Pb(Zr0.95Ti0.05)O3粉体的冲击波合成及烧结研究

以ZrO2、Pb304和TiO2为原料（Nb2O5为掺杂剂）,采用柱面冲击波装置合成了Pb（Zr0.95 Ti0.05）O2（PZT95／5）粉体,并对粉体活性及其烧结性能进行了研究。XRD及SEM分析表明,利用冲击波的高温高压作用可以合成单一钙钛矿相PZT95／5粉体,并使得粉体发生了晶粒细化与晶格畸变,这有利于增强粉体活性,促进低温活化烧结。该粉体在1100℃的低温下即可烧结成瓷;在1200℃烧结3h,陶瓷体致密度达到最大,约7．79g／cm^3,且晶粒尺寸相近,分布均匀。     

柱面冲击波合成对 PZT 95/5粉体性能及烧结特性的影响

以Pb3O4、ZrO2、TiO2和Nb2O5为原料,按Pb（Zr（0.95）Ti（0.05））O3＋1%Nb2O5配料混合,采用柱面冲击波装置对粉料进行冲击合成,研究了冲击波作用对粉体性能和烧结特性的影响,并利用球模型推导的扩散机制的烧结方程获得PZT95/5陶瓷的烧结活化能.结果表明,利用冲击波的高温高压作用可以合成单一钙钛矿相PZT95/5粉体,同时由于冲击波的活化作用和破碎作用,使粉体晶粒细化,并产生了一定程度的晶格畸变,可显著改善陶瓷的烧结性能.该试样在1200℃无压烧结3h,陶瓷体致密度达到7.79g·cm^-3,其烧结活化能由固相合成试样的242.57kJ·mol^-1降低为115.12kJ·mol^-1,起到活化烧结的目的.     

烧结温度对PMS-PZT系陶瓷显微结构和压电性能的研究

研究了不同烧结温度对Pb(Mn1／3Sb2／3)O3-PbZrO3-PbTiO3(PMS—PZT)系压电陶瓷显微结构和压电性能的影响．实验结果表明：在1240℃、2h条件下烧结，能获得最优的综合性能：Cr=1530、d33=374、Kp=0．6、tanδ=0．41％、Qm=1250，可以满足压电变压器和超声马达等大功率场合下的使用要求．与此同时，当烧结温度为1100-1150℃时，材料仍然具有良好的压电性能：Cr=1370、d33=348、Kp=0．57、tanδ=0．62％、Qm=1620(1150℃)，因此可以作为中低温烧结的多层器件用厚膜材料．高温显微镜、SEM、TEM和EDS等研究表明，PMS—PZT系陶瓷具有很宽的烧结温度区域，特别是中低温烧结时仍能成瓷并具有高的压电性能，主要是因为PbO和Sb2O5在较低烧结温度下(1100℃)能够形成过渡液相促进陶瓷烧结，随着烧结温度的升高，它们能够重新进入晶格形成单一钙钛矿结构．     

热压BN掺杂SiAlON陶瓷的致密化过程研究

以Si3N4粉、AlN粉、Y2O3粉以及BN粉末为原料，采用热压烧结（HP）方法在N2气氛、1900℃条件下制备BN掺杂α-SiAlON陶瓷，研究BN掺杂SiAlON陶瓷的致密化过程。BN粉末经造粒形成粒径约为0．5mm的球形颗粒，其掺量分别为SiAlON原始粉末质量的5％和10％。研究结果表明：BN的掺量对BN／SiAlON陶瓷的收缩趋势和致密化过程的温度范围无影响，BN掺量不同的两条相对收缩量曲线吻合得非常好，收缩均始于1650℃左右，结束于1705℃；在烧结温度相同的情况下，较高的BN掺量有助于提高BN／SiAlON陶瓷烧结过程的收缩速率和样品的总收缩量，在促进致密化进程的同时能够提高陶瓷的致密度。     

快速烧结制备纳米Y-TZP材料

研究了快速热压烧结和放电等离子快速烧结（ＳＰＳ）制备纳米Ｙ－ＴＺＰ材料．利用快速热压烧结和 ＳＰＳ快速烧结,可在烧结温度为 １２００℃、保温９～１０ｍｉｎ条件下,制得相对密度超过９９％的 Ｙ－ＴＺＰ材料．研究发现：虽然快速热压烧结和 ＳＰＳ烧结都可使Ｙ－ＴＺＰ在相同温度下的密度高于普通热压烧结,但两种快速烧结所得Ｙ－ＴＺＰ的晶粒都大于无压烧结所得;另外,快速热压烧结所得样品的结构不够均匀,而ＳＰＳ烧结的样品的均匀性较好．文章对产生这些现象的原因进行了理论探讨．     

纳米Y-TZP材料烧结过程晶粒生长的分析

分析了无压烧结、热压烧结及SPS烧结过程中晶粒生长的行为及表现活化能．结果表明：在1100～1300℃之间,纳米Y-TZP材料在以上几种烧结条件下的晶粒生长行为不同．无压烧结时晶粒生长较慢,而热压烧结和SPS烧结时晶粒生长较快．对晶粒生长的活化能分析可在一定程度上解释以上现象．分析结果显示：无压烧结的表观活化能为281kJ／mol与纳米Y－TZP材料的晶界扩散活化能相近;热压烧结过程中,由于外压对扩散的促进作用,活化能比无压烧结时略有降低;在SPS烧结过程中,由于外加的脉冲电流能使晶粒表面大大活化,所以活化能与无压烧结相比大幅度下降．     

TiB2/FeMo陶瓷的显微结构与力学性能

以Fe-Mo为助烧剂，通过热压制备了TiB2陶瓷．研究了烧结温度、烧结时间对材料显微结构和力学性能的影响，分析了烧结致密化过程．实验结果表明，随着热压烧结温度升高，材料抗弯强度、洛氏硬度出现峰值，热压烧结时间延长，抗弯强度有所下降．液相烧结的重排阶段致密化速率最快．     

热电材料NaCO2O4热压烧结工艺研究

经实验摸索再经均匀试验和正交试验研究，研制出热电材料NaCo2O4的热压烧结工艺。试验结果表明，所用的热压烧结工艺可明显降低压制压力、烧结温度及缩短烧结时间，具有显著的活化烧结功效，且可保持原有的组织结构。热压烧结体组织疏松、有较多的孔隙，是降低热导率提高热电性能的有效措施和良好结果。     

气流粉碎B4C粉末的掺碳活化烧结研究

开展了气流粉碎B4C粉末(比表面积2．53m2/g)的掺碳烧结实验，研究了掺碳剂种类、掺碳量、烧结温度、比表面积等对B4C烧结密度的影响．结果表明，掺碳显著促进B4C的烧结；在炭黑、葡萄糖和酚醛树酯三种掺碳剂中，掺入酚醛树酯可以获得最高的烧结密度；并且最佳的掺碳量为3％-5％C．B4C 3％C(酚醛树酯)分别经2200和2250℃烧结后的密度为92．1％TD和94．4％TD．若采用振动球磨B4C粉末(8．30m2／g)进行掺碳烧结实验，则可使2200℃的烧结密度提高到95．6％TD．     

放电等离子超快速烧结 SiC-Al2O3纳米复相陶瓷

本文介绍用非均相沉淀法制备的纳米SiC-Al2O3复合粉体经放电等离子超快速烧结得到晶内型的纳米复相陶瓷,超快速烧结的升温速率为600℃/min,在烧结温度不保温,迅即在3min内冷却至600℃以下.与热压烧结相比,可降低烧结温度200℃以上.力学性能研究结果表明,在1450℃超快速烧结得到的纳米复相陶瓷的抗弯强度高达1000MPa,维氏硬度为 19GPa,断裂韧性也比Al2O3有所提高.TEM像显示纳米SiC颗粒大多分布在Al2O3母体晶粒内,而断裂表面的SEM像表明,穿晶断裂是其主要的断裂模式,这是所制备的纳米复相陶瓷力学性能大幅提高的主要原因.     

粉末材料的爆炸烧结

论述了爆炸烧结的方法及装置，讨论了烧结过程的机理及影响其过程的主要参数。     

A Perspective on Emerging and Future Sintering Technologies of Ceramic Materials

Novel sintering methods have emerged in the recent past years, which have raised great interest in the scientific community. Relying on electric field effects, high heating rates, the use of mechanical pressure, or hydrothermal conditions, they offer fundamental advantages compared to conventional sintering routes like minimizing the energy consumption and enhancing the process efficiency. This perspective aims at explaining these effects in a general way and presenting the status quo of using them for the processing of high-performing ceramic materials. In detail, this work focuses on flash sintering, ultrafast high-temperature sintering, spark plasma sintering, cold sintering, and photonic sintering methods based on different light sources. The specificities, potentials, and limitations of each method are compared, especially in the light of a possible industrialization.     

先进陶瓷材料固相烧结理论研究进展

系统介绍了陶瓷材料固相烧结理论的历史和研究进展,综述了用来描述烧结前期、中期和后期的烧结理论和烧结模型.目前烧结理论大多局限于烧结全程的某一阶段,且只研究某一种扩散机制起主导作用,多数理论烧结模型不能完全反映真实烧结参数,烧结单元模型的定量描述不够完善,缺乏描述烧结全程的烧结模型,且大多研究局限于基础研究,如物质的传输机制、致密化过程、气孔和晶粒生长机制.因此,建立多种扩散机制耦合作用的全期烧结模型,进一步研究烧结动力学,用计算机模拟烧结的真实条件,建立能定量描述的烧结模型,是未来烧结理论研究的方向.     

二氧化铀核燃料芯块烧结工艺的发展概况

介绍了当今世界上二氧化铀芯块的主要烧结方法,详细讨论了各种工艺方法的特点、优点及不足,提出了综合改进烧结方法的建议.并简要介绍了二氧化铀核燃料芯块的烧结理论.     

影响ZTA陶瓷微波烧结的主要工艺过程

通过对ＺＴＡ陶瓷进行微波烧结试验,了解影响陶瓷微波烧结速率的主要工艺过程,探索有关微波烧结机理;采用以ＴＥ４４４为基准模式的微波谐振腔,在混合加热模式的基础上增设辅助加热体,实现了ＺＴＡ陶瓷微波烧结; ＺＴＡ材料中ＺｒＯ_２含量越高,该材料的烧结速率越快;输入功率的提高有助于提高烧结速率;辅助加热体的老化现象降低微波烧结速率;微波烧结过程中应避免出现热剧变现象．     

现代烧结技术在难熔金属材料中的应用

微波烧结、放电等离子体烧结、选择性激光烧结作为材料烧结致密化的新技术是活化烧结和快速烧结的有机结合,它们不仅具有升温速度快、烧结时间短、抑制晶粒长大、组织结构可控等独特的优势,而且还具有生产周期短、高效节能的巨大工业应用价值和前景,已成为当今材料领域的研究热点。难熔金属材料及其合金的烧结一直是难熔材料制备和烧结领域的难题,为了进一步探索难熔金属材料及其合金的新型烧结技术,探讨了微波烧结、放电等离子体烧结、选择性激光烧结在难熔金属材料及其合金制备中的应用现状,综述了其工作原理、特点及系统组成。     

Repetitious-Hot-Pressing Technique in Hot-Pressing Process

A new pressing method was proposed for hot-pressing process. Experimental results indicated that the porosity in Al2O3/TiC/Ni/Mo (hereafter called Al2O3/TiC composite) composite compacts decreases by 6% after adopting this new technique,compared to traditional hot-pressing technique under the same sintering temperature. The flexural strength and Vicker hardness increase from 883 MPa to 980 MPa and from 16 GPa to 21.1 GPa, respectively. A theoretical model was given to analyze the densification mechanism of the composite in the process of repetitious-hot-pressing.     

脉冲电流烧结机理的研究进展

脉冲电流烧结（Ｐｕｌｓｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ,ＰＥＣＳ）是材料科学领域开发出的一种新型快速烧结技术,已广泛应用于金属与合金、结构陶瓷、氧化物超导体、复合材料、热电材料、高分子材料以及功能梯度材料的制备．本文简介脉冲电流烧结特征,结合ＰＥＣＳ烧结条件对铜粉末和氧化铝粉体致密化及显微结构影响的实验证据,就脉冲电流烧结过程和机理进行探讨．     

污泥陶粒制备工艺烧结温度影响研究

为明确陶粒制备工艺的烧成温度范围,考察焙烧机制,进行了不同温度污泥烧制页岩陶粒的实验研究。结果表明,工艺控制参数耐火度:Al2O3/+SiO2Fe2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O可以表征混合料烧成开始温度;1000℃以下烧制陶粒的孔径分布为单峰曲线,1050～1100℃烧制陶粒的孔径呈现双峰结构,焙烧机制对陶粒孔隙分布有如下影响:提高焙烧温度,峰值孔径增大,延长焙烧时间,峰值孔径相对位置增加;XRD分析表明,陶粒主要晶相为石英和蓝晶石,在1050℃以上烧结,孔分布出现双峰曲线,可能与氧化铁分解有关。