利用不同成孔剂制备堇青石质多孔陶瓷

以高岭土、滑石、工业氧化铝为原料,分别用煤粉和淀粉作为成孔剂,采用压制成型工艺,在1 200℃温度下烧成,制得了具有一定气孔率的堇青石质多孔陶瓷,并将两种样品的理化性能和微观结构做了对比研究.研究表明,以淀粉为成孔剂的样品的孔分布比较均匀,孔隙率较高,但烧结强度低于以煤粉为成孔剂的样品.     

孔形貌与大小对羟基磷灰石多孔生物陶瓷力学性能的影响

本文采用图像处理和有限元分析的方法,针对孔隙形状和大小对多孔HAP生物陶瓷力学性能的影响进行了研究,多孔HAP陶瓷粉末来源于化学沉淀法制备的球形HAP。结果表明,随烧结温度从1 050℃升高到1 250℃,陶瓷内部互连的无定形孔的数量减少,球形孔的数量增加。有限元分析表明,越接近球形的孔,陶瓷的抗压强度越高,当烧结温度升高到1 250℃时,样品的断裂韧性增加为1.21 MPa m~(1/2),球形孔隙可提高多孔体的强度,赋予多孔体更好的抗断裂能力。     

梯度多孔镁的制备及压缩性能研究

以镁粉和造孔剂碳酸氢铵为主要原料,采用粉末冶金技术制备梯度多孔镁。研究了造孔剂梯度分布和烧结温度对梯度多孔镁孔隙特性、烧结收缩行为以及压缩性能的影响。研究结果表明,随着梯度结构中间层造孔剂含量的增加,梯度多孔镁样品的平均孔隙度升高,烧结收缩率、抗压强度以及杨氏模量均降低。此外,随着烧结温度的升高,梯度多孔镁样品的平均孔隙度降低,烧结收缩率、抗压强度和杨氏模量均增加。造孔剂分布为质量分数5％15％的多孔镁样品经620＂C烧结2h后,平均孔隙度为27．3％,烧结收缩率为11．7％,抗压强度为24．5MPa,杨氏模量为1．83GPa．     

助烧剂对(Zr_(0.8)S_(0.2))TiO_4晶相与介电性能的影响

采用传统的固相反应法制备(Zr0.8S0.2)TiO4陶瓷样品,研究不同含量ZnO、Fe2O3、NiO对(Zr0.8S0.2)TiO4材料的晶相、显微结构与介电性能的影响。结果表明:上述添加剂可以降低(Zr0.8S0.2)TiO4陶瓷的烧结温度,当助烧剂ZnO、Fe2O3、NiO的质量分数分别为0.5%、0.5%、0.2%时,烧结温度为1 350℃时已烧结成瓷,没有气孔,致密性好,具有α-PbO2型结构(Zr0.8Sn0.2)TiO4相;随着烧结温度的升高,陶瓷样品出现过烧,介电常数εr由1 300℃的39.833 4下降到1 400℃的26.298 4,介质损耗tanδ在10-3数量级。     

利用不同成孔剂制备堇青石质多孔陶瓷

以高岭土、滑石、工业氧化铝为原料,分别用煤粉和淀粉作为成孔剂,采用压制成型工艺,在1200℃温度下烧成,制得了具有一定气孔率的堇青石质多孔陶瓷,并将两种样品的理化性能和微观结构做了对比研究．研究表明,以淀粉为成孔剂的样品的孔分布比较均匀,孔隙率较高,但烧结强度低于以煤粉为成孔剂的样品．     

有机泡沫浸渍法制备多孔陶瓷

为研制在不同温度下服役的多孔陶瓷,对其制备技术进行了研究.设计了以Al₂O₃为基体粉料,分别添加硅灰石和堇青石,采用有机泡沫浸渍法制备多孔陶瓷的工艺;讨论了泡沫的选取及预处理对样品挂浆效果的影响,以及烧结温度对样品性能的影响,确定了最佳工艺参数.实验证实：添加硅灰石的多孔陶瓷,当α-Al₂O₃占70%时,最佳烧结温度为1 470 ℃,而含堇青石的多孔陶瓷,同样是α-Al₂O₃为70%时,最佳烧结温度为1 500 ℃,但后者更适宜高温条件下服役.经SEM检测,多孔陶瓷的气孔率可达到87%～93%,孔洞均匀,为三维通孔结构,孔径在0.5～4 mm之间.     

硅基添加剂作粘结剂的多孔碳化硅陶瓷的制备与表征

以碳化硅、磷酸和二氧化硅为原料,采用常压烧结工艺,制备了系列硅基磷酸盐为粘结剂的多孔碳化硅陶瓷,并对烧结样品的密度、孔隙率、物相、显微结构及其力学性能和耐酸碱性能进行了分析和表征.结果表明,烧结样品的密度随烧结温度和粘接剂含量的增加而减小,孔隙率的变化则相反,同时样品的抗折强度随之先增大再减小,并且其断裂方式为沿晶断裂,样品孔隙率均在23.1%~39.2%之间,在烧结温度为1 250℃、二氧化硅质量分数为1.78%时,抗折强度达到最大值39.158 MPa;样品的物相由碳化硅和二氧化硅以及少量的焦磷酸硅组成,二氧化硅的存在及磷酸盐的形成促进了碳化硅的烧结;所有样品耐酸性能较高,质量损失率为0.545 2%~1.777 2%,耐碱性能较弱,质量损失率约为100%,晶间二氧化硅和焦磷酸硅的存在及存在量是其主因.     

累托石和高岭土制备孔梯度多孔陶瓷之比较

分别采用累托石和高岭土为粘土原料,以煤粉为成孔剂,采用压制成型法通过调整骨料粒径及成孔剂粒径的相互复合,在1 220 ℃下制得了孔梯度多孔陶瓷.并将两种样品的理化性能和微观结构做了对比研究.研究表明:在相同条件下,累托石配方样品的抗折强度、体积密度大于高岭土配方的样品;累托石配方样品中的堇青石相含量高于高岭土配方的样品,热膨胀系数小于高岭土配方的样品.     

HA-ZrO2生物复合材料的制备

首先以H3PO4和Ca(OH)2为主要原料利用湿化学方法合成了结晶良好的羟基磷灰石粉体(HA),在该粉体中分别引入15%、20%和25wt%的m-ZrO2粉体,经成型后分别在900℃、1 000℃、1 100℃和1 200℃温度下煅烧1h,详细研究ZrO2含量和烧结温度对该复合材料物相及体积密度的影响规律.结果表明:随着烧成温度的升高,该复合材料的体积密度呈上升趋势,当温度为1 000℃时达到最大值,当温度进一步升高时,体积密度下降.而复合材料中的HA相随温度的升高而不断降低,当温度超过1 000℃时该趋势更加明显.随ZrO2的引入材料体积密度有一定提高,但当ZrO2含量超过20%时,其体积密度有所降低,当ZrO2含量为20%时,杂质含量最低.     

多孔大通量莫来石相碳化硅陶瓷的制备与表征

采用碳化硅作为陶瓷骨料,氧化铝和二氧化硅高温反应生成的莫来石作为陶瓷粘接剂,三氧化二钇作为烧结助剂,羧甲基纤维素钠作为生坯粘接剂,合成石墨作为造孔剂,在二氧化碳气氛下,1 450℃保温2 h,成功制备了以莫来石作粘结相的碳化硅多孔陶瓷,考察了不同莫来石组分对多孔陶瓷的物相组成、抗折强度、孔隙率、微观形貌及通孔孔径分布的影响.结果表明:随着莫来石质量分数的逐渐增加,多孔陶瓷的抗折强度先增加后降低,孔隙率逐渐降低;样品中莫来石的质量分数为25%时多孔陶瓷的性能最佳,其抗折强度为27.81 MPa,孔隙率为38.88%.多孔陶瓷的通孔孔径分布范围为1~8μm,以1~2μm的孔径为主.     

Effect of SiO2 addition on the dielectric properties and microstructure of BaTiO3-based ceramics in reducing sintering

The effect of SiO2 doping on the sintering behavior,microstructure,and dielectric properties of BaTiO3-based ceramics has been investigated.Silica was added to the BaTiO3-based powder prepared by the solid state method with 0.075mo1%,0.15mo1%,and 0.3mo1%,respectively.The SiO2-doped BaTiO3-based ceramic with high density and uniform grain size were obtained,which were sintered in reducing atmosphere.A scanning electron microscope,X-ray diffraction,and LCR meter were used to determine the microstructure as well as the dielectric properties.SiO2 can form a liquid phase belonging to the ternary system of BaO-TiO2-SiO2,leading to the formation of BaTiO3 ceramics with high density at a lower sintering temperature.The SiO2-doped BaTiO3-based ce-ramics can be sintered to a theoretical density higher than 95% at 1220℃ with a soaking time of 2 h.The dielectric constants of the sample with 0.15mo1% SiO2 addition sintered at 1220℃ is about 9000.Doping with a small amount of silica can improve the sinter-ing and dielectric properties of BaTiO3-based ceramics.     

Effect of diatomite additive on the mechanical and dielectric properties of porous SiO<Subscript>2</Subscript>-Si<Subscript>3</Subscript>N<Subscript>4</Subscript> composite ceramics

Porous SiO₂-Si₃N₄ composite ceramics with high porosity and excellent mechanical properties were fabricated by pressureless-sintering at relatively low temperature of 1 500 °C using diatomite as pore forming agent. The effects of diatomite on flexural strength, fracture toughness, shrinkage, porosity and phase transformation of the porous ceramics were investigated in detail. Compared with that of the ceramic without adding diatomite, the porosity of the ceramic with 10% diatomite is increased by about 27.4%, the flexural strength and fracture toughness reaches 78.04 MPa and 1.25 MPa·m^1/2, respectively. As the porosity increases, the dielectric constant of porous SiO₂-Si₃N₄ ceramic decreases obviously from 3.65 to 2.95.     

钛酸锶钡陶瓷的结构及介电规律研究

采用冷压陶瓷技术制备了(Ba1-xSrx)TiO3(x=0.15,0.20,0.25,0.30,0.35)陶瓷.研究了烧结温度的提高对陶瓷结构及介电规律的影响.研究表明:30℃烧结温度的提高使该系列陶瓷能在x=0.35后从四方相进入立方相.介电峰移动率为-3.2℃/%Sr.x=0.35样品的介电峰发生在室温附近,室温介电常数在8 000左右,室温介电损耗降至0.04以下,适合于高介电材料的应用.     

氯化钠作为造孔剂制备含氯多孔羟基磷灰石实验研究

采用化学沉淀法,制备纳米HA粉体．采用造孔剂法,首次利用NaCl作造孔剂,将纳米HA粉体和NaCl颗粒按一定比例混合压制成型,经高温烧结制备出多孔含NaCl的HA材料．利用XRD、SEM、EDX手段研究多孔HA的组成成分、微观形貌、孔径尺寸及孔隙率．研究结果表明：NaCl是比较理想的造孔剂材料,可制备孔隙率、孔径尺寸、形貌可控的多孔材料．造孔剂含量为30％,尺寸在160～200目时,造孔效果最好;在烧结温度1200℃烧结时,NaCl会与HA发生反应,生成Ca5（PO4）3Cl,Ca9．54P5．98O23．58Cl1．6（OH）2．74等新的物相．     

钇掺杂BaTiO_3半导体陶瓷的制备

以BaCO3和TiO2为原料,采用固相反应法制备了钇(Y)掺杂的BaTiO3半导体陶瓷。并且结合XRD分析的结果,讨论了不同煅烧温度对陶瓷半导化的影响和样品的室温电阻率与施主Y的摩尔分数的关系;提出了煅烧温度的选取原则。研究结果表明,随着煅烧温度的升高,材料半导化程度先增加后减小,最佳的煅烧温度为1 200℃。随着Y摩尔分数的增加室温电阻率先增加后减小。当Y摩尔分数为0.6%时在1 200℃煅烧2h获得的材料的室温电阻率最低为31.80Ω·cm。     

利用Al(OH)_3超细粉研制多孔陶瓷

利用全刚玉气流粉碎机制备的Al(OH) 3 超细粉 ,加入少量添加剂、在 140 0℃下烧成 ,得到显气孔率为 38.1%、性能良好的多孔陶瓷 ;原料粒度的细化 ,降低了三氧化二铝的烧结温度     

羟基磷灰石的微波烧结

对羟基磷灰石的微波烧结进行了系统研究,确定了制备致密HAP生物陶瓷材料的最佳微波烧结工艺条件.通过XRD、SEM等手段研究了烧结温度和时间对HAP生物陶瓷的物相和显微结构的影响,测试了烧结收缩率和抗折强度.结果表明,微波烧结利于HAP陶瓷坯体的致密化,可以实现低温快速烧结,并提高陶瓷的机械强度;微波烧结对HAP的分解有促进作用,而且随着烧结温度升高和时间延长HAP分解程度增大.1 200℃烧结30 min的HAP陶瓷样品抗折强度最高,为(95.42±3.45)MPa,其主晶相为HAP和β-TCP.     

烧结温度对氧化物法制备Ni-Zn铁氧体的介电性能影响

采用氧化物法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2 O4铁氧体;样品的相组成成分、微结构和介电性能分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、阻抗分析仪进行表征,讨论了经不同温度预烧和烧结后的样品微结构和介电性能.结果表明:950℃和1 000℃预烧的样品有Fe2 O3第2相产生,随着烧结温度的升高,微晶尺寸和密度逐渐增大;介电常数呈现先减小后增大的趋势,在1 200℃时有最小值;1 300℃下烧结样品的介电损耗角正切有峰值出现,表现出了异常的介电行为.