磁铅石结构NdMgAl_(11)O_(19)粉体的合成与晶格热膨胀

采用反向化学共沉淀法和高温煅烧法制备了磁铅石结构NdMgAl_(11)O_(19)粉体,并对粉体物相组成、化学成分、显微结构及晶格热膨胀行为进行了表征。结果表明:1 600℃煅烧得到的粉体为磁铅石结构NdMgAl_(11)O_(19),晶体发育良好,晶粒呈规则六方片状,各晶面光滑平整。a、c逐渐增大,与温度呈非线性关系。NdMgAl_(11)O_(19)的晶格热膨胀表现出各向异性,室温~1 300℃,a轴方向的平均热膨胀系数为7.3×10~(–6)/℃,c轴方向的平均热膨胀系数为11.2×10~(–6)/℃。Nd―O键的各向异性膨胀是晶格沿a、c轴方向表现出不同的热膨胀行为的主要原因。     

碳素材料热膨胀性能的一种理论模型

本文中提出了碳素材料热膨胀的“吸收模型。”其要点为,根据石墨单晶C轴和α轴方向的热膨胀系数,和晶体的择优取向与统计分布,求出各方向的热膨胀系数理论值α_X~0,α_Y~0以及体积热膨胀系数α_V~0,这些数值与实定数值的比值称为热膨胀“吸收系数”B。 B=α~0/α文中分析了颗粒料粒度、制品假比重、粘结剂量、原料石油焦煅烧温度与“吸收系数”B之间的关系。“吸收系数”B主要与原料和制品中微孔和微裂纹的数量和分布有关。     

低膨胀陶瓷材料

本文阐述了晶体的热膨胀与化学键及晶体结构之间的关系，以及晶体热膨胀的各向异性对多晶陶瓷体热膨胀的影响，微裂纹对降低陶瓷材料的平均膨胀系数有一定作用，但同时又降低了材料的机械强度。     

元素掺杂对堇青石晶体结构及热膨胀系数的作用

堇青石陶瓷在抵抗热震和热膨胀方面具有独特的优点,特别适合用于象汽车尾气净化载体和集成电路基板等对热膨胀要求极为严格的场合,为了进一步降低堇青石陶瓷的热膨胀系数和改善晶体热膨胀的各向异性效应,目前大多采用掺杂元素的方法,如Ｇａ、Ｇｅ、Ｆｅ和Ｃａ,本文阐述了堇青石晶体的热膨胀机理,按照元素的性质详细叙述了各类元素的掺杂对堇青石的晶格常数格沿α堇青石两个晶轴ａ、ｃ方向热膨胀系数的影响。     

高温给水泵轴热膨胀行为研究

蒸发冷凝器是将化学能和核能所产生的热量转化为蒸汽热量进而提高能量利用率的装置,广泛应用于化工过程机械和核反应堆中。高温给水泵是蒸发冷凝器主要的给水设备,高温工作状态下泵轴的热膨胀使得各运动件间的配合关系发生显著变化,进而导致高速旋转时泵轴、轴承等失效事故频发。针对上述问题,基于虚功原理和热变形理论,建立泵轴在温度场作用下的应力场和位移场计算模型,研究不同温度及不同轴径条件下高温给水泵轴的热膨胀行为,为高温给水泵轴及相应配合关系的合理设计提供依据。采用此法计算所得热变形量,为河南晋开化工投资控股集团有限责任公司二分公司某车间高温给水泵轴与泵预留膨胀间隙改进提供了依据,并成功应用。     

LaBr3∶Ce晶体生长及物理特性的研究

利用垂直Bridgman法生长了尺寸为φ25 mm×80 mm的LaBr3∶3％Ce晶体,晶体的熔点为786℃,XRD表明晶体存在(100)解理面,晶体的择优生长方向为[001].热膨胀测试表明晶体[100]方向热膨胀系数比较大,在室温至600℃范围内平均热膨胀系数达22.9×10-6/K.晶体经加工后,透过率可达到65％.室温下晶体的光致发光呈双发射峰,分别位于358 nm和380 nm.晶体呈单指数衰减,衰减极快,衰减时间拟合为18.3 ns.     

近零膨胀陶瓷材料的设计

具有热膨胀各向异性的低膨胀陶瓷是重要的工程材料，按照对热膨胀性能的更高要求，提出了近零膨胀陶瓷的设计原则：降低轴膨胀各向异性，复相陶瓷补偿及显微结构控制。     

锂辉石与氧化锆对堇青石陶瓷热膨胀率的影响

以粘土、滑石、氧化铝等为原料 ,压制成型后于 1 3 70～ 1 40 0℃烧成 ,合成了堇青石陶瓷。研究了外加 5 %～ 1 0 %的β 锂辉石或氧化锆对堇青石陶瓷热膨胀率的影响。结果表明 ,这两种添加剂均能降低堇青石陶瓷的热膨胀率。XRD分析表明 ,添加锂辉石或氧化锆的堇青石试样中分别形成了莫来石和锆英石晶体     

LaCl_3和LaBr_3单晶弹性模量的测量及计算

采用纳米压痕法测量了新型无机闪烁体材料LaCl3和LaBr3单晶的弹性模量,以及用波形信号发生器产生的超声波在两种晶体中沿c轴和垂直c轴方向的传播速度,并结合声速,通过Christoffel方程计算得到了两种晶体的弹性常数矩阵,利用第一原理计算了两种晶体沿c轴方向的弹性模量值。结果表明:在LaBr3晶体中声波的传播速度大于LaCl3的;纳米压痕法实验测得LaCl3和LaBr3单晶沿c轴方向的弹性模量值分别约为45.3GPa和32.5GPa,接近真实情况。     

b轴Nd:YAlO_3和Nd Cr:YAlO_3激光晶体的生长

本文介绍Nd(或Nd Cr):YAlO_3单晶的引上法生长。由于该晶体结构上的各向异性(各向异性的热膨胀性能)和高温相的不稳定性,在生长过程中晶体易出现炸裂、孪晶和散射颗粒。作者采用了低气液温差的温场分布,较好地解决了炸裂和孪晶的问题。此外,更加注意了原料纯度、晶体制备中原料的保纯及氮气氛净化去氧。因此,晶体中的铱小片及其它散射颗粒显著地减少。采用上述技术,已生长出一批激光性能良好的晶体。     

甲醇合成塔结构合理设计

管壳式甲醇合成塔的设计必须重视合理选材，解决好热膨胀问题与管板应力分析，及结构合理设计。本文的合成塔结构简单，阻力降小，轴径向温差几乎为零，产品CH3OH含量高、高效、节能为其突出优点。     

堇青石基微晶玻璃的热膨胀行为

研究了加TiO_2的富镁堇青石组成微晶玻璃的热膨胀行为。这种微晶玻璃中含有大量晶体和极少量的玻璃相。其中主要晶相是堇青石。此外,还有金红石与镁铝钛酸盐固溶体。在晶化处理的冷却过程中由于晶体具有热膨胀的各向异性,在热应力的作用下在微晶玻璃内部生成了微裂纹。借助于应力计算公式描述了微裂纹生成的原因。这种微裂纹可以用膨胀仪测得的加热-冷却曲线间的回线来加以描述。实验指出微裂纹的增量与实验温度间有一函数关系,可用经验公式y=ae~(bx)表示。最后通过扫描电子显微镜观察,分析指出了微裂纹存在的位置与大小。     

关于LN晶体在20～200℃范围内热致双折射效应的初步探讨

用光学方法研究了铌酸锂(LN)晶体在20～200℃范围内的热致双折射效应。所得实验结果与和许自然的结果相比较有显著差别,并指出在20～200℃范围内存在两个相变,相交温度分别为70～90℃和110～130~C。此外,还进一步证实了前人对LN晶体的X射线分析和热膨胀试验的结果,并对此进行了分析和讨论。     

铌酸锶钡晶体铁电性能

用偏光显微镜确定了SrxBa1-xNb2O6单晶的光轴方向为z轴,并制备了3mm×5mm×0.45mm垂直于z轴的切片.在50Hz交频电场下,利用Sawyer-Tower电路,获得了较完整的电滞回线.检测并分析了SrxBa1-xNb2O6晶体切片的介电温谱以及相变特性,所测得的SrxBa1-xNb2O6晶体由铁电相转变成顺电相的特征温度Tm为74 ℃,这种晶体属于弥散性铁电相变.     

温度场对白宝石晶体生长质量的影响

熔体提拉法生长晶体时温度场的分布对晶体的质量有着重要影响.采用电阻加热提拉法生长白宝石晶体时,由于腔体内的温度梯度较小,使得晶体的外形难以控制.当液面上坩锅中心附近处的轴、径温度梯度过小时,生长初期放肩就难以控制;且生长晶体的等径度易成螺旋状.当轴、径向温度梯度较大时,虽然晶体外形容易控制,但晶体容易开裂,因而其成品率较低.与此同时晶体的转速决定着固液界面的形状,微凸界面是生长高质量晶体的必要条件.当白宝石晶体外形不好时,其内部容易产生散射颗粒、气泡等缺陷.研究通过调整生长装置和转速,找到了生长优质晶体的温度场.实验获得了Φ60×120mm的优质白宝石晶体.     

耐火材料荷载下热膨胀率的测试

介绍了耐火材料一种新的热膨胀率的测试方法——荷载下热膨胀率的测试,并以硅砖为例进行了不同荷载下热膨胀率的测试,并与顶杆法热膨胀率测试结果进行比较,表明两者的结果具有可比性,可以用荷软蠕变仪来测定材料在不同荷载下的热膨胀率。     

热处理对焦炭的显微结构和热膨胀系数的影响

一、引言对于电弧炉应用和宇航应用来说,要求多晶石墨具有低的膨胀系数,以便具有良好的抗热冲击性能。块石墨的热膨胀系数直接依赖于焦炭的种类和处理情况。由针状焦制备的石墨,热膨胀系数最低。一般块石墨的体积热膨胀系数比单晶石墨的低得多,这主要归因于晶体的择优取向程度和晶体间空隙容纳晶体C向膨胀的能力。择优取向程度取决于原料焦炭的结构和制造工艺方法。晶间的空隙和显微裂纹是因热处理而形成的。White指出,容纳晶体C向热膨胀能力并不是由于石墨化冷却产生的晶间裂纹,而是由于生焦初始热处理产生的晶微裂纹。     

大尺寸Ga/Sc共掺ZnO晶体的水热法生长及光的吸收特性

文章报道了水热法生长Ga/Sc共掺ZnO晶体的结果。实验以ZnO陶瓷烧结块为培养料,以4mol/LKOH+1mol/L LiOH+5mlH_2O_2作为矿化剂,溶液中加入定量的Ga_2O_3和Sc_2O_3粉末,在尺寸为Φ70×1100mm高压釜中,在溶解温度T=380℃～400℃,结晶温度T=360℃～380℃的条件下,采用温差水热法生长出了尺寸为50×35×5.6(c轴方向)mm~3的Ga/Sc共掺ZnO单晶体。采用ICP-MS测试了晶体中Ga和Sc元素的含量。利用分光光度计测试了晶体的吸收率,从400nm波长开始,随着波长的增大,Ga/Sc共掺ZnO晶体的吸收率比纯ZnO晶体高。比较了不同温差条件下c轴方向的生长速度,确定了合适的水热法晶体生长的温差条件。     

人造氟金云母的结晶习性与缺陷

本文从晶体结构出发,研究了人造氟金云母的结晶习性与缺陷。认为缺陷主要是沿着镁离子点阵行列分布的面缺陷,文中讨论了如下几个问题:(1)结晶习性的各向异性。a 轴方向生长最快,b 轴次之,c 轴方向最慢。从各族晶面比表面能大小解释了这种差异;(2)籽晶取向,沿b 轴方向生长较沿 a轴方向生长的晶体质量为好。由于 a轴与 b轴方向生长速率的不同,对温度稳定性的要求也有差异。b 轴向生长较 a轴向生长易于控制,缺陷出现几率少。a 轴向生长时晶体缺陷沿着{110}和{110}族晶面发育,b 轴向生长时晶体缺陷沿着{110}和{110}族晶面发育;(3)固液界面的形状与晶体缺陷密切相关。从晶体的结晶习性出发,分析了平界面生长时晶体中缺陷少的原因,提出凸界面和凹界面的缺陷是由于生长过程中各族晶面生长速率不匹配所造成的,认为生长界面的形状是各族晶面的包迹。     

负热膨胀系数材料的研究现状与展望

本文从负热膨胀材料的发展概况、负热膨胀产生机理、负热膨胀材料分类出发,着重介绍了化学通式为A2M3O12的负热膨胀材料.通过几种A2M3O12型负热膨胀材料的性质、制备方法和晶体结构的归纳和总结,对这一系列的负热膨胀材料未来研究方向进行了展望.