冷冻干燥合成ZrO2-(Al2O3,Fe203)及其微观组织的变化

通过冷冻干燥方法制备了ZrO2-Al2O3,ZrO2-Fe2O3二元及ZrO2-(Al2O3,Fe2O3)三元体系的前驱物粉末,研究了不同温度下的相变及微观组织结构,证明Fe2O3具有球化晶粒的作用,并获得了具有均匀细小显微组织的三元体系.     

激光刻蚀工艺对Al2O3-ZrO2固溶度和结晶度的影响

利用X射线衍射，X射线吸收精细结构谱和高分辨电镜研究了激光刻蚀工艺对Al2O3-ZrO2固溶度和结晶度的影响．结果表明，Al2O3在ZrO2中的固溶度越大，ZrO2晶体结构无序度越大．样品室的空气压力越大，粉体中无定形相的含量越大．无定形ZrO2中存在短程有序-长程无序结构Zr-O-Zr（Al）．同Al2O3-ZrO2固溶体相比，无定形ZrO2具有更短的Zr-O和Zr-Zr（Al）原子间距离和更大的无序度．     

Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC纳米复合材料的制备及性能

本文研究了非均相沉淀法制备Al2O3－ZrO2（3Y）－SiC复合粉体的工艺过程,认为粉体的理烧温度是至关重要的,热压烧结得到了致密的Al2O3－ZrO2（3Y）－SiC纳米复合材料,ZrO2的加入对烧结温度的影响不大．通过TEM观察,SiC颗粒均匀分散于材料中,大的ZrO2颗粒位于Al2O3晶粒间,小的圆形ZrO2颗粒位于Al2O3晶粒内,一部分Al2O3晶粒呈非等轴状．80Wt％Al2O3－15wt％ZrO2－5Wt％SiC纳米复合材料的抗弯强度可达555MPa,韧性为3.8MPa．m1／2.     

磁性纳米TiO2/SiO2/Fe3O4光催化剂的制备及表征

以纳米Fe3O4磁粉为核心，采用溶胶一凝胶法制备了TiO2／SiO2／Fe3O4复合光催化剂．用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征．以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物，评价其光催化活性．结果表明，所制TiO2／SiO2／FeaO4样品为双层包覆型结构，SiO2为中间层，最外层是锐钛矿型的TiO2,该复合光催化剂对甲基橙溶液有较高的光催化活性，并具有可利用其磁性回收重用的特点，应用前景广泛。     

MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的制备及性能研究

制备了MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系磷酸盐玻璃,研究了玻璃形成能力、热膨胀系数和抗潮解等性能.结果表明,MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3系统具有较宽的玻璃形成区和较强的玻璃形成能力,当MoO3/V2O5≈1.5时,玻璃形成能力最强.MoO3-V2O5-P2O5-Fe2O3玻璃的热膨胀系数约为60～110×10-7/℃,并且随着Fe2O3含量的增加而逐渐增大.加入适量的Fe2O3能够显著改善MoO3-V2O5-P2O5玻璃的抗潮解性能,在90℃的去离子水中的溶解速率达到8.0×10-9g·cm-2·min-1.     

Y2O3稳定ZrO2材料的电导活化能

在313－473K温度范围内测定了一种Y2O3稳定ZrO2材料（YSZ）的交流电导率谱，进而导出了材料的直流电导率并分析了其随温度的变化关系。研究发现：在低温下材料的电导尖化能随温度的升高而增大。这一实验现象与在高温下所观察到的活化能随温度升高而降低规律截然相反。通过分析材料中氧空位的解缔及迁移机制，对YSZ材料中电导活化能随温度的变化关系作出了一个合理的解释。     

MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-Y2O3玻璃的弹性模量

根据硬盘基板用材料的要求，制备了MgO-Al2O3-SiO2-TiO2-Y2O3高弹性模量玻璃（120GPa)，玻璃的弹性模量随组成的变化服从Makishima-Mackenzie理论，MgO,Al2O3,TiO2,Y2O3等具有较高单位体积离解能的氧化物有利于提高玻璃的弹性模量，但玻璃弹性模量的理论计算值低于测试值，这是因为Makishima-Mackenzie理论没有考虑玻璃内阳离子的具体配位，对MgO,Y2O3堆积密度因子的堆导存在误差，因此利用Makishima-Mackenzie理论发展高弹性模量玻璃时应对MgO,Y2O3等氧化物的计算进行修正。     

半金属 Fe3O4薄膜的制备工艺探索

半金属材料Fe3O4是一种新型的功能自旋电子材料，由于其具有百分之百的自旋极化率而备受关注．但由于铁元素存在多种价态的氧化物，使得制备单一成分的Fe3O4非常困难，因而本文着重对磁控反应溅射制备单一成分的Fe3O4薄膜进行了研究，探索了晶化温度对薄膜结构的影响，并通过引入缓冲层Ta对其性能进行改善，得到了反应溅射制备半金属Fe3O4的最优条件．另外，通过对所制备的Fe3O4薄膜磁电阻效应的测试，发现多晶Fe3O4具有同单晶Fe3O4薄膜类似的负磁电阻效应，因此有望将其应用到自旋电子器件中．     

CrO3对Fe2O3+Al铝热反应系统反应过程的影响

用铝热-重力分离法制备了不含铁铝尖晶石（FeAl2O4）的陶瓷内衬复合钢管，并通过热力学计算分析了有关反应的优先顺序，结果表明，在Fe2O3-Al系统中强氧化剂CrO3与Al的反应并不是一步完成而是分步反应，FeAl2O4优先于Cr2O3与Al反应，因而加入CrO3添加剂可有效地去除陶瓷层中的尖晶石相，从而提高复合钢管的耐蚀性能。     

射频磁控溅射制备 HA(+ZrO2+Y2O3)/Ti6Al4V 复合生物活性涂层

采用射频磁控溅射法制备了HA（＋ZrO2＋Y2O3）／Ti6Al4V生物复合涂层．借助于XRD、SEM、FTIR和AFM等对溅射涂层的相组成、微观形貌和界面结合进行了研究，并以模拟体液试验探讨了涂层的生物活性．实验结果表明：磁控溅射的复合涂层呈非晶态，经过退火处理，可以使其转化为晶态；复合涂层的微观表面凹凸不平，并呈现网状结构和较多的孔隙，其孔隙直径约为0．5-2．0μm，孔隙面积占涂层表面积的30％-40％；HA（＋ZrO2＋Y2O3）／Ti6Al4V复合涂层的界面结合强度随（ZrO2＋Y2O3）复合颗粒含量的增大和溅射功率的提高而增强，最高可达59．6MPa．复合涂层在模拟体液中浸泡一段时间后，表面覆盖一层新生物质—含有CO^2-3的类骨磷灰石，其晶粒非常小，它与自然骨中无机相的结构成分相似，表明复合涂层具有良好的生物活性．     

La2O3在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2微晶玻璃中的作用

在MgO-Al2O3-SiO2-TiO2玻璃中添加不同数量的氧化镧，采用差热分析，X射线衍射及电子显微镜等技术研究了氧化镧对玻璃析晶过程与力学性能的影响。氧化镧的加入使玻璃中析出α－堇青石相的温度降低，同时避免了高膨胀方石英相的析出。随着氧化镧加入量的增加，玻璃整体析晶能力下降，微晶玻璃中晶相含量减少，晶粒尺寸增大，微晶玻璃的弹性模量与硬度减小，断裂韧性增加，体现出大尺寸长柱状金红石晶粒的增韧作用。     

表面活性剂对纳米Sb2O3和纳米 Sb2O3/云母分散性的影响

以片状云母作为微反应器制备了纳米Sb2O3／云母复合物，并用XRD、TEM进行了表征．研究了表面活性剂对纳米Sb2O3颗粒、纳米Sb2O3／云母复合物的粒子性能及粒度分布的影响，并对二者进行了比较．结果表明：纳米Sb2O3被十六烷基三甲基溴化铵处理后，在云母层间均匀生长，形成的纳米Sb2O3分散性好，粒度分布窄．平均粒径约为5nm，比不加云母制备的纳米Sb2O3小30nm．     

Cr2O3涂层对Al2O3绝缘瓷二次电子发射特性的影响

用Cr2O3涂复α－Al2O3绝缘瓷表面,并经热退火处理,观测了它们的二次电子发射系数,SEM,XRD,XPS和EELS,发现样品在退火后,涂层元素扩散进了Al2O3陶瓷基底,生成了新相;根据XPS和EELS的分析结果,表明层能隙减少,能隙中的缺陷态,要质态及表面态增加,提供了更多可能的复合中心和陷阱中心,有利于非平衡载流子的散射跃迁,从而大大耗散能量,减少二次电子发射。     

以Mn3O4为前驱体的LiMn2O4及其电化学性能

对传统的固相反应进行了改进,以控制结晶法合成出来的Mn3O4为前驱体,和LiOH混合煅烧,制备出锂离子电池正极活性材料尖晶石LiMn2O4。对由此方法得到的尖晶石LiMn2O4的结构和电化学性能进行了研究。通过X线光衍射和扫描电镜分析表明,该材料为纯相尖晶石LiMn2O4,不含其它杂质相,而且晶粒大小比较均匀;通过电化学性能测试表明,该尖晶石LiMn2O4具有良好的电化学性能：其首次放电比容量为128mAh/g,经过10次充放电循环后,其放电比容量仍有124mAh/g。     

Cr2O3的添加对MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统微晶玻璃析晶行为的影响

利用DTA、XRD、SEM和TEM等实验手段,研究了Cr2O3的添加对于MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统微晶玻璃析晶行为的影响.同时,通过Ozawa和Kissinger方法计算出系统中α-堇青石的析晶活化能E.研究结果表明,少量Cr2O3的添加并不改变MgO-Al2O3-SiO2-TiO2系统玻璃析出的晶相类型,但是提高了玻璃转化温度Tg,降低了α-堇青石的析晶活化能.由于析晶活化能的降低,促进了α-堇青石的析出,最终获得了一种有实用价值的微波介质材料.该材料在微波频率下(10GHz)的相对介电常数约5.5,介电损耗＜7×10-4.     

纳米复相锌铁氧体的隧道结构与相变动力学分析

采用sol—gel方法制备了ZnFe2O4／Fe2O3纳米复相铁氧体，利用X射线衍射，高分辨电镜(HREM)对样品的结构进行了分析。结果表明，复相锌铁氧体是形成隧道结构的必要条件；伏安曲线和磁电阻效应等从性能上说明复相锌铁氧体具有隧道磁电阻的特性；HREM直接观测到复相锌铁氧体形成隧道结构，其中绝缘层α—Fe2O3位于晶界处，从相变动力学分析中，也证实了α-Fe2O3是由ZnFe2O4晶界或表面控制的析晶，位于晶界处。     

纳米Bi2O3-Y2O3快离子导体的制备

以共沉淀法制备的纳米(75mol%Bi2O3+25mol%Y2O3)混合粉体作为原料,通过无压反应烧结工艺制备了纳米Bi2O3-Y2O3快离子导体.对烧结过程中高导电相(纳米δ-Bi2O3)的形成规律研究表明固溶反应发生在烧结过程的初期,在烧结过程中晶粒生长规律符合(D-Do)2=K·t抛物线方程.用模式识别技术对δ-Bi2O3相生成的工艺条件进行优化的工艺参数优化区为Y＞-1.846X+3.433(X=0.0059T+0.0101t,Y=-0.0059T+0.0101t,式中,T为烧结温度,t为烧结时间).在T=600℃,t=2h无压反应烧结条件下,纳米晶Bi2O3-Y2O3快离子导体材料的相对密度可达96%以上,并且微观结构致密均匀,很少有残留气孔和裂纹,平均晶粒尺寸在100nm以下.     

Al2O3和Y2O3包覆的SiC复合粒子制备

本文利用非均匀成核法,将Ａｌ（ＯＨ）３和Ｙ（ＯＨ）３均匀地包覆在ＳｉＣ粒子表面,制备出被覆Ａｌ２Ｏ３和Ｙ２Ｏ的ＳｉＣ复合粒子,包覆Ａｌ（ＯＨ）３的ＳｉＣ粒子,其等电点ＩＥＰ的ｐＨ＝３．４移至ｐＨ＝７．３,再用Ｙ（ＯＨ）３包覆表面被覆Ａｌ（ＯＨ）３的ＳｉＣ复合粒子后,其等电点ＩＥＰ又从ｐＨ＝７．３移至ｐＨ＝８．６ｄａｄｋ。