微波陶瓷用钛酸锌的研究进展

综述了对近年来引起国内外广泛关注的微波陶瓷用钛酸锌的制备工艺和改性途径,分析了各种制备方法以及改性途径的发展现状、优势及不足,指出单独使用某种方法或某种改性途径都未能获得既有优异性能又能进行低温烧结的陶瓷,认为必须综合各种制备方法和改性途径才能获得优异性能的微波陶瓷用钛酸锌.     

Cu-Zr-Al-Ti块体非晶合金的制备及腐蚀行为研究

制备出新型Cu46 Zr46 Al4 Ti4块体非晶合金.利用X射线衍射仪和差示扫描量热仪对其非晶态进行表征,采用电化学方法和扫描电子显微镜研究了非晶合金在3.5％ NaCl溶液中的电化学行为.结果表明,Cu46Zr46-Al4 Ti4样品为完全非晶,玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx和过冷液相区△Tx都有所降低,断裂强度提高了约11％.Cu46 Zr46 Al4 Ti4的腐蚀电流密度降低了1个数量级,电化学反应电阻R1大大增加.分析表明,Ti通过抑制阴极过程从而降低了非晶合金的腐蚀速度,其机理可能是Ti的加入降低了活性阴极的面积或增加了氧的离子化过电位.     

Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体非晶合金的晶化动力学研究

在连续加热和等温加热条件下,对Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体非晶合金的晶化动力学行为进行了研究。在连续加热条件下,非晶合金具有与升温速度相关的非常明显的动力学特征。利用Kissinger方程计算得到的晶化激活能Ex和Ep分别为(355±10)kJ/mol和(403±10)kJ/mol。借助Johnson-Mehl-Avrami (JMA)模型,通过求解等温晶化过程的Avrami指数和局部Avrami指数揭示了非晶合金的晶化机制。这一晶化机制在其晶化激活能与晶化体积分数的关系中得到验证。等温晶化动力学研究表明,Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体非晶合金在过冷液相区的晶化为初级晶体相的长大和二级晶化相的形核、长大的共同作用机制。     

内生晶相对Cu46Zr46Al8非晶复合材料力学性能的影响

通过不同退火工艺分别制备出了含内生晶相的Cu46Zr46Al8非晶复合材料,并研究了其显微组织及室温压缩性能.结果表明,在淬火态非晶复合材料的晶化组织中出现了亚稳初生相与共晶共存的形态,这种组织形态是导致其力学能大幅度降低的主要原因.通过控制退火工艺在Cu46Zr46Al8非晶中内生出不同形态和尺寸的晶体相.枝晶臂细且长的树枝晶对材料的强度有较大的危害作用,而细小的胞状初生相晶粒则对材料的强度提高有一定的作用.     

钛取代铝对Cu46Zr46Al8非晶合金晶化行为的影响

采用铜模真空吸铸方法制备Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8(x=0,0.2,0.4,0.5,0.6,0.8,1.0)非晶合金,研究了钛取代量对合金热稳定性和晶化行为的影响。结果表明:合金的玻璃化转变温度、晶化初始温度、晶化峰值温度随着钛取代量的增加而降低,随着加热速率的增大向高温区移动;当钛取代量增至0.8时,合金的晶化过程由一级晶化变成多级晶化;合金的晶化激活能随着钛取代量的增加呈现降低的趋势,其热稳定性和抗晶化能力降低;合金中生成的Laves相是晶化激活能降低的主要原因。     

深冷处理对Cu46 Zr46 Al8非晶复合材料组织与性能的影响

利用铜模吸铸法在一定冷却速度下成功制备了树枝晶均匀分布的Cu46Zr46Al8非晶复合材料,并对其进行深冷处理,研究了深冷处理对其组织和力学性能的影响.结果表明,深冷处理使Cu46Zr46Al8非晶复合材料中晶体相B2 CuZr相晶粒显著细化,CuZr相形貌也发生明显改变,由原先的树枝状变为板条状,经分析板条状相为B19' CuZr相.微观结构的改变促使复合材料的室温力学性能得到显著改善,深冷8 h后其显微硬度和压缩断裂强度提高幅度最大,分别提高了14.67%和34.63%.     

钛元素取代对Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8非晶合金腐蚀性能的影响

采用电化学方法结合扫描电子显微镜研究了钛元素取代对Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8(0≤x≤1)块体非晶合金腐蚀性能的影响。试验结果表明,对于基体Cu_(46)Zr_(46)Al_8非晶合金,浸泡处理降低了其抗腐蚀能力,在3. 5%Na Cl溶液中其开路电位和腐蚀电流密度分别由浸泡前的-428 m V和4. 31×10-6A/cm~2变为浸泡后的-439 m V和2. 75×10-5A/cm~2。钛元素取代对Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8块体非晶合金在中性溶液中的腐蚀性能并没有起到明显的改善作用。然而,Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8块体非晶合金在碱性Na OH溶液中却具有较好的抗腐蚀能力,这与其发生钝化现象有关。     

Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/SiO_2磁性纳米复合粉体的制备

采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯和金属硝酸盐分别作为SiO2和铁氧体的前驱体成功制得Co0.5Zn0.5-Fe2O4/SiO2磁性纳米复合粒子.利用XRD、DSC-TG、Raman和SEM研究了热处理温度和酸添加量对样品晶体结构和晶粒尺寸的影响,并用谢乐公式估算平均晶粒尺寸.最后用振动样品磁场计(VSM)对样品的磁性能进行检测.结果表明,随热处理温度的升高,样品由非晶态转变成SiO2基体中结晶较完整的尖晶石结构的单相铁氧体纳米晶,晶粒尺寸为12.65nm.晶粒尺寸随热处理温度的升高和酸添加量的增加不断变大.对材料的磁性能的研究结果表明,合成的纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2,其比饱和磁化强度为9.17emu/g,矫顽力为67Oe.