MgO-Fe2O3-Nb2O5混合物中钙钛矿相前驱体的煅烧反应过程研究

用XRD法系统地研究了PFN-PMN二元系中钙钛矿相的前驱体FeNbO4（FN）-MgNb₂O₆（MN）煅烧过程中的物相变化。发现,富镁的前驱体混合物在较高的煅烧温度下有富镁的Mg₄Nb₂O₉（M₄N）生成,而富铁的前驱体混合物中FN的生成,有利于抑制M₄N的形成.M₄N的形成与钙钛矿相煅烧产物中烧绿石相的出现有密切的关系.在MN与FN二种前驱体中,MN在大约650℃时即开始生成,而FN则需至800℃才开始生成,表明较低温度下Fe₂O₃的反应活性不及MgO的反应活性。     

半化学法制备0.80Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.20PbTiO3陶瓷的反应机理

采用半化学法制备了纯钙钛矿相的0．80Pb（Mg1/3Nb2/3）O3－0．20PbTiO3（简称为0．80PMN－0．20PT）陶瓷。反应前驱体是以硝酸镁的饱和溶液代替传统氧化物混合法中的氧化镁，与PbO、Nb2O5和TiO2混合球磨得到的。该前驱体的TG－DTG－DSC和XRD分析表明，半化学法的反应机理不同于传统氧化物混合法和二次合成法的反应机理。在煅烧过程中，硝酸镁与氧化铅反应生成铅的活化中间体Pb6O5（NO3）2，由此活化的PbO或Pb3O4可与Nb2O5生成不稳定的、缺B位的焦绿石相Pb3Nb2O8，再与MgO反应生成钙钛矿相PMN－PT。     

Sr0.4Ba0.6Nb2O6物相形成过程的XRD分析

采用X射线衍射技术（Guinier-Hagg相机）分析了Sr0.4Ba0.6Nb2O6（SBN40）原始混合粉料经不同温度煅烧后的相组成，并利用PIRUM程序对不同反应温度下形成铌酸锶钡相的晶胞尺寸进行了计算。结果表明：在Sr0.4Ba0.6Nb2O6的形成过程中将出现中间相Na5Nb4O15、Sr5Nb4O15、SrNb2O6与BaNb2O6，而SrNb2O6与BaNb2O6最终反应生成铌酸锶钡。反应生成的铌酸锶钡的晶胞参数随反应温度的升高而变小。依据这些实验结果，文中提出了Sr0.4Ba0.6Nb2O6相的形成机制。     

聚合物分解法合成BaSm 2Ti 4 O 12

以BaCO3、Sm（NO3）3及Ti（OC4H9）4为原料，采用柠檬酸盐前驱体法制备BaSm2 Ti4O12并与草酸盐共沉淀法制备BaSm2 Ti4O12粉体过程作了比较．结果发现，利用聚合物分解法，可以在1000℃的较低温度下得到单相结晶的BaSm2 Ti4O12，而草酸盐沉淀法则需要1300℃的高温才能合成纯的BaSm2 Ti4O12相．研究表明，这两种液相法所需合成温度相差很大，是由于不同的相演化过程及反应步骤所致．在共沉淀法中，当煅烧前驱体时，中间相Sm2 Ti2O7与BaTi4O9和BaTiO3反应生成BaSm2 Ti4O12相，其过程与固相法相类似．而在聚合物分解法中，前驱体在热分解过程中生成BaTi2O5相，导致了与固相过程完全不同的反应机制，促进了BaSm2 Ti4O12相的形成．     

水热前驱体法制备钙钛矿相Pb(Ni1/3Nb2/3)O3(PNN)

以五氧化二铌(Nb2O5)为原材料通过络合反应合成了铌的前驱体溶液,并与醋酸铅(Pb(Ac)2),醋酸镍(Ni(Ac)2)混合,于200℃水热条件下进行预反应.水热预产物经进一步煅烧,成功获得了纯钙钛矿相PNN粉体.采用XRD和Raman分析,研究了水热时间,溶液pH值,煅烧温度等条件对PNN粉体相结构的影响,分析了粉体的相结构变化规律.结果表明,经过水热处理的粉体,在900℃煅烧后,形成具有钙钛矿结构PNN,特别是通过调整制备工艺,得到纯相的PNN粉体.     

半化学法制备0.80Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.20PbTiO3陶瓷的反应机理

采用半化学法制备了纯钙钛矿相的0.80Pb(Mgl/3Nb2/3)O3-0.20PbTiO3(简称为0.80PMN-0.20PT)陶瓷.反应前驱体是以硝酸镁的饱和溶液代替传统氧化物混合法中的氧化镁,与PbO、Nb2O5和TiO2混合球磨得到的.该前驱体的TG-DTG-DSC和XRD分析表明,半化学法的反应机理不同于传统氧化物混合法和二次合成法的反应机理.在煅烧过程中,硝酸镁与氧化铅反应生成铅的活化中间体Pb6O5(NO3)2,由此活化的PbO或Pb3O4可与Nb2O5生成不稳定的、缺B位的焦绿石相Pb3Nb2O8,再与MgO反应生成钙钛矿相PMN-PT.     

有机凝胶法低温合成纳米SrxBa1-xNb2O6粉体

以柠檬酸和乙二胺四乙酸为配位剂与金属离子配位，以水作为溶剂，采用有机凝胶法合成了纳米SrxBa1-xNb2O6(x=0．5)陶瓷粉体，以TG／DTA对金属羧酸盐凝胶的热分解历程进行了分析，以XRD分析了不同煅烧温度下所得产物的相组成。结果表明，在800℃下煅烧2h可获得单一四方钨青铜相SBN粉体，研究了溶液pH值和柠檬酸用量对Sr-Ba-Nb前驱体凝胶稳定性的影响，通过计算Sr-EDTA和Ba-EDTA配合物的条件形成常数Kcf及实验确定获得稳定Sr-Ba-Nb前驱体凝胶的最佳pH=8。     

γ-Fe2O3/SiO2纳米复合粉体的制备

以硝酸铁和正硅酸乙酯分别作为氧化铁和SiO2的前驱体,通过溶胶-凝胶工艺制备了γ-Fe2O3/SiO2纳米复合粉体.若使用氯化铁为氧化铁前驱体,SiO2基体中则会生成α-Fe2O3.当干凝胶热处理温度较低时(T＜400℃),复合粉体(硝酸铁为前驱体)以非晶态存在.当T达到600℃时,γ-Fe2O3粒子在SiO2基体中大量形成.随着热处理温度的进一步升高,粉体中开始有α-Fe2Oa杂质生成.使用盐酸做添加剂对复合粉体中γ-Fe2O3粒子大小及颗粒尺寸分布均有显著影响.     

KTa0.6Nb0.4O3粉体溶剂热和水热法合成的对比研究

以Nb2O5和Ta2O5为前驱反应物，KOH为矿化剂，采用水热法和溶剂热法两种合成工艺制备了KTa1-xNbxO3（KTN）陶瓷粉体．实验结果表明，反应溶剂（水／异丙醇）和矿化剂KOH的摩尔浓度是影响KTN粉体结构和形貌的关键因素．采用水热工艺制备的KTN粉体，当KOH浓度达到3mol／L、反应温度为523K、反应时间8h时，开始出现以焦绿石结构为主的KTN粉体；随着KOH的浓度和反应温度的增加，粉体中的钙钛矿结构成分随之增加，而焦绿石结构则逐渐减少，但始终难以完全消除．采用溶剂热法，在KOH浓度1-2mol／L、反应温度523K、反应时间8h的条件下，合成了立方相钙钛矿结构KTa0.6Nb0.4O3陶瓷粉体，KTN晶粒形状呈规则的立方体，尺寸约为30-50nm；最后对溶剂热法合成纳米粉体的机理进行了分析讨论．     

Al2O3-SiO2复合膜的制备与结构表征

以异丙醇铝和正硅酸乙酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备无支撑体Al2O3-SiO2复合膜.应用XRD、DTA-TGA、IR、BET等测试手段对复合膜的物相组成、热稳定性、孔结构进行表征.并且讨论了化学组成和煅烧温度对复合膜孔结构的影响.研究结果表明550℃煅烧10h的复合膜物相组成为无定形的SiO2和γ-Al2O3晶体,粒度大小在2～4nm之间;化学组成为Al2O3/SiO2=32的复合膜在不同煅烧温度时,400℃煅烧的物相为γ-AlOOH和γ-Al2O3,550～1150℃煅烧的物相为γ-Al2O3,1220℃煅烧的物相为γ-Al2O3和α-Al2O3,1300℃煅烧的物相为莫来石相和α-Al2O3;化学组成不同的复合膜主要是由Al-O网络和Si-O网络构成,没有形成Al-O-Si网络结构;复合膜具有良好的热稳定性;化学组成和煅烧温度对复合膜的孔结构有一定的影响.     

MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的制备及性能研究

制备了MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系磷酸盐玻璃,研究了玻璃形成能力、热膨胀系数和抗潮解等性能.结果表明,MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系统具有较宽的玻璃形成区和较强的玻璃形成能力,当MoO3/V2O5≈1.5时,玻璃形成能力最强.MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的热膨胀系数约为60～110×10-7/℃,并且随着Fe2O3含量的增加而逐渐增大.加入适量的Fe2O3能够显著改善MoO3-V2O5-P2O5玻璃的抗潮解性能,在90℃的去离子水中的溶解速率达到8.0×10-9g·cm-2·min-1.     

MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-Y2O3玻璃的弹性模量

根据硬盘基板用材料的要求，制备了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-Y2O3高弹性模量玻璃（120GPa)，玻璃的弹性模量随组成的变化服从Makishima-Mackenzie理论，MgO,Al2O3,TiO2,Y2O3等具有较高单位体积离解能的氧化物有利于提高玻璃的弹性模量，但玻璃弹性模量的理论计算值低于测试值，这是因为Makishima-Mackenzie理论没有考虑玻璃内阳离子的具体配位，对MgO,Y2O3堆积密度因子的堆导存在误差，因此利用Makishima-Mackenzie理论发展高弹性模量玻璃时应对MgO,Y2O3等氧化物的计算进行修正。     

Sol-Gel法制备B2O3-P2O5-SiO2系低介玻璃陶瓷

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯和硼酸、磷酸为原料,制备出一种BPS超细粉．使用这种超细粉,可在低于950℃空气气氛中烧结,获得性能优良的低介电常数、低损耗玻璃陶瓷．该种材料的介电常数ε≤5、介电损耗tanδ<3×10     

La2O3在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃中的作用

在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2玻璃中添加不同数量的氧化镧，采用差热分析，X射线衍射及电子显微镜等技术研究了氧化镧对玻璃析晶过程与力学性能的影响。氧化镧的加入使玻璃中析出α－堇青石相的温度降低，同时避免了高膨胀方石英相的析出。随着氧化镧加入量的增加，玻璃整体析晶能力下降，微晶玻璃中晶相含量减少，晶粒尺寸增大，微晶玻璃的弹性模量与硬度减小，断裂韧性增加，体现出大尺寸长柱状金红石晶粒的增韧作用。     

纳米Bi2O3-Y2O3快离子导体的制备

以共沉淀法制备的纳米(75mol%Bi2O3+25mol%Y2O3)混合粉体作为原料,通过无压反应烧结工艺制备了纳米Bi2O3-Y2O3快离子导体.对烧结过程中高导电相(纳米δ-Bi2O3)的形成规律研究表明固溶反应发生在烧结过程的初期,在烧结过程中晶粒生长规律符合(D-Do)2=K·t抛物线方程.用模式识别技术对δ-Bi2O3相生成的工艺条件进行优化的工艺参数优化区为Y＞-1.846X+3.433(X=0.0059T+0.0101t,Y=-0.0059T+0.0101t,式中,T为烧结温度,t为烧结时间).在T=600℃,t=2h无压反应烧结条件下,纳米晶Bi2O3-Y2O3快离子导体材料的相对密度可达96%以上,并且微观结构致密均匀,很少有残留气孔和裂纹,平均晶粒尺寸在100nm以下.     

Al2O3和Y2O3包覆的SiC复合粒子制备

本文利用非均匀成核法,将Ａｌ（ＯＨ）３和Ｙ（ＯＨ）３均匀地包覆在ＳｉＣ粒子表面,制备出被覆Ａｌ２Ｏ３和Ｙ２Ｏ的ＳｉＣ复合粒子,包覆Ａｌ（ＯＨ）３的ＳｉＣ粒子,其等电点ＩＥＰ的ｐＨ＝３．４移至ｐＨ＝７．３,再用Ｙ（ＯＨ）３包覆表面被覆Ａｌ（ＯＨ）３的ＳｉＣ复合粒子后,其等电点ＩＥＰ又从ｐＨ＝７．３移至ｐＨ＝８．６ｄａｄｋ。     

BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3三元系统的介电性能研究

对三元系统BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3的微结构和介电性能进行了研究．XRD分析表明Nb2O5／Ni2O3协同掺杂的BaTiO3陶瓷为赝立方相结构；在掺杂1．0mol％Ni的BaTiO3中，Nb的固溶度〈4．0mol％．SEM观察表明，随Nb掺杂量的增加，BaTiO3陶瓷的晶粒尺寸先增大后减小．BaTiO3陶瓷的室温介电常数、介质损耗，以及在低温端和高温端的电容变化率都随Nb含量的增加而先增大后减小．DSC测量表明，Nb掺杂使BaTiO3陶瓷的居里温度向高温方向移动．该系统瓷料介电性质的变化与材料的晶粒尺寸以及掺杂剂导致的相变温度的移动密切相关．本实验在BaTiO3-Nb2O5-Ni2O3系统中开发出了新型的X8R材料，这种材料很有希望用于制备大容量X8R多层陶瓷电容器．     

Al2O3—TiC—Co与Al2O3—TiC陶瓷冲蚀磨损行为的比较研究

通过特殊的化学处理方法，完成了对Ａｌ２Ｏ３及ＴｉＣ陶瓷粉末的钴包覆，将包覆后的两种粉安７０ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３－Ｃｏ和３０ｗｔ％ＴｉＣ－Ｃｏ的比例混合烧结出硬度和韧性都较理想的Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ－Ｃｏ（ＡＴＣ）精细陶瓷，通过ＳＥＭ观察研究其冲饥蚀磨损行为，并对ＡＴ３０（７０ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３－３０ｗｔ％ＴｉＣ）和ＡＴＣ陶瓷的冲蚀行为机制进行了比较研究，与ＡＴ３０陶瓷相比，ＡＴＣ陶瓷良好的综合力学性能和细     

V2O5对 BaTiO3-Y2O3-MgO陶瓷性能的影响

研究了V2O5掺杂BaTiO3-Y2O3-MgO系陶瓷的显微结构和介电性能．SEM显示V2O5会促进该体系晶粒生长，降低陶瓷致密度．XRD显示V掺杂样品均为单一赝立方相，其固溶度〉1．0m01％．研究表明，V离子能有效抑制掺杂离子Y、Mg向BaTiO3晶粒内扩散，改变掺杂离子在晶粒中分布，从而形成薄壳层的壳芯晶粒，因此V能提高居里峰的强度并改善电容温度稳定性．多价V离子在还原气氛中以＋3、＋4为主，能增强瓷料的抗还原性，提高绝缘电阻率（10^13Ω·cm）、降低介电损耗（0．63％）．该体系掺杂0．1mol％V时，介电常数达到2600，满足X8R标准．     

添加Y2O3-Dy2O3的AlN陶瓷的烧结特性及显微结构

本文探索了以自蔓延高温（ＳＨＳ）法合成并经抗水化处理的ＡｌＮ粉为原料,以Ｙ２Ｏ３－Ｄｙ２Ｏ３作为助烧结剂的ＡｌＮ陶瓷的烧结特性及显微结构,结果表明,晶界处存在Ｄｙ４Ａｌ２Ｏ９、Ｙ３Ａｌ２Ｏ９、ＤｙＡｌＯ３、Ｄｙ２Ｏ３和ＤｙＮ等第二相物质,随烧结温度变化,第二相的种类、数量和分布不同,显微结构也随之变化,从而影响ＡｌＮ的热导率,在１８５０℃下,可获得热导率为１４８Ｗ／ｍ·Ｋ的ＡｌＮ陶瓷。