声场影响氧化锆纳米粉体溶胶-凝胶制备过程的研究

研究了不同声场作用下 ,溶胶 -凝胶制备氧化锆纳米粉体过程中凝胶的形成及性状。结果表明 ,在适当的声场作用下 ,可得到颗粒均匀、分散性好、聚集体少且较致密的氧化锆凝胶     

溶胶-凝胶法制备钇掺杂氧化锆的工艺研究

论述了用溶胶-凝胶法制备钇掺杂的氧化锆前驱体的过程,系统地研究草酸溶液的浓度、pH值、加热温度以及添加方式对溶胶、凝胶的影响,得出制备氧化锆前驱体的最佳工艺条件:当氧氯化锆溶液与草酸溶液的浓度比为1.25～2,草酸溶液pH值为1～2,加热温度为40～80℃,制得的前驱体溶胶、凝胶均匀,透明.正加方式得到的溶胶淡蓝色透明,较反加方式下的溶胶的胶凝时间短.并对最佳工艺条件制备的粉体进行SEM分析,结果表明,很好地合成了钇掺杂的纳米氧化锆粉体.     

Sol-Gel法制备纳米碳化硅粉体的研究

彩和两种有机金属化合物为起始原料，用溶胶－凝胶法通过合理控制反应条件，制备出β－ＳｉＣ凝胶粉体，然后在Ａｒ气氛、９００～１３００℃下热处理，制备出了纯度非常高、颗粒尺寸在１０ｎｍ左右的β－ＳｉＣ纳米粉体，产物纯度达到９９．９２％。利用Ｘ－ｒａｙ粉晶衍才透射电镜（ＴＥＭ）结合Ｒａｍａｎ光谱对制得的粉体进行了形貌、结构及颗粒尺寸系统研究。讨论了反应温度对β－ＳｉＣ纳米粉体颗粒生长机制的影响。     

硬脂酸凝胶法制备CeO2纳米粉体

采用硬脂酸凝胶法制备了CeO2纳米晶,XRD分析表明,当焙烧温度为450－900℃时,所合成的CeO2纳米晶均属于单相立方晶系,空间群为O^5H-FM3M,计算表明,随焙烧温度的升高,平均晶粒度增大,而平均晶格畸变率则随平均晶粒度的增大而减小,表明粒子越小,晶格畸变越大,晶粒发育越不完整,TEM分析表明,CeO2纳米晶呈球形,粒度随焙烧温度的增加而增大,热失重分析表明,当焙烧温度向于750℃时,CeO2中的杂质基本发挥完毕,相对密度分析表明,随CeO2X纳米晶粒度的增在,粉末的密度增加。     

用聚乙烯醇溶胶-凝胶法制备纳米氧化锆薄膜

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)工艺,以氧氯化锆为原料,在不锈钢基底上成功制备出均匀无裂纹的纳米氧化锆薄膜.试验采用分级干燥法,即早期干燥阶段在80℃下对溶胶进行快速干燥排除溶剂,然后分别在50,30℃下缓慢干燥,同时在制备溶胶过程中加入表面活性剂聚乙烯醇(PVA),通过空间位阻作用和静电稳定作用抑制胶粒的长大,使纳米团簇得以稳定化,提高溶胶的稳定性,再经烧结后得到薄膜.结果表明,分级干燥法及聚乙烯醇的加入对于制备均匀无裂纹的纳米氧化锆薄膜起到很大作用;经过不同烧结温度处理后,薄膜表面形貌不同,最佳的热处理温度为500℃.     

超声波对溶胶-凝胶法制备铁氧体薄膜的影响

溶胶-凝胶法由于具备能低温合成材料、易于设计实验装置和控制化学组成、可以合成各种形状的固体材料(尤其是薄膜)等一系列显著优点,而成为新材料领域中活跃的研究课题之一 .     

微波照射凝胶-溶胶法制备均分散纺锤形α-Fe2O3超细粒子

以Fe(OH)3凝胶为前驱物经微波照射凝胶-溶胶法制备了均分散纺锤形a-Fe2O3超细粒子，该法具有反应时间短、产率高的优点。采用TEM、XRD、IR等手段对产物进行了表征，同时对a-Fe2O3的形成过程进行了初步探讨。     

溶胶-凝胶法制备羟基磷灰石粉末的研究

对以硝酸钙和磷酸作为前驱体，采用溶胶－凝胶法制备羟基磷灰石粉体进行了研究。研究发现硝酸钙溶液的初始浓度、煅烧温度对所制得的粉体颗粒大小有较大的影响。通过XRD、FTIR及TG－DTA分析，最终探索出了较为容易操作的工艺条件。     

ZnO基导电陶瓷的溶胶掺杂制备

用Ｃｏ、Ｎｂ、Ｙ元素对ＺｎＯ材料进行掺杂制备出ＺｎＯ基导电陶瓷样品。研究了掺杂含量及掺杂方式对ＺｎＯ基导电陶瓷电阻率的影响。用溶胶一凝胶法制得Ｙ（ＮＯ３）３含Ｔｉ掺杂剂溶胶且与Ｙ２Ｏ３固相氧化物掺杂进行了比较。结果表明,Ｙ（ＮＯ３）３含Ｔｉ溶胶掺杂可制备出室温电阻率很低的ＺｎＯ基导电陶瓷,其室温电阻率可达３．３８ｘ１０－２Ω·ｍ,溶胶引入量为０．０５％ｍｏｌ。     

ZrW2O8 / ZrO2 可控热膨胀复合材料的制备

采用分步加热固相法成功制备了纯度较高的各向同性负热膨胀材料ZrW₂O₈ 。将ZrW₂O₈ 与ZrO₂ 按一定比例混合, 在1200 ℃烧结24 h 制备了热膨胀系数可控的ZrW₂O₈ / ZrO₂ 复合材料。研究结果表明, 通过改变ZrW₂O₈ 的体积分数, ZrW₂O₈ / ZrO₂ 复合材料的热膨胀系数可以控制为负、正或零。当ZrW₂O₈ 的体积分数为37 %时, 复合材料的热膨胀系数接近零。为了得到致密的ZrW₂O₈ / ZrO₂ 复合陶瓷, 采用Al₂O₃ 作为烧结剂, 取得了较好的效果。0. 35 wt % Al₂O₃ 的加入可以在不影响复合材料热膨胀性能的前提下, 显著提高复合材料的致密度。      

Al2O3颗粒形貌对注凝成型ZrO2/Al2O3陶瓷性能的影响

采用3种不同形貌的Al₂O₃原料对注凝成型制备ZrO₂/Al₂O₃（ZTA）陶瓷工艺中悬浮体的流变性能进行了研究。以低毒的单体N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）制备了ZrO₂/Al₂O₃坯体和陶瓷。讨论了3种不同形貌的Al₂O₃原浆料的分散剂用量、球磨时间和固含量对浆料流变性的影响。Al₂O₃粉体呈扁平状有利于降低浆料的黏度,Al₂O₃粉体呈棒状对生坯强度的提高有利。制得的3种ZrO₂/Al₂O₃坯体颗粒间结合紧密,抗弯强度分别达到21.45,19.87,25.90 MPa。Al₂O₃粉体呈颗粒状有利于最终陶瓷力学性能的提高,陶瓷的抗弯强度及断裂韧性分别为680 MPa和7.49 MPa·m^1/2,453.1 MPa和6.8 MPa·m^1/2,549.4 MPa和6.34 MPa·m^1/2。     

ZrO2 (Y2O3) 增韧的氮化硅烧结体的性能及相关系

在高温(1400℃) 超高压(4. 2GPa) 下制备Y₂O₃ 部分稳定的ZrO₂ 增韧的氮化硅烧结体, 通过XRD 及机械性能测试等方法分析ZrO₂ 的相结构, 研究氮化硅烧结体的增韧机理。结果表明, 烧结体中加入少量的铝粉, 可提高t2ZrO₂ 的相变能力, 达到利用部分稳定的ZrO₂ 增韧氮化硅烧结体的目的。稳定剂Y₂O₃ 在ZrO₂ 中含量小于2. 5mol% 时, t→m 相变量及断裂韧性随Y₂O₃ 含量增加而逐渐提高, 韧性提高来源于相变增韧和微裂纹增韧; Y₂O₃含量大于2. 5mol% 时, t 相接近100% , 韧性主要来源于相变增韧, 增韧效果随Y₂O₃ 含量增加而逐渐减弱。Y₂O₃ 作为良好的烧结助剂, 促进氮化硅烧结体在超高压下致密化, 烧结体的硬度随Y₂O₃ 含量增加逐渐提高。      

ZrO2/Cu复合材料内氧化制备工艺

采用非真空熔炼和高压水雾化法制得Cu-0.6%Zr(质量分数)合金粉末,经粒径分选后进行低温氧化、N₂+5%H₂(体积分数)混合气体还原和真空等离子放电烧结(SPS)成型,制备得到ZrO₂/Cu原位增强复合材料。结果表明: 对合金粉末低温氧化处理时,温度过低,氧化速度慢,温度过高,易发生过氧化和粉末结块现象,最佳氧化参数为230℃×1 h; N₂+5%H₂气体流量控制在200 mL/min条件下,通过烧氢实验确定最佳还原参数为250℃×1 h; 在30 MPa压力条件下,经850℃×2 h 真空放电等离子烧结(SPS),ZrO₂/Cu试样的导电率>83% IACS(international annealed copper standard),硬度>HB 75,软化温度为900℃。     

多相ZrO2几何结构及电子结构第一性原理研究

采用基于第一性原理的密度泛函理论投影缀加平面波,使用广义梯度近似处理交换关联势能,深入研究了弛豫多相 ZrO2几何结构特征及电子结构。研究发现,单斜、四方和立方 ZrO2能带间隙分别约为3.47 eV、3.96 eV 和3.36 eV。近费米能级态密度分析结果表明,多相 ZrO2的基本性质均由 O 2p 态电子和 Zr 4d 态电子决定。     

等离子喷涂ZrO2涂层显微结构表征和热导率分析（英文）

利用大气等离子喷涂制备了ZrO2涂层,采用扫描电子显微镜结合图像分析的方法对涂层的显微结构特征(总气孔率和大气率)进行了量化表征.同时利用扫描电子显微镜附带X射线扫描成像对涂层内部的微裂纹和大的分隔裂纹的三维分布进行了表征.据此建立了ZrO2涂层显微结构与热导率之间的关系.室温下,涂层N2的热导率较N1的低,因为涂层N2内气孔和微裂纹数较多;在1000℃,由于微裂纹的烧结作用导致热导率增大,所以涂层N2的热导率较N1反而高.高温下,涂层内由微裂纹汇聚而形成的大的分隔裂纹的存在则可以有效地抑制烧结,降低涂层的热导率.     

介孔Au/ZrO2复合薄膜的制备及其三阶非线性光学性能（英文）

以尿素为沉淀剂,通过沉积沉淀的方法,制备了高分散的金纳米颗粒负载的介孔氧化锆薄膜;以1064 nm激光为入射光束,通过Z扫描实验测试了复合薄膜的非线性光学折射和吸收,并计算了复合薄膜的非共振三阶非线性光学极化率(~10-10esu),金纳米颗粒的高分散性和氧化锆薄膜衬底的高线性折射率使复合薄膜显示了增强的三阶非线性极化率.     

ZrO2/聚偏氟乙烯复合材料介电性能及松弛行为

通过熔融法制备了ZrO₂/聚偏氟乙烯（PVDF）复合材料,采用SEM、XRD和FTIR对其形貌和结构进行分析,结果表明,ZrO₂分布较为均匀,ZrO₂/PVDF复合材料主要含α相和少量γ相。采用宽频介电谱（BDS）测试,ZrO₂/PVDF复合材料介电常数ε'随ZrO₂含量的增加而增加,而介电损耗tanδ保持定值,表明ZrO₂的加入可以显著提高ZrO₂/PVDF复合材料的介电性能。经计算ZrO₂/PVDF复合材料介电模量M″和活化能,发现有玻璃化转变峰、缺陷峰和界面极化峰存在,而加入ZrO₂后,ZrO₂/PVDF复合材料活化能增加。      

On the optical, structural, and morphological properties of ZrO2 and TiO2 dip-coated thin films supported on glass substrates

This article reports the optical and morphological properties of dip-coated TiO₂ and ZrO₂ thin films on soda-lime glass substrates by metal-organic decomposition (MOD) of titanium^IV and zirconium^IV acetylacetonates respectively. Thermogravimetric and differential thermal analysis (DTA–TG) were performed on the precursor powders, indicating pure TiO₂ anatase and tetragonal ZrO₂ phase formation. Phase crystallization processes took place in the range of 300–500 °C for anatase and of 410–500 °C for ZrO₂. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) was used to confirm precursor bidentate ligand formation with keno-enolic equilibrium character. Deposited films were heated at different temperatures, and their structural, optical and morphological properties were studied by grazing-incidence X-ray Diffraction (GIXRD) and X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Ultraviolet Visible Spectroscopy (UV-Vis), and Atomic Force Microscopy (AFM) respectively. Film thinning and crystalline phase formation were enhanced with increasing temperature upon chelate decomposition. The optimum annealing temperature for both pure anatase TiO₂ and tetragonal ZrO₂ thin films was found to be 500 °C since solid volume fraction increased with temperature and film refractive index values approached those of pure anatase and tetragonal zirconia. Conditions for clean stoichiometric film formation with an average roughness value of 2 nm are discussed in terms of material binding energies indicated by XPS analyses, refractive index and solid volume fraction obtained indirectly by UV-Vis spectra, and crystalline peak identification provided by GIXRD.     

ZrO2颗粒状态对SiC/金刚石复相陶瓷结构、性能的影响

本文用不同水解时间辅以氨水沉淀制备了不同颗粒尺寸的纳米(9nm ) ZrO₂ (Y₂O₃) 粉体。以其为增韧相, 在高温(1350℃) 超高压(5GPa) 条件下烧结ZrO₂ (Y₂O₃) + SiC+ 金刚石超硬复相陶瓷, 用TEM、SEM、XRD、冲击韧性测定和磨耗比测定研究了ZrO₂ (Y₂O₃) 颗粒形状特征及对超硬复相陶瓷相结构及机械性能的影响。结果表明, ZrO₂ (Y₂O₃) 制备的水解时间≥50h, ZrO₂ (Y₂O₃) 颗粒均一, 在复相陶瓷内均一分布, 以100% t 相存留, 断裂过程中t →m 转变量≥20vo l% , 使超硬复相陶瓷具备较高韧性及耐磨性。