,并對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。

(2)混合:將氧化鋯粉體與粘結(jié)劑、分散劑等添加劑混合均勻。

(3)成型:采用濕法制?;蚋蓧撼尚偷确椒ǎ瑢⒒旌衔镏瞥梢欢ㄐ螤畹念w?;蚺黧w。

(4)燒結(jié):將成型后的坯體在高溫下燒結(jié),以獲得所需的氧化鋯砂。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,需控制燒結(jié)溫度、時(shí)間等工藝參數(shù),以確保氧化鋯砂的顆粒形狀和均勻性。

2. 氧化鋯砂在復(fù)合材料中的應(yīng)用

(1)復(fù)合材料制備:將制備的氧化鋯砂與基體材料(如樹(shù)脂、陶瓷等)混合均勻,制成復(fù)合材料坯料。

(2)成型:采用模壓、注塑、擠出等成型方法,將坯料制成所需形狀和大小的復(fù)合材料制品。

(3)固化:將復(fù)合材料制品置于適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο鹿袒?,以獲得高性能的復(fù)合材料。

3. 性能測(cè)試

(1)顆粒形狀和均勻性:采用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)氧化鋯砂的顆粒形狀和分布進(jìn)行觀察和分析。

(2)力學(xué)性能:測(cè)試復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)。

(3)耐高溫性能:測(cè)試復(fù)合材料在高溫環(huán)境下的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

(4)抗腐蝕性能:測(cè)試復(fù)合材料在腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕性能。

二、結(jié)果與討論

1. 氧化鋯砂的制備工藝結(jié)果

通過(guò)控制燒結(jié)溫度和時(shí)間等工藝參數(shù),成功制備了粒度適中、形狀規(guī)整、均勻性好的氧化鋯砂。SEM觀察結(jié)果表明,制備的氧化鋯砂顆粒形狀良好,無(wú)明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。

2. 氧化鋯砂在復(fù)合材料中的應(yīng)用效果

(1)提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度和硬度:在復(fù)合材料中加入氧化鋯砂后,材料的力學(xué)性能得到顯著提高,尤其是強(qiáng)度和硬度。這主要是由于氧化鋯的高硬度、高熔點(diǎn)和高化學(xué)穩(wěn)定性所導(dǎo)致的。

(2)提高了復(fù)合材料的耐高溫性能:加入氧化鋯砂后,復(fù)合材料的耐高溫性能得到明顯改善。在高溫環(huán)境下,氧化鋯能夠保持高強(qiáng)度和穩(wěn)定性,從而提高了復(fù)合材料的整體性能。

(3)提高了復(fù)合材料的抗腐蝕性能:加入氧化鋯砂后,復(fù)合材料的抗腐蝕性能得到顯著提高。氧化鋯具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,能夠有效地抵抗腐蝕介質(zhì)的侵蝕,從而延長(zhǎng)了復(fù)合材料的使用壽命。

本文研究了制備氧化鋯砂的工藝,并探討了其在復(fù)合材料中的應(yīng)用效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用高溫?zé)Y(jié)法制備的氧化鋯砂具有良好的顆粒形狀和均勻性,可用于制備高強(qiáng)度、耐高溫、抗腐蝕的復(fù)合材料。這種新型復(fù)合材料具有廣泛的應(yīng)用前景,可應(yīng)用于航空航天、石油化工、汽車制造等領(lǐng)域。


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