THEORETICAL STUDIES ON RESISTANCE-HUMIDITY CHARACTERISTICS OF POROUS CERAMIC SENSORS

本文提出准液态水的概念,将多孔陶瓷的表面成分和气孔分布对阻湿特性的影响分别归结于准液态水的电阻率和浓度的改变。根据Grotthuss 质子传输机制,采用混合相的观点,理论上推出阻湿关系方程式,解释了多孔陶瓷湿度传感器的阻湿特性。     

多孔陶瓷湿度传感器阻湿特性的理论研究

本文提出准液态水的概念,将多孔陶瓷的表面成分和气孔分布对阻湿特性的影响分别归结于准液态水的电阻率和浓度的改变。根据 Grotthuss 质子传输机制,采用混合相的观点,理论上推出阻湿关系方程式,解释了多孔陶瓷湿度传感器的阻湿特性。     

MeCr_2O_4-Bi_2O_3系半导体陶瓷湿敏材料的微观结构和敏感特性

本文研究了 MeCr_2O_4-Bi_2O_3(Me:Mg,Zn)系半导体陶瓷材料的晶相、微组织结构与湿敏特性。指出:掺入适量低共熔氧化物 Bi_2O_3,能在900℃合成温度下得到 MeCr_2O_4尖晶石结构。该材料经1300℃高温预处理后,按标准陶瓷工艺技术制得的烧结样品(φ10×1.0mm)固有阻值为106Ω数量级。微结构显示多孔网络特征,材料灵敏度适中,是制作湿度传感器的一种有实用价值的多孔质敏感材料。     

MgO改性PbCrO4基湿敏电阻机理研究

对MgO改性的PbCrO4，基湿敏电阻进行了研究。随着MgO含量的增加使得该系列湿敏电阻在低、中湿范围内感湿灵敏度增大，当MgO含量超过0．5mol时，在全湿度范围内，湿阻特性曲线接近直线。结合X－ray衍射分析及扫描电镜分析，探讨了MgO改性的PbCrO4基湿敏电阻的感湿特性机理在于水蒸气将通过气孔在OH^－根上形成多分子层的水分子吸附层。     

碱金属掺杂的铁系陶瓷湿敏材料特性研究

本文报导了碱金属掺杂对以 Fe_2O_3为基的陶瓷材料湿敏特性影响的研究结果。碱金属掺杂对改善材料敏感性与微组织结构有显著作用。研究发现,K~+,La~(3+)等离子的掺杂能明显降低材料固有阻值,提高低湿区敏感特性,改善阻—湿特性的线性关系。文中对水法处理与多元掺杂对减小材料湿滞,提高感湿灵敏度的作用机制给予了讨论。     

烧结助剂对Nd∶YAG透明陶瓷微观结构和激光性能的影响

通过烧结Y_2O_3,Al_2O_3和Nd_2O_3粉体注浆的陶瓷胚体制备了Nd∶Y_3Al_5O_(12)(Nd∶YAG)透明陶瓷,研究了MgO和TEOS烧结助剂对陶瓷微观结构的影响和助烧结机理,分析了微观结构对陶瓷激光性能的影响。研究结果表明不加入烧结助剂,烧结后的样品晶界处存在大量的气孔,加入0.1%的MgO后,气孔数量减少,晶粒粒径变小,能够抑制晶界出现杂相,TEOS在陶瓷烧结过程形成的液相有助于气孔的排除。通过调节烧结助剂和烧结时间,制备出透光性达到83.1%的Nd∶YAG透明陶瓷,实现了1.4 W的激光输出。     

4NiO-B2O3-V2O5低温烧结微波介质陶瓷的烧结特性、相结构和微波介电性能研究

以分析纯的B_2O_3、V_2O_5和NiO为原料,采用传统的固相反应法制备了4NiO-B_2O_3-V_2O_5微波介质陶瓷。利用SEM、XRD和微波网络分析仪分别对材料的烧结行为、微观结构、相变特性和微波介电性能进行了系统的研究。结果表明,4NiO-B_2O_3-V_2O_5陶瓷为复相结构。当烧结温度由575℃升高至675℃时,样品的体积密度、品质因素(Q×f)和谐振频率温度系数(τ_f)值呈现出先增大后减小的趋势,ε_r一直减小。当烧结温度为650℃时,陶瓷具有最佳的微波介电性能:Q×f=19 692 GHz,ε_r=4.9,τ_f=-20×10~(-6)/℃。低的烧结温度、优异的微波介电性能表明4NiO-B_2O_3-V_2O_5陶瓷可以作为滤波器、谐振器等微波器件的备选材料。     

新型Ti2O3基湿敏传感器的研制

本研究探索了Ti_2O_3的湿敏性能,通过水热法合成Ti_2O_3晶体材料,并对其物相结构和形貌进行表征。随后将Ti_2O_3涂覆于碳叉指电极上制作出Ti_2O_3基湿敏传感器,该传感器灵敏度高,湿滞小,响应时间较快。当环境湿度从11%RH(相对湿度)增至95%RH时,该传感器的电阻值下降了两个数量级。Ti_2O_3基湿敏传感器的最大湿滞值小于2%RH,响应时间小于5。通过复阻抗谱讨论了传感器的敏感机理。研究结果显示出Ti_2O_3在制作湿敏传感器方面的潜在应用价值。     

La2O3对高钛高炉渣制备微晶泡沫玻璃的影响

利用高钛高炉水淬渣和废玻璃粉为基础原料,以CaCO_3为发泡剂,Na2B4O7·10H_2O为助熔剂,Na_3PO_4·12H_2O为稳泡剂,通过"一步法"烧结制备微晶泡沫玻璃,研究了La_2O_3的添加对微晶泡沫玻璃物相、结构及性能的影响。结果表明,添加La_2O_3对晶相种类改变不明显,但会提高晶化程度。随着La_2O_3添加量由0%(质量分数,下同)增至1.5%,微晶泡沫玻璃的气孔孔径减小,晶粒由粒状变为短棒状,微晶泡沫玻璃的体积密度、抗压强度升高,气孔率、吸水率和导热系数降低。La_2O_3添加量继续由1.5%增至3.5%,微晶泡沫玻璃的气孔孔径增大,晶粒尺寸逐渐变小直至呈现无规则形状,微晶泡沫玻璃的体积密度、抗压强度降低,气孔率、吸水率和导热系数升高。当La_2O_3添加量为1.5%时,所制得的微晶泡沫玻璃的综合性能最佳。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢表面Al_2O_3阻氚涂层磁控溅射-微弧氧化法制备技术研究

采用磁控溅射技术在1Cr18Ni8Ti不锈钢表面制备出铝镀层,并对其进行微弧氧化处理,获得了氧化铝阻氚涂层。采用XRD,SEM表征涂层的结构和形貌。结果表明,磁控溅射制备的铝镀层非常致密,微弧氧化得到的氧化铝涂层由外层的疏松层和内层的致密层组成,微弧区瞬间高温烧结作用使微弧氧化膜具有晶态氧化物陶瓷相结构。氧化铝涂层由α-Al_2O_3相和γ-Al_2O_3相组成,冷却速率大,外层形成γ-Al_2O_3相,由于外层γ-Al_2O_3包覆和热扩散阻挡作用,内层的氧化铝冷却速度小,生成稳态相α-Al_2O_3的含量增加,随着涂层厚度增加,α-Al_2O_3相含量提高。     

MeWO4系陶瓷的湿敏特性

本文报导了 MeWO_4(Me∶Mn 或 Zn)系陶瓷湿敏材料的若干配方、烧结制度及相应阻—湿特性。给出了一种获得强度好、孔结构理想、电极附着好、敏感特性线性度好和灵敏度适当的 MeWO_4系湿敏瓷的最佳组成及工艺。     

高纯 Mgo-Cr_2O_3材料组成和结构对煤熔渣渗透的控制

高 Cr_2O_3含量的高纯 MgO-Cr_2O_3材料与煤熔渣的接触试验表明,接近 MgCr_2O_4化学计量组成,以 MgCr_2O_4和 Cr_2O_3为相结构的致密材料,抗煤熔渣侵蚀和渗透性俱优。MgCr_2O_4相与煤熔渣接触会慢慢分解,MgO 溶入渣中,Cr_2O_3在渣-耐火材料界面再结晶。     

Si_2N_2O-Al_2O_3-La_2O_3和Si_2N_2O-Al_2O_3-CaO系统的亚固相关系

本文给出了 Si_2N_2O-Al_2O_3-La_2O_3和 Si_2N_2O-Al_2O_3-CaO 系统的亚固相图。实验结果表明:在 Si_2N_2O-Al_2O_3-CaO 系统中有一个未知结构的新化合物 CaO·Si_2N_2O,在3CaO·Si_2N_2O 和3CaO·Al_2O_3两化合物之间形成连续立方固溶体。而 Si_2N_2O-Al_2O_3-La_2O_3系统中则没有发现新化合物。在两个系统的富 Si_2N_2O区,过量的 Si_2N_2O 与 La_2O_3和 CaO 分别反应形成 Si_3N_4与 La_(10)[SiO_4]_(?)N_2(H-相)(和 CaSiO_3。所研究的这两个三元系统中,分别形成了如下几个四元相容性区。在 Si_2N_2O-Al_2O_3-La_2O_3系统内有:H-Si_3N_4-La_2O_3·Si_2N_2O-La_2O_3·Al_2O_3;H-Si_3N_4-La_2O_3·Al_2O_3-La_2O_3·11 Al_2O_3;H-Si_3N_4-La_2O_3·11 Al_2O_3-Al_2O_3;H-Si_3N_4-Al_2O_3-O′s.s;H-Si_3N_4-O′s.s-Si_2N_2O在 Si_2N_2O-Al_2O_3-CaO 系统内有:Si_3N_4-CaSiO_3-CaO·Si_2N_2O-3CaO·Al_2O_3;Si_3N_3-CaSiO_3-3CaO·Al_2O_3-2CaO·Al_2O_3·SiO_(?);Si_(?)N_(?)-CaSiO_3-2CaO·Al_2O_3·SiO_2-Al_2O_3;Si_3N_4-CaSiO_3-Al_2O_(?)-O′s.s;Si_3N_4-CaSiO_3-O′s.s-Si_(?)N_(?)O     

掺镧改性钛酸钡湿敏陶瓷元件

以a(OAc)3,Ba(OAc)2,Ti(O^nBu)4为起始物，采用共溶－水凝胶法经陈化获得湿凝胶，干燥后制得干凝胶，研磨过筛和坦渗电极、加压成型为 素坏，经不同温度和保温时间烧结，制得掺镧LaxBa1-xtiO3陶瓷传感元件系列（x=0.00,0.05,0.10,0.20,0.30),测试其阻－湿特性，从中获得了具有良好特性参数的湿敏陶瓷及其主要工艺条件（x=0.10,1350℃／1h），阻－湿特性在工作湿度范围内（相对湿度RH＝32．8％－93．6％）的平均灵敏度=5^10^4kΩ/RH(%)，线性相关因子r=0.998，响应时间r=110s，湿滞低于4％，湿敏选择性良好：对H2，CH4，CH2＝CH2，CH3CH＝CH2，CO，C6H6和CH3CH2OH（g)七种气体具有抗干扰性能，应用SEM，AFM及XRF对陶瓷的显微结构和元素含量进行测定，确定了陶瓷的显微组织，晶粒尺寸，晶相结构，表面粗糙度和全元素分析。讨论了掺镧改性的可能机理：La^3 不等价取代Ba^2 ，引起Ti^4 捕获一个自由电子而变价为Ti^3 ，该电子在适腚的陶瓷显微结构下受水分子影响易于进入导带，使掺镧钛酸得以半导化；半径较小的La^3 取代半径较大的Ba^2 ，则降低四方晶相的晶格畸变度δ，即晶轴比c/a变小，使四方晶格的不对称性及各向异性降低，从而减少陶瓷烧结后冷却过程中内应力引起的破裂。     

钒酸钡Ba_3(VO_4)_2合成过程的研究

Ba_3(VO_4)_2是最有希望实现低温共烧的微波介质陶瓷体系之一.以BaCO_3,V_2O_5为原料,在不同温度下进行合成反应,对合成样品进行XRD物相分析,研究合成目标相Ba_3(VO_4)_2的反应过程.结果表明:在粉料湿法球磨过程中,BaCO_3与V_2O_5已开始反应生成BaV_2O_6,球磨后烘干样品的XRD图中不存在V_2O_5的衍射峰.合成目标相Ba_3(VO_4)_2的中间产物有:Ba(VO_3)_2·H_2O,BaV_2O_6,Ba_2V_2O_7,Ba_3(VO_4)_2.合成反应在450'C时开始出现目标相,800℃时得到单相Ba_3(VO_4)_2.     

添加剂对尖晶石型锰酸锂性质表征的影响

以LiOH·H_20和MnO_2为原料,分别掺入H_2BO_3、Al_2O_3、SiO_2和P_2O_5等添加剂,用固相分段法制备尖晶石型锰酸锂。结果表明,SiO_2和P_2O_5可以有效地改善LiMn_2O_4的电化学性能,H_3BO_3对锰酸锂的电化学性能影响不大,而Al_2O_3破坏了LiMn_2O_4的电化学性能。面扫描结果显示,Si或P元素各自都均匀地分散于LiMn_2O_4的物相中。从元素电负性和原子半径的角度分析了B、Si、P和Al元素对尖晶石型LiMn_2O_4结构和性能的影响。     

SiC/Fe3 O4/rGO复合材料的制备及吸波性能

通过二次水热法合成SiC/Fe_3O_4/氧化还原石墨烯(SiC/Fe_3O_4/rGO)复合材料。借助SEM、XRD、XPS、VSM和VNA对材料的形貌、物相、成分、磁性及吸波特性进行分析。结果表明:SiC/Fe_3O_4/rGO复合材料的电磁损耗机制主要为界面极化、涡流损耗和自然共振,其电磁损耗能力较中空结构Fe_3O_4显著增强;当复合材料的匹配厚度为2 mm时,呈现出最大反射损耗为-30.3 dB;当其匹配厚度为1.5 mm时,有效带宽超过6.65 GHz,具有良好的吸波性能。     

铁系陶瓷湿敏材料掺杂改性与稳定性研究

碱金属与稀土金属掺杂对改善以 Fe_2O_3为基的陶瓷湿敏材料敏感特性与微观结构有显著作用.适量 K~+、La~(3+)离子掺入能明显提高材料本征电导影响低湿区的感湿灵敏度.借助 SEM、XPS、FI-IR 及 AAS 等研究了材料的表面特性.发现,亚稳态水溶性次相与亲水的 K~+ 离子在表面的富集、迁移以及迁移造成的损耗是影响铁系湿敏陶瓷材料稳定性的主要因素.     

ZnCr2O4-V2O5-Li2O-ZnO湿敏材料性能再优化研究

为进一步优化ZnCr2O4-V2O5-Li2O-ZnO湿敏材料的性能,对制备工艺做了3点改进:在玻璃相V2O5-Li2O-ZnO中掺加SiO2,将晶相原料进行高温烧结;重新筛选烧结制度;测试了样品感湿特性,取得了预期效果。在分析样品微观结构的基础上,对实验结果作了理论解释。     

Al2O3/B4C复相陶瓷制备及其韧化机理的研究进展

Al_2O_3/B_4C作为一种优良的结构部件,在工业及国防领域都具有广阔的应用前景。简要论述了Al_2O_3/B_4C复相陶瓷材料的几种常用制备方法,如自蔓燃高温合成、无压烧结法、热压烧结法、机械合金化法等;重点综述了Al_2O_3/B_4C复相陶瓷材料的几种增韧方式及增韧机理,并简述了Al_2O_3/B_4C复相陶瓷材料的应用;最后,指出了Al_2O_3/B_4C复相陶瓷材料的研究不足之处以及下一步的研究动向。