BaO—Gd2O3—TiO2体系相关系,相结构与电性质的研究

借助于固相合成、Ｘ射线衍射分析和交流阻抗法测定了ＢａＯ－Ｇｄ２Ｏ３－ＴｉＯ２体系的相关系、相结构与电性质。发现在研究的部分体系内有两个三元化合物新相：ＢａＧｄ２Ｔｉ４Ｏ１２属正交晶系，其晶胞参数为：ａ＝１．２１３７２ｎｍ，ｂ＝２．２３２６５ｎｍ，ｃ＝０．３８１９５ｎｍ，Ｖ＝１．０３４９７０ｎｍ＾３，Ｚ＝４；Ｂａ１１Ｇｄ４Ｔｉ７Ｏ３１属六方晶系，其晶胞参数为：ａ＝０．５９５４７ｎｍ，ｃ＝２．９７１９     

ZnO－B_2O_3－SiO_2系统的介电性能研究

对ＺｎＯＢ２Ｏ３ＳｉＯ２三元系统进行了ＸＲＤ和介电性能研究，提出系统的主晶相为方石英，另外还存在Ｚｎ２ＳｉＯ４相。Ｚｎ２ＳｉＯ４的ε为７．７，ｔｇδ≤５×１０－４，αＣ（介电常数温度变化率）为＋９０×１０－５／℃。调整各组分，获得一系列αＣ＞０的超低介电常数的介质陶瓷，其中介电性能为：ε≤５，Ｒｉ≥１０１３Ω，αＣ＝０±３０×１０－５／℃的组分，其烧结温度为１１４０℃，可用来制造高频低介热稳定多层陶瓷电容器     

BaO－Y_2O_3－TiO_2三元系中富BaO区介电陶瓷的合成与特性

ＢａＯＹ２Ｏ３ＴｉＯ２三元系中富ＢａＯ区介电陶瓷的合成与特性１９９６年６月２１日收到。通讯联系人：陈昂，浙江大学物理系，杭州３１００２７。作者感谢浙江省科技计划项目的资助，并感谢葡萄牙Ａｖｅｉｒｏ大学的支持。陈昂诸葛向彬（浙江大学物理系）韩家平（浙江...     

中温烧结BaO－PbO－Bi_2O_3－Nd_2O_3－TiO_2系统陶瓷的组

研究了ＢａＯ－ＰｂＯ－Ｂｉ＿２Ｏ＿３－Ｎｄ＿２Ｏ＿３－ＴｉＯ＿２五元系统各成分对系统介电性能的影响。调整各组分及玻璃的含量，获得中温（１１４０℃）烧结的热稳定独石电容器瓷料（ＮＰＯＭＬＣ），其介电系数ε＝９０±５，损耗ｔｇδ≤３×１０￣（－４），绝缘电阻率ρ＿ｖ≥１０￣（１２）Ω·ｃｍ，介电系数的温度系数α＿ε＝０±１５×１０￣（－６）／℃。     

Al_2O_3－C－TiO_2质耐火材料的结构与抗高氧化渣侵蚀的关系

在铝炭质材料中配加ＴｉＯ２进行还原烧结，获得了网状形态ＴｉＣ结构的耐火材料；ＴｉＣ的形成，提高了Ｃ的稳定性和耐火材料的物理性能，因而降低了高ＦｅＯ渣对耐火材料的侵蚀速度；采用扫描与Ｘ射线衍射方法研究了耐火材料的结构特征及受高ＦｅＯ渣侵蚀的机理。     

Gd2O3对O'-Sialon/Si3N4复相陶瓷结构与性能的影响

以α-Si_3N_4粉和黑刚玉为原料、Gd_2O_3为烧结助剂,采用无压烧结工艺制备了O’-Sialon/Si_3N_4复相陶瓷材料,研究了Gd_2O_3添加量和烧结温度对样品性能、相组成和显微结构的影响,探讨了Gd_2O_3对复相陶瓷的作用机理。结果表明:复相陶瓷主晶相为α-Si_3N_4、β-Si_3N_4和O’-Sialon,添加Gd_2O_3一方面可在高温烧结过程中形成液相,促进α-Si_3N_4的"溶解–析出"过程,有利于α-Si_3N_4向β-Si_3N_4的晶型转变以及β-Si_3N_4晶粒的生长;另一方面可促进α-Si_3N_4与Al_2O_3和Si O_2的固溶反应,生成O’-Sialon相,使样品中O’-Sialon含量增加。当Gd_2O_3添加量为6%(质量分数)时,经1 600℃烧结的样品SN-G6性能最佳:气孔率为23.29%;体积密度为2.31 g·cm~(–3);抗折强度达到105.57 MPa。     

TiO_2 与TiO_2 -SiO_2 薄膜的表面性质及生物活性研究

采用溶胶 -凝胶法在医用NiTi形状记忆合金表面制备了TiO2 与TiO2 -SiO2 薄膜 .用X射线 (XRD) ,红外光谱 (FT -IR) ,X射线光电子能谱 (XPS)和原子力显微镜 (AFM)对薄膜的表面组成、结构与形貌进行了研究 .将表面涂有薄膜的试样浸入模拟体液 (SBF) ,用XPS分析Ca ,P在薄膜表面的沉积情况 .结果表明 :TiO2 -SiO2 膜具有比TiO2 膜更高的生物活性 ,主要原因是TiO2 -SiO2 薄膜表面存在较多的羟基基团 ,在模拟体液中诱导磷灰石沉积的能力较高 ;此外 ,薄膜的表面形貌对其生物活性也有一定的影响     

BaO－TiO_2系中Ba_2Ti_9O_（20）相形成的研究

研究了ＢａＯ－ＴｉＯ_２系中Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）相的形成规律。结果表明：ＢａＯ－ＴｉＯ_２系中，不加任何添加剂可以合成Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）相；在ＢａＯ－ＴｉＯ_２系中Ｂａ：Ｔｉ＝２：９附近存在一个很窄的单相Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）区；烧结阶段Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）相的最终合成并不依赖于预烧阶段部分此相的形成；通氧烧结对Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）相的形成影响不大，但可以抑制钛的变价。实验还发现，Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_（２０）陶瓷化学计量比的偏离将导致微波下介电常数的下降。     

Sm~(3+)掺杂方式对TiO_2晶相及光催化性能影响的研究

采用共沉淀法和浸渍法分别制备了Sm~(3+)掺杂(Sm-TiO_2)和负载(Sm/TiO_2)的TiO_2光催化剂。通过XRD、TEM等对经过800℃高温焙烧的Sm-TiO_2和Sm/TiO_2样品的晶相、形貌和粒子大小进行了考察。结果表明,与共沉淀法相比,采用浸渍法时,Sm~(3+)的负载可以更有效地抑制TiO_2从锐钛矿到金红石的相变及TiO_2粒子的长大。这可能主要是因为采用浸渍法时Sm~(3+)更容易分散在TiO_2的表面上,阻挡了锐钛矿粒子之间的接触以及金红石在锐钛矿界面上的生成,从而抑制了TiO_2的相变及粒子长大。以光催化降解罗丹明B为模型反应,考察了Sm~(3+)掺杂和负载的TiO_2光催化材料的性能。结果表明,经过高温焙烧之后,Sm-TiO_2和Sm/TiO_2样品的光催化活性均远远高于TiO_2的光催化活性。而且Sm/TiO_2具有更高的光催化性能。     

PbTiO_3对SrTiO_3-Bi_2O_3-TiO_2系材料介电性能的影响

通过在SrTiO_3-Bi_2O_3-TiO_2系介电材料中引入PbTiO_3进行改性,发现当PbTiO_3与Bi_2O_3的摩尔含量等于SrTiO_3摩尔含量的一半时,介质的介电常数最大。Pb~(2+)的引入不影响Bi~(3+)在SrTiO_3中的最大固溶量,Bi_2O_3在SrTiO_3中的最大摩尔固溶量仍然是9.6％。在实验中获得了介电常数高,介质损耗小、耐压强度较高的介质材料,并初步探明了PbTiO_3对SrTiO_3-Bi_2O_3-TiO_2系介电性能影响的机理。     

ZrO2—Y2O3ZrO2—MgO赝二元系相平衡的研究

用双亚点阵模型处理了ZrO_2-Y_2O_3、ZrO_2-MgO系统中的体心立方ZrO_2基固溶体相。用正态分布函数和样条函数相结合的方法,由部分相图数据优化了上述赝二元系中各相的相互作用参数,并用优化的相互作用参数及本工作估计的各氧化物的点阵稳定性参数计算了上述赝二元系相图。此外,还用DTA和X射线衍射方法测定了赝二元系在1300℃以下的固态相关系。计算结果与实验结果符合。     

PZN－PFN－PFW系陶瓷的介电性质和钙钛矿相的稳定作用

研究了Ｐｈ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）ｘ（Ｆｅ１／２Ｎｂ１／２）０．６４－ｘ（Ｆｅ２／３Ｗ１／３）０．３６Ｏ３（ＰＺＮ－ＰＦＮ－ＰＦＷ）系陶瓷中ＰＺＮ含量与焦录石相形成间的关系，以及少量添加剂对钙钛矿相的稳定和介电性能的影响。在该系中仅添加０．１５ｗｔ％ＭｎＣＯ３就可制备１００％钙钛矿型结构的陶瓷。文中报导了该系组成的相关系和介电性质。钙钛矿结构的陶瓷介电常数高，电容温度系数较低。     

MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-CeO_2微晶玻璃的相转变

通过DTA ,XRD ,TEM ,SEM和EDS等测试手段 ,研究了MgOAl2 O3SiO2 TiO2 CeO2 微晶玻璃的相转变过程。研究结果表明 :退火后的原始玻璃已存在液相分离结构。在热处理过程中硅钛铈矿 (Ce2 Ti2 Si2 O1 1 )首先在 840℃从富含Ti4 ,Ce4 的孤立液滴相中析出。金红石 (TiO2 )晶核于 95 0℃开始形成。α堇青石相在 114 0℃左右从富含Si4 ,Al3 的玻璃相中大量生成。当温度升高到 12 0 5℃时 ,部分硅钛铈矿分解并与残余玻璃相反应生成金红石和新相氧化铈。通过控制晶化得到的MgOAl2 O3SiO2 TiO2 CeO2 微晶玻璃 ,其晶相由硅钛铈矿、金红石、α堇青石及少量氧化铈构成     

助烧剂Y2O3对ZrO2（Y—TZP）—Si3N4系统中ZrO2相组成的影响

本文研究了助烧剂Ｙ２Ｏ３对ＧＰＳＺｒＯ２（３ｍｏｌ％Ｙ－ＴＺＰ）－Ｓｉ３Ｎ４系统中ＺｒＯ２相结构的影响。研究结果表明：ＺｒＯ２（Ｙ－ＴＺＰ）－Ｓｉ３Ｎ４系统中不添加Ｙ２Ｏ３助烧剂,ＺｒＯ２相组成主要以ｍ－ＺｒＯ２形式存在,并有少量氮稳定ＺｒＯ２;ＺｒＯ２（Ｙ－ＴＺＰ）－Ｓｉ３Ｎ４系统中添加５ｗｔ％Ｙ２Ｏ３助烧剂,ＺｒＯ２相组成为ｃ－ＺｒＯ２、不能相变的过稳定ｔ－ＺｒＯ２。     

Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-Pb(Fe_(2/3)W_(1/3))O_3二元系陶瓷的介电性质和钙钛矿相的形成机制

制备 Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3(PZN)基陶瓷电容器,最主要的问题是形成有害于介电性质的焦录石相。实验表明,固相反应法很难合成钙钛矿结构的 PZN 陶瓷,于1000经固相反应的产物是含立方焦录石的混合物,在 PZN 中添加0.53mol 的 PFW,试样中的钙钛矿相超过97%。通过对 Pb(Fe_(2/3)W_(1/3))O_3(PFW)结晶化学和烧结机理的分析,证明在 PZN 中添加 PFW 能减少或抑制焦录石的形成。本文报导了 PZN-PFW 二元系陶瓷的相关系和介电性质,探讨了钙钛矿相的形成机理。     

纳米氧化铝改性聚四氟乙烯的摩擦磨损性能研究

以纳米Al2O3作为填料填充改性聚四氟乙烯(PTFE),采用模压烧结成型的方法制备了不同纳米Al2O3含量的PTFE/纳米Al2O3复合材料,考察了偶联剂改性前后纳米Al2O3及其含量对复合材料硬度、摩擦系数和磨痕宽度的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的磨屑和磨损表面进行了微观分析。结果表明,随着纳米Al2O3含量的增加,复合材料的硬度和摩擦系数逐渐增大,磨痕宽度先大幅下降而后略有增加。另外,相对于未改性纳米Al2O3,PTFE/偶联剂改性纳米Al2O3复合材料的硬度和摩擦系数均较低,其磨痕宽度则较高。     

工艺对玻璃/钙长石材料性能的影响

设计CaO-Li2O-B2O3-SiO2-Al2O3玻璃/钙长石与堇青石、熔融石英、莫来石的复合,研究了它们对材料性能的影响,并探讨了工艺条件对玻璃/陶瓷复合材料性能的影响,制备了具有低温、低介与硅相匹配的低热膨胀系数的新型的复合材料。     

Bi_2O_3对堇青石陶瓷的烧结行为、相变和热膨胀性能的影响

采用X射线衍射仪、差热分析仪和热膨胀仪等手段研究了由氧化物粉末 (MgO、Al2 O3 和SiO2 )制备堇青石陶瓷时 ,添加Bi2 O3 对堇青石陶瓷相变和性能的影响 ,分析了Bi2 O3 在烧结过程中的作用机理是低温产生液相促进烧结。试验表明 ,Bi2 O3 能明显降低烧结温度 ,在 12 5 0℃烧成 3h后的陶瓷是由α堇青石和少量的 μ堇青石组成。随着Bi2 O3 含量增加 ,陶瓷的致密度和热膨胀系数逐渐升高。Bi2 O3 的添加量 (质量分数 )为 0 .0 4 ,原料相石英消失。Bi-O膨胀系数较Si-O的大和Bi3 + 离子进入堇青石晶格中是引起堇青石陶瓷热膨胀系数升高的主要原因。