V~(5+)-Sr~(2+)共掺杂对TiO_2基压敏陶瓷性能的影响

研究了V~(5+)-Sr~(2+)共掺杂对TiO_2基压敏陶瓷电学性能的影响。采用固相烧结方法制备V~(5+)-Sr~(2+)共掺杂TiO_2样品。利用XRD衍射仪检测物相和SEM测定显微结构。用压敏电阻直流参数仪测定V~(5+)-Sr~(2+)共掺杂TiO_2样品在不同烧结温度和掺杂量下的电学性能。结果表明:掺杂0.35mol%的V_2O_5,XRD衍射仪没有检测到第二相的产生。随着SrCO_3掺杂量以及烧结温度的增加,样品压敏电压和非线性系数都有不同的变化趋势。当烧结温度为1 300℃、Sr~(2+)掺杂量为0.5mol%时,样品的各项电学性能最优:V~(5+)-Sr~(2+)共掺杂TiO_2样品压敏电压达到16.3V/mm,非线性系数α达到5.6。     

烧结温度对TiO2压敏陶瓷性能的影响

TiO2压敏陶瓷是一种新型的半导体双功能元件,具有压敏电压低、非线性系数大、介电常数高等许多突出的优点,广泛用于中低压领域中作为过电压保护和浪涌吸收元件.主要研究了烧结温度对TiO2压敏陶瓷电性能的影响.研究中发现,随着烧结温度的升高,TiO2压敏陶瓷有压敏电压降低、非线性系数升高的趋势.在1400℃烧结时显示出较低的压敏电压V1mA=5.12V·mm,较好的非线性系数a=5.2,和较高的介电常数εr=3.7×104.     

两步法制备Y_2O_3掺杂ZnO压敏瓷

采用两步烧结制备了Y_2O_3掺杂ZnO压敏瓷,其电位梯度为863～1330V/mm,非线性系数为27.0～49.7,漏电流为0.55～1.13μA.研究结果表明,当Y_2C_3的掺杂量为1.00%(摩尔分数)时,压敏瓷电性能最好,电位梯度为1330V/mm,非线性系数为49.7,漏电流为0.76μA.     

Bi2O3掺杂对Nb2O5-TiO2电容-压敏双功能陶瓷的影响

研究了Bi2O3掺杂对Nb2O5-TiO2电容压敏双功能陶瓷材料的烧结温度,相对介电常数,非线性,压敏电压的影响.实验发现,烧结温度为1200℃,Bi2O3掺杂量为0.2%时,非线性系数α高达6.6148;Bi2O3掺杂量为1.0%时,相对介电常数εr高达1.3733×104.烧结温度在1450℃时,压敏电压最低,Eb=1.979 V·mm-1.     

不同受主技能杂对TiO2压敏陶瓷性能的影响

本研究通过在ＴｉＯ２压敏陶瓷制备过程中掺杂不同的受主杂质,讨论了采用不同受主掺杂及不同烧结温度对双功能ＴｉＯ２压敏陶瓷性能的影响。实验结果表明,在１３００℃烧结温度下,以Ｂａ或Ｓｒ掺杂的较Ｐｂ掺杂的Ｔｉ－Ｎｂ－Ｂｉ系压敏陶瓷对改善压敏性能更有利,相对而言,Ｂａ对降低压敏电压,Ｓｒ对提高非线性系数更有效。     

铈掺杂Ba0.1Sr0.9TiO3的改性研究

铈掺杂Ba0.1Sr0.9TiO3陶瓷有着较高的介电常数和较低的压敏电压,但其烧结温度高,烧结成功率低,非线性系数小。用ZnO和过量TiO2加以改性,研究表明:适量TiO2起到了烧结助剂的作用,可将样品的烧结温度降低到1325℃,提高了样品烧结率,钛与锶的最佳物质的量比为5∶3;ZnO作为受主掺杂剂将样品的非线性系数提高到10以上,降低了介电损耗,其最佳的掺杂量为0.7%(摩尔分数)。最后用扫描电镜分析了掺杂ZnO样品的微观形貌。     

真空烧结对SrTiO3功能陶瓷性能的影响

采用真空烧结替代气氛烧结制备SrTiO3陶瓷材料,获得了既具有电容效应又具有良好压敏效应性能的SrTiO3复合功能陶瓷元件.在此基础上探讨了Nb2O5和La2赴O3作为单、双施主掺杂对SrTiO3功能陶瓷半导化、电性能及显微结构的影响.研究结果表明,双施主掺杂不仅可以促进SrTiO3功能陶瓷半导化,而且对显微结构有重要的影响.在x(Nb2O5);x(La2O3)0.6:0.2时可获得性能较好的半导体材料.相比于气氛烧结工艺,真空烧结同样可以得到性能优良的SrTiO3功能陶瓷材料.     

Ge掺杂对TiO2-Nb2O5-CaCO3压敏陶瓷结构及性能的影响

TiO₂ 压敏电阻是一种典型的非线性电流-电压电子器件, 本文研究了Ge掺杂对TiO₂-Nb₂O₅-CaCO₃压敏陶瓷的非线性系数α和压敏电压E_B的影响。采用传统的球磨-成型-烧结方法成功制备Ge掺杂TiO₂-Nb₂O₅-CaCO₃压敏陶瓷, 用压敏直流参数仪测试样品的非线性系数α、压敏电压E_B和漏电流J_L等电学性质, 并根据相关公式计算样品平均势垒高度。XRD、XPS、SEM和STEM分析表明, Ge掺杂显著改变TiO₂-Nb₂O₅ -CaCO₃压敏陶瓷微结构, 提高非线性系数α和减小压敏电压E_B。当施主Nb₂O₅和受主CaCO₃掺杂浓度分别为0.5mol%时, 掺杂1.0mol% Ge的压敏陶瓷获得了最高的非线性系数和较低的压敏电压(α=10.6, E_B=8.7 V/mm), 明显优于不掺杂Ge的TiO₂-Nb₂O₅-CaCO₃压敏陶瓷。此外, Ge熔点较低, 作为烧结助剂可以降低陶瓷的烧结温度, TiO₂-Nb₂O₅-CaCO₃-Ge压敏陶瓷最佳烧结温度是1300℃。     

V2O5-B2O3掺杂钛酸锌陶瓷的相转变及晶粒生长动力学

通过化学法结合固相烧结技术制备了钛酸锌陶瓷,掺杂V2O5和B2O3降低了陶瓷的烧结温度,研究了V2O5-B2O3掺杂钛酸锌陶瓷的低温烧结行为、降温机制、相转变机制以及晶粒生长动力学特性.结果表明,V2O5-B2O3掺杂有效地将钛酸锌陶瓷烧结温度从1100℃降至900℃以下;V2O5-B2O3复合掺杂缩小了六方相分解的温度区间;高V2O5含量的复合掺杂试样中,产生了异常长大的晶粒,随B2O3加入量增加,晶粒趋于均匀一致;采用TPRE(Tradition Phenomenological Rate Equation)描述晶粒生长机制,计算得晶粒生长激活能为315.5kJ/mol,晶粒生长表达式为G=K07√texp(-315.5×103/RT).     

Sb掺杂对ZnO-V2O5多元系压敏电阻的影响

本文研究了V/Sb预合成粉、SbVO4和Sb2O3等三种不同形式的Sb掺杂对ZnO-V2O5基压敏陶瓷结构和性能的影响.化学计量比不变情况下,上述Sb掺杂方式的改变,使烧结过程中Sb3 离子在陶瓷样品中的浓度上升,促进Zn7Sb2O12型尖晶石相形成,材料晶粒随之细化.同时材料的压敏电压出现大幅上升,而非线性系数和漏电流密度受Sb掺杂形式的变化影响不大.Sb以V/Sb预合成粉进行掺杂可以获得较大尺寸的晶粒,有利于材料在低压方面的应用.     

粉末材料的爆炸烧结

论述了爆炸烧结的方法及装置，讨论了烧结过程的机理及影响其过程的主要参数。     

A Perspective on Emerging and Future Sintering Technologies of Ceramic Materials

Novel sintering methods have emerged in the recent past years, which have raised great interest in the scientific community. Relying on electric field effects, high heating rates, the use of mechanical pressure, or hydrothermal conditions, they offer fundamental advantages compared to conventional sintering routes like minimizing the energy consumption and enhancing the process efficiency. This perspective aims at explaining these effects in a general way and presenting the status quo of using them for the processing of high-performing ceramic materials. In detail, this work focuses on flash sintering, ultrafast high-temperature sintering, spark plasma sintering, cold sintering, and photonic sintering methods based on different light sources. The specificities, potentials, and limitations of each method are compared, especially in the light of a possible industrialization.     

先进陶瓷材料固相烧结理论研究进展

系统介绍了陶瓷材料固相烧结理论的历史和研究进展,综述了用来描述烧结前期、中期和后期的烧结理论和烧结模型.目前烧结理论大多局限于烧结全程的某一阶段,且只研究某一种扩散机制起主导作用,多数理论烧结模型不能完全反映真实烧结参数,烧结单元模型的定量描述不够完善,缺乏描述烧结全程的烧结模型,且大多研究局限于基础研究,如物质的传输机制、致密化过程、气孔和晶粒生长机制.因此,建立多种扩散机制耦合作用的全期烧结模型,进一步研究烧结动力学,用计算机模拟烧结的真实条件,建立能定量描述的烧结模型,是未来烧结理论研究的方向.     

二氧化铀核燃料芯块烧结工艺的发展概况

介绍了当今世界上二氧化铀芯块的主要烧结方法,详细讨论了各种工艺方法的特点、优点及不足,提出了综合改进烧结方法的建议.并简要介绍了二氧化铀核燃料芯块的烧结理论.     

Repetitious-Hot-Pressing Technique in Hot-Pressing Process

A new pressing method was proposed for hot-pressing process. Experimental results indicated that the porosity in Al2O3/TiC/Ni/Mo (hereafter called Al2O3/TiC composite) composite compacts decreases by 6% after adopting this new technique,compared to traditional hot-pressing technique under the same sintering temperature. The flexural strength and Vicker hardness increase from 883 MPa to 980 MPa and from 16 GPa to 21.1 GPa, respectively. A theoretical model was given to analyze the densification mechanism of the composite in the process of repetitious-hot-pressing.     

影响ZTA陶瓷微波烧结的主要工艺过程

通过对ＺＴＡ陶瓷进行微波烧结试验,了解影响陶瓷微波烧结速率的主要工艺过程,探索有关微波烧结机理;采用以ＴＥ４４４为基准模式的微波谐振腔,在混合加热模式的基础上增设辅助加热体,实现了ＺＴＡ陶瓷微波烧结; ＺＴＡ材料中ＺｒＯ_２含量越高,该材料的烧结速率越快;输入功率的提高有助于提高烧结速率;辅助加热体的老化现象降低微波烧结速率;微波烧结过程中应避免出现热剧变现象．     

现代烧结技术在难熔金属材料中的应用

微波烧结、放电等离子体烧结、选择性激光烧结作为材料烧结致密化的新技术是活化烧结和快速烧结的有机结合,它们不仅具有升温速度快、烧结时间短、抑制晶粒长大、组织结构可控等独特的优势,而且还具有生产周期短、高效节能的巨大工业应用价值和前景,已成为当今材料领域的研究热点。难熔金属材料及其合金的烧结一直是难熔材料制备和烧结领域的难题,为了进一步探索难熔金属材料及其合金的新型烧结技术,探讨了微波烧结、放电等离子体烧结、选择性激光烧结在难熔金属材料及其合金制备中的应用现状,综述了其工作原理、特点及系统组成。     

热电材料热压烧结技术研究

讨论了热电材料热压烧结的特点和过程,针对不同类型的热电材料首次提出了内热、外热和内外热3种热压烧结方法及其相应的模具结构.试验显示,成形烧结方法结构简单、合理有效,可烧结出性能优良的热电块体材料.     

碳化硅陶瓷的活化烧结与烧结助剂

综述了作为碳化硅陶瓷烧结助剂的热力学条件及液相烧结的有效条件,介绍了碳化硅陶瓷烧结助剂的研究进展.