CeO_2掺杂氧化锆纳米复相陶瓷的制备及其显微组织结构分析

CeO_2和ZrO_2的掺杂可以制备出高性能的纳米复相陶瓷,这种陶瓷的相对密度高、硬度大和断裂韧性好,本课题主要研究CeO_2作为增强剂加到ZrO_2陶瓷对其陶瓷性能的影响及机理,本次实验通过改变CeO_2添加剂的含量,采用干压成型(35MPa、30s)以及无压烧结技术(1600℃、1650℃、1700℃)制得陶瓷试样,使用电子天平、维氏硬度计、SEM对其相对密度、硬度、断裂韧性和显微组织结构进行分析.从而获得高硬度和断裂韧性的纳米复相陶瓷.     

SiC掺杂SiAlON纳米复相陶瓷的制备及其显微组织结构分析

SiC掺杂SiAlON可以制备出高性能的纳米复相陶瓷.该陶瓷的相对密度高、硬度大和断裂韧性好.为了研究SiC作为增强相对SiAlON陶瓷性能的影响及机理,通过改变SiC添加剂的含量,采用干压成型(35MPa、30s)以及超高温无压烧结技术(1600℃、1650℃、1700℃)制得陶瓷试样.使用电子天平、维氏硬度计、SEM对其相对密度、硬度、断裂韧性和显微组织结构进行分析,以便今后获得高硬度和断裂韧性的纳米复相陶瓷.     

化学镀法纳米Pt/Al2O3复合陶瓷的制备及性能

目的研究Pt/Al2O3复合生物陶瓷的结构、成分及性能.方法利用化学镀法和无压烧结法制备Pt/Al2O3复合粉体和相应的块体材料,并对粉体及块体采用XRD、高分辨电子显微分析(HRTEM)、能量散射谱(EDS)、热重-差热分析(TG-DTA)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-IRIS)、微型硬度测试等技术对其形貌、结构、成分、性能进行研究.实验中化学镀Pt的原料粉是利用溶胶-凝胶方法合成的非晶Al2O3粉末.结果由溶胶-凝胶法所制备的Al2O3在1 150℃时完全转变成α-Al2O3;化学镀后平均尺寸约为20 nm的Pt纳米颗粒包覆在Al2O3表面,其烧结体的断裂韧性是Al2O3烧结体的1.65倍.结论加入金属相Pt后,有效地增加了Al2O3的断裂韧性,由于金属Pt颗粒包覆在Al2O3表面,增加了其束缚能,阻碍了Al2O3陶瓷颗粒在高温烧结过程中的长大,这样可以获得纳米金属/陶瓷复合材料.     

Al2O3/SiC纳米复相陶瓷断裂韧性的研究

采用平均粒径为20 nm和150 nm的SiC粉作为增强相，基体粉为亚微米的Al₂O₃粉(美国)，在1 550～1 750 ℃无压烧结，制备了Al₂O₃/SiC纳米复相陶瓷并对其显微结构和断裂韧性之间的关系进行了研究.结果表明，当采用20 nm SiC粉作为强化相，加入量为3%时，断裂韧性从3.0 MPa·m^1/2提高到6.67 MPa·m^1/2，增加122.5%，材料的相对密度达到98.7%以上.利用SEM观察其显微组织，发现组织中若干个细小的晶粒组成一个单元体，单元体内各晶粒之间结合牢固，这种微观结构有利于Al₂O₃/SiC纳米复相陶瓷韧性的提高.而细晶增韧是重要增韧机理之一.     

纳米Ni_3Al/Al_2O_3复合陶瓷的制备及性能

利用氢电弧等离子体法制备了纳米Ni3Al金属间化合物,并以此为弥散相,以氧化铝为基体,采用热压烧结工艺在1 450℃下制得纳米Ni3Al/Al2O3复合陶瓷,并研究其力学性能和微观结构。结果表明:加入纳米Ni3Al的复合陶瓷断裂韧性比纯氧化铝陶瓷有了明显提高,当加入质量分数5%纳米Ni3Al时,断裂韧性最高达12.1 MPa.m1/2。利用扫描电子显微镜观察试样的断口形貌,分析陶瓷的微观结构发现:随着纳米Ni3Al含量的增加,片状晶数量逐渐降低,说明纳米Ni3Al质量分数的加入抑制了片晶的生长。     

圆柱形微波多模烧结腔烧结Al2O3陶瓷的性能

应用微波加热技术进行高纯Al2O3陶瓷烧结是一种理想的选择.本文使用一种新型的圆柱形微波多模烧结腔体进行了Al2O3陶瓷的烧结研究,该设备可在短时间内达到较高的烧结温度,并能实现坯体的整体烧结.分别对纯Al2O3粉体和Al2O3/MgO混合粉体进行了烧结实验,结果表明,添加MgO作为助烧剂烧结得到的陶瓷试样的相对密度高于纯Al2O3粉体烧结得到的陶瓷试样,在1 700℃下保温40 min,其相对密度可以达到理论密度的97.8%,维氏硬度达22.3 HV/GPa.从SEM图中可观察到试样微观结构良好,晶粒大小均匀,致密化程度高.     

圆柱形微波多模烧结腔烧结Al_2O_3陶瓷的性能

应用微波加热技术进行高纯Al2O3陶瓷烧结是一种理想的选择.本文使用一种新型的圆柱形微波多模烧结腔体进行了Al2O3陶瓷的烧结研究,该设备可在短时间内达到较高的烧结温度,并能实现坯体的整体烧结.分别对纯Al2O3粉体和Al2O3/MgO混合粉体进行了烧结实验,结果表明,添加MgO作为助烧剂烧结得到的陶瓷试样的相对密度高于纯Al2O3粉体烧结得到的陶瓷试样,在1 700℃下保温40 min,其相对密度可以达到理论密度的97.8%,维氏硬度达22.3 HV/GPa.从SEM图中可观察到试样微观结构良好,晶粒大小均匀,致密化程度高.     

Al2O3/(W, Ti)C纳米复合陶瓷材料的力学性能与强韧化机理

采用纳米和亚微米级的α-Al2O3,以及微米级的(W,Ti)C粉体为原料,制备了Al2O3/(W,Ti)C纳米复合陶瓷材料.在基体Al2O3含有体积分数为11%的纳米Al2O3时复合材料的抗弯强度和断裂韧性达到最优,其抗弯强度、断裂韧性和硬度分别为840 MPa,6.55 MPa·m1/2和20.1 GPa.TEM实验表明,纳米颗粒的加入明显抑止了基体晶粒的长大,形成了典型的骨架结构,材料的断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂的混合.内晶型和晶间型第二相颗粒产生的残余应力场、断裂模式的改变和晶粒细化强化促进了复合材料抗弯强度和断裂韧性的提高.     

LiNbO3/Al2O3复合材料的制备及其力学性能

为了研究铁电相LiNbO3对Al2O3陶瓷材料结构及其力学性能的影响,以Al2O3 Nb2O5 和LiCO3为主要原料,分别通过高温固相法和热压烧结法,制备LiNbO3/Al2O3复合材料.对制备的复合材料进行物相分析,抗折强度的测试以及显微形貌观察.结果发现：LiNbO3的加入有利于促进Al2O3的烧结,降低了Al2O3陶瓷的烧结温度.当烧结温度超过1 200℃时,复合材料的主晶相仍然为LiNbO3和Al2O3,但由于少量Li元素挥发,生成物相LiNb3O8.在1 200℃保温3h,通过高温固相法烧结,5vol％ LiNbO3/95vol％ Al2O3复合材料的抗弯强度达到了最高,为162.34MPa.在1 300℃,150MPa（保温保压1h）热压烧结制备的15 vol％ LiNbO3/85 vol％ Al2O3复合材料致密度为92.82％,其抗弯强度和断裂韧性分别为393.94 MPa和2.38 MPa· m1/2.该复合材料中的LiNbO3晶粒出现了非180°畴结构,这种电畴结构有利于改善材料的力学性能.     

复合稀土掺杂对β-Sialon陶瓷组织与力学性能影响

分别以Y2O3+Ce2O3,Y2O3+La2O3和Y2O3+Nd2O3复合稀土作为烧结助剂,采用无压烧结工艺制备β-Sialon陶瓷.通过对三组陶瓷试样的抗弯强度和断裂韧的测试,并结合扫描电镜(SEM)和XRD进行了分析,结果表明:烧结温度1 750℃、0.1MPa N2、保温1h的条件下,其中质量分数为52.64%α-Si3N4+9.4%AlN+31.96%Al2O3+3%Y2O3+3%La2O3的β-Sialon陶瓷,其抗弯强度、断裂韧性和相对密度最高分别为483.2MPa、5.3MPa·m1/2和94.12%,且其显微结构较均匀晶粒发育较完全.     

三元稀土固体超强酸催化剂S_2O_8~(2-)/Nd_2O_3-ZrO_2-Al_2O_3的制备与表征

通过正交试验优化了三元稀土固体超强酸催化剂S2O2-8/Nd2O3-ZrO2-Al2O3的制备条件,最优条件为:陈化温度为-15℃,浸渍液浓度为1.5mol/L,焙烧温度为500℃.经过红外光谱法、X射线衍射法、透射电镜法对制备的催化剂进行了表征,结果表明:SO2-4与催化剂表面形成的是桥式双配位,而且拥有高催化性能;催化剂表面还呈现晶态结构,确定为表面催化;该催化剂其平均粒径小于17nm,处于纳米尺度.     

Eu3+在ZnO-BaO-La2O3-B2O3玻璃中的发光性能研究

用高温固相熔融法合成了在ZnO-BaO-La2O3-B2O3中掺杂Eu^3 发射红光的玻璃体（MBE）。对样品进行了IR谱测试，并对其激光发谱和发射光谱进行分析结果表明：在基质的BO3结构中O^2-Eu^3 的CT带位于295nm ,Eu^3 的强发射峰来自^5D0 →^7F1和^5D0→^7F2跃迁，．即存在磁偶极和电偶极两种跃迁。用扫描电镜观察 了玻璃的横断面。     

溶胶-凝胶法制备Al2O3-CeO2-Y2O3复合防护涂层

采用溶胶-凝胶技术在SUS304不锈钢表面制备Al2O3-CeO2-Y2O3复合涂层.SEM,EDS和XRD分析表明,当增稠剂的用量为5％时,获得的复合氧化物涂层致密、无裂纹.采用Solartron 1287和Solartron 1260电化学工作站对涂层耐腐蚀性能进行分析,结果表明,与基体相比复合氧化膜具有更高的耐腐蚀性.     

Luminescent properties of BaO-La_2O_3-B_2O_3 glasses with dopant

1　INTRODUCTIONResearcheshaveconfirmedthatonlyblueandredcomponentsofsunlightcanbeefficientlyabsorbedbychlorophyllmolecules[14 ] .Thereforealargeportionofsolarenergy ,particularlytheultravioletandgreencomponentsofsunlightcannotbeuseddirectlybygreenplants .A possiblewaytoincreasetheproduc tivityofgreenplantsistoconvertultravioletorgreencomponentofsunlightintoblueorredlight ,whichisbecomingmoreandmoreimportantwiththeincreaseofworld population .Thereisevidencethatthegreenhousemadeoftheplastic…     

Preparation and Characterization of Fe2O3/Al2O3 Nano-composites

Al2O3/Fe2O3 nano-composites were prepared by sol-gel route. The effect of Fe2O3content on the structure, grain size and characterization of the composite were investigated through X-ray diffraction and Mssbauer spectrum. The X-ray diffraction results show that Al2O3/Fe2O3 nano-composites with the Fe2O3content of 40 wt% can be obtained after heat-treated at 900 ℃. The Mssbauer effect results show that all samples exhibit clear super-paramagnetic phenomenon. Particles grow and defects reduce with the increasing of Fe2O3content and some α-Fe2O3stay magnetic order.     

B2O3对锂铝硅系统微晶玻璃结构性能的影响

采用差热分析(DTA),X-ray衍射分析(XRD),扫描电镜分析(SEM)等手段研究热处理制度对锂铝硅透明微晶玻璃热膨胀系数的影响。结果表明,随B2O3含量的增加,玻璃的熔化温度降低,熔化质量提高。经处理后的微晶玻璃样品,随B2O3含量的增加,透明性变差。当B2O3的含量超过3%时,出现比较严重的分相现象。微晶玻璃的主晶相为LixAlxSi1-xO2固溶体。     

La2O3-Gd2O3-Mo次级发射材料研究

采用粉末冶金方法制备了新型La2O3-Gd2O3-Mo次级发射材料. 测试了其次级发射性能. 实验结果表明,在钼中加入稀土氧化物可以具有很好的次级发射性能,其次级发射性能与激活温度密切相关. 经过1360℃的激活处理后,该材料的最大次级发射系数可达2.65,超过了材料使用要求的2.0的发射水平.     

P2O5-B2O3-R2O-MO-Al2O3系统玻璃物化性质的研究

以Yb^3 -Er^3 共掺的P2O5-B2O3-R2O-MO-Al2O3(R=Li，Na，K；M=Zn，Ca，Sr，Ba)系统玻璃为研究对象，分别分析了改变B2O3，的含量，以及加入不同种类的碱金属和碱土金属氧化物对玻璃的物理化学性质的影响。研究结果表明，当B2O3的含量增加，玻璃的Tg，Tf上升，热膨胀系数下降；随着修饰体阳离子半径减小，玻璃的溶解速率下降，化学稳定性变好。     

Crystallization Mechanism of Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-F Glass Containing Cr2O3

The effect of Cr2O3 on the nucleation and crystallization of Na2O-CaO-Al2O3-SiO2-F- glass has been investigated by means of ESR(Electron Spin Resonance), SEM(Scanning Electron Microscope), EDS(Energy Dispersive Specrometer) and so on. Computer pattern recognition is applied to optimize the heat-treatment schedules. The experimental results show that the base glass containing more than 1 .5 % (mass fraction) Cr2O3 can be nucleated internally and converted to spheroidal crystal glass materials. The spheroidal crystal consisted of fibrous wollastonite crystals radiating from a center. The residual glass phase filled in the interstices between the fibers and between the spherulites. During heat treatment process, the valence states ofchromium changed from Cr6- to Cr3-, and the Cr-spinel solidsolution [CaCr2O4] precipitated followed this valence change. At the primary stage of crystallization, the Cr-spinel could act as a nucleating center on which the principal or}stalline phase β-CaSiO3 grew epitaxially.     

Bi2O3-B2O3-TiO2系统玻璃的形成能力研究

采用传统的玻璃熔融方法,研究了Bi2O3-B2O3-TiO2-RmOn四元系统的玻璃形成区(RmOn分别为La2O3、Sb2O3、ZrO2、SiO2和Nb2O5氧化物),给出了上述四元系统的玻璃形成范围.研究发现Bi2O3-B2O3-TiO2-La2O3系统的玻璃形成范围最大,当TiO2的摩尔含量超过25%时,上述五个系统均不能形成玻璃.分别熔制了摩尔分数55Bi2O3-35B2O3-5TiO2-5RmOn的玻璃(RmOn分别为 La2O3、Sb2O3、ZrO2、SiO2和Nb2O5),测定了其红外吸收光谱、密度ρ、转变温度Tg、析晶开始温度Tx.初步研究结果表明Bi2O3-B2O3-TiO2-La2O3系统可作为具有性能优良非线性光学玻璃和光纤的理想基质材料.