堇青石水基流延坯片烧结性能研究

以溶胶-凝胶法制备的堇青石粉体为原料,聚丙烯酸钠为分散剂、聚乙烯醇为粘结剂,聚乙二醇为增塑剂,通过水基流延成型制备了堇青石陶瓷生坯。研究了流延生坯的烧结性能及微观形貌。结果表明,1000℃下烧结体析出晶相全部为α-堇青石,致密性较好。叠层生坯在1000℃下烧结后层间界面消失,致密性好。叠片在1GHz下的介电常数ε=4.56,介电损耗tanδ=0.0032,基本满足低介片式电感元器件对介质材料的要求。     

堇青石水基流延坯片的干燥动力学研究

以纳米堇青石粉体为原料,聚丙烯酸钠为分散剂,聚乙烯醇为粘结剂,聚乙二醇为增塑剂,通过水基流延成型制备了堇青石陶瓷基片。研究了流延坯片的干燥工艺及干燥动力学。结果表明,堇青石水基流延坯片干燥过程分为恒速干燥和降速干燥两个阶段。在恒速干燥阶段,坯片表面水分的蒸发占主导地位。随着干燥过程的进行,水分在坯片内部的扩散传输开始占据主导。在降速干燥阶段,由于坯片内高分子三维网状结构的束缚作用和高分子链上羟基(-OH)的亲和作用,干燥速率减慢。干燥温度过高会破坏坯片内部三维结构,导致坯片表面疏松。干燥温度为25℃时,得到的堇青石生坯表面光滑,柔韧性好,致密度高。     

堇青石流延坯片的制备及叠层研究

通过对堇青石水基流延浆料体系的研究,获得了流动性、稳定性良好的浆料。所制备出的流延坯片可以在较低的温度下烧结,坯片的致密性较好,相对密度较高,且具有良好的介电性能。重点对坯片的叠层进行了研究,结果表明,流延坯片可以在室温下实现良好的叠层。在2.5MPa的压力下,5层坯片结合良好,但当层数增加到10层时,试样中会有气孔出现,烧结性能变差,适当提高叠层的压力可以使烧结性能改善。该方法与热压法相比,叠层的压力和温度均较小;与溶剂法和粘合法相比,不需要额外的添加剂。     

堇青石水基流延浆料分散剂的选择及其作用机理

以溶胶-凝胶法制备的纳米级堇青石粉体作为原料,分别考察了聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、多聚磷酸钠和柠檬酸钠作为分散剂时堇青石浆料的分散效果。通过对各体系电导率、粘度、沉降高度的分析,结果表明聚丙烯酸钠分散效果最好。分散剂聚丙烯酸钠通过静电力作用和空间位阻作用对堇青石粉体颗粒进行分散,且其吸附构型随着浆料pH值的增加而改变。聚丙烯酸钠的含量为1.5%(质量分数)时,达到最好分散效果。     

水基流延法制备堇青石坯片

以溶胶-凝胶法制得的纳米堇青石(2MgO-2Al2O3-5SiO2)粉体为原料,聚丙烯酸钠(PAAS)为分散剂,制备堇青石水基流延浆料并流延成型.对适于流延的堇青石粉体粒径、聚丙烯酸钠含量及流延坯片的微观形貌进行研究.结果表明:粉体粒径为600nm左右的堇青石粉体适用于制备水基流延浆料;分散剂聚丙烯酸钠最佳含量为1.5％(质量分数);得到的流延生坯微观结构均一,上下表面平整一致,不存在密度梯度,满足高频片式电感所用坯片的要求.     

SiC对烧结堇青石材料性能的影响

以高岭土、滑石和工业氧化铝为矿物原料烧结制备了堇青石陶瓷，通过X射线衍射仪、扫描电镜、万能材料试验机和热膨胀仪等测试手段，研究了添加不同含量SiC对烧结堇青石陶瓷相组成和性能的影响，并比较了添加不同颗粒尺寸的SiC对烧结陶瓷强度的影响。试验表明，随着SiC添加量的增加，堇青石陶瓷的弯曲强度、致密度和热膨胀系数逐渐增大。...     

SiC对烧结堇青石材料性能的影响

以高岭土、滑石和工业氧化铝为矿物原料烧结制备了堇青石陶瓷,通过X射线衍射仪、扫描电镜、万能材料试验机和热膨胀仪等测试手段,研究了添加不同含量SiC对烧结堇青石陶瓷相组成和性能的影响,并比较了添加不同颗粒尺寸的SiC对烧结陶瓷强度的影响。试验表明,随着SiC添加量的增加,堇青石陶瓷的弯曲强度、致密度和热膨胀系数逐渐增大。当添加SiC的质量分数为5%、粒径为5.0μm时,烧结堇青石陶瓷的强度较未添加时增大了41.9%,而热膨胀系数的增幅不大。     

水基流延制备BaTiO3基PTC片的研究

通过水基流延制备BaTiO3基PTC片,陶瓷粉体采用固相合成预烧BaTiO3基PTC粉体,平均粒径为1.0μm,粘合剂采用浓度为12%的PVA溶液和B-1070乳液,分散剂采用D-3019(Rohm-Hass),增塑剂分别采用化学纯的丙三醇、邻苯二甲酸二丁脂和聚乙二醇PEG400,消泡剂采用化学纯的正辛醇,溶剂为水.主要讨论了分散剂的用量和粘度的关系、浆料的固相含量和粘度的关系、不同粘合剂浆料的流变行为、不同粘合剂的热失重特性等,发现采用PAA乳液粘合剂无论是在固含量、粘度以及烧成后电性能都优于PVA粘合剂,因此更适合于BaTiO3水基流延,当分散剂用量为粉体0.50%(质量分数)时,浆可以获得固相含量高达86.0%左右粘度仅为490mPa·s的BaTiO3陶瓷浆料.     

水基流延浆料性能影响因素分析

水基流延法是在传统流延法上进行改进,采用水作溶剂制备片层陶瓷基板的一种方法。分子间作用力、静电力和空间位阻的共同作用,构成水基流延浆料的稳定机理;粉体的颗粒尺寸和粒径分布对流延生坯的性能具有重要影响;选择合适的添加剂种类和加入量能极大地改善水基流延浆料的流变性和稳定性,同时可提高流延生坯的可加工性;球磨工艺和真空除泡工艺的选择对于制得良好的水基流延浆料也很重要。     

添加铅硅玻璃对烧结堇青石基微晶玻璃性能的影响

研究了铅硅玻璃在堇青石基微晶玻璃烧结中的作用及其添加量对微晶玻璃性能的影响．结果表明：铅硅玻璃的加入可以促进微晶玻璃的烧结致密化;随着铅硅玻璃加入量的增加,烧结样品的介电常数亦增加,且与密度变化曲线相似;微晶玻璃烧结样品的热膨胀系数符合加和性规律．     

Cu-SiC复合电极电火花加工烧结NdFeB永磁体的研究

将超声波和复合电沉积技术相结合制备了Cu-SiC复合电极材料,利用SiC颗粒高熔点、高导电性的特点来探索对烧结NdFeB永磁体电火花的可加工性。研究了Cu-SiC电极对NdFeB永磁体加工效率、加工效果的影响规律。结果表明SiC颗粒在火花放电中使电场产生畸变,降低了击穿电压,火花痕迹大而浅,表面粗糙度降低;同时提高了加工效率,降低了电极损耗。     

溶胶-凝胶法制备堇青石粉体的固相反应过程和烧结性的研究

将TEOS,镁铝硝酸盐以及一定量的尿素溶于乙醇-水溶液。100℃水浴加热形成凝胶。凝胶干燥后,高温煅烧可得到一种镁铝硅复合氧化物粉体。对在不同温度下煅烧的粉体和1350℃烧结的样品进行X射线衍射分析,发现在煅烧过程中,基体形态经历了从无定形态向晶态α-堇青石的转化过程,并伴随有μ-堇青石相,镁铝尖晶石相和β-石英固溶体的出现和消失。1350℃烧结的样品全部为α-堇青石相,烧结致密度最高达99.5％。以扫描电镜观察该样品的表面形貌,可看出其晶粒呈薄片状。并对纯堇青石的致密化烧结过程进行了探讨。     

利用锰渣合成堇青石/钙长石复相陶瓷及其抗热震性能研究

以锰渣、滑石、工业氧化铝、石英为原料,在1 140～1 240℃温度内采用固相烧结法制备了堇青石、钙长石陶瓷。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了产物的物相组成和显微结构,分析了样品的抗热震性能及其机制。结果表明,钙长石相在1 160～1 240℃内均能烧成,堇青石晶体则在1 210℃及以上方能合成,烧结温度超过1 220℃则会出现过烧现象。热震测试表明,随热循环次数增加,1 210℃温度下烧成的堇青石/钙长石复相陶瓷的强度先降低,后逐渐回升。经30次热循环后材料的抗折强度高达58.16 MPa,超过热震前的56.98 MPa,增加率达2.07%。热震类似于退火,材料优良的抗热震性能可归因于淬火强化效应。     

石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备与介电性能研究

以天然鳞片石墨为原料,通过Hummers法制备氧化石墨,微波热解剥离制备出少层数的石墨烯纳米片。以硅烷偶联剂KH-560为改性剂,超声共混制备石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料。采用FT-IR和SEM分析样品的微观结构和形貌,测试其介电性能。结果表明,随着石墨烯纳米片添加量的增加,复合材料介电常数呈现先增大后减小的趋势,当石墨烯纳米片含量为0.3%(质量分数)时,介电常数达到最大;石墨烯纳米片对复合材料介电损耗的影响与之相反;偶联改性使复合材料的介电常数增大,介电损耗减小。     

热障涂层隔热性能研究进展

热障涂层(TBCs)具有良好的隔热效果和抗高温氧化性能,是航空发动机和燃气轮机高温部件的关键材料。隔热性能是热障涂层研究的关键点,从热障涂层的材料、制备工艺、涂层组织结构方面综述了其隔热性能的研究现状和最新进展,展望了热障涂层的发展方向。     

水基流延工艺制备β"-Al2O3固体电解质薄膜的研究

采用溶胶-凝胶法制备了β″-Al2O3前驱体粉体,将该前驱体在850℃焙烧1h的产物作为水基流延浆料的陶瓷粉体,以去离子水为溶剂,加入适量的S464表面活性剂、WB4101粘结剂和PL005增塑剂,采用水基流延工艺成功制备了表面光滑、颗粒分布均匀的β″-Al2O3固体电解质前驱体薄膜.研究结果表明:β″-Al2O3前驱体水基流延薄膜经等静压成型并在1500℃高温烧结后,便可获得薄膜型β″-Al2O3固体电解质(JCPDS卡片号:19-1173).     

石墨烯的表征方法

单层石墨烯的厚度为0.335nm,在垂直方向上有约1nm的起伏,且不同工艺制备的石墨烯层数和结构有所不同,如何有效地鉴定石墨烯的层数和结构是获得高质量石墨烯的关键步骤之一。介绍了光学显微镜、扫 描 电 子 显 微 镜(SEM)、透 射 电 子 显 微 镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(Raman)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见光谱(UV-Vis)等几种用来表征石墨烯的主要方法。     

超级电容器用石墨烯极片的制备和性能

以石墨粉为原料,通过简便的氧化还原法制备了石墨烯。将石墨烯极片在有机电解液体系中组装成超级电容器。利用XRD、SEM对制备的石墨烯电极进行物相和形貌分析。采用恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗对所制备超级电容器的电容性能进行了研究。结果表明,石墨烯电极超级电容器比天然石墨制备的超级电容器的比电容有了明显的提高;在电流密度为200mA/g,电压区间为1.25~2.5V下循环888次后比电容保持在45.5F/g,容量保持率在85.5%,表明石墨烯材料制备的电容器具有较好的充放电循环性能。     

碳纳米管工具电极的制备

纳米工具电极是进行纳米电解加工的必备条件,其特征尺寸直接影响纳米结构的最终尺寸.提出了利用电弧放电将碳纳米管束焊接在钨针尖上的纳米工具电极制备方法,并通过试验研究了钨针的针尖圆弧半径和放电电压对制备碳纳米管工具电极的影响.试验结果表明,不同尖端圆弧半径的钨针,所需有效放电电压不同,圆弧半径越小,有效放电电压越小,强电场分布越集中,越容易将碳纳米管束焊接在针尖的顶端;圆弧半径越大,强电场分布区域越大,越不容易控制碳纳米管束焊接的方向性.在针尖圆弧半径约为100 nm和300 nm的钨针上,放电电压分别为25 V和35 V时,成功制备出碳纳米管工具电极.     

预烧结温度对注浆成型3Y-TZP齿科陶瓷可加工性的影响

基于注浆成型技术采用两次烧结法(预烧结—加工—最终烧结)制备3Y-TZP(3%(摩尔分数)Y2O3稳定ZrO2)齿科陶瓷材料,研究了预烧结温度对其收缩率、维氏硬度、断裂韧性和磨损量的影响,结合脆性指数和磨损量对其可加工性进行评价,并表征了最终烧结后3Y-TZP微观形貌和力学性能。结果表明,随着预烧结温度的提高,3Y-TZP的收缩率、维氏硬度和 断裂韧性均 增加,而单 位面积磨损 量下降;1250℃预烧结的3Y-TZP脆性指数为244.6,高速涡轮牙钻钻孔后边缘清晰、无崩裂现象;1500℃完全烧结后晶粒尺寸增大,维氏硬度为(9339.4±823.2)MPa,断裂韧性为(3.66±0.41)MPa·m1/2,可以满足齿科材料对力学性能的要求。