α-Al2O3烧结激活能变化趋势的研究

烧结激活能是研究物质烧结机理的重要参量。从实验得到的0．35μm、μm以及2．5μm3种粒径的旷Al2O3的恒速升温烧结曲线出发,通过Arrhenius关系拟合计算,发现激活能是一个变化的值。当选取整个温度区间进行拟合计算时,烧结激活能值大致可以分为前后两个阶段,前一阶段的激活能值要高于后一阶段的值;当拟合选取的温度区间较窄时,发现烧结过程中随着温度的升高,烧结激活能值先减小后增加。同时观察到坯体起始粒径越大,样品烧结激活能平均值越高。     

亚微米级α-Al2O3陶瓷恒速无压主烧结曲线的建立

主烧结曲线对于预测陶瓷的烧结行为非常有用,以主烧结曲线理论为基础,对亚微米级a-Al5 O3(平均粒径为350nm)的恒速无压烧结行为进行了研究.根据Hansen提出的全期烧结模型,结合低升温速率条件下热膨胀仪记录的烧结数据建立了α-Al2O3的主烧结曲线,并由此得到其烧结过程中的表观激活能为1035kJ/mol.为验证所建立主烧结曲线的有效性,对同批次坯体样品进行不同路径的烧结,用Archimedes法实测烧结体密度,所测结果与主烧结曲线预测的结果相一致,从而证明了所建立主烧结曲线的有效性.因此亚微米级α-Al2O3主烧结曲线对烧结路径不敏感,可以对样品收缩率和最终相对密度进行预测,反之,根据目标相对密度可以制定相应的烧结制度.     

利用控制烧结曲线及其拓展预测ZrO2陶瓷烧结过程

将钇稳定氧化锆(3Y-PSZ)冷等静压素坯在原位测量仪中进行恒速无压烧结, 升温速率分别为2、5、8℃/min, 通过原位测量仪保存图像, 并用软件Image-Pro Plus 6.0对图像进行处理, 得到收缩数据, 建立氧化锆的控制烧结曲线(MSC), 成功计算出其烧结活化能Q为685.7 kJ/mol。并对控制烧结曲线进行扩展(EMSCE), 模拟出恒定加热速率下整个烧结过程中温度与相对密度的关系, 而不仅仅是预测最终密度。该研究提供了一种预测材料烧结制度的可能性, 确保了所选烧结时间和烧结温度的高精确度和可重复性。     

烧结温度对TiO2压敏陶瓷性能的影响

TiO2压敏陶瓷是一种新型的半导体双功能元件,具有压敏电压低、非线性系数大、介电常数高等许多突出的优点,广泛用于中低压领域中作为过电压保护和浪涌吸收元件.主要研究了烧结温度对TiO2压敏陶瓷电性能的影响.研究中发现,随着烧结温度的升高,TiO2压敏陶瓷有压敏电压降低、非线性系数升高的趋势.在1400℃烧结时显示出较低的压敏电压V1mA=5.12V·mm,较好的非线性系数a=5.2,和较高的介电常数εr=3.7×104.     

Y_2O_3和TiO_2烧结剂对制备β-Sialon陶瓷烧结性能的影响

以金属Al粉、单质Si粉、α-Al_2O_3微粉为主要原料,高温氮化反应制备β-Sialon陶瓷。通过在反应物中分别添加不同含量的Y_2O_3和TiO_2烧结剂,研究分析和对比了Y~(3+)和Ti~(4+)对β-Sialon陶瓷晶相组成、晶格常数、微观结构及烧结性能的影响。采用SEM及EDS对试样的微观形貌进行观察与分析,利用X'Pert Plus软件分析晶相的晶格常数,采用半定量法计算试样晶相组成。结果表明:Y_2O_3和TiO_2可显著降低高温氮化法制备β-Sialon陶瓷试样中β-Sialon相的生成温度。伴随着Y_2O_3和TiO_2的引入,Al_2O_3在Si3N4中的固溶度提高,β-Sialon晶相的生成量增加,晶格常数和晶胞体积增大,烧结性能得到改善。综合对比分析,Y_2O_3和TiO_2均对制备β-Sialon陶瓷具有良好的促烧结作用,用成本较低的TiO_2代替传统的稀土氧化物作为助烧结剂无压烧结制备β-Sialon陶瓷是可行的。     

稀释剂Al2O3对NiO／Al体系燃烧速度的影响及其表观反应激活能计算

研究了Al2O3稀释剂添加量对NiO／Al体系燃烧速度及体系产物形貌的影响,结合绝热温度的计算结果,基于Merzhanov等提出的燃烧波速公式,根据体系In（v／Tnd）-1／Ld的Arrhenius图,测定了添加Al2O3后NiO／Al体系的反应激活能。研究结果表明：对于NiO／Al体系,在一定范围内（0～5％,25...     

纳米陶瓷TiO_2的制备和特性

本文论述了用惰性气体原位加压（ＩＧＣ）法制备纳米级ＴｉＯ２粉体，并探讨了几种烧结方法中的工艺参数影响，研究了纳米晶的特性和超塑性机理     

微波烧结和常压烧结对Al2O3-ZrO2陶瓷磨损行为的影响

采用多模微波烧结系统和常压烧结,对Ａｌ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２复合材料的基本性能进行了研究,提出了相关的磨损机理．与常压烧结相比,微波烧结可以提高ＺＴＡ陶瓷的密度、强度和韧性,使其结构均匀,耐磨性提高．常压烧结样品的磨损主要是晶粒铲平、磨屑填充体内气孔形成光滑的磨损界面;而微波烧结ＺＴＡ陶瓷主要是界面晶粒剥离脱落磨损．载荷的增加使磨损量增大．     

一种利用主曲线的说话人自适应方法

为了克服噪声对语音识别系统的影响,提出了一种基于主曲线的说话人自适应方法,这种方法可以通过一组主曲线描述所有状态的特征统计信息和码本参数之间的关系,并利用特征统计量在主曲线上的投影更新码本.当有背景噪声存在时,这种方法可以有效修正状态的特征统计信息以减弱或去掉噪声的影响.在863大词汇量连续语音识别数据库上的实验结果证明:这种方法相对于基线以及本征音说话人自适应算法,系统识别性能都有明显的提高.     

微米级α-Al2O3恒速无压烧结显微结构演变的预测

通过高温热膨胀仪对微米级α—Al2O3坯体进行两种升温速率（2℃／min和5℃／min）的恒速无压烧结,利用阿基米德法测量烧结体的相对密度,利用扫描电镜观察样品经不同烧结路径烧结后的显微结构;以Hansen全期烧结模型为基础,根据两种升温速率下得到的烧结曲线,建立了微米级α-Al2O3（平均粒径为2．5μm）主烧结曲线;利用主烧结曲线得到的相对密度和阿基米德法测得的烧结体（经过不同烧结制度）相对密度一致,说明主烧结曲线对烧结路径不敏感,烧结体的相对密度仅是时间和温度的函数,从而证明了所建主烧结曲线的有效性。烧结体的显微结构与烧结体密度密切相关,因此主烧结曲线可以用来预测和控制烧结体的显微结构,进而实现对氧化铝陶瓷性能的预测和控制。     

微沸法合成纳米莫来石及活化能的研究

以硝酸铝和硅溶胶为原料,采用微沸法对合成纳米莫来石及其活化能进行研究,并用热重差示扫描热量计(TGDSC)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对合成莫来石的粒度、相组成和形貌进行分析.结果表明:在原料中的铝硅摩尔比为3∶1的条件下,温度为854℃时莫来石开始形成,温度为920℃时Al Si尖晶石开始转变为莫来石,温度为1200℃时莫来石化完成,合成莫来石的活化能为(634.52±28.90)kJ·mol-1.经过1200℃煅烧后,莫来石含Al2O3的摩尔分数为59.8％,平均粒度约为31.7nm,形状为针状,并由这些针状莫来石构成连续的网络结构.随着铝硅摩尔比的增加,合成莫来石的温度降低,活化能降低.当铝硅摩尔比增加至6∶1,合成莫来石的活化能降至(514.73±14.40)kJ·mol-1.     

Electrical Properties and Grain Growth Kinetics of PZN-based Ceramics Using Microwave Sintering

Effectiveness of microwave sintering process through investigation of microstructural characteristics and electricalrproperties of x（0.94PbZn1/3Nb2/3O3 ＋ 0.06BaTiO3 ） ＋ （1 - x）PbZryTi1-xO3 （PBZNZT） ceramics with x = 0.6 and y = 0.52 was evaluated. The relative density of 95% was achieved with sintering at 800℃for 2 h. The small grain growth exponents indicate how easy the grain growth in these materials sintered using microwave radiation. Grain growth rate increases abruptly and is higher than that of conventional sintering at a temperature higher than 1050℃. This is attributed to the lower activation energy and higher grain boundary mobility. The activation energy required for the grain growth is found to be 132kJ/mol. Higher remanent polarization （Pr = 50. ltLC/cm2） and increase in remanent polarization with sintering temperature are observed in microwave sintering process when compared to that of conventional sintering process, due to fast increase in grain growth rate and homogeneity in the specimen. The results indicate lower sintering energy and reduction of PbO pollution in the working environment by microwave sintering process.     

微波烧结制备ZrO2-AlN复合陶瓷的微观结构与性能研究

氧化锆(ZrO₂)陶瓷具有出色的机械性能, 但其应用受到低热导率(Thermal Conductivity, TC)的限制。本研究设计并通过微波烧结制备了高热导率氧化锆-氮化铝(AlN)复合陶瓷, 优化制备条件后, 抑制了两种物质之间的反应, 获得了致密的复合陶瓷(相对密度>99%), 详细研究了该复合陶瓷的组织演变、热学性能和力学性能。研究结果表明, 随着AlN含量的增加, 复合陶瓷的室温下热导率、热扩散系数和热容增加, 分别达到41.3 W/(m·K)、15.2 mm²/s和0.6 J/(g·K)。这种具有高热导率和抗热震性的ZrO₂-AlN复合复合陶瓷在能源系统的高温热交换材料领域具有广阔的应用前景。     

非线性等转化率法研究聚苯乙烯热解反应活化能与转化率的关系

首次采用非线性等转化率法研究了聚苯乙烯在氮气中不同升温速率下的非等温热重曲线,通过程序拟合得到了热解过程中活化能Eα与转化率α的关系.实验结果显示,在氮气中聚苯乙烯存在一个失重阶段,起始热解温度随升温速率的增大而升高.动力学拟合结果显示,热解初始阶段的活化能值较低,约为80 kJ/mol,主要对应于聚合物链中弱键的任意断裂反应,其反应速度很快;随着反应的进行,活化能Eα逐渐增大,当α0.3后趋于平缓,此阶段Eα的平均值约为145 kJ/mol,反应主要为聚合物链本身的断裂、解聚;当α0.9时,Eα值迅速减小,反应以链终止反应为主.     

Ni-Al-Fe体系热爆反应活化能和反应级数的测定

本文测定了线性加热速率下的Ni50A120Fe30（wt％）体系热爆反应过程的DTA曲线．用差商法计算了该SHS热爆过程的活化能和反应级数,其结果与用燃烧被违法得到的数值基本一致．     

Y2O3稳定ZrO2材料的电导活化能

在313－473K温度范围内测定了一种Y2O3稳定ZrO2材料（YSZ）的交流电导率谱，进而导出了材料的直流电导率并分析了其随温度的变化关系。研究发现：在低温下材料的电导尖化能随温度的升高而增大。这一实验现象与在高温下所观察到的活化能随温度升高而降低规律截然相反。通过分析材料中氧空位的解缔及迁移机制，对YSZ材料中电导活化能随温度的变化关系作出了一个合理的解释。     

氧化物电子陶瓷微波烧结用保温材料MgAl2O4-LaCrO3的研究

报道了一种用于氧化物电子陶瓷微波烧结的保温体材料MgAl₂O₄-LaCrO₃的研究和应用情况.该保温材料解决了许多氧化物电子陶瓷在微波烧结过程中易发生的热应力开裂问题并同时具有使样品均匀烧结成瓷的作用.现已成功地应用该保温体对CoMnNiO系NTC热敏材料;BaTiO₃系PTC材料,ZnO掺杂系电压敏材料,LaCrO₃基复合材料等氧化物电子陶瓷进行了微波烧结,烧结样品无热应力开裂并成瓷均匀致密.适用的氧化物电子陶瓷微波烧结温度区间最高可至1600℃.     

添加Y2O3-Dy2O3的AlN陶瓷的烧结特性及显微结构

本文探索了以自蔓延高温（SHS）法合成并经抗水化处理的AlN粉为原料,以Y₂O₃－Dy₂O₃作为助烧结剂的AlN陶瓷的烧结特性及显微结构．结果表明,晶界处存在Dy₄Al₂O₉、Y₄Al₂O₉、DyAlO₃、Dy₂O₃和DyN等第二相物质,随烧结温度变化,第二相的种类、数量和分布不同,显微结构也随之变化,从而影响AlN的热导率．在1850℃下,可获得热导率为148W／m·K的AlN陶瓷．     

Corneal Critical Barrier against the Penetration of Dexamethasone and Lomefloxacin Hydrochloride: Evaluation by the Activation Energy for Drug Partition and Diffusion in Cornea

The cornea is a solid barrier against drug permeation. We searched the critical barrier of corneal drug permeation using a hydrophobic drug, dexamethasone (DM), and a hydrophilic drug, lomefloxacin hydrochloride (LFLX). The activation energies for permeability of DM and LFLX across the intact cornea were 88.0 and 42.1 kJ/mol, respectively. Their activation energies for permeability across the cornea without epithelium decreased to 33.1 and 16.6 kJ/mol, respectively. The results show that epithelium is the critical barrier on the cornea against the permeation of a hydrophobic drug of DM as well as a hydrophilic drug of LFLX. The activation energy of partition for DM (66.8 kJ/mol) was approximately 3-fold larger than that of diffusion (21.2 kJ/mol). The results indicate that the partition for the hydrophobic drug of DM to the corneal epithelium is the primary barrier. Thermodynamic evaluation of activation energy for the drug permeation parameters is a good approch to investigate the mechanism of drug permeability.