钒锆蓝色料的研制

本通过两种途径，一是以锆英砂为原料经碱、酸处理后加上适量矿化剂和着色剂再煅烧合成钒锆蓝色料；二是以纯二氧化锆和石英粉为原料，加上适量的矿化剂和着色剂再进行煅烧合成色料，对制备出的色料进行XRD衍射分析，研究它的矿物组成和稳定性，并叙述影响钒锆蓝色料性能的因素及其作用机理。     

ZrO2纳米颗粒的添加对ZrO2/HA复合陶瓷物相和力学性能的影响

将液相掺杂CeO2和Fe2O3的钇稳定四方ZrO2纳米粉作为着色剂添加到微米ZrO2/HA体系中,1400℃烧结制备了ZrO2/HA纳米复合陶瓷.利用X射线衍射分析了复合陶瓷的物相组成;三点弯曲法、单边切口梁法及压痕法测试了陶瓷的力学性能;讨论了纳米氧化锆的添加对复合陶瓷力学性能及物相组成的影响,分析纳米氧化锆导致复合陶瓷力学性能改变的原因.根据复合陶瓷断裂前后单斜相氧化锆的含量变化,证实氧化锆纳米粉的添加不仅有利于复合陶瓷中四方相氧化锆的稳定存在,而且可以提高基体相变四方相氧化锆的含量,相变增韧作用加强.力学性能测试结果显示:体系中适量纳米氧化锆的存在可以提高材料的抗弯强度和断裂韧性20%以上,密度和硬度少量增加,但由于没有新物相引入,对弹性模量未造成影响.     

非均匀沉淀法制备黑色氧化锆陶瓷

以Y-TZP（氧化钇稳定四方多晶氧化锆）为原料、硝酸锰和硝酸铝为着色剂、PEG2000（聚乙二醇2000）为分散剂,采用非均匀沉淀法制备着色剂/氧化锆复合粉体,经成型、烧结后得到黑色氧化锆陶瓷。采用X射线衍射,扫描电子显微镜、X射线荧光分析和透射电子显微镜等对复合粉体和陶瓷的结构和性能进行表征,结果表明：着色剂/氧化锆...     

日用陶瓷无铅光泽釉的实验分析

针对天然矿物原料制得的陶瓷制品存在烧成温度高、制品烧成不稳定等问题。本论文结合日用瓷烧成制度和注浆成型坯体,通过合理设计釉料配方以适应中低温烧成温度。采用海碧蓝和钒锆蓝色料为着色剂,以无铅光泽釉为例探索其低温釉料基础配方并制得蓝色系成品。     

微波加热合成钒锆蓝色料的工艺探讨!

微波加热技术具有快速、温度均匀的特点,在色料制备领域具有潜在的应用前景。针对常用的钒锆蓝色料,采用SiO2、ZrO2为初始原料,V2O5为着色剂,盐酸盐和硫酸盐为矿化剂,在微波加热条件下进行了色料的制备,探讨了矿化剂种类和微波辐照时间对合成结果的影响,并借助XRD对合成色料的物相组成进行了测试表征。研究结果表明:NaCl、NaF、CaF2和BaCl2的复合矿化剂对微波合成钒锆蓝色料具有积极作用,可以在很短时间内合成出蓝色色料,硫酸盐矿化剂则不适用于微波合成钒锆蓝色料。     

共沉淀法制备钒锆蓝陶瓷色料的影响因素研究

固相法合成钒锆蓝陶瓷色料因工艺流程简单,易操作而受到广泛应用。但存在原料物理混合不均、反应活性低导致的煅烧温度高,产物粒度大、晶粒团聚严重等问题,提高了产品的生产和后期处理成本。为探索新的钒锆蓝色料制备工艺并研究在新工艺下相关的影响因素,本文采用液相的共沉淀法,以氧氯化锆和正硅酸乙酯为原料,五氧化二钒为着色剂先制备出钒锆蓝陶瓷色料前驱体,然后经煅烧制得了钒锆蓝陶瓷色料。着重研究了着色剂和矿化剂对产物发色的影响,并采用XRD和SEM等手段进行表征。最终,在钒掺量0.2mol/mol ZrSiO_4,矿化剂NaF的含量8wt%,煅烧温度950℃和保温10 min的条件下,制备出了发色好的钒锆蓝色料,矿化剂NH_4Cl的过多加入对产物的发色有不利影响。     

添加剂对高纯氧化锆制品烧结性能的影响

以不同粒度的氧化锆砂颗粒和氧化锆细粉为主要原料,以单斜锆微粉、脱硅锆细粉、斜锆石微粉和Y2O3细粉为添加荆,分别于1 650、1 680、1 750和1 800℃下烧成后制备了高纯氧化锆制品,研究了添加剂种类对制品烧结性能的影响.结果显示:单斜锆微粉能很好地促进高纯氧化锆制品的烧结,当其占混合粉总质量的3%～8%时.高纯氧化锆制品的烧结性能达到最佳,且有些试样在低温下烧成的性能要优于未引入添加剂的试样在1 800 ℃时烧成的;脱硅锆细粉和斜锆石微粉对氧化锆制品烧结性能的影响不大;引入少量的Y2O3细粉也能显著促进高纯氧化锆制品的烧结.     

A/S比对氧化锆复相陶瓷性能的影响

以锆英石细粉和α-Al2O3细粉作原料,根据ZrO2- Al2O3-SiO2系相图选择3个配料点(A/S比分别为0.8,1.5,2.0)制备了反应烧结氧化锆复相陶瓷.借助XRD和SEM探讨了A/S比对氧化锆复相陶瓷常温性能的影响.结果表明:A/S比的增加有利于提高坯体的可烧结性;A/S比影响材料的物相组成,实验结果与预期结果一致;1550 ℃烧后、A/S=2.0的氧化锆复相陶瓷具有优良的常温力学性能,耐压强度可达462 MPa,抗折强度112.2 MPa.     

非均匀沉淀法制备尖晶石相着色氧化锆陶瓷的研究

通过化学非均匀沉淀的方法,在纳米氧化锆粉体表面包覆10～40nm厚的着色剂絮状沉淀,高温烧结后制备了CoAlO4/Y-TZP蓝色氧化锫陶瓷.化学非均匀沉淀的方法由于能够有效的缩短着色相合成的传质距离,从而降低了着色剂挥发,改进了制品内着色相分布的均匀性.研究结果表明,化学非沉淀沉淀法相比较传统的固相混合法,更有利于着色相合成反应物的均匀混合,缩短传质距离而促进固相反应,并在一定程度上保证了彩色氧化锆陶瓷颜色的鲜艳亮丽.     

ZrO2陶瓷的微波烧结制备及其性能

以微波热解制备的氧化锆粉体为原料、氧化钇为烧结助剂,采用微波烧结方式制备氧化锆陶瓷,研究了不同氧化钇含量对氧化锆陶瓷的微波烧结行为、物相组成、显微结构及致密化的影响。结果表明:在微波烧结过程中,随着Y_2O_3含量的增加,ZrO_2陶瓷的物相从m-ZrO_2逐渐转变为m-ZrO_2与t-ZrO_2(c-ZrO_2)并存,且ZrO_2陶瓷的晶粒随着烧结助剂含量的增加而逐渐变小,样品致密度下降。当烧结温度为1 450℃时,微波烧结获得的未添加烧结助剂的样品致密度达到99%,远远高于传统电阻烧结所获得样品的致密度。     

反向化学沉淀法制备纳米ZrO_2超细粉体

以ZrOCl2.8H2O和NH3.H2O为原料,采用反向化学沉淀、有机物共沸蒸馏法制备超细ZrO2,用XRD、TEM、BET等技术研究粉体的组合结构、晶粒大小、比表面和孔径分布情况。结果表明,纳米ZrO2超细粉体由单斜和四方晶相组成,透射电镜分析提示产物粒径在10~20 nm;样品经400℃焙烧4 h后粉体的比表面积为115.64 m2/g,平均孔径为6.375 nm,总孔容为0.369 mL/g。该粉体具有高比表面性,可用于工业催化剂的载体。     

纳米Al2O3-ZrO2(3Y)复相陶瓷的微波烧结

采用纳米Ａｌ２Ｏ３粉和纳米ＺｒＯ２（３Ｙ）粉为原料,对不同成分配比的Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２（３Ｙ）复相陶瓷进行了微波为烧结的研究。实验结果表明微波烧结可获得委肮的致密度,并提高断裂韧性,但晶粒长大倾身大于其它烧结方式;在Ａｌ２Ｏ３－ｚｒ２（３Ｙ）二元系中,随ＺｒＯ２（３Ｙ）含量啬,烧结时的致密化过程加速,且晶粒长大倾向减小。     

常压水热合成纳米氧化锆工艺研究

以ZrOCl2.8H2O和氨水为主要原料,利用常压水热工艺制备出纳米氧化锆粉体,系统研究了氧氯化锆浓度、pH、反应温度及时间对产物晶型、粒度的影响,得出制备氧化锆纳米粉体的最佳工艺条件。并结合X射线衍射分析、透射电镜等方法对样品进行表征。结果表明,所制得的氧化锆样品为纳米氧化锆粉体,且粒度较均匀、分散性好,平均粒径约为7 nm。     

液相烧结8YSZ陶瓷的性能研究

以Bi2O3为烧结助剂,利用液相烧结法制备8YSZ陶瓷材料,研究了烧结助剂对材料致密化、相组成、显微结构、力学性能及电学性能的影响.结果表明:烧结助剂的引入显著促进了材料的致密化、降低了烧结温度;引入烧结助剂Bi2O3后,使得ZrO2中的Y2O3含量减少,以致出现了含有单斜相氧化锆的第二相;而材料的致密化和单斜相氧化锆的出现,又使其具有良好的力学性能,同时对电学性能也有一定的影响.     

(Ce,Y)-ZrO2陶瓷的制备及性能研究

本文采用化学共沉淀法制备出均匀分散的(Y,Ce)-ZrO2微粉,通过适当工艺制备出复合稳定的ZrO2陶瓷.并采用X-射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析研究了该样品的机械性能与相组成和微观结构的关系.结果表明:采用本工艺可制得致密度和机械性能较好的陶瓷制品,材料机械性能的提高可归结为微裂纹增韧、相变增韧和晶粒拔出效应的综合.     

Preparation and Properties of Si_2N_2O Ceramics for Microwave Sintering Furnaces

Si_2N_2O ceramics were prepared using amorphous Si_3N_4 as the raw material and Li2_CO_3 as the sintering additive through vacuum multi-stage sintering. The influence of the Li2_CO_3 addition(0%, 1%, 2%, 3%, and 5%, by mass) on the phase composition, the microstructure, the porosity, the mechanical properties, the dielectric constant and the tangent of the dielectric loss angle of the porous Si_2N_2O ceramics was investigated. The results reveal that a suitable addition of Li2_CO_3 can promote the generation of Si_2N_2O but excessive or inadequate Li2_CO_3 causes decomposition of Si_2N_2O ceramics. The prepared porous Si_2N_2O ceramics have good mechanical properties, good thermal shock resistance, and low dielectric properties, which have excellent potential for application in microwave sintering furnaces.     

(Y,Ce)-ZrO2增韧92Al2O3陶瓷的研究

采用自制均匀分散的(1.5Y,4Ce)-ZrO2微粉,通过适当工艺和92Al2O3复合,提高了92Al2O3陶瓷的韧性和强度.最后采用X-射线衍射分析、扫描电镜分析研究了该样品的机械性能与烧成制度、相组成及微观结构的关系.结果表明:92Al2O3陶瓷性能的提高归因于ZrO2的应力诱导相变增韧,并且当(1.5Y,4Ce)-ZrO2微粉的加入量为20%(质量分数)时,试样在1550℃烧成时,材料的抗弯强度、断裂韧性以及硬度得到了很好的改善.     

添加ZrO_2对Ta_2O_5陶瓷结构与性能的影响

以ZrO2和Ta2O5粉体为原料,采用固相反应法制备了ZrO2掺杂Ta2O5陶瓷。研究了ZrO2掺杂对Ta2O5陶瓷的相组成、微观结构、抗弯强度、热膨胀系数和抗热震性能的影响。结果表明:ZrO2掺杂可在烧成过程中抑制β-Ta2O5相向α-Ta2O5相的转变,5%(质量分数,下同)ZrO2掺杂Ta2O5陶瓷为β-Ta2O5单相固溶体。3%ZrO2掺杂,显著抑制了Ta2O5陶瓷高温烧结过程中的晶粒长大,避免了晶界开裂;掺杂量达到5%以上时,可显著促进Ta2O5陶瓷的烧结致密化。5%ZrO2掺杂的Ta2O5陶瓷表现出较高的抗弯强度(74.5MPa),低的热膨胀系数(1.96×10-6/℃)和良好的抗热震性能。     

石墨烯纳米片复合氧化锆陶瓷的制备与性能研究

放电等离子体烧结(SPS)技术作为一种比较新的烧结技术已经被广泛用于制备各种材料。本文以3Y-ZrO_2粉体和石墨烯纳米片为原料,采用SPS技术制备了石墨烯纳米片复合ZrO_2陶瓷,利用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪等对烧结样品的显微结构和晶相进行了表征,同时对所制备材料的密度、显微硬度和断裂韧性进行了测试。结果表明,烧结温度和石墨烯纳米片对所制备样品的显微结构和性能都有显著的影响。随着烧结温度的增加,样品的密度提高,晶粒生长明显。而石墨烯纳米片的引入则显著抑制了ZrO_2晶粒的生长,但是由于分散性问题,其显微硬度和断裂韧性反而略有降低。     

添加剂TiO2和Cr2O3对复合陶瓷Mullite／ZrO2／Al2O3的影响

利用添加剂改善结构陶瓷材料的性能是一种较佳的方法,复合陶瓷mullite/ZrO_2/Al_2O_3具有较高的力学性能。试验证明:加入不同的添加剂对复合陶瓷有不同的影响,TiO_2会使材料的力学性能大幅度降低;Cr_2O_3会使材料的硬度显著提高。