铁离子掺杂对TiO_2的晶粒生长及晶化过程的影响

采用溶胶-乳化-凝胶法制备纯TiO2和Fe-TiO2复合体,通过热重-差热分析,X射线衍射和扫描电子显微镜对其热处理过程进行表征,通过晶粒生长动力和热分解反应分析,探讨了铁离子掺杂对TiO2晶粒生长和晶型转变的影响。结果表明:铁离子的掺杂使得TiO2在低温条件下的晶化过程加快,晶粒生长速度增大,晶型转变温度升高。其原因是纯TiO2和Fe-TiO2的晶粒生长表观活化能依次为25.179kJ/mol和27.431kJ/mol;热分解活化能分别为13.743kJ/mol和9.024kJ/mol。Fe对TiO2晶粒生长的阻遏作用和热分解活性增大。     

晶粒正常生长的Monte Carlo模拟

本文建立了晶界能各向同性情况下晶粒生长的二维Monte Carlo模型,并对等温情况下的晶粒生长过程进行了模拟。在模拟过程中,对传统Monte Carlo方法中能量与概率统计方法进行了改进。为了更加直观地显示出晶粒生长过程中系统能量的变化,统计了在整个晶粒生长过程中能量的变化趋势,结果与晶粒尺寸变化相符合。模拟得到的晶粒生长指数在0.35~0.45之间,与理论值相符,证明了改进方法的可靠性。     

莫来石晶粒柱状生长对莫来石基陶瓷力学性能的影响

将AlF3加入莫来石(莫来石/氧化锆)先质中,生坯试样经密闭处理及常压烧结,可获得莫来石柱状晶粒生长.实验结果表明:莫来石柱状生长使莫来石陶瓷在其强度不下降的前提下,韧性提高,且随柱状晶粒粒径增大而增加有类似架桥作用.ZTM(含AlF3)材料韧性的提高是由于莫来石柱状晶粒生长使t-ZrO2形态发生了变化,具有较大长径比或有尖角的不规则形态的t-ZrO2晶粒容易发生应力诱导相变,使材料力学性能得到明显提高.     

硒氰酸钾在电镀中的应用

总结了硒氰酸钾作为电镀添加剂在电镀金、银、铜方面应用的专利、文献,分析了硒氰酸钾在电镀中的晶粒生长控制作用、光亮作用以及整平作用。     

机械激活法合成Al2TiO5粉体中的各向异性生长

采用高能球磨处理方式对合成Al2TiO5的原料混合体系进行高球料比的机械激活处理,在相对低温和短时条件下制备了高纯度Al2TiO5粉体,并使得其各向异性生长特性得以体现,其典型结构特征为棒状晶粒。分析讨论了机械激活过程促进Al2TiO5晶粒各向异性生长的作用及原因。     

水热合成中负离子配位多面体生长基元模型与粉体的晶粒粒度

在负离子配位多面体生长基元模型的基础上深入研究了晶粒的结晶过程,认为成核过程主要包括生长基元的形成和生长基元之间的脱水反应过程,并从成核速度的角度分析了影响晶粒粒度的主要原因,揭示了影响晶粒粒度的主要原因为生长基元的生成能,晶体的晶格能,由此总结出不同结构类型的氧化物粉体晶粒粒度的相对大小,合理地解释了由水热法制得的氧化物粉体的晶粒粒度差别较大的原因以及反应介质,反应温度对晶粒粒度的影响。     

过量TiO2助烧剂对Ba0.998La0.002TiO3陶瓷晶粒生长的影响

采用电性能测定和微观结构分析等方法研究了过量TiO2助烧剂对Ba0.998La0.002TiO3陶瓷晶粒生长的影响.结果表明:对于Ba0.998La0.002TiO3陶瓷在有液相参与烧结的晶粒溶解-淀析过程中,晶粒生长的必要条件是不仅要有液相的形成,而且BaTiO3晶粒必须在液相中有一定的溶解度.由于BaTiO3晶粒在Ba6Ti17O40和Ba2TiSi2O8液相中有足够的溶解度,促进了晶粒的生长,同时旌主掺杂离子进入晶格而释放氧,形成半导性的陶瓷,而BaTiO3晶粒不能溶解于Ba2Ti2SiP2O13液相中,抑制了晶粒的生长.     

Y—TZP陶瓷晶粒生长的控制

为了获得超细晶粒的Y-TZP陶瓷,制备了无团聚体的素坯,研究了在烧结过程中的晶粒生长和气孔变化的规律。在烧结初期,晶粒与气孔同时增大;在烧结中期,气孔的表面扩散是晶粒生长的主要机理;烧结后期,随着烧结温度的提高,晶界扩散是晶粒生长的主要机理。实验结果进一步表明:在1250℃,2h的烧结条件下,可获得晶粒尺寸仅为100～150nm的Y-TZP陶瓷。     

载体对TiO2/硅藻土中TiO2相变及晶粒生长的影响

以硅藻土为载体,采用水解沉淀法制备了纳米TiO2/硅藻土复合粉体,利用X射线粉末衍射和透射电镜对样品进行了表征和计算分析,并对负载在硅藻土载体上的TiO2晶型转变和晶粒生长规律进行了探讨.结果表明:硅藻土载体对TiO2/硅藻土复合粉体中的TiO2晶型转变和晶粒生长都有一定的阻碍作用,TiO2粉体的晶型转变温度为750℃左右,复合粉体中TiO2晶型转变温度为900℃左右;随温度的升高,TiO2粉体的晶粒生长速度比复合粉体中TiO2晶粒快;TiO2粉体的锐钛矿和金红石晶粒生长的表观活化能分别为18.04 kJ/mol和53.96 kJ/mol,复合粉体中TiO2的分别为20.04kJ/mol和117.89 kJ/mol.     

晶粒定向技术制备无铅压电陶瓷的研究现状与进展

压电陶瓷晶粒定向技术是一种结构改性,它是利用压电材料性能各向异性的特点,将无规则取向的陶瓷晶粒定向排列。其特点是能够在不改变材料居里温度的前提下大幅度提高陶瓷的压电性能,常见的有热处理技术、模板晶粒生长技术、多层晶粒生长技术和定向凝固法等。本文主要介绍了热处理技术和模板晶粒生长技术并综述了晶粒定向技术对常见的几类无铅压电陶瓷结构和性能的影响。     

高压下ZnO晶粒的快速生长及其拉曼光谱研究

利用陶瓷烧结基本理论以及高压烧结的特点对高压下ZnO晶粒快速生长的现象进行了分析,并结合拉曼光谱对高压下得到的ZnO晶体进行了研究。结果表明:ZnO在高压下烧结时,其晶粒生长速率大大提高,在900℃时约为常压下晶粒生长速率的960倍;高压下ZnO晶粒快速生长的原因可能是由于高压下ZnO中间隙锌离子浓度大大增加所致;通过Raman光谱分析表明高压下生长得到ZnO晶体质量随着温度的升高而有所提高。     

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添加SiO2 ,CaO和MgO对Al2O3晶粒生长的影响 纯Al2O3在1620℃烧结,其正常晶粒生长形成各自同性的晶粒和曲面的晶界,当同时加入100ppm的SiO2和50ppm的CaO时,形成线性晶界部分,产生拉长的大晶粒,出现异常晶粒生长,研究表明添加SiO2或同时添加SiO2和CaO的Al2O3出现晶粒异常生长与形成多个平面状和线状晶界有关,这些晶界具有单一取向的结构,晶界能低,随后的晶界移动生长即导致晶粒的导常生长。而添加MgO可使晶界变粗糙,促使正常的晶粒生长,纯Al2O3的晶界也是粗糙的,因此,也是正常的晶粒生长。(周耀）洁具釉的硼酸盐助熔…     

纳米氧化铁的微波制备及其晶粒生长动力学

采用微波焙烧法和常规焙烧方法分别制备了一种新型的无机非金属材料纳米氧化铁,并研究了氧化铁晶粒生长动力学。使用扫描电镜、热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对前驱体和纳米氧化铁进行表征。结果表明:在相同焙烧温度和时间下,微波焙烧氧化铁的晶粒尺寸要明显大于常规焙烧方式,同时,微波制备的试样颗粒大小更均匀。微波焙烧和常规焙烧下氧化铁的晶粒生长平均动力学指数分别是4.493和5.133,晶粒生长的平均活化能分别为24.30 k J/mol和30.43 k J/mol。表明微波焙烧有利于晶粒生长,晶粒的平均生长速率较高。     

A型沸石的水热制备及生长机制研究

通过对A型沸石的水热制备实验和晶体生长过程的检测表征研究，揭示了水热体系A型沸石晶粒的生成经历了前驱物溶解→成核并形成小晶粒→小晶粒的聚合生长(取向连生和配向附生)→晶粒的聚集生长(溶解和结晶)等4个阶段。聚合生长是小晶粒之间通过取向连生与配向附生形成粒度更大的晶粒的过程，而聚集生长则是物料从小尺寸晶粒向大尺寸晶粒输运的重结晶过程，它们的区别在于是否存在小晶粒的溶解和大晶粒的重结晶过程，但热力学驱动力都是由于晶粒平均粒度的增大降低了体系总的表面自由能。聚合生长是A型沸石晶粒长大的主要方式。     

五氧化二铌与二氧化硅作用下氧化铝晶粒的各向异性生长(英文)

研究了少量SiO2和Nb2O5掺杂对α-氧化铝晶粒生长的影响.单一掺杂1 500℃煅烧2h的样品均表现为晶粒的等轴状,且铌掺杂明显促进了氧化铝晶粒的生长.SiO2与Nb2O5的共掺杂则导致晶粒各向异性优势生长.高分辨透射电镜照片表明:在一些晶粒晶界出现0.8~4nm的无定形层,晶界处的液相同样影响晶界能,从而诱导各向异性生长.结果表明:在固定铌含量的基础上,少量二氧化硅使材料的断裂韧度提高42%,抗弯强度提高约80%.     

燃烧反应加压法制备细晶氧化铝陶瓷的致密化机理

采用燃烧反应加压法制备了致密的细晶氧化铝陶瓷。用透射电镜和场发射扫描电镜观察了致密样品,研究了快速升温条件下晶粒尺寸和致密度随烧结时间的变化规律。基于对氧化铝陶瓷致密化过程中晶粒生长动力学及结构形成过程的分析,探讨了燃烧反应加机械压力法制备细晶氧化铝的致密化机理。结果表明:烧结时间在2min以内的时,氧化铝晶粒尺寸没有明显变化,由表面扩散导致的晶粒颈部生长可以忽略。晶粒长大的抑制是由快速的升温速率以及短的烧结时间控制。样品中通过基面位错的滑移和攀移过程在(1120)面上生成具有Burgers矢量为1/3[1010]的层错,致密化过程为晶粒的高温塑性流动及晶界滑移共同作用结果。     

固相烧结--Ⅲ实验:超细氧化锆素坯烧结过程中的晶粒与气孔生长及致密化行为

研究了超细Y-TZP和YSZ粉料成型体在烧结中期的晶粒生长、气孔生长和致密化行为.根据作者前文[1,2]提出的致密化方程,可以满意地解释粉体及其成型体的性质,如初始颗粒尺寸、成型密度和气孔尺寸分布等对烧结的影响. 实验发现:成型体中的晶粒生长基本不受成型体性质的影响,但气孔生长同时受晶粒生长和致密化的影响,前者使气孔尺寸与晶粒尺寸同步生长,后者导致气孔收缩. 晶粒生长和致密化虽受不同的机制驱动,但通过同样扩散途径完成,使烧结中期的晶粒尺寸与密度呈线性关系. 理论分析和实验结果表明,成型体性质不改变这一线性关系,但可以改变直线的斜率,而升温速率对直线斜率的影响不大. 较大的二面角、较高的素坯密度、较窄的颗粒和气孔尺寸分布有利于获得较小的晶粒生长和较高的烧结密度.     

固相烧结Ⅱ——粗化与致密化关系及物质传输途径

讨论了固相烧结过程的中粗化（包括晶粒生长和气孔生长）及物质传输对粗化和致密化的影响，晶界移动仅在一定颗粒尺寸比条件下引起颗粒粗化，但不引起致密化，物质传输被认为同时对一维颗粒列车的粗化和线性收缩产生贡献。计算发现，如限定烧结过程中总体形状（长径比）不变，晶粒生长自身对颗粒列阵线性收缩的贡献十分有限，而并非如以往报道的晶粒生长可通过重新启动烧结而对致密化产生明显作用，对于实际粉料成型体，包围气孔的颗     

溶剂热法合成LuAG纳米粉体的晶粒生长研究

采用溶剂热法合成了镥铝石榴石(LuAG)纳米粉体,研究了晶化温度和晶化时间对晶粒成核和生长的影响规律。XRD的结果发现晶化时间相同时,晶化温度只有高于某一临界温度时才有晶粒析出,而且随着晶化温度的升高,LuAG纳米粉体的晶粒结构趋于完整;晶化温度相同时,晶化时间也只有长于某一临界时间时才有晶粒析出,而且随着晶化时间的延长,晶粒结构趋于完整。TEM的结果表明实验条件下得到的LuAG纳米粉体为球形,说明晶粒生长沿各个方向的生长速率是相同的。这一溶剂热反应过程支持了晶粒生长的成核/晶化机理。     

微波法制备纳米铁酸锌及其晶粒生长动力学

纳米铁酸锌广泛应用于催化和材料领域,为了避免传统焙烧法高耗能的缺点,本实验选用高效微波法制备纳米铁酸锌,并与常规焙烧进行对比,研究了铁酸锌晶粒生长动力学。采用FTIR、XRD和SEM对样品进行表征。结果表明,相同焙烧温度和焙烧时间下,微波法制备的铁酸锌比常规制备的样品结晶度高,颗粒大小更均匀。通过谢乐公式计算不同温度下铁酸锌粒径得出,焙烧温度低于500℃时,焙烧方式对铁酸锌粒径影响较大;纳米铁酸锌晶粒生长动力学研究显示,微波焙烧时晶粒的平均生长指数为9.66,低于常规焙烧生长指数(10.6),表明微波焙烧时晶粒的平均生长速率较高,有利于晶粒生长;同时,微波晶粒生长平均活化能为122.1kJ/mol,远低于常规焙烧平均活化能(179.4kJ/mol),说明微波可以降低晶粒生长活化能,且微波的“非热效应”影响晶粒的生长。