AlN粉末特性对AlN-BN复合陶瓷致密化的影响

以比表面积分别为4.26和17.4 m2/g两种AlN粉末为原料,添加5%Y2O3作为烧结助剂制备AlN-15BN陶瓷(质量分数,%),研究了AlN粉末特性对复合陶瓷致密化过程的影响。结果表明,AlN粉末比表面积对复合陶瓷致密化有重要影响,比表面积高的AlN粉末所制备的复合陶瓷致密化过程主要发生在1500~1650℃,1650℃烧结3 h后,复合材料的相对密度达95.6%,继续升高温度,对材料的密度影响不大;而低比表面积的AlN粉末所制备的复合陶瓷的致密化过程主要发生在1650~1850℃,1850℃烧结3 h,复合陶瓷的相对密度为86.4%。即高比表面积的AlN粉末有利于获得相对密度高的AlN-BN复合材料。     

热压BN掺杂SiAlON陶瓷的致密化过程研究

以Si3N4粉、AlN粉、Y2O3粉以及BN粉末为原料，采用热压烧结（HP）方法在N2气氛、1900℃条件下制备BN掺杂α-SiAlON陶瓷，研究BN掺杂SiAlON陶瓷的致密化过程。BN粉末经造粒形成粒径约为0．5mm的球形颗粒，其掺量分别为SiAlON原始粉末质量的5％和10％。研究结果表明：BN的掺量对BN／SiAlON陶瓷的收缩趋势和致密化过程的温度范围无影响，BN掺量不同的两条相对收缩量曲线吻合得非常好，收缩均始于1650℃左右，结束于1705℃；在烧结温度相同的情况下，较高的BN掺量有助于提高BN／SiAlON陶瓷烧结过程的收缩速率和样品的总收缩量，在促进致密化进程的同时能够提高陶瓷的致密度。     

复合添加剂对氮化硅陶瓷致密化的影响

以MgO-Al2O3-Y2O3体系作为烧结助剂,研究添加荆含量对无压烧结氮化硅陶瓷致密化的影响.对MgO、Al2O3、Y2O3三元添加剂进行单纯形格子设计及回归分析.结果表明,复合添加剂的比例对样品致密化及显微结构有着显著的影响.MgO、Al2O3和Y2O3按一优化比例引入到氮化硅陶瓷时可实现最大致密化速率,同时氮化硅大都呈现长柱状β-Si3N4晶粒,具有较大的长径比,显微结构均匀.     

原位增韧SiC-YAG复相陶瓷的致密化

以β－ＳｉＣ粉加入少量作为晶种的α－ＳｉＣ为起始原料,通过高温热处理过程中的相变和长柱状晶粒生长来制备原位增韧ＳｉＣ基复相陶瓷;调整埋烧工艺控制高温热处理过程中液相挥发和保持稳定的化学计量比,以保证上全部晶化为ＹＡＧ相,着重解决了长柱状晶粒生长过程中的致密化。发现在完全形成紧密的网络状结构之前,长柱状晶粒的形成可能延缓致密化速率,但不会由此中止致密化过程。通过调整热处理条件,制备得到了完全致密化（     

BN基复合陶瓷高温力学性能

BN陶瓷因SiO2的引入而使材料的力学性能得到了改善,但依旧存在强度低的不足,为此,本研究将通过在基体中引入高强度、高模量的SiAlON相作为增强相来进一步提高材料的力学性能.以BN、SiO2、AlN为原料,采用热压工艺制备出BN基复合陶瓷.通过高温力学性能测试和扫描电镜(SEM)观察,研究了AlN添加量对复合陶瓷高温力学性能和断裂行为的影响.研究表明:复合陶瓷的高温弯曲强度随着温度的升高而呈先升高后降低的趋势,并在1 300℃达到最大值,而强度的升高主要是由于升温过程中内应力的缓解所致.对于添加体积分数5%AlN的复合陶瓷,在1 300℃时其高温弯曲强度达到376.7 MPa,与室温条件下的弯曲强度相比提升了52.5%,当温度升至1 500℃时其高温弯曲强度为272.0 MPa,具有良好的高温力学性能.     

ITO纳米粉末爆炸压实烧结致密化陶瓷靶材研究

对ITO商业复合粉末应用爆炸冲击方法压实烧结,并对样品进行了XRD和ESM检测.通过粉末和压实后样品的XRD图及SEM照片的比较,发现在爆炸冲击压实纳米ITO陶瓷粉末时,能够使晶粒度减小,有助于后续烧结密实过程中控制ITO靶材的晶粒度的过分长大;SEM图片显示,在1200℃烧结的靶材微观结构比较均匀.本文探索了纳米ITO粉末冲击压实烧结的微观机理,并与以往人们对粉末的冲击沉能结论进行了比较,得出结论:压实烧结的主要机理是破碎填充效应,使得一部分粉末颗粒表面原子间的距离达到了点阵量级,从而产生键合力;一部分表面原子间的距离达到了一定小的程度,Vander Waals力使其结合.     

氧化锌压敏陶瓷烧结致密化过程的研究

本文研究了氧化锌压敏陶瓷的致密化过程，结果发现只有当烧结温度升高到一定值时，试样中的ＺｎＯ粉粒产生聚集，致密化过程才开始．致密化是瓷体获得稳定电性能的基础．低熔点添加剂Ｂ２Ｏ３可以降低致密化的起始温度，而致密化过程中的等温烧结对ＺｎＯ压敏陶瓷的最大密度几乎没有影响．     

稀土元素对R—α‘—Sialon材料致密化和物相组成的影响

研究了不同原子量的稀土元素对稀土Ｒ－α＇－Ｓｉａｌｏｎ（Ｒ＝Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｅｒ和Ｙｂ）致密化行为和形成特性的影响。样品分别以热压及无压烧结工艺制备。研究结果表明，样品达到完全致密化所需的热压温度随稀土元素原子量增加而减少，在１５５０℃热压保温１ｈ的Ｙｂ－α＇－Ｓｉａｌｏｎ已完全致密，而样品中α＇－Ｓｉａｌｏｎ相的含量随稀土元素原子量的增加而变大。比较了热压及无压烧结形成的Ｒ－α＇－Ｓｉａ     

特种陶瓷烧结致密化工艺研究进展

特种陶瓷的性能主要取决于其烧结工艺。为获得均一致密的陶瓷结构而发展出各种各样的烧结工艺,每种工艺都有其特有的优势与不足。通过综述特种陶瓷烧结致密化工艺的研究现状,包括传统烧结方法的新工艺路线以及近年来发展的新型烧结方法及工艺,评价了这些工艺的特点、机理以及烧结致密化效果,为特种陶瓷制备工艺的选择提供参考。     

BN对Sialon复相陶瓷性能的影响

本文分析讨论了不同 BN 含量对热压 BN-Sialon 复相陶瓷材料力学性能及热学性能的影响。结果表明,BN 粉末的加入极大地提高了 Sialon 陶瓷的抗热震性,并使材料的高温强度有所提高。     

氧化铁粉末化学组成对合成SHS复合弯管内衬陶瓷的影响

基于重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合弯管 ,研究了氧化铁粉末化学组成对SHS复合弯管内衬陶瓷的影响 .研究发现在铝热剂相同质量分数条件下 ,存在于工业原料Fe2 O3 粉末的杂质比SiO2 添加剂对燃烧过程的稀释效应更为强烈 .在工业原料Fe2 O3 +Al体系中加入适量的Fe3 O4+Al体系 ,使燃烧温度、蔓延速率及SHS反应转化率均有所升高 ;但加入过量的Fe3 O4+Al体系 ,虽然使蔓延速率进一步增大 ,但却引起燃烧温度和SHS反应转化率有所下降 .实验表明 ,在工业原料Fe2 O3 +Al体系中加入 1 5 %的Fe3 O4+Al体系 ,使复合弯管内衬陶瓷性能达到并超过用分析纯Fe2 O3+Al体系所制备的复合弯管内衬陶瓷性能 .     

Si-Al-Zr-O系超微细晶复相陶瓷研究

回顾了目前Si-Al-Zr-O系超微细晶复相陶瓷的主要研究方法并分析了这些方法的特点.针对应用超微细粉致密化制备Si-Al-Zr-O系陶瓷材料存在的烧结温度高(一般高于1500℃),致密化难,增韧相种类有限且成本高等问题,提出了一种新的制备方法——非晶原位受控晶化法,在较低温度1100~1200℃下制得均匀、致密、高可靠性的Si-Al-Zr-O系超微细晶复相陶瓷.该方法能有效避免高温烧结以及烧结过程中纳米粉末的团聚和晶粒异常长大,实现显微结构的有效控制,是一种具有发展前景的制备技术.     

BN-SiC层状复合陶瓷的断裂行为研究

以SiC、BN粉为原料,采用热压法制作了BN-SiC层状复合陶瓷,并对层状复合陶瓷的断裂行为进行了研究,发现层状材料通过层间界面优先开裂使横向裂纹扩展路径明显曲折化,断裂从一次性脆断变为对裂纹损伤具有一定容忍能力的逐次多级断裂,裂纹张开位移显著增大,断裂韧性显著提高.     

新型SiBCN先驱体的合成及其陶瓷性能的研究进展

综述了近年来采用有机先驱体制备SiBCN复合陶瓷的研究现况.详细介绍了SiBCN先驱体合成的两种主要方法,并对利用这两种方法获得的先驱体和裂解后的陶瓷的产率等方面进行了比较.阐述了SiBCN复合陶瓷与纯SiC和Si3N4陶瓷在力学,抗蠕变,抗氧化等性能的差别.     

La2O3掺杂对BST/MgO复合陶瓷显微结构和性能的影响

采用固相反应法制备了未掺杂和La2O3掺杂(0.5%、1%、2%(摩尔分数))的Ba0.55Sr0.45TiO3/MgO复合陶瓷材料,并研究了它们的显微结构和各种介电性能.研究结果表明,La2O3除一部分会进入BST晶格獭代Ba或Sr的位置外,还会有一部分与MgO等形成无定形态物质滞留在晶界,起到抑制BST晶粒生长的作用.BST/MgO复合陶瓷的居里温度随La2O3掺杂量的增大而降低,居里温度的降低导致了介电常数的减小.适量的La2O3掺杂提高了复合陶瓷的调谐性,而且La2O3掺杂明显降低了复合陶瓷的微波介电损耗.0.5%(摩尔分数)La2O3掺杂的BST/MgO复合陶瓷具有最佳的综合介电性能,其在10kHz下的调谐性为6.9%(2kV/mm),3.99GHz时的介电常数和介电损耗分别为87.5和3.35×10-3,基本可以满足铁电移相器的使用要求.     

ZnAl_2O_4和La_2O_3对Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷介电性能的影响

通过传统的固相反应合成掺杂ZnAl_2O_4和La~(3+)(来自La_2O_3)的Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷粉体,干压成型后在空气气氛下常压烧结制备ZnAl_2O_4和La~(3+)掺杂Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷样品。分别研究了La~(3+)和ZnAl_2O_4的掺杂量对复合陶瓷样品的微观形貌、相组成和介电性能的影响。结果表明:ZnAl_2O_4具有细化晶粒的作用;Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷样品的致密度随La~(3+)和ZnAl_2O_4含量的增加而增加;介电常数和谐振频率温度系数随ZnAl_2O_4含量的增加而减小,随La_2O_3添加量变化不大;品质因数值随ZnAl_2O_4含量的增加先增加后减小。制备出的ZnAl_2O_4和La~(3+)掺杂Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷致密度达到94%以上,介电常数在40~50之间,谐振频率温度系数小于40×10~(-6)℃~(-1),品质因数大于38 000GHz,可以用于通信技术领域。     

SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷的介电性质研究

通过传统陶瓷制备工艺制备了致密的SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷,研究了不同SnO2、Zn2SnO4复合比例对陶瓷介电性质的影响及其高介电性质产生的机理。研究发现,40Hz时,该复合陶瓷的相对介电常数高达104,远高于SnO2、Zn2SnO4陶瓷,且样品的相对介电常数、导纳随组分的变化规律一致。进一步研究发现,样品的电容随着施加偏压的变化满足肖特基势垒电容公式,这表明,SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷的高介电行为起源于晶界处的双肖特基势垒。     

载Ag羟基磷灰石/硅藻土-高岭土复合陶瓷的制备及抗菌性能

为通过滤除水中微生物和杂质而改善水质,首先采用一步共沉淀法合成了载Ag羟基磷灰石（Ag-HA）抗菌粉体,并将其与硅藻土和高岭土等原料复合,通过烧结法制备了Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷;然后,通过XRD、SEM、EDS和原子吸收分光光度计对Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷的结构进行了表征;最后,研究了Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷对大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）的抗菌性能。结果表明:Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷的主物相为石英、方石英及HA;经高温烧结后,Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷含丰富的由硅藻土颗粒间微米级孔隙及颗粒内部孔隙构成的孔道;Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷内均匀分布着微量的Ag;当Ag含量为0.098wt%时,Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷对E.coli和S.aureus的最小抑菌浓度分别为100 μg/mL和50 μg/mL;块状或粉末状的Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷在1 h内对E.coli和S.aureus的杀菌率分别为60.76%和100.00%,3 h后对二者的杀菌率均达到100.00%,且在24 h内具有持久抗菌性。所得结论表明制备的Ag-HA/硅藻土-高岭土复合陶瓷是一种有前景的水处理用过滤材料。