多种氧化物改性对BaTiO3介电性能的影响

采用共沉淀BaTiO3为基,适量掺杂Nd2O3稀土氧化物及MgO与ZnO添加剂,获得具有X7R温度特性的低频高压MLC瓷料系统,BaTiO3基瓷的平均晶粒尺寸小于0.8μm,居里点弥散成为居里区.其介电性能为介电系数ε≥3000;容量变化率△C/C≤±15%;介电损耗tgδ≤120×10-4;体积电阻率ρv≥1012Ω·cm;击穿场强Eb≥15 kV/mm.     

制备多孔Cf/ZrO2陶瓷基复合材料研究

以带有SiC涂层(厚度～lμm)的C纤维预制体作为骨架,液相浸渍Sol-Gel法制备的高固相含量ZrO2先驱体,溶胶-原位烧结制备多孔Cf/ZrO2陶瓷基复合材料.ZrO2先驱体溶胶稳定性取决于pH值和稀释NH3-H2O的浓度.pH=3时先驱体溶胶固相含量为50%.XRD及SEM结果表明:不同烧结温度和烧结气氛条件下,多孔Cf/ZrO2陶瓷基复合材料的成分物相和表面形貌有明显差别.Ar气氛低温烧结可以有效防止C纤维氧化和副反应发生,断裂过程中有纤维拔出的痕迹.1100℃烧结制备Cf/ZrO2陶瓷基复合材料力学性能最好,显气孔率为54%时弯曲强度接近13 MPa.     

改进的碳热还原法合成LiFePO_4/C材料

采用LiAc·2H2O作为锂源,利用熔盐碳热还原方法在较低的烧结温度和较短的烧结时间内(650℃,4h)合成纯相LiFePO4/C材料。扫描电镜照片显示这种方法合成的材料粒径大约为1μm,小于用Li2CO3作为锂源合成的材料。电化学测试表明,采用LiAc·2H2O作为锂源合成的材料表现出了高的放电容量和良好的倍率循环性能:在0.5C和5C倍率下,其首次放电容量分别为148mA.h/g和115mA.h/g;50次循环后,容量保持率分别为93%和89%。     

宽温特性BaTiO3瓷料的掺杂改性研究

研究了MnCO3掺杂对BaTiO3基瓷料的改性作用,MnCO3可以降低烧结温度,Mn3 ,Mn2 取代部分Ti4 ,产生的内偏置场对自发极化有稳定作用,使系统的居里温度向高温方向略微移动,适量添加MnCO3可以提高瓷体密度,损耗减小.B位先驱体掺杂BaTiO3基X8R介质材料在MnCO3的进一步掺杂作用下,其工作上限温度可扩展到170℃,实现中温烧结,且具有优良的介电性能ε＞2500,tgδ＜0.01,△C/C20℃≤±15%(-55℃～ 170℃),ρv＞1×1012 Ω·cm.     

掺杂CuO-TiO2凝胶的Al2O3微波介质陶瓷低温烧结

研究了掺Cu/Ti凝胶的氧化铝胶凝体特性、烧结行为以及微波介电性能.研究发现随着Cu/Ti比的增加,系统成胶凝体条件苛刻,易出现沉淀现象;在(C4H9O)4Ti,(CH3COO)2Cu的乙醇混合溶液中添加Al2O3粉料,Cu/Ti在氧化铝表面形成均质的胶状体;氧化铝的胶状体在750℃热处理后,CuO和TiO2结晶完全,形成Al2O3-CuO-TiO2混合体系,温度升高到1 050℃左右,生成CuO-TiO2低熔点化合物,促使氧化铝烧结温度降至1 360℃以下,剩余的TiO2弥散在氧化铝的晶粒间;以Cu/Ti=0.510的氧化铝胶凝体的综合性能最佳,在1 360℃烧结4 h,其微波介电性能为εr≈10.92,Q×f=30 540 GHz,τf=-5.6×10-6/℃.     

Al2O3对低温共烧介电材料性能和微观结构的影响

以氧化物组分为主,经过750℃煅烧,成功制备了Ba-Ti-B-Si-O玻璃陶瓷,烧结温度为900℃左右的低温共烧陶瓷组合材料,其性能为1MHz时相对介电常数εr在10左右,介质损耗系数tanδ在2.0×10-3左右,基本满足作为低温共烧陶瓷材料的性能指标.与高温熔融法比较,直接煅烧法获得的LTCC烧结体中存在较多气孔,影响了烧结体的介电稳定性和烧结特性,为了使该LTCC粉体更具有实用价值,研究发现,2%～5%(质量分数)Al2O3的搀杂可以明显改善烧结体的微观结构,气孔基本消除,材料的体电阻率增大,使其介电性能稳定;但随着氧化铝含量超过10%(质量分数),烧结体致密度下降,介电性能变差.     

片式多层微波器件用Ca[(Li0.33Nb0.67)0.8Ti0.2]O3-δ微波介质陶瓷的制备

研究了烧结助剂Bi2O3对添加锌硼硅玻璃的Ca[(Li0.33Nb0.67)0.8Ti0.2]O3-δ陶瓷烧结特性、微观结构和介电性能的影响,分析了该陶瓷与银电极的共烧行为.结果表明随着Bi2O3添加量增加,陶瓷体气孔含量减少,体密度和介电常数εr增加,而品质因数Q×f值下降,频率温度系数τf由正值变为负值.添加7.5%(质量分数)锌硼硅玻璃和3.0%(质量分数)Bi2O3的陶瓷样品在900℃烧结,其介电性能εr=36.73,Q×f=10 396GHz(336GHz),τf=-3.27×10-6/℃.陶瓷与银电极共烧界面结合状况良好,无明显扩散.该材料可用于制造片式多层微波器件.     

低温烧结ZnO-TiO2陶瓷的结构与微波介电性能

研究了CuO-V2O5-Bi2O3(CVB)低熔化合物对ZnO-TiO2二元体系相关系和介电性能的影响规律.发现少量CVB添加剂可有效降低ZnO-TiO2陶瓷的烧结温度;烧结温度对相稳定性和介电性能影响显著,当CVB的添加量为2%(质量分数)时,可使烧结温度降至850℃,并具有优异的微波介电性能,其ε=30.5,Q×f32 000GHz,τf=10×10-6/℃;增加CVB的加入量对介电常数影响不大,但使Q×f值显著降低,而进一步提高烧结温度则会使介电常数和谐振频率温度系数显著提高,而品质因数下降.     

Mg^2＋在金属-电介质复合材料中的掺杂研究

研究了镁离子在金属-电介质复合材料中的改性作用。通过SEM、EDS、XRD等分析手段综合得出Mg^2＋取代了BaTiO3晶格中B位的Ti^4＋，并使置换出来的Ti^4＋在样品表面形成富集。介电性能分析证明Mg^2＋可以明显降低系统介电损耗，展宽并压低居里峰。当Mg^2＋添加量为0．9％（摩尔分数），系统介电常数高达11395，介电损耗为0．006，并在-55～150℃范围内容量变化率〈±10％。     

掺杂FeVO4低温烧结ZnO-Nb2O5-TiO2微波介质陶瓷

研究了FeVO4对ZnO-Nb2O5-TiO2微波介质陶瓷的烧结特性、介电性能、相组成和微观结构的影响.研究表明添加3 ω/%～10ω/%FeVO4可使烧结温度从1200℃降低到960℃,XRD与EDS分析表明FeVO4固溶入主晶相ZnTiNb2O8,导致晶格畸变,缺陷增加,促进传质,在液相和固溶体协同作用下降低烧结温度;随FeVO4添加量的增加,Zn0.15Nb0.3Ti0.55O2相和TiO2相含量增大,介电常数εr基本不变,Q·f值由于晶体缺陷增多和晶粒尺寸不均而下降;FeVO4添加量为4 ω/%的ZnO-Nb2O5-TiO2陶瓷可在940 ℃,2 h条件下致密烧结,微波介电性能为εr=40,Q·f=10 200 GHz(3GHz),τf=-9×10-6/℃,可用于制备各种多层微波频率器件.     

白光LED用新型红色荧光粉SrMgSi2O6:Eu3+, M(M=Gd3+, Ti4+)的合成及性质

以Na2CO3为电荷补偿剂,采用凝胶-燃烧法合成新型红色硅酸盐发光材料SrMgSi2O6:Eu3+。用X射线粉末衍射仪、荧光分光光度计等对合成产物进行分析和表征。结果表明：SrMgSi2O6:Eu3+ 的晶体结构与Sr2MgSi2O7相同,同属四方晶系。样品SrMgSi2O6:Eu3+的激发光谱在220～300 nm出现一宽带吸收,归属于O2--Eu3+之间的电荷迁移,300 nm以后出现的锐线峰为Eu3+的f-f跃迁吸收峰,其最强锐线峰位于400 nm,因而,可以被InGaN管芯产生的紫外辐射有效激发。发射光谱由两个强发射峰组成,位于592和618 nm处,分别属于典型的Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2跃迁。此外,研究发现：共掺Gd3+或Ti4+均能敏化Eu3+的发光,可有效提高样品的红光发射。因此,SrMgSi2O6:Eu3+, M(M=Gd3+, Ti4+)有望成为一种与InGaN管芯匹配的白光LED用红色荧光粉     

Ca2Gd8(SiO4)6O2:Tb3+薄膜的制备及其发光性能研究

用溶胶-凝胶法制备了Ca2Gd8(SiO4)6O2:Tb3+薄膜,用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱仪对所得发光薄膜进行了表征.XRD的结果表明薄膜在1000℃完全结晶,并且与标准卡片符合得很好.AFM和SEM的结果表明薄膜表面均匀,没有裂痕,粒子排列紧密,平均直径为90 nm,薄膜的厚度为1.3μm.当用233 nm激发时,Tb3+的发射光谱由蓝光发射和绿光发射两部分组成,前者对应5D3-7FJ(J=6,5,4,其峰值分别位于376,418,440 nm);后者对应5D4-7FJ(J=6,5,4,3,其峰值分别位于490,544,587,623 nm).在Ca2Gd8(SiO4)6O2薄膜基质中,Tb3+的最佳掺杂浓度为Gd3+的9mol%.     

新型蓝色长余辉发光材料Sr2Al6O11：Eu^2＋,Er^3＋的微波合成

在微波场作用下,首次合成了蓝色长余辉发光材料Sr2Al6O11: Eu2 , Er3 ,利用XRD对其进行晶相分析,用荧光光度计测其激发光谱和发射光谱及余辉衰减曲线,利用热释光剂量仪测定其热释光谱.结果表明:该产品为正交晶系,Pnnm空间群,a= 2.191 827 nm,b=0.840 857 nm,c=0.488 175 nm,该产品激发和发射谱均为宽带谱,在270和340 nm处有2个主激发峰,主发射峰位于460 nm,Sr2Al6O11: Eu2 ,Er3 的发光余辉可持续14 h以上,Sr2Al6O11: Eu2 ,Er3 中存在2个热释峰,一个位于49.1 ℃,另一个位于140 ℃左右.2个陷阱能级分别为0.585 eV和0.806 eV.     

Al_2O_3p/ZQSn6-6-3复合材料及其摩擦磨损特性

利用化学镀技术对增强颗粒Ａｌ２Ｏ３进行表面包覆Ｎｉ或Ｃｕ,用粉末冶金法制取Ａｌ２Ｏ３ｐ／ＺＱＳｎ６６３复合材料,研究了烧结工艺、颗粒体积分数、颗粒度、颗粒表面包覆Ｎｉ和Ｃｕ对复合材料性能的影响规律,综合评述了该材料的磨擦磨损行为。结果表明,化学镀Ｎｉ和Ｃｕ包覆Ａｌ２Ｏ３颗粒工艺能够有效地提高颗粒增强复合材料的耐磨性能。     

稀土Y在90W-7Ni-3Fe合金中的存在形态和分布特征

以喷雾干燥法制备的不同稀土Y含量的90W-7Ni-3Fe复合粉末为原料,在不同的烧结温度下制备出不同稀土含量的钨合金,采用XRD、SEM和EDX研究了稀土Y在90W-7Ni-3Fe合金中的存在形态和分布规律。结果表明:稀土Y以Y2O3的形式存在于合金中,且钨颗粒内部未发现稀土Y的存在。Y的添加量为0.4%时,以富Y颗粒的形式分布在钨颗粒与粘结相之间;当添加量为5%时,在粘结相中形成了富Y区域。添加稀土Y可以有效地细化钨颗粒。     

烧结助剂Y2O3和Pr6O11对Al2O3陶瓷相对密度和热导率的影响

采用高分子网络法制备混合纳米粉体,研究稀土氧化物Y2O3和Pr6O11加入量对Al2O3陶瓷相对密度和热导率的影响。采用阿基米德方法测定样品的体积密度,利用激光脉冲法测量试样的热扩散率并计算得出热导率。结果表明:两种添加剂都可以降低Al2O3陶瓷的烧结温度,提高Al2O3陶瓷的热导率,其中Y2O3的促进作用较强;当保温时间相同、烧结温度为1 500~1 650℃时,Al2O3陶瓷的相对密度和热导率都随烧结温度的升高而增大;当烧结温度相同、保温时间为30~120 min时,Al2O3陶瓷的相对密度和热导率也随保温时间的延长而增大。     

pH值对Sol-Gel法合成铌酸锌陶瓷粉体粒度的影响

通过柠檬酸盐溶胶．凝胶法合成了ZnNb2O6陶瓷粉体，利用XRD、SEM等测试手段研究了合成工艺对粉体粒度的影响。XRD分析结果显示，当柠檬酸比例为1：2．5，煅烧温度为700℃时所合成的物相为单一铌铁矿相，Scherrer公式计算结果显示随着合成温度的升高，粉体晶粒尺寸有明显长大的趋势。SEM分析结果显示，随着溶液pH值的增大，合成的ZnNb2O6粉体晶粒尺寸明显减小。pH=9，700℃时合成的ZnNb2O6粉体晶粒尺寸为45nm。     

超音速火焰喷涂陶瓷涂层在省煤器防护中应用

本文分析了电厂省煤器腐蚀的原因,针对省煤器高温下的O2-Fe2O3-Fe3O4腐蚀体系,在进行理论分析可行性后,提出采用NiCr—Cr3C2系金属陶瓷结构层进行防腐,在实践中,应用超音速火焰喷涂技术（HVOF）,达到长效防腐的目的。     

TiO2/Al2O3微弧氧化复合涂层的制备及耐磨性研究

本文主要利用微弧氧化方法在Ti-6Al-4V合金表面制备TiO2/Al2O3复合涂层,并揭示了O2-、AlO2-,和Ti4 在涂层生长过程中的作用机制。在高温高电压条件下,Ti-6Al-4V合金表面首先生成TiO2、Al2O3和Al2TiO5,不断放电引起的高热能导致Al2TiO5进一步分解成TiO2和Al2O3,且XRD分析表明涂层的物相组成主要是A-TiO2、R-TiO2和α-Al2O3。耐磨性测试结果表明,与基体相比TiO2/Al2O3复合涂层的显微硬度提高到1100HV,且耐磨性显著提高,磨损量降低了9.5倍。     

用喷雾热分解法制备Gd2O3-Y2O3-ZrO2电解质材料的性能

用喷雾热分解方法制备了2mol%Gd2O3-8YSZ的粉末,用激光粒度分析,X射线衍射(XRD),BET法和扫描电子显微镜(SEM)检测粉末和陶瓷体的性能和结构。结果表明,获得的粉末粒径为12.18μm,晶粒尺寸为100nm,比表面积为25.09m2/g。粉末和陶瓷体材为立方结构。陶瓷体的烧结密度大于98%理论密度。在操作的温度高于600℃下的电导率达2×10-3S/cm。证实Gd2O3-8YSZ材料完全适用于作中温固体氧化物燃料电池(SOFC)的电解质。