生物形态多孔氮化钛陶瓷的碳热氮化法制备

研究了以生物模板(木炭)浸渍TiO2溶胶,高温碳热-氮化制备TiN陶瓷的工艺过程.应用热力学原理计算了经溶胶浸渍后形成的TiO2/C复合体系的氮化条件,确定了N2,CO分压对氮化温度的影响.采用碳热氮化法,在高浓度的氮气压力下反应烧结制备了具有生物形貌的多孔TiN/C陶瓷.结果表明:在1400℃,4 h,0.5 MPa氮气压力下,得到了具有立方晶体结构的TiN/C多孔陶瓷,并保留了木材模板的显微结构.     

铝热还原法合成TiN/刚玉复合陶瓷的研究

以金属铝粉和钛白粉为原料,在流动氮气和匣钵埋碳保护气氛下采用铝热还原氮化法制备了TiN/刚玉复合陶瓷.采用XRD,SEM和TEM等分析手段,研究了铝热还原氮化法制备TiN/刚玉复合陶瓷在不同气氛和温度下的物相组成、晶格常数、显微结构.研究结果表明:在流动氮气和埋碳气氛下铝热还原法均可以制备TiN/刚玉复合陶瓷;处理温度和气氛明显影响着铝热反应的程度及产物的形貌,在埋碳条件下处理后的产物中TiN含量、晶粒大小、晶格常数明显低于流动氮气氛下处理产物中上述各项值.热力学计算发现埋碳条件下铝除参与铝热还原反应外,还与碳粉床中氧发生反应,导致参与铝热反应的金属铝不足,造成产物中有剩余的金红石存在.     

铝热还原法合成TiN／刚玉复合陶瓷的研究

以金属铝粉和钛白粉为原料，在流动氮气和匣钵埋碳保护气氛下采用铝热还原氮化法制备了TiN／刚玉复合陶瓷。采用XRD-SEM和TEM等分析手段，研究了铝热还原氮化法制备TiN／刚玉复合陶瓷在不同气氛和温度下的物相组成、晶格常数、显微结构。研究结果表明：在流动氮气和埋碳气氛下铝热还原法均可以制备TiN／刚玉复合陶瓷；处理温度和气氛明显影响着铝热反应的程度及产物的形貌，在埋碳条件下处理后的产物中TiN含量、晶粒大小、晶格常数明显低于流动氮气氛下处理产物中上述各项值。热力学计算发现埋碳条件下铝除参与铝热还原反应外，还与碳粉床中氧发生反应，导致参与铝热反应的金属铝不足，造成产物中有剩余的金红石存在。     

纳米Fe3+-TiO2涂膜对多孔陶瓷性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Fe3 离子的TiO2溶胶,并采用浸渍提拉法在多孔陶瓷上涂敷了该Fe3 -TiO2膜,研究了工艺条件对多孔陶瓷性能的影响.研究结果表明:溶胶的pH值及粘度、掺杂Fe3 离子的量和涂层次数等对多孔陶瓷的性能参数及光催化氧化性能有很大影响;当溶胶的pH值为3～4、溶胶粘度约6 mPa·s、掺杂Fe3 离子量为2.0 g/L左右、涂层次数为2～3次时,制备的多孔陶瓷具有良好的过滤性能和光催化氧化性能.     

FABRICATION AND PROPERTIES OF TiN/O’-Sialon ELECTROCONDUCTIVE COMPOSITES

以高钛渣为主要原料经碳热还原氮化法合成出廉价的TiN/O'-Sialon粉体作为原料,常压下烧结制备了TiN/O'-Sialon导电复合材料,利用XRD和SEM对其相组成和显微结构进行了表征,研究了初始原料中TiO2加入量对材料的致密化、力学性能及常温导电性能的影响.结果表明:烧结产物由O'-SiMon和TiN组成.O'-Sialon大多呈等轴状,粒度约1-3μm.TiN为细小粒状,粒度多小于0.5μm.初始原料中TiO2加入量为30%的材料,其体积密度为3.1 g/cm3,硬度为9.2 GPa,抗弯强度为169 MPa.25%左右的TiO2加入量是决定材料中TiN能否形成导电网络的最低TiO2加入量,此时材料的电阻率为1.8×10-2Ω·cm.     

制备多孔Cf/ZrO2陶瓷基复合材料研究

以带有SiC涂层(厚度～lμm)的C纤维预制体作为骨架,液相浸渍Sol-Gel法制备的高固相含量ZrO2先驱体,溶胶-原位烧结制备多孔Cf/ZrO2陶瓷基复合材料.ZrO2先驱体溶胶稳定性取决于pH值和稀释NH3-H2O的浓度.pH=3时先驱体溶胶固相含量为50%.XRD及SEM结果表明:不同烧结温度和烧结气氛条件下,多孔Cf/ZrO2陶瓷基复合材料的成分物相和表面形貌有明显差别.Ar气氛低温烧结可以有效防止C纤维氧化和副反应发生,断裂过程中有纤维拔出的痕迹.1100℃烧结制备Cf/ZrO2陶瓷基复合材料力学性能最好,显气孔率为54%时弯曲强度接近13 MPa.     

用浸蚀多孔金属铝模板制备小尺寸TiO_2阵列材料(英文)

在浸蚀多孔金属铝模板中制备小尺寸TiO2阵列材料.用电化学浸蚀方法由高纯金属铝箔制得了具有金属特性的多孔金属铝模板,此模板具有较强的耐化学腐蚀、耐热性能,并具有强的机械强度.模板的结构可由浸蚀条件控制,如电流密度,HC1和H2SO4浓度比、温度、浸蚀时间等.在此模板中用TiO2溶胶和纳米粉末组成的浆体制备了小尺寸的阵列材料,模板的孔洞结构可由TiO2阵列复型.由此得到的TiO2阵列的长径比为10～40.     

纳米晶氮化铝粉料的制备

采用溶胶-凝胶工艺结合碳热氮化还原法进行纳米晶AlN粉末的制备和表征.以异丙醇铝((C3H7O)3Al)、蔗糖、尿素((NH2)2CO)为原料,通过控制硝酸和水的加入量,制备出透明的溶胶,经浓缩后得到透明的凝胶,干燥后得到分子水平混合的铝源和碳源的前驱体,经裂解、碳热氮化还原法制备出纳米晶AlN粉末.系统研究了C/Al比、添加尿素、碳热氮化还原反应的温度和时间等因素对合成粉料特性的影响,并进一步优化了制备工艺参数.采用XRD、BET等对合成产物的特性进行了分析和表征.通过原料组成、工艺参数的优化,制备出高纯纳米晶AlN粉末,其晶粒尺寸可达23 nm,除碳后比表面积可达70m2/g.     

纳米晶Ti(C0.45,N0.55)固溶体粉末的合成及表征

在封闭氮气气氛下,对纳米TiO2高温碳氮化合成成分接近xN=0.5的纳米晶Ti(C,N)固溶体粉末进行了研究.结果表明,当以C/Ti值为2.5配料,炉内氮气压为0.005 MPa时,一定量纳米TiO2和纳米碳黑的混合料在1500℃下等温热处理4 h可以制得晶粒尺寸为31 nm、主相为Ti(C0.45,N0.55)的球形固溶体粉末.     

纳米晶Ti(C0.45,N0.55)固溶体粉末的合成及表征

在封闭氮气气氛下,对纳米TiO2高温碳氮化合成成分接近xN=0.5的纳米晶Ti(C,N)固溶体粉末进行了研究.结果表明,当以C/Ti值为2.5配料,炉内氮气压为0.005 MPa时,一定量纳米TiO2和纳米碳黑的混合料在1500℃下等温热处理4 h可以制得晶粒尺寸为31 nm、主相为Ti(C0.45,N0.55)的球形固溶体粉末.