CaZr4(PO4)6陶瓷力学及介电性能研究

CaZr4（PO4）6（简称CZP）属于NZP族材料。本文用共沉淀法合成了CZP粉体。粉料添加3％的Zn0作为助烧剂在100MPa压力下单面加压成型，坯体在1100℃下无压烧结2h制成CZP陶瓷。讨论了CZP陶瓷的抗弯强度及介电性能（包括介电常数和介质损耗）与工艺参数间的影响关系，并用扫描电镜对陶瓷断面进行观察。实验测得CZP陶瓷的抗弯强度为59．45MPa，介电常数为3．85，属于低介电材料。     

MgO添加量对CaZr_4(PO_4)_6陶瓷力学及介电性能影响研究

CaZr4(PO4)6(简称CZP)属于NZP族材料。用直接共沉淀法合成了CZP粉体,粉料添加2%到10%五种不同质量分数的MgO作为助烧剂在100MPa压力下单面加压成型,坯体在1300℃下无压烧结制成CZP陶瓷。对五种CZP陶瓷的抗弯强度及介电性能(包括介电常数和介质损耗)进行分析,并用扫描电镜对陶瓷断面进行观察,测试结果表明MgO添加量4%质量分数时,CZP陶瓷的综合性能最好。     

K2(1-x)SrxZr4(PO4)6陶瓷力学及介电性能研究

K2(1-x)SrxZr4(PO4)6 (x=0,0.5,1.0,简称KSZP)属于NZP族材料.本文用直接共沉淀法合成了KSZP粉体.粉料添加质量分数分别为3%的ZnO和3%的SiO2作为助烧剂在100MPa压力下单面加压成型,坯体在1100℃下无压烧结制成KSZP陶瓷.讨论了KSZP陶瓷的抗弯强度及介电性能与工艺参数间的关系,并用扫描电镜对陶瓷断面进行观察,用压汞仪对气孔率进行测试.实验测得KSZP陶瓷的抗弯强度分别为109.00MPa、 88.32MPa和72.18MPa,介电常数为7.26、5.12和4.52,均属于低介电材料.     

Ca_(1-x)Sr_xZr_4P_6O_(24)陶瓷抗弯强度及介电性能研究

Ca1-xSrxZr4P6O24(x=0,0.5,1.0,简称CSZP)属于NZP族材料。用直接共沉淀法合成了CSZP粉体。粉料分别添加3%质量分数的ZnO和SiO2作为助烧剂在100MPa压力下单面加压成型,坯体在1100℃下无压烧结制成CSZP陶瓷。讨论了CSZP陶瓷的抗弯强度及介电性能(包括介电常数和介质损耗)与工艺参数间的关系,并用扫描电镜对陶瓷断面进行观察,用压汞仪对气孔率进行测试。实验测得Ca1-xSrxZr4P6O24(x=0,0.5,1.0)陶瓷的抗弯强度分别为74.96、108.06和72.18 MPa,介电常数为3.65、6.18和4.52,均属于低介电材料。     

NZP族多孔陶瓷的制备及性能研究

以不同化学组成的NZP族磷酸盐粉体为陶瓷骨料,采用添加造孔剂的方法,经干压成型,1100℃烧结制备出NZP族多孔陶瓷。对多孔陶瓷的显气孔率、抗压强度、耐热冲击性等进行了测定。结果显示:添加50%石墨制备的化学组成为Ca0.85Ba0.15Zr4(PO4)6的NZP族多孔陶瓷的显气孔率为23.47%,抗压强度为27.39MPa,室温～1000℃的平均线膨胀系数为0.8×10-6/℃,属于零膨胀材料,具有良好的耐热冲击性;比表面积为0.24m2g-1,可作为低比表面积催化剂载体使用。     

NZP族陶瓷材料的合成与烧结

本文回顾了磷酸锆钠族(NZP)陶瓷材料的合成和烧结,并进一步指出了合成NZP粉体中存在的问题和促进NZP陶瓷致密化的万法。     

纳米氮化硅制备天线罩材料介电性能的研究

以国产纳米氮化硅粉为原料，经凝胶注模成型后在流动的高纯N2作为控制气氛的条件下，于1510℃常压烧结出相对密度为0．72，结构均一，抗弯强度达89MPa且具有良好介电性能的Si3N4天线罩材料。研究了原料的纯度、烧结温度、埋烧气氛对瓷体介电性能的影响。结果表明：纳米粉原料中含有大量的SiO2，可以促进坯体的烧结，同时对瓷体的介电性能有较大的影响。因坯体收缩，在致密化以前，其介电常数随烧结温度的升高而增大。当温度高于1510℃时，随着烧结温度的升高，原料中氮化的Si-O数增加，瓷体的宏观缺陷增加，相对密度降低，因此瓷体的介电常数趋于减小。在1510℃烧结温度下，若不加埋料时，坯体中有的Si-O不能被氮化；用石墨粉作埋料，则发生渗碳现象，降低了Si3N4天线罩材料的介电性能。     

高压烧结AlN（Y2O3）陶瓷的物相组成分析及热导率

用国产六面顶压机在5.0GPa,1300℃～1800℃条件下实现了以Y2O3为烧结助剂的AlN陶瓷体的高压烧结.用XRD对AlN高压烧结体的相组成进行了表征.研究表明:高压制备陶瓷体材料能够有效降低烧结温度和缩短烧结时间,可比传统烧结方法降低400℃以上.Y2O3是AlN有效的低温烧结助剂,在1300℃、1400℃烧结的AlN陶瓷体材料第二相物质以YAlO3和 Y4Al2O9为主.当烧结温度高于1600℃,AlN陶瓷的第二相物质主要以Y3Al5O12为主.烧结条件为5.0GPa/1700℃/75min,样品的热导率可达135W/(m·K).     

陶瓷天线罩材料的研究进展

综述了陶瓷天线罩材料的研究概况,分析了天线罩材料设计的基本原则,对增强结构和材料体系等技术问题进行了探讨,最后展望了陶瓷天线罩材料的发展趋势.     

添加剂对磷酸盐陶瓷Ca1-xBaxZr4(PO4)6热膨胀性能的影响

研究了烧结助剂ZnO,MgO和晶粒生长抑制剂SiO2对NZP族陶瓷材料Ca1-xBaxZr4(PO4)6（0≤x≤1，简称CBZP）热膨胀性能的影响。结果显示：不同添加剂对CBZP陶瓷的热膨胀系数和耐热冲击性均有较大影响，以ZnO为添加剂的CBZP系列陶瓷为低热膨胀材料，由于烧结过程中晶粒过度长大导致材料耐热冲击性不好；添加MgO，SiO2均会使该系列陶瓷的平均线膨胀系数明显升高，其耐热冲击性优于前者。     

在高压下制备单相钛酸铅体陶瓷的研究

阐述了用高压法制备致密钛酸铅陶瓷的原理;用纳米二氧化钛替代了普通的二氧化钛,降低了烧结温度;对PbTiO3陶瓷粉体的合成方法进行了筛选,采用了固相合成法的PbTiO3陶瓷粉体;并对高压下烧结PbTiO3陶瓷的工艺参数进行了全方位的考察,在5~5.5GPa的高压条件下,使晶粒的连接强度得到提高;采用780℃的温度,烧结10~15min,通过手动缓慢降温,得到单相、致密、无开裂的PbTiO3体陶瓷。通过X射线衍射分析和SEM的形貌分析,对所制得的PbTiO3体陶瓷进行了密度测试,只有晶体尺寸较小时,样品才能有较高的密度,并且内应力较小,可作为位移型铁电相变体。     

高压烧结AlN陶瓷体材料的微观结构分析

用国产六面顶压机在5．0GPa、1200℃～1700℃条件下实现了以稀土氧化物为助剂的AIN陶瓷体的高压烧结。对制备的AIN高压烧结体进行了高压热处理。用SEM对AIN高压烧结体的微观结构进行了表征。研究表明：高压制备陶瓷体材料能够有效降低烧结温度和缩短烧结时间，烧结温度最低温度达到1200℃，可比传统烧结方法降低400℃以上。在5．0GPa／1400℃／50min条件下制备的AIN高压烧结体出现穿晶断裂模式。高压热处理使得晶粒明显长大，形成了等轴晶粒组织。     

天线罩材料研究进展

天线罩材料须同时具有力学、介电和抗雨蚀等综合性能。本文以天线罩的发展过程为线索,简述了从纤维复合材料、陶瓷及陶瓷基复合材料作为天线罩材料的国内外研究现状,指出了天线罩未来的发展方向。     

防弹装甲用碳化硼陶瓷材料的研究进展

碳化硼陶瓷具有较低的密度、仅次于氮化硼和金刚石的硬度以及优异的耐腐蚀性能,满足防弹材料要求的高强度、高耐磨、高硬度、低密度,简称为"三高一低",当前已经应用于高端装备的防护系统中。然而,碳化硼陶瓷为强共价化合物,且具有低的扩散系数,导致其在制备过程中的主要问题是烧结致密化问题和脆性问题。因此,许多的研究工作集中在碳化硼陶瓷的烧结技术、烧结助剂以及对碳化硼陶瓷进行增韧。本文聚焦防弹装甲用碳化硼陶瓷,首先从碳化硼的晶形结构和相图,综述了碳化硼陶瓷粉体的制备技术以及碳化硼陶瓷的烧结工艺,阐述了改善碳化硼断裂韧性较低的方法,最后分析了碳化硼陶瓷防弹材料的研究现状,并且展望陶瓷防弹装甲的未来研究方向。     

Pechini法合成BaCe0.7Zr0.2Gd0.1O3-δ质子导体

采用Pechini法合成了用Zr部分取代Ce并用Gd掺杂的新型高温质子导体BaCe0.7Zr0.2Gd0.1O3-δ陶瓷前驱体，前驱体在1100℃煅烧得到了钙钛矿结构的陶瓷体。前躯体用TG—DTA分析了煅烧特性，用XRD测定了陶瓷粉体的相组成。陶瓷粉体压制成试样后在1450℃烧结后，经密度测试和SEM微观结构观察，证实得到了致密陶瓷体，其实测烧结密度大于理论密度的92％。     

放电等离子烧结钛酸钡陶瓷的碳污染及脱碳工艺研究

为了研究放电等离子烧结钛酸钡陶瓷过程中的碳污染及脱碳工艺,以钛酸钡粉体为原料,用石墨模具,以碳纸为脱模包覆材料,在1150℃、50MPa条件下进行放电等离子烧结。用XRD对脱碳前后烧结体进行物相分析,用能谱仪对不同脱碳时间下的烧结体的碳元素的分布进行线分析,用扫描电镜观察脱碳时间对组织的影响。结果表明：石墨模具会污染钛酸钡烧结体,碳元素沿烧结体半径方向呈梯度分布；脱碳温度为800℃时,保温2小时能够完全除去烧结体内的碳污染,并得到致密、组织均匀的钛酸钡陶瓷。     

针刺石英纤维预制体增强石英陶瓷复合材料的制备研究

以针刺石英纤维预制体、硅溶胶等为原料,采用溶胶-凝胶的方法制备了石英纤维增强石英陶瓷复合材料。研究了热处理温度对纤维形貌和纤维布拉伸性能的影响以及烧结温度对复合材料弯曲强度的影响。结果表明:石英纤维预制体经丙酮浸泡烘干后,经450℃热处理2h,可以完全去除纤维表面的浸润剂;复合材料经450℃烧结2h,材料弯曲强度为78.5MPa,拉伸强度为31.8MPa,抗压强度为88.8MPa,可以达到天线罩材料力学性能的要求。     

高超音速导弹天线罩透波材料研究进展

高超音速导弹用天线罩材料须同时具有力学、介电、耐烧蚀及抗冲击等综合性能.本文简述了天线罩材料的发展历程,着重综述了连续纤维增强陶瓷基透波复合材料的研究现状,分析了高超音速导弹天线罩材料的关键技术,包括材料体系和制备工艺选择、材料加工技术,指出了高超音速导弹天线罩材料的发展方向.     

陶瓷天线罩与连接环胶接工艺研究

研究了陶瓷天线罩与连接环的胶接情况,提出了连接环材料的选择、胶和胶接的要求,并采用试片对胶接性能进行了检测,提出了最佳胶接工艺,并对天线罩罩体与连接环的胶接进行了试验。     

NZP陶瓷增压器蜗壳隔热管的研制

NZP陶瓷具有低膨胀、低导热、高抗热震性，是用于隔热抗热震场合的理想材料，本文采用沉淀法合成CM粉料、等静压成型、分段烧成制度，成功地制备出NZP陶瓷增压器蜗壳隔热管。