放电等离子体烧结下Nb掺杂量对TiO2陶瓷靶材性能的影响

采用放电等离子体(SPS)烧结制备了Nb掺杂TiO2(NTO)陶瓷靶材,运用X射线衍射分析、扫描电子显微镜、四探针测试仪等对NTO陶瓷靶材样品的各性能进行表征.研究了在1100℃下不同Nb掺杂量对NTO陶瓷靶材相对密度、抗弯强度、电阻率、表面形貌与微观结构等性能的影响.实验结果表明:不同Nb掺杂量对NTO陶瓷靶材的性能有显著的影响,在1100℃烧结的NTO陶瓷靶材样品,随着Nb掺杂量的升高,相对密度、抗弯强度和电阻率先增大后逐渐降低,在5wt％掺杂量处均达到了最大值,且此时结晶完好、晶粒大小分布均匀.综合而言,5wt％Nb掺杂量的NTO陶瓷靶材的各项性能表现最优,其电阻率为13.23 mΩ·cm,抗弯强度为139.1 MPa,相对密度达到99.9％.     

钛酸铋陶瓷靶材的热压烧结

纯相、高致密度、结晶良好的陶瓷靶材是物理气相沉积薄膜的前提.采用热压烧结方法制备钛酸铋(Bi4Ti3O12)陶瓷靶材,重点研究了制备工艺对靶材的物相、微观结构和致密度的影响.以Bi2O3和TiO2微粉为原料,采用固相反应法,在800℃合成出纯相的Bi4Ti3O12粉体;加入过量3wt%的Bi2O3,可以有效防止烧结过程中因Bi挥发所产生的杂相,得到纯相的Bi4Ti3O12陶瓷;采用热压烧结方法,进一步实现了Bi4Ti3O12粉体的致密烧结,确定了适宜的制备条件为850℃,30MPa,2b,在该条件下制备的Bi4Ti3O12陶瓷致密度达到99%,晶粒呈片层状,大小约2-4μm,可满足靶材制备薄膜的需求.     

V2O5掺杂对(Bi1.5Zn1.0Nb1.5)O7介质陶瓷性能的影响

采用传统的固相反应法制备陶瓷试样,借助XRD,SEM和LCR测试仪,研究了V2O5掺杂对(Bi1.5Zn1.0Nb1.5)O7介质陶瓷的烧结特性和介电性能的影响.结果表明,掺杂适量V2O5后试样的烧结温度明显降低,相结构仍为立方焦绿石单相,且具有良好的介电性能:介电常数(εr)为135～154,介电损耗(tan δ)为0.0033～0.0007,频率温度系数(τf)为-442～-387(2MHz).     

常压烧结制备氧化钨陶瓷靶材的致密化研究

采用常压固相烧结工艺,制备出高纯度、高致密度的氧化钨靶材。考察了粉体粒度、成型压强、烧结温度和保温时间等对靶材致密度的影响。测试结果表明,以粒度0.27μm的粉体为原料,成型压强为60MPa,烧结温度为1200℃,保温时间为1h的条件下,可以制备出高致密度的氧化钨靶材,其组成为高纯的单斜晶相。     

高纯致密氧化钨陶瓷靶材的氧气气氛烧结研究

采用常压固相烧结工艺,在氧气气氛下,制备出高纯度、高致密度的氧化钨靶材。运用高温显微镜和SEM等多种技术手段确认了制备致密氧化钨靶材的合理烧结温度为1210℃左右。XRF和XRD测试表明所制备的氧化钨靶材为高纯的单斜晶相。氧气气氛可以抑制高温下氧化钨的失氧,是制备黄色氧化钨靶材的重要条件。     

掺杂对ZnO压敏陶瓷电性能的影响及其应用

ZnO压敏陶瓷具有优良的电流-电压非线性和冲击能量吸收能力、低漏电流和低成本,广泛用于电力系统和电子线路等领域。介绍了掺杂改性对ZnO压敏陶瓷电性能的影响,最后介绍了ZnO压敏陶瓷的应用。     

铝和硼共掺杂ZnO陶瓷的制备、表征和性能研究

本文首先采用传统的无压烧结工艺制备了高密度导电的铝和硼共掺杂ZnO陶瓷（ABZO）,采用相似的工艺合成了单掺铝的ZnO陶瓷（AZO）,并对两种方法制备的样品进行了表征。研究了陶瓷的致密化行为、晶体结构、形貌、成分和电性能。结果表明,AZO陶瓷仅在1350℃烧结4h时获得相对密度最高为99.01%的陶瓷,但由于陶瓷中形成的绝缘ZnAl₂O₄相增多,电导率下降。而在1100℃时,ABZO陶瓷达到了98.84%的最大相对密度,比AZO陶瓷低250℃。随着烧结温度的升高和绝缘ZnAl₂O₄相的增加,ABZO陶瓷的电导率显著提高。     

ZnO压敏陶瓷导电机理的发展与掺杂氧化物的作用

近20年来，有关ZnO压敏陶瓷研究方面的报道很多，本文从ZnO压敏陶瓷的导电机理及掺杂氧化物的作用方面进行了综合评述。     

镁掺杂对ZnO—Al2O3系陶瓷性能的影响

运用回归技术并结合ＳＥＭ的测试结果,对影响ＺｎＯ－Ａｌ２Ｏ３系陶瓷电阻及电阻温度特性的线性化机制进行了探讨。研究表明,Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ的掺杂及烧成工艺均对材料的电阻率和电阻温度系数有较为明显的影响,镁掺杂对材料的电子激活能有较大的影响。当材料的电子能值较低时,通过回归发现其阻温特性具有较好的线怀,符合麦克荣林公式近似。     

Nb2O5掺杂对BaTiO3陶瓷介电常数的影响

BaTiO3陶瓷以其优异的铁电、压电和绝缘性能广泛应用于体积小、容量大的电子器件材料,但其在一定的工作温度区间介电常数却呈现不稳定变化。对其常用的改性方法进行了分类和阐述,同时对Nb2O5掺杂改性对BaTiO3陶瓷介电性能的影响作了简单介绍,最后讨论了Nb2O5在多层陶瓷电容器制备领域的应用和重要性。     

ZnO对烧结法微晶玻璃装饰板材烧结、析晶性能的影响研究

研究了ZnO含量对微晶玻璃烧结，析晶性能的影响。讨论了ZnO含量变化和抗折强度的关系，提出了较佳的ZnO含量范围。     

陶瓷电容器的制备工艺概述

简介了新型陶瓷电容器的优点、功能、类型和发展现状及表面层陶瓷电容器、表面层型陶瓷电容器和晶界型陶瓷电容器的产生机理和区别，和影响陶瓷电容器性能的诸多因素，如显微结构、掺杂元素和包覆改性等；回顾了国内外陶瓷电容器的烧成工艺发展历史，如高温一次烧成、低温一次烧成、独石法和激光辐射法等；展望了陶瓷电容器在21世纪的研究和应用前景。     

Preparation of high density ZnO ceramics by the Cold Sintering Process

High-density ZnO ceramics were prepared by a Two-Step Cold Sintering Process (TS-CSP) at an ultralow-temperature. The densification process of ZnO ceramics was demonstrated by TS-CSP. And the density, microstructure and electrical properties of the ZnO ceramics were investigated. The results indicate that most of the crystallization of ZnO ceramic can be completed in the first step of sintered at 150 °C/200 MPa for 30 min, with a relative density approaching 97.36%. This relative density was further improved to 99.43% after the second sintering step was deployed at 200 °C/200 MPa for 30 min, which displayed an average grains size of 1.5 μm and resistivity of 0.125 Ω cm. This work demonstrated an effective method to reduce CSP temperature and pressure in the production of high-performance ZnO ceramics.     

基于成型用Al2O3陶瓷膏体浆料的配制与分析

本文选择陶瓷含量固定,以pH值、粘结剂、分散剂这三个因素做正交实验,通过粘度测试、粒度、密度分析和扫描电镜观察,对氧化铝陶瓷膏体浆料的配制进行研究,结果表明,注射成型用氧化铝陶瓷膏体浆料,固相粉末的粒度要小于10μm,粘度要不大于1Pa·s,混合要均匀,浆料里不能存在可见的气泡和固体添加剂.采用成分为氧化铝粉末50％,聚乙二醇1％,丙三醇4％,六偏磷酸钠0.175％,卡拉胶6％,去离子水38.825％的酸性浆料,能够获得良好的挤压成型性,且得到的生坯组织均匀.     

Fabrication and characterization of Nb2O5-doped 3Y-TZP materials sintered by microwave technology

The purpose of this research is focused on the manufacture and characterization of a partially stabilized zirconia ceramic with 3 mol% of Yttria and doped with .5 and 1.5 mol% of Nb₂O₅ to analyze the influence of doping, with the purpose of improving the properties before hydrothermal degradation. In the first instance, the microwave sintering process was used for the consolidation of this material, then the physical and mechanical properties were characterized. Together, the results obtained by the conventional sintering process were compared. A low hydrothermal degradation study (LTD) is presented at low temperatures in which possible changes in the mechanical properties of the ceramic materials are analyzed and its influence on the phase transformation that zirconia may present is observed. The mechanical properties were evaluated through hardness, fracture toughness, and Young's modulus tests. Likewise, their density was analyzed, and microstructure was characterized by FESEM. It was found that the microwave-sintered samples at 1200°C exhibited superior properties of toughness than even samples sintered by conventional methods at higher temperatures (1400°C). The sample of 3Y-TZP with 1.5 mol% Nb₂O₅ sintered by microwave with <.2% of porosity achieved a maximum fracture toughness value around 40% higher than the dense monolithic 3Y-TZP material.     

无压烧结Al2O3/ZrSiO4复相陶瓷的研究

以Al2O3颗粒为增强体,MgO-Y2O3为烧结助剂,采用无压烧结方法,在组分优化的基础上,制备的锆英石基复相陶瓷室温抗弯强度和断裂韧性分别可达371 MPa和3.4 MPa·m1/2;采用XRD、SEM分析样品的相组成和显微结构,结果显示:确定ZrSiO4为主要晶相,另外还有少量Al2O3和ZrO2的存在;确定复相陶瓷的强韧化是由Al2O3颗粒引发的裂纹偏转、微裂纹增韧和由ZrSiO4分解而来的ZrO2相变增韧共同作用而实现的,断裂方式主要为穿晶断裂.     

TiSi2提高TiB2陶瓷烧结致密性机理研究

以TiSi2作为烧结助剂,采用热压烧结制备了TiB2陶瓷.对烧结试样进行了XRD、SEM与EDS分析,对TiB2-x％ TiSi2系统进行了热力学计算分析,探讨了TiSi2促进TiB2陶瓷低温烧结致密的机理.结果表明:添加6.0wt％TiSi2作为烧结助剂,可以使TiB2陶瓷在1650℃热压烧结致密.TiSi2促进TiB2陶瓷烧结致密机理为:一是TiSi2熔点低于烧结温度,通过液相传质提高了烧结速率;二是通过高温烧结反应,形成了高熔点的Ti5Si3相以及SiO2玻璃相,SiO2以玻璃相的形式填充气孔并促进液相传质,使坯体致密.     

磷酸锆基陶瓷材料的制备与性能研究

利用共沉淀法制备了磷酸锆，用差热分析法（DTA）研究了Zr2P2O7的热稳定性情况，并进一步研究了烧结助剂的量、烧结温度等对其性能的影响。     

Mn2+、Nb5+共掺BaTiO3陶瓷的制备及压电性能的研究

本文采用改进的固相反应法,制备了施主杂质Nb5 和受主杂质Mn2 共掺的BaTiO3陶瓷。按不同Nb5 、Mn2 的掺杂量,分别在1180℃、1210℃、1250℃、1280℃温度下煅烧。实验结果表明:当烧结温度为1250℃、掺杂量为0.05mol%时,制得的试样性能较好。     

一种低密度陶粒压裂支撑剂的制备及性能研究

本文以三级铝矾土和砂土为主要原料,在1440～1520℃高温下,制备了性能优良的低密度陶粒支撑剂,研究了烧结温度对其物相形貌、物理性能的影响.其结果表明:烧成温度在1500℃时,制备的试样主要物相为莫来石和石英,体密度为1.35 g/cm3,视密度为2.78 g/cm3,35 MPa闭合压力下的破碎率为9.47％.符合国标,适合闭合压力高于浅井油气井的应用.