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.     

Si-Al-Zr-O系非晶晶化过程研究

借助DSC、XRD、SEM和TEM等技术探讨了Si-Al-Zr-O(SAZ)系非晶的原位受控晶化过程. 结果表明, SAZ系非晶在900℃左右存在分相, 形成富Si区和富Zr、Al区. 在920~950℃间, 开始成核析出初晶相四方氧化锆, 并从富Al区形成Al-Si尖晶石相. 当温度升高至1000℃时, 莫来石晶相开始生成. 温度进一步升高, Al-Si尖晶石相消失, 四方氧化锆、莫来石成为主晶相, 同时生成了方石英. 其中, 莫来石是通过过渡相Al-Si 尖晶石与非晶二氧化硅反应得到.     

用非晶晶化法制备纳米合金

纳米晶体是近年来发展起来的一种超细晶粒(1—50nm)材料~([1])。由于晶粒极小,因而晶界比例增大,当晶粒尺寸为5nm 时,晶界的原子数与晶粒内部相当。对晶界结构的初步研究表明~([2]),纳米晶材料具有特殊的界面结构—类气态结构,由此可以推断,这种材料可能具有一系列特殊的物理、化学、力学和电磁学性能。正因为如此,纳米晶材料的制备、结构和性能研究已成为当前极为活跃的一个新领域。     

La,Y掺杂对非晶晶化法制备ZrO_2-mullite纳米复相陶瓷的影响

借助DSC、XRD、SEM和TEM等技术探讨了La_2O_3、Y_2O_3掺杂对非晶晶化法制备ZrO_2-mullite纳米复相陶瓷的影响。结果表明,当Y_2O_3和La_2O_3的掺杂量分别小于4wt%和1.8wt%时,能有效降低Si-Al-Zr-O系非晶的熔制温度,抑制冷却过程中的失透现象,有利于非晶形成且不影响主晶相的析出。单一Y_2O_3掺杂时,Y主要固溶于氧化锆中,稳定t-ZrO_2,且抑制堇青石析出,对晶粒大小影响不大;而Y_2O_3和La_2O_3混合掺杂时,Y和La主要存在于玻璃相中,强化晶界,且La能明显促进ZrO_2、mullite晶粒长大。Y_2O_3和La_2O_3的合适添加量分别为1.0wt%~2.0wt%和0.6wt%~1.2wt%。     

纳米复相陶瓷的制备、显微结构和性能

从纳米复相陶瓷的分类、材料的设计和制备以及材料的微观结构和性能等方面对纳米复相陶瓷进行了详细的阐述,并提出通过纳米和微米复合相互结合以及控制调节材料中晶粒形状和大小来改善瓷体性能的设想．     

制备工艺对PMN-PNN-PZT四元系压电陶瓷结构和性能的影响

通过二次合成工艺制备了0.25 Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.15Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-zPbZrO3-wPbTiO3四元系压电陶瓷,其中w/z=1.6～1.65.研究了合成温度、烧结温度和极化等制备工艺对材料结构和性能的影响.结果表明:在合成温度为1050℃/860℃,烧结温度为1180℃,极化场强为5000V/mm时,材料具有良好的综合性能,其各项主要参数为:d33=(610～633)pC/N,Tc=234～235℃,εT33/ε0=3950～4015,Qm=81,Kp=0.63～0.66,tanδ=(1.7～2.0)%.     

燃烧法制备ZnO纳米粉体及Pr系ZnO压敏陶瓷

以Zn(NO32)和NH2CONH2为原料,通过燃烧法合成纳米ZnO粉体。用X射线衍射、扫描电镜、比表面积分析手段对所制备粉体的性能进行了表征。结果表明,制备的纳米氧化锌为纯相六角纤锌矿结构。在三种反应模式中,当φ=0.85(贫燃比,SCS)时,晶粒尺寸为41.5nm,其比表面积为0.849m2/g;当φ=1.67(化学计量比,VCS)时,晶粒尺寸为36.6nm,其比表面积为0.516m2/g;当φ=2.8(富燃比,SHS)时,晶粒尺寸为30.5nm,其比表面积为4.068m2/g。燃烧法制备的Pr系ZnO压敏陶瓷在1250℃烧结2h后,其电性能优异,晶粒尺寸约为3.5μm,压敏电压(VlmA)为5470V/cm,非线性系数(α)为27.84,漏电流(IL)为11.5μA。     

Y_(1-x)Sr_xMnO_3陶瓷的制备及相关系

采用固相化学反应方法制备了Y(1-x)SrxMnO3体系的系列样品。利用X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了Y(1-x)SrxMnO3体系样品的形貌、相关系和固溶区范围。结果表明,多次研磨和烧结是制备样品的必要条件。采用Rietveld结构精修的方法研究了不同掺杂量对晶体结构的影响。研究表明,晶胞参数a(b)、c和V与掺杂量基本呈现规律性变化,空间群为P63cm单相的固溶区范围大约为x=0～0.04。     

热处理La-Mg-Ni系贮氢合金微观结构研究进展

热处理对贮氢合金的微观组织结构影响较大。详细综述了La-Mg-Ni系贮氢合金近年来热处理对相结构、相组成、晶胞体积、显微组织影响的研究现状,旨在为改善具有优异电极性能的La-Mg-Ni系贮氢合金微观组织的控制因素提供思路和依据。     

大块玻璃合金射流成形方法的研究

用射流成形方法制备出直径从Φ５ｍｍ到Φ１０ｍｍ的Ｚｒ基大块玻璃离态合金，研究了样品尺寸大小以及保护气氛中含氧量对形成玻璃态合金的影响，结果表明，样品尺寸越上，则合金达到的冷却速率越大，形成的玻璃态合金中析出结晶相越少，消除氧非均匀核的影响，可以减少消除大块玻璃态合金基体中的结晶析出，有利于获得更大尺寸的大块玻璃合金。     

块体非晶合金的应用研究进展

非晶合金是一类性能优异的新型结构材料,它的出现引发了金属材料科学史上的一场革命.简述了块体非晶合金的各种优良性能,详细介绍了块体非晶合金各种性能的最新应用研究进展,分析了块体非晶合金领域目前存在的问题及其今后努力的方向,并对其应用前景进行了展望.随基础理论研究的深入及工艺技术的发展,性能优异的块体非晶合金的应用必将越来越广泛.     

Zr66Al9Cu16Ni9块体非晶合金制备工艺研究

运用真空电弧炉熔炼合金制备试样,采用三种不同的方法对金属熔体进行处理,试样的X射线衍射晶化相分析结果表明,B2O3和Na2SiO3的混合物与所选组分的熔体发生了反应,不适合作Zr基合金的包裹物;组分为CaF2(45%),AlF3(50%),CaO(5%)以及微量的TiO2的氟盐,由于该净化剂与所选的组分发生了反应,不适合Zr基合金的净化;设备的高真空度、原材料成分的高纯度是促进合金形成非晶态的重要因素。     

Zr基块状非晶态合金变形与断裂的研究进展

近十几年来，块状非晶态合金的出现进一步提高了人们对非晶态合金的认识，也给进一步开发非晶态合金的应用带来了更加广闽的前景。简要介绍了Zr基块状非晶态合金的力学性能特点，着重叙述了其变形和断裂行为。     

振荡压力烧结法制备高致密度细晶粒氧化锆陶瓷

针对重大工程和关键技术对高强韧性、高可靠性陶瓷部件的迫切需求, 本研究提出了适用于高性能陶瓷制备的振荡压力烧结(Oscillatory Pressure Sintering, OPS)新方法, 并采用此种方法制备了高致密度、细晶粒、高强度和高可靠性的氧化锆陶瓷。作为对比, 在相同的温度条件下分别采用无压烧结(Pressureless Sintering, PS)和热压烧结(Hot Pressing, HP)制备了氧化锆陶瓷。SEM研究表明振荡压力抑制了高温下氧化锆晶粒的快速生长, 统计表明OPS氧化锆的平均晶粒尺寸为251 nm, 而PS氧化锆、HP氧化锆的平均晶粒尺寸分别为451 nm和298 nm。另外, 振荡压力引发的晶粒塑性形变和晶界滑移促进了晶界处闭气孔的排出, 使OPS氧化锆的体积密度提高到99.7%。氧化锆致密度的提高及晶粒细化使其断裂强度从1003 MPa提高到1572 MPa, Weibull模数从13提高到32。另外, 低温老化实验表明OPS氧化锆的抗老化性能也得到显著提高。     

Enhancement of the Critical Transport Current Density in a Bulk High-Temperature Superconducting Ceramics by Means of Thermomagnetic Treatment

An optimal mode of thermomagnetic treatment of the materials and articles being in paramagnetic state is presented. The results given show the efficiency for application of this mode of thermomagnetic treatment and its combination with the technique of growing crystals from the melt to increase the density of the critical transport current in a bulk high-temperature superconducting ceramics.     

热处理对快凝Ni74Si10B16非晶合金热稳定性的影响

本文通过对快凝Ｎｉ７４Ｓｉ０１Ｂ１６非晶合金不同温度与时间下真空热处理样的差热描量热分析及Ｘ射线衍射分析发现，热处理来改变试样的非晶性时，热处理前后试样的晶化温度保持不变；当非晶基体中析出初晶Ｎｉ颗粒时，热处理样的初始晶化温度下降；进一步析出Ｎｉ３Ｂ等晶经相对，热处理样的晶化温度反而上升，根据以前建立的高类金属含量Ｎｉ基非晶合金的晶化机制，本文对此给出了比较合理的解释。