热处理温度及EDTA对β-NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)材料结构与性能的影响

采用共沉淀法合成了Yb3+、Er3+共掺杂的NaYF4粉体,重点研究了热处理温度和螯合剂EDTA对所合成粉体的晶相、表面形貌以及上转换发光性能的影响,并利用X射线衍射、扫描电镜及荧光光谱对其结构组成、晶体表面形貌及发光性能进行了研究。结果表明:随着热处理温度的升高,NaYF4:Yb3+,Er3+粉体由立方相向六方相转变,当温度高于600℃时又从六方相逐渐转变为立方相,而且颗粒的尺寸逐渐变大,从近似球形到无规则形状;NaYF4:Yb3+,Er3+发光强度与热处理温度密切相关,热处理温度对于β-NaYF4:Yb3+,Er3+的发光性能有着重要的影响。经过600℃热处理后的粉体具有较高的发光强度;螯合剂EDTA的添加对所合成粉体的发光性能有着明显的影响,螯合剂的添加降低了其发光强度;在1 000℃以内,NaYF4:Yb3+,Er3+具有良好的热稳定性。     

n型Bi2 Te2.7Se0.3热电材料的冷烧结制备及其性能研究

冷烧结技术(Cold Sintering Process,CSP)是一种利用辅助液相可使陶瓷在300℃以下达到致密的新型烧结技术,不仅操作简单、成本低廉,而且节能降耗,在制备块体热电材料方面有极大的前景。本文通过溶剂热法制备了Bi₂Te_2.7Se_0.3粉体,分别与0 wt%液相、10 wt%H₂O、10 wt%EG、10 wt%NaOH溶液混合均匀,通过冷烧结方法制备了Bi₂Te_2.7Se_0.3块体热电材料,并与放电等离子烧结(SPS)所制备的样品作对比。XRD测试结果表明,所有样品均未被氧化,密度测试结果显示,冷烧结添加NaOH溶液或者H₂O的样品的致密度高达97%左右,比添加0 wt%液相的样品高约7%。添加NaOH溶液的样品在375 K时具有最高的ZT值0.9,在较低温度段(300～400 K)比SPS所制备的样品的ZT值高。我们的研究表明,通过液相辅助的冷烧结技术制备Bi₂Te     

Na2O对MoSi2/oxide发热元件特性的影响

为了克服半导体热处理炉中MoSi2发热元件的低温氧化问题，通过添加高Na2O粘土获得了由MoSi2/oxide复合材料制成的发热元件，考查了脱Na工艺前后MoSi2/oxide发热元件使用特性的变化。研究结果表明，脱Na工艺较好地解决了半导体制品热处理装置中石英玻璃管的失透问题，使发热元件的弯曲强度和高温蠕变特性有了明显地改善，提高了发热元件的使用寿命。     

SPS技术原位制备Ti3SiC2相增强陶瓷材料

Ti3SiC2具有优良的性能,作为复合材料增强相可以进一步提高材料性能.提出制备Ti3SiC2增强复合材料的一种新思路,即利用放电等离子体烧结(Spark Plasma Sintering,简称SPS)原位反应烧结制备Ti3SiC2增强纳米复合材料.利用SPS技术已经成功制备了Ti5Si3/TiC/Ti3SiC2,TiSi2/SiC/Ti3SiC2,SiC/Ti3SiC2等纳米复合材料,并且考察了材料的显微结构和力学性能.     

硅酸钙陶瓷的SPS烧结及其力学性能

以硝酸钙和硅酸钠为原料，采用化学共沉淀法合成了适合作为生物材料的硅酸钙粉体，并利用放电等离子体烧结工艺（Spark Plasma Sintering）烧结硅酸钙陶瓷（常温相为β相）。为了探讨合适的烧结工艺参数，分别采用了不同的烧结温度（850～1000℃），不同的保温时间（1～10min）和不同的加载压力（20～50MPa）进行烧结。测了这一系列不同烧结工艺参数下得到的块体的抗弯强度、硬度、断裂韧性等力学性能。结果表明，在950℃可以制得很致密的硅酸钙材料，其力学性能比其它方法得到的材料大为提高。延长保温时间及增加烧结压力，抗弯强度和硬度均在一定范围内增加，而断裂韧性则呈现相反趋势，因此，要根据材料的应用需要来确定最佳工艺参数。     

MSP试验法在陶瓷材料性能评价中的应用

利用MSP(Modifed Small Punch)试验法对几种常见的陶瓷材料进行了力学性能测试,分别得到它们的负载-位移曲线,从而获得曲线的线性段斜率以及MSP强度.实验结果证明,利用简便的MSP试验法可以较好的表征各种陶瓷材料的破坏行为,并且MSP负载-位移曲线的线性段斜率和杨氏模量成正比,而MSP强度和三点法弯曲强度也有很好的对应关系.利用这种关系得到经验公式,可以从测得的线性段斜率和MSP强度来评价杨氏模量和弯曲强度.     

放电等离子体烧结原位制备SiC-TiC-Ti3SiC2复合材料

采用Ti,Si,C以及少量的Al,应用放电等离子体烧结设备,在1350℃烧结得到不含有TiC的SiC-Ti3SiC2复合材料,其中SiC理论体积含量为50%.材料表面气孔率为2.72%.材料的硬度为10.09 GPa,断裂韧性为5.66MPa·m1/2,硬度低的原因是由于材料不够致密.提高烧结温度到1450℃,XRD结果表明材料中有了TiC的存在,这说明提高烧结温度以后,Ti3SiC2发生了分解.但是材料表面气孔率为0.64%,材料的硬度达到了18.07 GPa,同时,材料的断裂韧性值达到了6.30 MPa·m1/2.实验表明,仅提高烧结温度100℃,使Ti3SiC2部分分解得到TiC,就能够提高材料的硬度和断裂韧性.     

Effect of melt pulse electric current and thermal treatment on A356 alloy

Effects of the melt pulse electric current and thermal treatment on solidification structures of A356 alloy were investigated.In the experiments.the low temperature melt(953K and 903K)treated by pulse electric current was mixed with high temperature metl(1223K).By the control experiments,the results show that the solidification structure of A356 alloy is refined apparently by the pulse electric current together with melt thermal treatment process,and the mechanical properties.especially the elongation ratio of the specimen treated is improved greatly.The structure change of the melt by pulse electric current and melt thermal treatment is the main reason for the refinement of the solidification structure of A356 alloy.     

TiN粉体粒径大小对SPS烧结过程的影响

采用低温液相还原法,即在液氨中采用金属钠为还原剂,通过还原四氯化钛(TiCl4)成功制备了纳米氮化钛粉体,通过XRD、SEM、TEM分析表明,粉体颗粒尺寸小于20 nm,并且为立方相的纳米氮化钛.以所合成的纳米TiN粉体为初始原料,采用SPS进行快速烧结,同时进行了微米TiN的烧结.结果发现采用SPS烧结技术可以抑制纳米TiN的晶粒快速长大过程,晶粒长大到100 nm～150 nm.但是纳米TiN粉体的烧结温度明显低于微米TiN粉体,并且致密度更高.     

SPS快速烧结制备纳米结构Ti5Si3-TiC复合材料

采用金属钛和碳化硅为初始原料,采用放电等离子体快速烧结(SPS)技术制备了致密纳米结构的Ti5Si3-TiC复合材料.借助XRD、SEM和TEM考察了复合材料的相组成和显微结构,利用压痕法测定了其室温显微硬度和断裂韧性.结果表明利用SPS技术可在1260℃,保温8 min条件下使金属钛和碳化硅同步完成反应、烧结、致密化,生成Ti5Si3-TiC复合材料,并且晶粒细小,其中TiC晶粒尺寸＜200nm.