放电等离子低温烧结h-BN-SiC复相陶瓷的结构与力学性能

以纳米h-BN和Si C粉为原料、B2O3为烧结助剂,利用放电等离子烧结(SPS)制备h-BN-Si C复相陶瓷,研究了烧结压力(20~50 MPa)对h-BN-Si C复相陶瓷结构与力学性能的影响。结果表明:在不同烧结压力下,h-BN-Si C复相陶瓷中h-BN晶粒的c轴倾向于平行压力方向,增大烧结压力能够提高复相陶瓷的致密化和力学性能,但较大的烧结压力(40 MPa)降低了c轴倾向于平行压力方向的取向度和断裂韧性。在40 MPa烧结压力时获得了较佳的综合性能,复相陶瓷的相对密度、抗弯强度和断裂韧性分别达到98%、289.2 MPa和3.45 MPa·m1/2,比同条件制备的纯h-BN陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别提高了约138.4%和64.3%。复相陶瓷断裂为典型的沿晶断裂模式,微裂纹及裂纹偏转提高了复相陶瓷的断裂韧性。     

钙钛矿结构织构化无铅压电陶瓷的研究EI北大核心CSCD

综述了反应模板晶粒生长(RTGG)技术和模板晶粒生长(TGG)技术在钙钛矿结构织构陶瓷中的应用,探讨了利用TGG技术制备具有<001>取向织构陶瓷的生长机制,并对模板和基料的选择进行了说明:1)模板应选择与基料具有相同晶体结构且晶格失配小于15%的非等轴化学性能随温度变化稳定的片状单晶体;2)从动力学角度分析了TGG过程,基料颗粒越细小,模板形核和取向晶粒生长的驱动力越大。评述了3种具有钙钛矿结构无铅压电织构陶瓷体系(铌酸钾钠基、钛酸钡基、钛酸铋钾钠基)的织构化研究现状和织构陶瓷特点,特别是压电性能改善的途径,并展望了3类具有钙钛矿结构无铅压电陶瓷织构化的发展方向及前景。     

钙钛矿结构织构化无铅压电陶瓷的研究

综述了反应模板晶粒生长(RTGG)技术和模板晶粒生长(TGG)技术在钙钛矿结构织构陶瓷中的应用,探讨了利用TGG技术制备具有001取向织构陶瓷的生长机制,并对模板和基料的选择进行了说明:1)模板应选择与基料具有相同晶体结构且晶格失配小于15%的非等轴化学性能随温度变化稳定的片状单晶体;2)从动力学角度分析了TGG过程,基料颗粒越细小,模板形核和取向晶粒生长的驱动力越大。评述了3种具有钙钛矿结构无铅压电织构陶瓷体系(铌酸钾钠基、钛酸钡基、钛酸铋钾钠基)的织构化研究现状和织构陶瓷特点,特别是压电性能改善的途径,并展望了3类具有钙钛矿结构无铅压电陶瓷织构化的发展方向及前景。     

Pr_2Ti_2O_7织构陶瓷的等离子活化烧结（英文）

采用等离子活化烧结技术,制备了具有(100)择优取向的钛酸镨(Pr_2Ti_2O_7)织构陶瓷,研究了烧结工艺对其显微结构、织构化及铁电性能的影响。结果表明:经过两步等离子活化烧结后,Pr_2Ti_2O_7晶粒呈片层状平行于样品表面规则排列,沿(100)晶面取向生长,其织构度因子为0.72且结构致密,外观完整规则。该织构化陶瓷具有较强的铁电各向异性,沿平行于(100)晶面生长方向具有更高的剩余极化强度。     

模板晶粒生长技术制备织构化SrBi2Nb2O9陶瓷

以熔盐法合成各向异性的片状单相SrBi2Nb2O9(SBN)陶瓷粉体作为模板,采用模板晶粒生长(templated grain growth,TGG)技术制得织构化SBN陶瓷.研究结果表明:随着烧结温度的升高和模板数量的增加,其晶粒取向率升高.当模板数量(质量分数)为20%时,在1 300 ℃烧结3 h可获得晶粒取向率为0.86的织构化SBN陶瓷.同时,TGG技术制得的织构化SBN陶瓷的相对体积密度在烧结温度低于1 300 ℃时,随烧结温度的升高而升高;在1 300 ℃时为91.22%;在高于1 300 ℃时开始下降.     

织构化无铅压电陶瓷体系及制备工艺研究进展

随着环境友好型材料的提出和可持续发展的要求,各个领域对于无铅压电材料的需求越来越大,高性能无铅压电陶瓷的研究与开发成为国内外压电材料研究的热点。研究表明,在某一极化方向拥有高度晶粒取向(高织构度)的压电陶瓷表现出的压电性能大幅优于非织构化陶瓷,如何将无规则排列的陶瓷晶粒定向排列形成织构陶瓷,是近些年的研究热点与难点。该综述主要介绍了目前研究广泛的几种主要的无铅压电陶瓷体系:铌酸钠钾(KNN)基陶瓷、钛酸钡(BT)基陶瓷、钛酸铋钠(BNT)基陶瓷、铋层状陶瓷以及钨青铜结构陶瓷,并综述了无铅压电陶瓷的主要制备技术,着重介绍了晶粒定向技术的相关进展:热处理技术、定向凝固技术、磁场定向技术、模板晶粒生长(TGG)技术、反应模板晶粒生长(RTGG)技术以及多层晶粒生长(MLGG)技术。同时,综述了多种织构化成型工艺:干压成型、丝网成型、轧膜成型、挤出成型、热锻成型以及流延成型。     

Microstructure and Mechanical Properties of Y-SiAlON/BaSi2Al2O8 Composite Ceramics

以 α-Si3N4粉、Al2O3粉、AlN 粉、Y2O3粉和 BaSi2Al2O8（BAS）粉为原料,采用热压烧结技术制备 Y-SiAlON/BAS 复合陶瓷,研究了 BAS 含量对复合陶瓷相组成、微观结构及力学性能的影响。结果表明：所制备的材料均接近完全致密（致密度〉99%）,且生成了长棒状 SiAlON 晶粒,随 BAS添加量增加,α-SiAlON 含量减少,β-SiAlON 含量增加,材料硬度急剧下降,断裂韧性和弹性模量略有降低,添加 10% （质量分数）BAS 的 Y-SiAlON陶瓷具有最高的抗弯强度（775.5MPa）。长棒状 SiAlON 晶粒的拔出及裂纹偏转是 Y-SiAlON/BAS 复合陶瓷的主要增韧机制。     

Y-SiAlON/BaSi_2Al_2O_8复合陶瓷的微观结构与力学性能

以α-Si3N4粉、Al2O3粉、AlN粉、Y2O3粉和BaSi2Al2O8(BAS)粉为原料,采用热压烧结技术制备Y-SiAlON/BAS复合陶瓷,研究了BAS含量对复合陶瓷相组成、微观结构及力学性能的影响。结果表明:所制备的材料均接近完全致密(致密度99%),且生成了长棒状SiAlON晶粒,随BAS添加量增加,α-SiAlON含量减少,β-SiAlON含量增加,材料硬度急剧下降,断裂韧性和弹性模量略有降低,添加10%(质量分数)BAS的Y-SiAlON陶瓷具有最高的抗弯强度(775.5MPa)。长棒状SiAlON晶粒的拔出及裂纹偏转是Y-SiAlON/BAS复合陶瓷的主要增韧机制。     

固相烧结法制备织构化YBa_2Cu_3O_(7-δ)陶瓷超导体

本文叙述用常规的陶瓷制备工艺获得取向度≥90％的高度整体织构的YBa_2Cu_3O_(7-δ)陶瓷超导体的方法,并详细讨论了预烧、成型、烧结等工艺条件对试样织构化程度的影响。发现预烧条件对织构化程度的影响最为重要。通过充足的预烧获得尺寸大、结晶完整的板状YBa_2Cu_3O_(7δ)晶粒是取得高织构程度的关键。     

204树脂对纤维素短纤维/橡胶复合材料性能的影响

研究204树脂填充的纤维素短纤维／橡胶复合材料（SFRC）的混炼特性、物理性能、耐磨性能和压缩疲劳性能。结果表明，随着短纤维用量的增大，SFRC混炼最大功率、排腔温度和门尼粘度均提高；短纤维沿与压延方向平行方向即轮胎周向（P向）取向SFRC的综台物理性能较优，短纤维P取向SFRC的耐磨性能下降，沿与压延平面垂直方向即轮胎径向取向SFRC的耐磨性能稍有提高；短纤维用量和取向对SFRC压缩疲劳温升影响不明显。加入204树脂后．SFRC混炼最大功率和排胶温度升高，门尼粘度降低；拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和硬度提高，拉断伸长率和回弹值下降；耐磨性能下降；压缩疲劳温升略有提高。     

振荡压力对高性能氮化硅陶瓷烧结致密化的影响EI北大核心CSCD

采用新型振荡压力烧结技术制备高性能氮化硅陶瓷,并对比热压烧结技术,研究了不同工艺下氮化硅陶瓷的致密度、物相、晶粒尺寸、微观形貌及力学性能变化规律,分析了振荡压力对氮化硅陶瓷的致密化作用.结果表明:振荡压力烧结工艺下氮化硅陶瓷实现了α相到β相的物相完全转变,相对密度达到了99.82%;对比热压烧结工艺,振荡压力作用下氮化硅陶瓷的晶粒尺寸明显增加,晶粒平均长径比由3.79增加到4.86,弯曲强度、硬度及断裂韧性分别提高到1333 MPa、16.2 GPa、12.1 MPa·m^(1/2),断裂表面能也明显提高.OPS试样晶粒表面观察到了明显的形变条纹和位错运动区域.振荡压力的引入提高了致密化速率和晶粒的生长驱动力,且能够促进氮化硅在致密化过程中塑性形变的产生,有效加快了烧结致密化进程.     

射频溅射ZnO压电薄膜择优取向度和离散因子的X射线测定法

性能优良的ZnO压电薄膜要求其多晶聚集体晶粒的c轴取向度高、离散角小、平均c轴偏差角小等。本文指出现行文献中这些参数测定方法和概念的不当之处,并提出ZnO压电薄膜若干重要的晶体结构评价参数(择优取向度f和比取向度f_εd)、离散角δ和离散度△,平均c轴偏差角γ及方位、晶粒度D、残余应力σ)的X射线测定方法。     

SrBi_2Nb_2O_9织构陶瓷各向异性的电性能

以熔盐法制备的片状SrBi2Nb2O9晶粒为模板晶粒,固相法制各的SrBi2Nb2O9为基体粉料,采用模板晶粒生长技术和流延法制备了SrBi2Nb2O9织构陶瓷.研究了SrBi2Nb2O9织构陶瓷沿a-b平面方向和c方向的介电、压电及铁电性能,发现SrBi2Nb2O9织构陶瓷的性能呈现出显著的各向异性,其a-b平面方向的介电常数ε33T/ε0达186,tanδ仅有0.003,压电常数d33=13pC/N,剩余极化强度Pr=10.3iμC/cm2,矫顽场强Ec=4.6kV/mm,均明显优于C方向的电性能.     

氧化锆层状复合陶瓷成型和烧结特性

由不同成型方法,单面或双面加压,制备了氧化锆层状复合陶瓷,研究了制备方法和工艺参数,如：加压压力、时间,对生坯密度的影响.探讨了生坯密度与烧结收缩之间的相关性.研究结果表明：选取成型压力在250 MPa左右,双向加压方式,可以获得沿x,y,z轴方向收缩较一致的层状陶瓷制品.引入评价不同方向的烧结收缩变化参数k（=a/b,a和b分别为沿x,y和z方向的烧结收缩率）,kxy,kz,当kxy=kz=1时,表示烧结过程基本完成,坯体中颗粒已达到致密化状态;当kxy-1/kz^2=0或接近于0时,表示沿x,y轴和z轴方向的烧结收缩基本无差别,是一种最佳的层状陶瓷烧结状态.     

振荡压力烧结氮化硅陶瓷微观形貌及其力学性能EI北大核心CSCD

在氮化硅粉料中引入Al2O3、Y2O3和TiC,采用振荡压力烧结技术制备氮化硅陶瓷材料。研究了不同温度(1700、1725、1750、1775℃)氮化硅的微观形貌、晶粒尺寸的变化及其对氮化硅力学性能的影响。探讨了第二相TiC的加入对粉体致密化及界面结合性能的影响。结果表明:在振荡压力烧结工艺下氮化硅陶瓷在1725℃时即可达到完全致密化并获得高的抗弯强度与硬度,其抗弯强度、Vickers硬度值分别为(1421±59)MPa和(16.1±0.3)GPa。试样晶粒的长径比同样是随着温度的升高先增大后降低,其中,晶粒长径比最大的是1725℃烧结的试样,当温度继续升高至1775℃时,晶粒的长径比下降明显,晶粒粗化。氮化硅的抗弯强度与硬度在温度高于1725℃时开始也随着长径比下降而减小。     

片状模板对电泳沉积制备织构化氧化铝的影响

本文研究不同片状氧化铝模板含量和形态对电泳沉积方法制备织构化氧化铝陶瓷的影响.结果表明,不同形态片状模板的加入都会使氧化铝的密度下降,并且模板含量增加越多,密度下降也越大.在加入量超过6％后能制备出具有一定取向的氧化铝陶瓷,但加入量进一步提高时,由于堆积密度的下降,晶粒尺寸也有所下降.不同形态的片状模板对织构化形成的影响较大,径厚比越低的模板越有利于致密化的提高,但是径厚比较大的模板更有利于织构化结构的形成.     

层状强界面硼化锆陶瓷高温力学性能的研究

强界面硼化锆陶瓷在高温下具有优良的性能,在较高的温度下具有足够高的强度以及抗氧化性能,是一种性能优异的高温陶瓷材料,可广泛应用于可回收式航空航天飞行器领域。将强界面ZrB2-SiC材料抛光后置于不同温度下进行高温力学性能测试,在到达测试温度后进行保温30min后对其施加应力直到材料试样完全断裂为止,可以获得材料相应施加的最大力度及其对应强度,并通过扫描电镜照片对测试后的试样表面和断口进行分析。实验结果表明:在平行和垂直两个方向上,材料的弯曲强度是不同的。在平行方向上弯曲强度随着温度的升高而降低;在垂直方向上随着温度升高而降低,在1 200℃时强度达到最大值396.78MPa和435.90MPa,1 500℃时强度达到最小值220.7MPa和195.15MPa。通过分析可知,垂直方向的弯曲强度高于平行方向,随温度升高弯曲强度会下降,但在1 300℃时出现了一个最小值,是因为B2O3受热分解和材料本身受高温引起的缺陷共同作用引起的,垂直方向高于平行方向是由于材料的各向异性,垂直时强度比较大。     

(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox超导带材的微结构研究

对Ｂｉ系带材内部的微观组织进行了详细研究,发现带材横截面内各部位的织构度和显微度存在差异,从银层和氧化物接触面处到粉芯中心,织构度依次减弱,而显微硬度逐渐增加,中心区组织凌乱,存在着许多大而硬的杂质第二相,织构度梯度的存在表明带格截面内各部位晶粒的取向差异,减少非超导相,有助于获得高Ｊｃ,分析表明,轧制和冷压过程少的应力不均匀造成了带材内部变形的不均匀,这一切就导致带材内部组织结构的不均匀,因此为     

振荡压力烧结氮化硅陶瓷微观形貌及其力学性能

在氮化硅粉料中引入Al_2O_3、Y_2O_3和TiC,采用振荡压力烧结技术制备氮化硅陶瓷材料。研究了不同温度(1 700、1 725、1 750、1 775℃)氮化硅的微观形貌、晶粒尺寸的变化及其对氮化硅力学性能的影响。探讨了第二相TiC的加入对粉体致密化及界面结合性能的影响。结果表明:在振荡压力烧结工艺下氮化硅陶瓷在1 725℃时即可达到完全致密化并获得高的抗弯强度与硬度,其抗弯强度、Vickers硬度值分别为(1 421±59)MPa和(16.1±0.3)GPa。试样晶粒的长径比同样是随着温度的升高先增大后降低,其中,晶粒长径比最大的是1 725℃烧结的试样,当温度继续升高至1 775℃时,晶粒的长径比下降明显,晶粒粗化。氮化硅的抗弯强度与硬度在温度高于1 725℃时开始也随着长径比下降而减小。     

凸截面注射成型全三维充填和纤维取向模拟研究

选用15 %玻璃纤维增强聚酰胺6（PA6）复合材料,根据Folgar-Tucker理论模型,研究了凸形截面零件全三维注射成型充填流动行为和纤维取向分布规律。结果表明,全三维模拟技术可以有效反映注射成型充填的流动形态和喷泉效应;凸形截面表层纤维沿剪切方向取向分布,且制品大端部分的纤维取向程度比小端部分差;3个坐标方向上的纤维取向分布非常复杂,沿x轴负方向（即充填方向）,随充填长度的增加,纤维取向程度先增大后减小;沿y轴方向,随着距中心距离的增大,凸形截面小端部分的纤维取向程度由内向外逐渐增大,而大端部分的纤维取向程度先增大后减少;沿z轴方向,凸形截面小端部分的纤维取向由内向外呈增大趋势,而大端部分的纤维取向程度却逐渐减小。