MgO添加量和烧结温度对氧化铝陶瓷烧结性能的影响

采用氧化铝粉为原料、MgO为添加剂、两步烧结工艺制备氧化铝陶瓷,并分析添加剂的变化对氧化铝陶瓷致密度、力学性能和微观组织的影响规律。结果表明:当烧结温度T_1=1 450℃、保温时间t_1=10 min、烧结温度T_2=1 375℃、保温时间t_2=5 h,MgO添加量为0.5%时,晶粒细小,晶粒分布均匀,但致密度差;当MgO含量为0.25%时,平均粒径最小,晶粒分布较集中,致密度接近理论值;当MgO添加量达到0.01%时,相对密度和力学性能最好,但晶粒粗大,晶粒分布不均匀。因此当MgO含量为0.25%时,通过两步烧结工艺制备的氧化铝陶瓷性能最佳。     

锂离子掺杂量对BLMNS陶瓷的介电性能的影响

采用传统固相法制备Bi2-xLix(Mg1/3Nb0.517Sn0.15)2O7(BLMNS)(x=0.025,0.05,0.075,0.1mol)陶瓷,利用X射线衍射、扫描电镜等测试分析方法系统研究锂离子掺杂对BLMNS陶瓷的介电性能和结构的影响。结果表明:在所掺杂锂离子的陶瓷中仍保持单一的单斜焦绿石相结构,无第二相出现。随着锂离子取代量的增加,陶瓷的晶粒尺寸变化不大,晶粒尺寸稍有增大,介电常数(εr)先减小后增大,介电损耗(tanδ)先减小后增大,陶瓷的密度一直减小。随着烧结温度增加,陶瓷的密度先增大后减小。烧结温度为980℃时,锂离子掺杂的BLMNS陶瓷的密度最大。在980℃烧结时锂离子取代量为0.05mol时BLMNS陶瓷的性能较好:εr=163(1MHz),tanδ=0.0001(1MHz),体积密度为7.55g/cm3。     

过烧YAG陶瓷晶界的分析

采用固相反应法用不同的烧结速率在1850℃烧结合成过烧钇铝石榴石（YAG）陶瓷，YAG陶瓷晶界形貌随烧结速率的变化而不同。高纯的毋Al2O3和Y2O3原料粉体经高能球磨在1400℃空气中煅烧，生成主相为YAG相的多相粉体化合物。真空烧结YAG陶瓷时烧结速率800℃／h并在1850℃真空烧结4h会使陶瓷中晶粒长大不充分，晶粒与晶粒之间仍保留明显的面接触，陶瓷内部残存大量直径约1μm的气孔，尺寸与可见光波长接近，对透过率的影响大，陶瓷成半透明；在以100~C／h升至1850℃真空烧结4h的YAG多晶陶瓷半透明化，陶瓷晶粒粗大，晶界宽化且保留熔融态凝固，用TEM及EDS确认晶界处存在毋α-Al2O3和钙钛型YAP共晶相。     

两步常压烧结工艺对氧化铝陶瓷制备及性能的影响

采用高纯度氧化铝粉为原料,高纯MgO为烧结助剂,通过两步常压烧结工艺制备出了致密度较高的氧化铝陶瓷。探究了第一步烧结温度T1、第二步烧结温度T2的保温时间以及烧结助剂MgO的添加量的工艺条件对氧化铝陶瓷的致密度、微观形貌和力学性能的影响。结果表明,提高T1温度和延长T2温度下保温时间均能提高样品的相对密度。而随MgO添加量的增加,样品的相对密度先增加后降低。较高的T1温度和长的保温时间均会使样品的晶粒尺寸变大。由于MgO作为第二相添加剂的钉扎作用,MgO的加入有利于晶粒尺寸的降低。较长的保温时间会促进样品晶粒的生长并伴随晶粒的Ostwald熟化,小晶粒逐渐消失而大晶粒数量增加,粒径分布的不均匀性增加。样品的强度取决于致密化程度和晶粒尺寸。对于短时间保温的样品,当T1温度较高时力学性能较为出色,但随保温时间的增加呈现出相反的趋势。MgO添加量的增加虽然对晶粒有一定的细化作用,但会导致致密度下降,因此样品的强度随MgO添加量的增加先上升而后略有降低。     

两步无机盐-凝胶法制备PMN-PT弛豫铁电陶瓷粉体

0．65Pb（Mg1／3Nb2／3）O3—0．35PbTiO3（简称：PMN-PT）弛豫铁电粉体采用两步无机盐-凝胶法制备。以氧化镁，醋酸铅，钛酸丁脂为原料，柠檬酸为螫合剂，乙二醇为溶剂，分别合成稳定的Mg，Pb-Ti的有机化合物先驱体溶液。Nb2O5粉体与Mg先驱体溶液均匀混合，并采用溶胶-凝胶工艺制备MgNb2O6（MN）先驱体粉体；MN粉体与Pb-Ti先驱体溶液均匀混合，并制备PMN-PT粉体。通过XRD和SEM分析PMN-PT钙钛矿相形成的影响因素和微观形貌，研究全钙钛矿相PMN-PT铁电粉体的制备。结果表明：过量3％MgO前驱体经1050℃，4h煅烧可以得到纯相MgNb2O6先驱体粉体：过量5％PbO前驱体经900℃，4h煅烧可以得到全钙钛矿相PMN-PT粉体。     

掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷材料研究

将MgO以MgAl2O4的形式掺杂到Al2O3中,研究MgAl2O4的掺杂量及其在不同烧结工艺条件下,对Al2O3陶瓷烧结性能和显微结构的影响.结果显示在氧化气氛1 640℃下烧结,掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷烧结性能较掺杂MgO的Al2O3陶瓷差.而在氢气氛1 640℃下烧结,掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷烧结性能优于掺杂MgO的Al2O3陶瓷,Al2O3陶瓷的相对密度可达99.1%,但晶粒尺寸分布不均匀,在3 μm～7 μm之间.当采用先在氧化气氛1 450℃下一次烧结后,再在氢气氛1 640℃下进行二次烧结时,发现不仅可以获得致密掺杂MgAl2O4的Al2O3陶瓷材料,而且还可以制备出存在大量长柱状晶粒的Al2O3陶瓷.     

Al2O3／Al2（1-0．2）Mg0．2Ti（1＋0．2）O5基复相陶瓷的制备及其性能

以工业级α-Al2O3、金红石型TiO2和轻质MgO粉体为原料，过量配置α-Al2O3，采用固相反应法于1400℃煅烧实现了Al2O3／Al2（1-0．2）Mg0．2Ti（1＋0．2）O5基复相粉体的原位合成，实现两相的均匀混合，原位制备出性能良好的Al2O3／Al2（1-0．2）Mg0．2Ti（1＋0．2）O5基复相陶瓷。利用XRD对原位合成的复相陶瓷粉体的相组成进行了表征，利用FESEM观察了复相陶瓷的断口形貌，测量了复相陶瓷的烧结密度、抗弯强度和热膨胀系数，研究了第二相Al2O3的引入量对钛酸铝基陶瓷的微观结构、抗弯强度和热膨胀性能的影响。结果显示，当复相Al2O3的引入量为15％（质量分数）时，钛酸铝基复相陶瓷的抗弯强度提高到108MPa，并且具有较低地热膨胀系数0．7×10^-6／℃。     

CaO掺杂对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷烧结致密化的影响

采用冷压烧结技术制备了CaO掺杂的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷,研究了CaO掺杂量及烧结温度对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷物相组成、显微结构及致密度的影响。结果表明:当CaO掺杂量为0~4%(质量分数)时,烧结样品中主要含有NiO和NiFe2O4两种,CaO与10NiO-NiFe2O4陶瓷组分反应并形成低熔点相,且Ca2 离子固溶到基体组分中,促进致密化烧结,降低了烧结温度;当CaO掺杂量为4%时,过剩的CaO存在于陶瓷颗粒间,抑制了致密化过程的进行;于1 200℃烧结时,2?O掺杂样品的相对密度最大,达到98.75%,比未掺杂样品的相对密度提高近24%;当烧结温度从1 200当升高到1 400℃时,CaO掺杂量为0、0.5%和1.0%的样品相对密度提高20%以上,但当CaO掺杂量为2%和4%时,陶瓷样品相对密度反而下降,且晶粒明显长大。     

常压烧结法制备ZnO陶瓷靶材

采用凝胶注模成型技术制备ZnO陶瓷坯体,并在较低温度下常压烧结后获得相对密度达98.6%、晶粒尺寸为1.35μm的陶瓷靶材,研究工艺参数对ZnO陶瓷靶材的相对密度、晶粒生长和电阻率的影响。结果表明:ZnO陶瓷靶材的相对密度随烧结温度升高而增大,在1050℃时达到最大值。适当增大升温速率或延长保温时间都有利于提高其相对密度。晶粒尺寸随升温速率的升高而减小,随保温时间的延长而增大。提高烧结温度和增加保温时间都可降低ZnO陶瓷靶材的电阻率。ZnO陶瓷靶材经1400℃烧结3 h后,获得的电阻率最小(为1.75×10-2?·cm)。     

Y2O3-MgO纳米复相红外透明陶瓷制备及其性能研究

以商用Y2O3、MgO纳米粉体为原料,通过球磨混合方法制备了不同Y2O3/MgO配比的Y2O3-MgO纳米复合粉体,使用X射线衍射、扫描电镜、能量色散谱等表征手段对制备粉体的晶体结构、形貌、成分以及均匀性进行了表征。然后采用热压烧结方法制备Y2O3-MgO复相红外透明陶瓷,使用红外光谱仪、维氏硬度计等测试设备对复相透明陶瓷的光学和力学性能进行了分析。重点研究了粉体配比、热压温度、保温和保压时间等关键制备参数对Y2O3-MgO复相红外透明陶瓷晶粒尺度、致密化程度、光学及力学性能的影响。并通过调控粉体制备工艺和热压烧结工艺,制备出了红外透过率达到~80%的Y2O3-MgO复相红外透明陶瓷。同时在Y2O3:Mg0=1:1时,该复相陶瓷的硬度达到了12.3 GPa。     

La2/3Ca1/3MnO3∶Ag0.4与La2/3Ba1/3MnO3∶Ag0.4的制备及其性能研究

采用化学共沉淀法合成制备了Ag掺杂摩尔百分比为0.4的La2/3Ca1/3MnO3∶Ag0.4 (LCMO∶Ag0.4)、La2/3Ba1/3MnO3∶Ag0.4(LBMO∶Ag0.4)多晶复合材料,通过XRD和R-T分别对两种材料的结构和性能进行测试分析.实验结果表明:所得样品均为正交晶系钙钛矿结构;LCMO∶Ag0.4的金属-绝缘转变温度(Tp=280.2 K)比LBMO∶Ag0.4要高(Tp=256.8 K);LCMO:Ag0.4样品的电阻值比LBMO∶Ag0.4要小两个数量级;LCMO∶Ag0.4的TCR最大值为28％,要远远高于LBMO∶Ag0.4的TCR最大值(0.5％).     

PMN-PNN-PT陶瓷晶粒异常长大研究

采用两步法和等离子放电烧结技术制备出了致密的单一钙钛矿相的PMN-PNN-PT陶瓷,对其高温热处理后晶粒异常长大进行了研究.发现添加5%(质量分数)过量PbO有助于晶粒的异常长大,观察到了3种典型的异常长大晶粒,为下一步固态法制备该组成单晶打下了基础.     

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2和LiNi3/8Co1/4Mn3/8O2纳米纤维的合成与电化学性能

以溶胶前驱体为纺丝液,通过静电纺丝法合成锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2和LiNi3/8Co1/4Mn3/8O2纳米纤维.采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、充放电实验对纳米纤维的形貌、结构和电化学性能进行研究.结果表明,纳米纤维的直径在150～200 nm之间,且具有典型的α-NaFeO2层状结构.LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2和LiNi3/8Co1/4Mn3/8O2纳米纤维的首次放电容量均超过170 mAh·g-1,50次循环后容量保持率在90%以上.     

Thermodynamic analysis of the CsNO3-KNO3-NaNo3 system

The thermodynamic properties of the CsNO₃-KNO₃-NaNO₃ system have been derived from an optimization procedure using experimental and published information concerning phase diagram and thermodynamic data for the constituent binary systems and ternary liquid phase. The results are in very close agreement with the experimental data.     

PMN-PNN-PT单晶的固相法生长研究

采用两步法和埋入PMN-PT单晶为模板的等离子放电烧结（SPS）技术制备出了致密的单一钙钛矿相的PMN-PNN-PT陶瓷，随后在1200℃下退火100h来诱导晶体的生长。实验结果表明，PMN-PNN-PT单晶〈111〉方向的生长速度明显快于〈001〉方向，而〈111〉方向生长的晶体形状为V字形，这是由钙钛矿结构的生长机理决定的，钙钛矿结构晶体的生长是通过〈001〉方向的层状生长来实现的。     

Epitaxial 0.65PbMg1/3Nb2/3O3-0.35PbTiO3 (PMN-PT) thin films grown on LaNiO3/CeO2/YSZ buffered Si substrates

Ferroelectric PMN-PT thin films with a thickness of 600 nm were epitaxially grown on buffered Si (0 0 1) substrates at a substrate temperature that ranged from 550 to 700 °C using pulsed laser deposition (PLD). LaNiO₃ (LNO) electrode thin films with a resistivity of ∼1900 μΩ cm were epitaxially grown on CeO₂/YSZ buffered Si (0 0 1) substrates. The PMN-PT thin films grown at 600 °C on LNO/CeO₂/YSZ/Si substrates had a pure perovskite and epitaxial structure. The PMN-PT films exhibited a high dielectric constant of about 1818 and a low dissipation factor of 0.04 at a frequency of 10 kHz. Polarization-electric-field (P-E) hysteresis characteristics, with a remnant polarization of 11.1 μC/cm² and a coercive field of 43 kV/cm, were obtained in the epitaxial PMN-PT films.     

La2/3Sr1/3MnO3薄膜的外场诱导电阻变化特性

分别采用固相反应技术和脉冲激光沉积的方法制备了La2/3Sr1/3MnO3靶材和薄膜,并研究了磁场、激光和电流等外场诱导下的薄膜电阻变化特性.结果表明,在铁磁金属相,激光辐照诱导薄膜电阻增大,而电流和磁场作用相似,均诱导薄膜电阻减小,这一现象可归结于不同外场通过改变体系中eg电子的自旋状态而影响体系的输运过程,引起电阻的变化.在顺磁绝缘相,利用小极化子模型进行了分析讨论,表明外场诱导电阻减小主要是由于外场作用使小极化子退局域化.     

Phase diagrams of binary systems: AgNO3KNO3 and AgNO3 -@#@ NaNO3

AgNO₃-KNO₃ and AgNO₃-NaNO₃ phase diagrams were drawn using a simultaneous thermal analysis technique in the range 373 to 623 K. The apparatus is described briefly. Figure 1 shows a continuous solid solution in equilibrium with the liquid phase. It exhibits a eutectoid mixture (20 mol% NaNO₃) at 380.7 K. Figure 2 shows a eutectic mixture (45 mol % KNO₃) at 413 K, a eutectoid mixture (20 mol % KNO₃) at 409 K, and a continuous invariant at 404 K.     

脉冲激光沉积La1／3（Ca2／3Sr1／3）2／3MnO3薄膜结构及输运特性的研究

采用PLD法在LaAlO3（012）单晶衬底上外延生长了高、双掺杂La1/3（Ca2，3Sr1/3）2，3MnO3（LCSMO）薄膜。薄膜的x射线衍射谱表明，薄膜具有铫钛矿赝立方结构，且具有（012）方向的择优取向：用原子力显微镜对薄膜的表面形貌进行了分析，发现薄膜表面相对比较平坦；在密封的液氮杜瓦瓶里用四探针法对薄膜的输运特性进行了测试，电阻一温度试验曲线表明，在温度77K～400K的范围内薄膜呈现类半导体特性，没有金属一绝缘体转变温度（TM1）出现；薄膜的红外透射谱在606cm。处宵一个很强的吸收峰，由红外透射谱计算出光学能隙氏。。大约为0．7eV，薄膜的光学折射率为1．373。分析认为LCSMO薄膜的类半导体特性是由于A离子半径变化引起晶格畸变造成的。     

Effects of ferrites on magnetic transport properties in La2/3Sr1/3MnO3/ferrites composites

Effects of soft-magnetic MnZn ferrite (Mn0.5Zn0.5Fe2O4, MZF) and hard-magnetic Ba ferrite (BaO·6Fe2O3, BaM) on the structure and magnetic transport properties of [La2/3Sr1/3MnO3] (LSMO)/(x) [ferrites] (ferrites=MZF, BaM) composites have been investigated. It was found that the inclusion of MZF phase reduces magnetization and ferromagnetic-paramagnetic transition temperature (Tc) of the composites. With increasing the content of the dopants, the high-temperature magnetoresistance (MR) decreases, whereas low-...