AlN-SiC复合衰减材料的制备及其微波衰减性能

以氮化铝、不同晶体类型的碳化硅为原料,采用热压烧结工艺,在1 900～1 950℃,氮气气氛下制备AlN-SiC复合材料.采用网络分析以及激光热导仪等检测仪器,研究了热压烧结制备的材料的微波衰减性能及导热性能.研究结果表明:采用热压烧结工艺可以在1 900～1 950℃(2制备组织致密均匀的AlN-SiC复合材料;采用α-SiC为原料的AlN-SiC复合材料具有适当的介电性能和良好的导热性能,有望替代大功率真空电子设备中的BeO基衰减材料.     

高热导率低热膨胀系数Cu-ZrW_2O_8复合材料的制备与性能

以负热膨胀材料ZrW2O8与金属Cu为原料,分别采用常规烧结法和热压法制备具有高热导率低膨胀系数的新型Cu基复合材料Cu-ZrW2O8,研究ZrW2O8体积分数与烧结方法对该复合材料致密度、热导率及热膨胀系数的影响.结果表明:热压法制备的Cu-50%ZrW2O8复合材料的热导率达173.3 W/(m·K),致密度为91.6%,均明显高于常规烧结样品;热压样品的热膨胀系数为11.2×10-6K-1,稍高于常规烧结样品:在150～300℃温度范围内热处理后该样品的平均热膨胀系数降低到10.87×10 -6K-1,较纯Cu的平均热膨胀系数17×10-6K-1低很多,有望成为一种新型的电子封装材料.     

固相反应烧结制备负膨胀陶瓷材料ZrW2O8

以WO3和ZrO2粉末为原料,球磨混匀后经190MPa冷等静压成形,在1200℃下固相反应烧结24h制备出负膨胀系数材料ZrW2O8.试验结果表明,采用固相反应烧结的方法能够经济有效地制备出ZrW2O8块体材料.XRD分析试样的物相组成主要为ZrW2O8,SEM观察了试样的断口形貌.万能膨胀仪测出试样在18～718℃之间的平均线膨胀系数为-5.57×10-6K-1,排水法测出试样室温下的密度为4.81g/cm3.     

用于含尘气体分离的Ni基多孔过滤材料的制备及性能研究

为满足工业生产中含尘气体过滤的需求,本文开展了Ni基高温过滤管的成形和烧结工艺研究,获得了最佳成形和烧结工艺.结果表明:本实验选用的Ni基粉末采用气氛烧结的最佳烧结温度为1 240℃,在该温度下所获样品的耐压强度为86.2 MPa,相对透气系数271.7 m3·m-2·KPa-1·h-1,并且对于5μm以上的气体粉尘过滤效率＞99.9％,制备的Ni基过滤材料完全满足了相关工业中的含尘气体分离需求.     

(ZrO2)0.96(Y2O3)0.03(Al2O3)0.01陶瓷的制备及性能研究

采用化学共沉淀法制备（ZrO2）0.96（Y2O3）0.03（Al2O3）0.01的粉末, 在不同的升温速率、不同的烧结时间和不同的烧结温度等烧结工艺下制备出（ZrO2）0.96（Y2O3）0.03（Al2O3）0.01三相体系复合陶瓷. 经研究发现, 在升温速率和降温速率均为5 ℃·min^-1 的烧结制度下, 1550 ℃烧结时, 可以得到抗弯强度达998 MPa, 抗热震次数达33次, 相对密度达96%和电性能较好的烧结体.     

CaO掺杂对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷致密化及导电性能的影响

研究了CaO的添加量和烧结温度对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷的物相组成、致密度和导电性能的影响.结果表明:0%～4% (质量比,下同)CaO含量范围内,烧结样品的XRD图谱仅有NiO和NiFe2O4的衍射峰.CaO掺杂对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷具有明显的助烧作用.材料在烧结温度为1 200 ℃,CaO掺杂量为2%时,致密度达到最大为98.75%,比相同温度下未掺杂CaO的样品提高20%左右.CaO掺杂量对1 200℃烧结的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷的电导率影响显著.当CaO掺杂量为0%～1%时,材料电导率在500～650℃区间出现1～2个数量级的突降;当CaO质量分数为2%和4%时,材料电导率在30～960℃范围内随着测试温度的升高而增大;其中,添加2?O样品的电导率在960℃下可达到最大为16.29 S/cm.     

粉末粒径和烧结温度对K418高温合金多孔材料显微结构及性能影响

以气雾化K418镍基高温合金球形粉末为原料，经过粉末松装烧结制备出高温合金多孔材料。通过对多孔材料微观结构、渗透性能、毛细性能及压缩强度进行表征，研究了原始粉末粒径和烧结温度对多孔吸液芯样品显微结构及性能的影响。结果表明，随烧结温度增加，样品的平均孔径和孔隙率减小；在相同烧结温度下，随着原始粉末粒径增加，样品的平均孔径和孔隙率增大。在烧结温度为1230℃，粉末粒径为53～150μm的条件下，多孔材料样品综合性能最优，渗透率为13.69×10-15 m2，毛细压力为22.1 kPa，压缩强度为86 MPa。     

粉末烧结溶解法制备多孔镍及其结构特性

为了制备镍多孔过滤材料,本文以镍粉为原料,以K2CO3为造孔剂,采用烧结溶解法制备了不同孔隙率镍多孔试样。本文讨论了造孔剂体积分数、压坯压力、烧结温度对样品孔隙率、孔径和透气度的影响,以及孔隙率与抗压强度的关系。研究表明:当造孔剂添加量在10%～40%时,样品孔隙率θ为27. 8%～52. 4%。当压坯压力在100～400 MPa时,随压力增大样品孔隙率、孔径和透气度均降低;烧结温度在1000～1250℃时,随烧结温度升高,孔径和透气度先增大后缓慢降低,在1150℃出现峰值。当造孔剂体积分数为30%,压制压力200 MPa时,烧结温度为1150℃时,所制备多孔镍孔隙率为40. 56%,最大孔径为26. 7μm,透气度255. 01 m3·(h·kPa·m2)-1,抗压强度为24. 12 MPa。     

添加Y2O3的ZrO2增韧Al2O3陶瓷抗钢液腐蚀性能的研究

采用工业ZrO2和AlO3为原料,以Y2O3作为稳定剂,通过适当工艺制备出ZrO2增韧Al2O3(ZTA)陶瓷.主要研究了ZrO2和Y2O3稳定剂对ZTA陶瓷烧结性和抗钢液腐蚀性能的影响.实验结果表明:机械混合法引入的Y2O3在改善ZTA陶瓷的烧结性的同时,可以提高材料的抗钢液腐蚀性能;随ZrO2含量的增加,ZTA陶瓷的抗钢液腐蚀性能增强;材料中大量微裂纹的存在可以提高材料的韧性,但抗钢液腐蚀性能有所下降.     

烧结温度对SPS制备Ag/La2O3触点材料的影响

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Ag/La2O3触点材料,研究了烧结温度对其致密度、显微结构及力学性能的影响.结果表明:采用SPS技术制备Ag/La2O3触点材料的工艺中,烧结温度对材料的致密度有着显著的影响,500℃烧结体的致密度最大,达到了97.2%,且试样的抗弯强度最高,约为450MPa;塑性断裂是其主要断裂方式,在不同烧结温度的烧结过程中没有新相出现,La2O3颗粒在银基体中均匀弥散分布.     

锂空气电池固体电解质Li_(1+x)Al_xTi_(2-x)(PO_4)_3的制备研究

以Li_2CO_3、Al_2O_3、TiO_2、NH_4H_2PO_4为原料,采用固相烧结法制备锂空气电池固体电解质Li_(1+x)Al_xTi_(2-x)(PO_4)_3(LATP),研究了不同x值、不同烧结温度对电解质性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)对所制备电解质的结构与性能进行表征。结果表明在x值等于0.2时得到纯相的LATP,最佳烧结工艺是350℃保温2 h,600℃保温2 h,1 000℃保温8 h,室温下的电导率为4.89×10~(-5)S/cm。     

Bi2O3、Dy2O3掺杂对8YSZ导电性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了分别掺Bi2O3和Dy2O3的8YSZ前驱体凝胶,凝胶在500℃预烧,压制成圆片状后在1 300℃煅烧2 h。分别研究Bi2O3和Dy2O3的不同掺量对试样的致密度、电导率的影响。结果表明Bi2O3可促进试样的烧结,在300～400℃掺Bi2O3可提高试样的电导率,在400～700℃掺Bi2O3使试样的电导率下降。在8YSZ试样中掺Dy2O3后,试样的致密度、电导率均降低。     

La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ电解质材料的合成及性能研究

对合成La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ(LSGM)电解质的制备过程做了TG-DTA分析,然后采用固相法合成LSGM电解质材料。利用XRD、粒度分析、交流阻抗谱等检测技术,对LSGM电解质结构及性能进行表征。XRD分析表明,在1 000℃烧结后,粉体开始形成钙钛矿结构,随着温度的升高,粉体中杂相含量越来越少,经1 000℃和1 450℃两次烧结后,形成了单一的钙钛矿结构相;粒度分析表明,合成电解质粉体的粒径较为合理;交流阻抗谱检测表明,烧结样品具有稳定的离子电导性能,在800℃时,电导率约为1.2S/m。     

Study on rare earth electrolyte of SDC-LSGM

Ce0.85Sm0.15O1.925 （SDC） and La0.9Sr0.1Ga0.5Mg0.2O2.85 （LSGM） were synthesized using Glycine-Nitrate Process （GNP）, and the composite electrolytes were prepared by mixing SDC and LSGM. An X-ray diffraction pattern indicated that the mixture of SDC and LSGM consisted of their original phases after heating at 1450 ℃ for 10 h. The electronic conductivity of SDC-LSGM composite electrolytes were measured by direct current polarization method using Hebb-Wagner ion blocking cell at 700-800 ℃ in the oxygen partial pressure range of 104-10-20 MPa and compared with the results of SDC. Typical polarization curves, which were theoretically predicted, were observed on all the samples. The slopes of lgσe-lgPo2 plot for all the composite electrolytes agreed with the theoretically predicted value of-1/4 at some intermediate oxygen partial pressures and -1/6 at low oxygen partial pressure. The electronic conductivity of SDC-LSGM composite electrolytes decreased with the increase in LSGM content, whereas the ionic transport number ti of all the samples increased with the increase in LSGM content.     

Low Temperature Preparation of Ceria Solid Solutions Doubly Doped with Rare-Earth and Alkali-Earth and Their Properties as Solid Oxide Fuel Cells

Solidoxidefuelcells (SOFCs)haveseveraldis tinctadvantages ,e .g .,highenergyconversioneffi ciency ,wideadaptabilitytofuels ,theusageofnon preciousmaterials ,noliquids ,nocorrosions ,modularconstructionandmuchlowerproductionofNOx,SOxandnoise .Therefore ,theyreceiveincreasingatten tion[1,2 ] .AtypicalSOFCwhichutilizesyttria stabi lizedzirconia (YSZ)astheelectrolyterequireshighoperationtemperaturesuchas 10 0 0℃togainhighe noughionicconductivity .Loweringtheoperationtem peratureto 80 0℃wou…     

TiO2和Al2O3加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响

以α-Al2O3、TiO2和轻烧MgO为原料,在轻烧MgO含量固定不变的情况下．研究了在1400～1600℃下α-Al2O3和TiO2的加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响。结果表明：当烧结温度低于1500℃时,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的显气孔率降低,体积密度增加;当烧结温度升高到1600℃时,TiO2的加入使试样的烧结性能稍微变差;且在1600℃保温3h烧后的试样中,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的晶粒尺寸增大,但当Al2O3含量为0时,试样的晶粒尺寸又有所减小。     

生物质松木锯末中低温还原高铁拜耳法赤泥

对生物质松木锯末和烟煤还原焙烧高铁拜耳法赤泥进行对比试验研究,包括还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响.生物质松木锯末还原高铁拜耳法赤泥所需还原温度低而且还原时间短最终还原效果较好.试验通过热分析和X射线衍射、动力学研究结果揭示出生物质松木锯末中低温还原高铁拜耳法赤泥机理.同时确定了生物质松木锯末中低温还原的最佳还原条件.研究表明生物质松木锯末为赤泥质量分数的20%,还原温度为650℃,还原时间为30 min可将赤泥完全磁化.生物质松木锯末热重试验分析表明250~375℃温度区间为锯末热解的主要阶段,350℃左右热解速率达到最大,450℃后热解反应趋于平缓;烟煤热重试验表明300~700℃温度区间为烟煤热解的主要阶段,450℃左右热解速率达到最大,650℃后热解反应趋于平缓.动力学研究表明锯末在300~400℃区间热解表观活化能比烟煤热解表观活化能要低很多,说明在此温度范围内锯末比烟煤更加容易发生热解反应.生物质能够中低温还原高铁拜耳法赤泥,还原温度比煤基还原的还原温度低200℃左右.      

Preparation, characterization and catalytic properties of S2O82-/ZrOe-CeO2 solid superacid catalyst

A novel solid superacid catalyst S2O82-/ZrO2-CeO2 was prepared by a coprecipitation method and characterized by means of XRD, FTIR, BET, TEM and DSC/TG analysis methods. The results indicated that incorporation of appropriate amounts of Ce into the catalyst was beneficial to the formation of sole tetragonal ZrO2 and effectively prevented from the formation of monoclinic ZrO2, and restrained the loss of sulfated species. XRD revealed the presence of tetragonal Ceo0.16Zr0.84O2phase in the case of S2O82-/ZrO2-CeO2 calcined above 500 ℃. Catalytic activities of S2O82-/ZrO2-CEO2 for the estefification of lactic acid with n-butanol was studied. The results showed that the optimttrn conditions were as follows: calcination temperature of the catalyst 600 ℃, n(lactic acid):n(n-butyl alcohol)=1.0:3.0, w(S2O82-/ZrO2-CEO2)=12.0%, reaction temperature 145 ℃, and reaction time 2 h. The esterification efficiency of lactic acid was about 96.6%.     

Cu-Ni-Si-Zr合金时效行为的研究

用扫描电镜（SEM）、涡流电导率测量仪和万能试验机分别对经冷变形后在400～500℃不同时间时效条件下Cu-2.1Ni-0.5Si-0.2Zr合金抗拉强度及电导率性能进行测量,用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）观察了合金时效下的组织.结果表明：时效初期合金的抗拉强度及电导率增加较快,随着时效时间的延长,其抗拉强度达到峰值而电导率继续增加.合金在450℃时效2 h,其抗拉强度达到峰值,其值为665 MPa.合金中主要析出相为Ni2Si和CuxZr.利用Mott-Nabarro和Orowan公式对合金强化机理进行了分析.     

固体电化学定硫传感器在熔融金属中的应用

硫是钢铁生产中的有害元素之一,精确测定和在线检测熔融金属中的硫含量是钢铁冶金过程中一项至关重要的任务。固体电化学原理是一种测量熔融金属中硫含量的精确方法。然而,到目前为止,还没有找到一种化学性质稳定和离子电导率高的硫化物固体电解质材料,因此,人们将常用的固体电解质材料(如ZrO2基固体电解质和β-Al2O3等)与化学性质相对稳定的硫化物辅助电极相结合进行间接测硫。在一些情况下,无需将固体电解质材料与辅助电极结合,而直接使用β-Al2O3也可用于测硫,辅助电极是在测硫过程中在固体电解质与辅助电极界面原位生成的。本文简要回顾了这些固体电化学间接测硫所使用的方法和材料。