LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2陶瓷靶材制备性能研究

采用传统的常压固相烧结的方法制备了LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2陶瓷靶材。研究了不同烧结温度对于LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2(NCM,523)陶瓷靶断面形貌、物相及晶型结构、相对密度和抗弯强度的影响。通过对NCM陶瓷靶材进行分析表征,研究结果表明,在烧结温度为1 100℃时,靶材具有最优的各项性能,其相对密度为98.8%,抗弯强度为65.7MPa,其各项力学性能均已经到达射频磁控溅射镀膜机所需性能,适合于工业化生产。     

烧结温度对冲击磨用Al2O3陶瓷靶材性能的影响

利用无压烧结工艺制备了陶瓷靶材,并借助扫描电子显微镜和液压机等测试设备研究了烧结温度对陶瓷靶材显微结构和力学性能的影响.结果表明,随着烧结温度的升高,掺杂Al2O3陶瓷靶材的晶粒尺寸逐渐增大,晶粒形状也由各向异性生长逐步向等轴状发育;靶材的抗弯强度也随着烧结温度的升高先升高后降低,并在1600℃时强度和耐磨性达到最大.     

空心玻璃微珠造孔制备多孔莫来石陶瓷及其性能EI北大核心

以煤矸石和铝矾土为原料,空心玻璃微珠为造孔剂,采用压制成型烧结制备多孔莫来石陶瓷。研究空心玻璃微珠添加量和烧结温度对物相组成、显微结构、抗弯强度和耐酸碱腐蚀性能的影响。结果表明:提高空心玻璃微珠添加量可以增大多孔陶瓷气孔率;空心玻璃微珠的添加可以促进莫来石相的形成,降低烧结温度。在一定温度范围内提高烧结温度可以增大气孔率,但烧结温度超过1350℃后气孔率开始下降。保持Al_(2)O_(3)∶SiO_(2)摩尔比为3∶2,调整空心玻璃微珠添加量至1.68%(质量分数),在1350℃保温2 h烧结条件下可获得气孔率为33.23%、抗弯强度为56.41 MPa的多孔莫来石陶瓷,其耐酸碱腐蚀性能良好。     

微波和真空烧结制备La2O3掺杂Al2O3透明陶瓷

通过共沉淀法制备La2O3掺杂Al_2O_3纳米粉,粉体经压制后分别采用微波和真空烧结制备Al_2O_3透明陶瓷。结果表明:Al_2O_3粉末颗粒大小均匀,近似球形,为40~60nm;两种烧结方式制备的试样XRD图中均为α-Al_2O_3,未检测到其它相。La2O3掺杂量为1%时,随烧结温度升高,两种烧结方法得到的Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均呈上升趋势,且微波烧结陶瓷的相对密度和抗弯强度明显高于真空烧结。1500℃烧结时,随La2O3掺杂量的增加,Al_2O_3陶瓷的相对密度均先增大后减小,当La2O3掺杂量为1%时,Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均最大。微波烧结陶瓷的透光率明显高于真空烧结,且其断口晶粒比真空烧结明显细少。     

ZnO-Nb2O5掺杂SnO2基陶瓷研究

通过常压烧结制备SnO2基陶瓷,研究了ZnO、Nb2O5单掺杂及ZnO-Nb2O5复合掺杂对SnO2基陶瓷的烧结性能及电阻率的影响。采用SEM及XRD对试样分别进行了微观结构观察及物相分析。研究表明,掺杂ZnO能提高陶瓷的体积密度,但对于降低电阻率的影响不明显,当ZnO掺杂量在0.5%～0.75%(质量分数)时,SnO2基体积密度可达到6.67～6.73g/cm3;掺杂Nb2O5不能有效提高烧成陶瓷的体积密度,但能显著降低SnO2基陶瓷的电阻率;0.5%(质量分数)ZnO～1.5%(质量分数)Nb2O5复合掺杂在1450℃下烧成的陶瓷可得到较好的性能,其体积密度可达到6.61g/cm3,常温电阻率为867.84Ω.cm。     

ZnO掺杂Li+陶瓷靶及溅射膜制备工艺研究

利用固相反应成功地制备了直径为70mm,厚度为10～15mm的掺杂Li离子ZnO陶瓷靶材.研究了不同摩尔浓度的Li离子掺杂靶材,并对其绝缘电阻与损耗进行了分析比较,最终确定Li离子的最佳掺杂量为2.2l%(摩尔分数).同时通过在不同温度烧结试验、不同成型压力试验确定了ZnO靶材制备的最佳工艺,并通过所制备的ZnO-Li0.022陶瓷靶,采用RF射频磁控溅射技术在Si(100)、玻璃(载玻片)、及Pt(111)/Ti/SiO2/Si(100)基片上制备出高度c轴(002)择优取向、均匀、致密的ZnO薄膜.     

ZnO陶瓷靶制备及其薄膜 RF溅射工艺研究

利用固相反应制备了直径为70mm,厚度为10-15mm高质量掺杂Li2CO2的ZnO陶瓷靶材,实验了不同摩尔浓度的Li+掺杂对靶材性能的影响,确定了最佳Li+掺杂量为2．2mol％,同时通过在不同温度烧结实验、不同成型压力实验确定了ZnO靶材制备的最佳工艺,并采用所制备的ZnO-Li2.2％陶瓷靶和RF(射频磁控)技术在Si(100)、玻璃(载玻片)、及Pt(111)／Ti／SiO2／Si(100)基片上制备出高度c轴(002)择优取向的ZnO薄膜,其绝缘电阻率ρ为4．12×108Ω·cm,达到了声表面波器件(SAW)的使用要求．     

MgO和烧结温度对Al_2O_3透明陶瓷显微结构和性能的影响

采用高纯Al2O3粉末为原料,在氢气气氛中烧结了氧化铝透明陶瓷。研究了添加剂MgO和烧结温度对Al2O3透明陶瓷致密化过程、显微结构和性能的影响。实验结果表明,适量掺杂MgO能够抑制晶粒生长,改善烧结性能,提高致密度,0.05%(质量分数)是MgO最佳含量;随着烧结温度的升高,晶粒发育完全,透光率增加,1850℃为最佳烧结温度;在最佳条件下获得的氧化铝透明陶瓷,相对密度为99.72%,平均晶粒尺寸约20μm,总透光率达到93%,显微硬度(HV5)为20.75GPa,抗弯强度达到320MPa。     

CuO掺杂对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷导电性能的影响

利用冷压-烧结技术制备了CuO 掺杂的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷,研究了CuO 掺杂量对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷物相组成、显微结构、致密度及导电率的影响.结果表明:当CuO掺杂量为0～12.5%(质量分数)时, 烧结样品中主要含有NiO、Cu和NiFe2O4、CuO在氮气气氛下分解为金属Cu,在烧结温度下为液相促进了致密化烧结;1473K烧结时,8.75%CuO掺杂样品的相对密度最大,达到94.43%,比未掺杂样品的相对密度提高了18.16%;当CuO掺杂量为4%时,在1233K温度下样品达到最大导电率5.169S/cm,是未掺杂样品的导电率1.026S/cm的5倍.     

BaO掺杂对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷导电性能的影响

利用冷压-烧结技术制备了BaO掺杂的1ONiO-NiFe2O4复合陶瓷,研究了BaO掺杂量对1ONiO-NiFe2O4复合陶瓷物相组成及电导率的影响.结果表明,当BaO掺杂量为O～4%(质量分数)时,烧结样品中主要含有NiO和NiFe2O4两种,BaO促进了致密化烧结,降低了烧结温度;TG-DSC分析发现,在303～1233K温度范围内,1ONiO-NiFe2O4陶瓷在空气气氛中先吸氧后失氧;导电率测试表明,掺杂BaO能显著提高材料的高温电导率,且掺杂0.5%样品在1233K时材料达到最大电导率11.76S/cm,是未掺杂样品的12.8倍.     

SO2-4修饰Co-TiO2光催化剂制备及光解水制氢

采用溶胶-凝胶法制备了Co掺杂TiO2光催化剂,并用浸渍法对其表面进行SO2-4修饰,借助于X射线衍射(XRD)、红外吸收光谱(FT-IR)及紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等分析手段对所制备的催化剂进行表征,并对其光催化分解水制氢性能进行了研究。结果表明,Co掺杂TiO2显示出明显的可见光响应,对其表面进行SO2-4修饰能进一步提升其光催化活性。当Co掺杂量为2.0%(原子分数),SO2-4的修饰量为8.0%(质量分数),焙烧温度为500℃时,所制催化剂催化活性最高,其产氢速率为171.3μmol/h。     

氩气流量对多元掺杂ZnO薄膜性能的影响

采用射频磁控溅射的方法在玻璃基底上用掺杂浓度为1%(质量分数)Al_2O_3,1%(质量分数)SiO2,1%(质量分数)石墨烯的陶瓷靶材制备出了多元掺杂氧化锌(ZnO∶Al∶Si∶GNP,GASZO)透明导电薄膜。利用XRD、SEM、四探针测试仪、紫外-可见分光光度计对薄膜的性能进行了表征和分析,研究了不同氩气流量(工作压强保持不变)对薄膜的结构、形貌及光电性能的影响。结果表明,所制备的薄膜均具有呈c轴择优取向的纤锌矿结构;当氩气流量为70sccm时,薄膜的电阻率最低为11.47×10~(-4)Ω·cm。所有薄膜样品在可见光波段的平均透过率超过91%。     

Ta2O5掺杂玻璃/钙长石复合绝缘材料性能的研究

采用传统烧结技术制备出稀土氧化钽掺杂玻璃/钙长石复合材料,并进行了XRD、SEM和性能测试,分析了稀土氧化钽对烧结温度及材料性能的影响.结果表明,添加适量的氧化钽有利于改善材料的力学性能,降低烧结温度,但对材料的介电性能有一定影响.当氧化钽最佳的掺杂量为2%(质量分数)时,所制备的复合材料具有高的相对密度(≥97.5%)、低的烧结温度(850～900℃)、低的介质损耗(0.35%～0.37%)、低的膨胀系数((3.40～3.41)×10-6/℃)和较高的抗折强度(128.6～137.4MPa).     

Na2CO3助熔剂与基于石棉尾矿微晶陶瓷晶相转变和理化性能的关联规律探索

以石棉尾矿为主要原料,Na2 CO3作为助熔剂,采用一次烧结法制备出以镁橄榄石为主晶相的微晶陶瓷.采用X射线衍射分析、场发射扫描电子显微镜等测试手段对不同条件制备的微晶陶瓷样品进行表征,研究了烧结温度、Na2 CO3添加量对微晶陶瓷晶相转变、显微结构和理化性能的影响.结果表明:未添加Na2 CO3时,提高烧结温度仅使赤铁矿消失;当Na2 CO3添加量为4％(质量分数,下同)时,赤铁矿与顽火辉石消失.高温烧结过程中赤铁矿与顽火辉石逐渐转化为镁铁尖晶石和镁橄榄石.Na2 CO3添加量为4％(质量分数)时,在烧结温度1150℃条件下制备的微晶陶瓷的理化性能达到最佳,其体积密度、线性收缩率、抗折强度分别为2.85 g/cm3、11.4％、65.4 MPa.添加Na2 CO3对石棉尾矿微晶陶瓷晶相转变及理化性能具有重要的影响.     

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。     

锌硼共掺对铌酸钾钠基压电陶瓷结构和性能影响的研究

采用传统固相制备工艺,在烧结温度960～980℃成功制备了致密度较高、综合电学性能优异的Li0.06(Na0.535K0.48)0.94Nb0.94Sb0.06O3+x%(质量分数)ZnO+B_2O_3(LNKNS-xZB2)无铅压电陶瓷。研究了ZnO+B_2O_3掺杂量对LNKNS-xZB2陶烧结性能、相结构、微观结构及电学性能的影响。结果发现,ZnO+B_2O_3的掺杂不仅改善了LNKNS-xZB2陶瓷的烧结性能,而且改变了陶瓷的相结构,在掺杂量x=1.2～1.6范围内形成四方-正交两相共存的多晶型相界(PPB)。在准同型相界处(x=1.6),陶瓷具有优异的电学性能:压电常数d33、机电耦合系数kp、介电常数εr、机械品质因数Qm、剩余极化强度Pr和相对密度ρr分别为285pC/N,35.4%,954,205,29.5μC/cm~2和96.3%。为铌酸钾钠基压电陶瓷的低温致密化烧结提供了新的思路。     

铈镧复合氧化物对ZnVCrO陶瓷显微结构及压敏性能的影响

采用混合氧化物工艺经850℃、4h烧结制备了铈镧复合氧化物掺杂的ZnVCrO基压敏陶瓷,综合应用XRD、SEM、EDS和伏安电学特性测试等方法研究了铈镧复合氧化物掺杂在0%~0.6%(质量分数)范围内对显微结构和压敏性能的影响。结果显示,所有样品以ZnO为主晶相,以Zn_3(VO_4)_2、ZnCr_2O_4为第二相,含掺杂样品中还形成Ce(La)VO_4固溶体,其含量随掺杂量增加而升高。铈镧复合氧化物对烧结影响不大,但其含量大于等于0.4%(质量分数)时可大幅提高ZnVO基压敏陶瓷显微组织的均匀性。0.4%(质量分数)铈镧复合氧化物掺杂样品压敏性能最优:非线性系数为24.7,压敏电压为1 029V/mm,漏电流为92μA/cm~2。     

氧化铝改性钾长石牙科陶瓷的研究

利用氧化铝的颗粒增强作用, 采用常规烧结法制备了氧化铝改性钾长石牙科陶瓷. 通过实验确定了钾长石复合陶瓷的最佳烧结工艺, 分析了工艺条件对烧结效果、可加工性、显微硬度和抗弯强度等性能的影响. 用XRD、SEM对钾长石复合材料进行了表征. 研究表明: 添加氧化铝可以提高钾长石的烧结温度, 当Al₂O₃添加量为20wt%时, 其最佳烧结温度为1200℃, 相对密度达97.9%. 此外, 添加氧化铝可以显著改善钾长石陶瓷的性能, 当Al₂O₃添加量为5wt%时, 钾长石瓷的磨削率达到最大, 当Al₂O₃添加量为20wt%时, 钾长石瓷的显微硬度提高了26.9%. 并且随着氧化铝添加量的增加, 钾长石陶瓷的抗弯强度逐渐增强.     

磁控溅射技术制备Al_2O_3掺杂ZnO透明导电膜的性能

以纯度为99.9%的98%(质量分数)ZnO、2%(质量分数)Al_2O_3陶瓷靶为溅射靶材,采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了Al_2O_3掺杂的ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见光谱仪等方法测试和分析了不同衬底温度、溅射偏压以及退火工艺对ZAO薄膜形貌结构、光电学性能的影响。结果表明,在衬底温度200℃、溅射时间30min、负偏压60V、退火温度300℃时制得的薄膜的可见光透过率为81%,最低电阻率为9.2×10~(-1)Ω·cm。     

x%V2O5+1.5%Li2CO3共掺杂Mg4Nb2O9陶瓷低温烧结及其微波介电性能

采用机械合金法制备了Mg4Nb2O9微波介质陶瓷,研究了添加V2O5和Li2CO3对其烧结性能、显微结构及微波介电性能的影响。结果表明:添加V2O5和Li2CO3可有效降低Mg4Nb2O9陶瓷烧结温度(940℃),获得亚微米级(0.86μm)微波介质陶瓷。1.50%V2O5和1.50%Li2CO3(质量分数)共掺杂Mg4Nb2O9陶瓷于940℃烧结获得良好微波介电性能:介电常数为12.7,品质因数为45028GHz,谐振频率温度系数为-7.65×10-5℃-1,有望成为新一代低温烧结基板材料。