氧化铝陶瓷是应用最广泛的一种结构陶瓷材料，在电子、机械、宇航工业等高科技领域有着广阔的应用前景，然而其低的断裂强度、相对较差的抗热震和抗蠕变能力大大限制了它的应用和发展。近年来研究者们试图通过多相复合材料来改善氧化铝陶瓷的力学性能，纳米级可相变四方相氧化锆与金属相作为弥散相、延性相增韧氧化铝陶瓷是当前陶瓷材料研究的热点之一。 本文的主要工作是：通过共沉淀一水热法制备了Ni／ZrO_2／Al_2O_3复相粉体，比较Al_2O_3、Ni／Al_2O_3、和ZrO_2／Al_2O_3以及在外加磁场条件下制备的复相粉体的差异，通过对粉体和烧结体FESEM、TEM和XRD的研究，探讨粉体的形成和增韧机理。 通过共沉淀法制备Al_2O_3和ZrO_2的前驱体，利用化学还原法制备Ni的前驱体，洗涤干净后混合加入高压釜中在1.4-丁二醇介质中300℃水热条件下反应12h成功制备了12vol.％Ni／12vol.％ZrO_2／Al_2O_3复合陶瓷粉体，获得了分散良好的三相复合粉体。通过FESEM、TEM和XRD分析表明氧化铝以勃姆矿状态存在，t-ZrO_2颗粒和Ni颗粒尺寸均一且均匀分布在复合组织中，其中t...
摘要3-5
ABSTRACT5-7
第一章 绪论11-34
    1.1 氧化铝的简介11-14
        1.1.1 氧化铝工业现状12-13
        1.1.2 氧化铝生产方法13-14
    1.2 氧化铝基复相陶瓷材料研究的背景14-16
    1.3 陶瓷增韧方法16-22
        1.3.1 纳米复合陶瓷与纳米复合陶瓷增韧16-18
        1.3.2 氧化锆增韧氧化铝纳米陶瓷18-20
        1.3.3 金属对陶瓷的增韧20-22
    1.4 粉体对现代陶瓷材料的重要性及粉体的制备22-25
        1.4.1 现代陶瓷粉体应有的特性22-23
        1.4.2 陶瓷粉体的制备方法23-25
    1.5 陶瓷块体的制备25-27
        1.5.1 纳米陶瓷的素坯成型25-26
        1.5.2 纳米陶瓷的烧结26-27
    1.6 粉末烧结理论27-32
        1.6.1 固相烧结27-31
        1.6.2 液相烧结31-32
    1.7 含铝工业污泥的研究现状分析32
    1.8 本课题研究意义、目的和创新点32-34
第二章 共沉淀—水热法制备Al_2O_3基复合陶瓷粉体34-51
    2.1 引言34-35
    2.2 实验部分35-39
        2.2.1 所用原料及性能35-36
        2.2.2 实验设备36
        2.2.3 共沉淀—水热法制备纳米Al_2O_3基复合陶瓷粉体工艺36-38
        2.2.4 复合粉体的样品制备和表征38-39
    2.3 实验结果与讨论39-49
        2.3.1 共沉淀—水热法制备Al_2O_3的实验结果与讨论39-41
        2.3.2 共沉淀—水热法制备ZrO_2/Al_2O_3的实验结果与讨论41-42
        2.3.3 共沉淀—水热法制备Ni/Al_2O_3的实验结果与讨论42-44
        2.3.4 共沉淀—水热法制备Ni/ZrO_2/Al_2O_3的实验结果与讨论44-46
        2.3.5 外加磁场下共沉淀—水热法制备Ni/ZrO_2/Al_2O_3的实验结果与讨论46-47
        2.3.6 水热条件下勃姆矿(Al_2O_3·H_2O)形成机理47-48
        2.3.7 水热条件下t-ZrO_2颗粒的形成与团聚机理48
        2.3.8 Ni纳米粉化学还原制备机理48
        2.3.9 温度对晶体形态的影响48-49
        2.3.10 水热条件下形成α-Al_2O_3物相的机理49
    2.4 小结49-51
第三章 粉体的烧结和显微结构的研究51-59
    3.1 引言51-52
    3.2 实验方法52-53
        3.2.1 试样制备52
        3.2.2 烧结体密度的测试52
        3.2.3 相组成和显微结构分析52-53
    3.3 实验结果与讨论53-58
        3.3.1 密度53
        3.3.2 X射线衍射53-55
        3.3.3 显微形貌分析55-56
        3.3.4 烧结机理分析56-58
    3.4 小结58-59
第四章 Ni/ZrO_2/Al_2O_3复合陶瓷的力学性能与增韧机理59-66
    4.1 引言59
    4.2 实验部分59-61
        4.2.1 实验原料59-60
        4.2.2 硬度测量60
        4.2.3 断裂韧性的测量与计算60-61
    4.3 实验结果与讨论61-64
        4.3.1 硬度和断裂韧性61
        4.3.2 断口微观组织分析61-63
        4.3.3 增韧机理的探讨63-64
    4.4 小结64-66
第五章 工业污泥制备氧化铝的工艺研究66-76
    5.1 引言66
    5.2 实验部分66-71
        5.2.1 所用原料及性能66-67
        5.2.2 污泥试样性能和成分分析67-70
        5.2.3 污泥制备氧化铝工艺70-71
    5.3 实验结果与讨论71-75
        5.3.1 Al(OH)_3胶体XRD,EDS,SEM分析71-73
        5.3.2 α-Al_2O_3粉体XRD,EDS,SEM分析73-75
    5.4 小结75-76
第六章 结论76-77
参考文献77-82

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