MgTi2O5对Al2TiO5的合成、分解及烧结的影响

通过固相法以MgTi2O5为稳定剂合了Al2（1-x)MgxTi1 xO5(简称AMT）（x=0,0.01,0.05,0.1,0.3)体系固溶体末。研究了该固溶 末的物相组成、以及热分解性能与x值变化的关系，采用无压烧结法研究了MgTi2O5的存在对Al2TiO5烧结致密度的影响。粉末X射线衍射结果表明随着x值的增大，固溶体AMT晶格常数线性增大，热稳定性越高。当x=0.05时，将该固溶体在1100℃保温10h，仅有9％的分解率。通过密度测试，结果显示随着MgTi2O5的增加，烧结体的致密度增大，表明MgTi2O5的存在有助于钛酸铝的烧结。     

杂凝聚法制备纳米复相陶瓷材料的微观组织及增韧机理研究

采用杂凝聚法制备了Al2O3-ZrO2（n）纳米复相陶瓷粉体,对经SPS烧结成型的纳米复相陶瓷材料块体进行了微观组织韧化机理的试验研究.研究表明,Al2O3-ZrO2（n）陶瓷中由于ZrO2的添加,改变了Al2O3的晶粒形状,提高了材料的致密度,并细化了晶粒;其微观组织为典型的晶内/晶界混合型纳米复相陶瓷,其中不规则的ZrO2团聚体主要存在于Al2O3的多晶粒相交的晶界处,一些细小、分散的球状ZrO2纳米颗粒（70-200 nm）分布在Al2O3晶粒内部.由于基体晶粒的细化以及因其形成的“内晶型”纳米结构,提高了基体的力学性能.研究认为,Al2O3-ZrO2（n）纳米复相陶瓷力学性能的改变是由于纳米粒子的增韧机制、ZrO2相变增韧机制和“内晶型”结构共同作用的结果.     

杂凝聚法制备纳米复相陶瓷材料的微观组织及增韧机理研究

采用杂凝聚法制备了Al2O3-ZrO2(n)纳米复相陶瓷粉体,对经SPS烧结成型的纳米复相陶瓷材料块体进行了微观组织韧化机理的试验研究.研究表明,Al2O3-ZrO2(n)陶瓷中由于ZrO2的添加,改变了Al2O3的晶粒形状,提高了材料的致密度,并细化了晶粒;其微观组织为典型的晶内/晶界混合型纳米复相陶瓷,其中不规则的ZrO2团聚体主要存在于Al2O3的多晶粒相交的晶界处,一些细小、分散的球状ZrO2纳米颗粒(70~200 nm)分布在Al2O3晶粒内部.由于基体晶粒的细化以及因其形成的"内晶型"纳米结构,提高了基体的力学性能.研究认为,Al2O3-ZrO2(n)纳米复相陶瓷力学性能的改变是由于纳米粒子的增韧机制、ZrO2相变增韧机制和"内晶型"结构共同作用的结果.     

CeO2基固体电解质材料的掺杂强化

强度低是CeO2基电解质材料的一个主要缺点，实验发现，加入Al2O3可以显增加CeO2基材料的强度，原因是掺杂的Al2O3在CeO2中产生压缩应力；阻碍裂纹的进一步扩展，另外，Al2O3分布在晶界处，将会导致裂纹偏转，最大弯曲强度对应的Al2O3添加剂量摩尔分数为3%，加入Al2O3还可以促进材料烧结，使烧结温度降低到1500℃以下，但会使CeO2基电解质的电导率下降。     

莫来石-钛酸铝复相材料的研究

探讨了在莫来石材料的基质中引入TiO2原位形成钛酸铝对其性能的影响结果表明,适量钛酸铝可显著提高莫来石制品的抗热震稳定性和在一定程度上提高其荷重软化温度,为制备优质莫来石一钛酸铝复相材料提供依据．     

Y_2O_3掺杂氧化铝纳米复相陶瓷的制备及其显微组织结构分析

Y2O3和Al2O3的掺杂可以制备出高性能的纳米复相陶瓷,这种陶瓷的相对密度高、硬度大和断裂韧性好.本课题主要研究Y2O3作为增强剂加到Al2O3陶瓷对其陶瓷性能的影响及机理.本次实验通过改变Y2O3添加剂的含量,采用干压成型(35 MPa、30 s)以及无压烧结技术(1 550℃,1 600℃和1 650℃)制得陶瓷试样,使用电子天平,维氏硬度计,扫描电镜(SEM)对其相对密度、硬度、断裂韧性和显微组织结构进行分析,进而获得高硬度和断裂韧性的纳米复相陶瓷.     

太阳能热发电Al2O3-ZrO2复相储热陶瓷的制备及其抗热震性

以α-Al2O3、部分稳定氧化锆(PSZ)(Y2O35.2%)、红柱石、堇青石、滑石为原料,制备了太阳能储热用Al2O3-ZrO2复相储热陶瓷,采用XRD、SEM等测试技术对样品的性能及结构进行了研究,探讨了PSZ、堇青石和红柱石对储热陶瓷样品抗热震性能的影响。结果表明,添加堇青石、PSZ和红柱石均可提高样品的抗热震性能,且三者共掺时的抗热震性能最优。经1 340℃烧成的复相储热陶瓷样品(样品B4)抗折强度达60.83MPa、热震(室温～800℃,气冷)30次不开裂,且热震后抗折强度增长了13.15%。相组成分析表明,B4样品热震前后晶相组成均为刚玉、四方氧化锆、红柱石、莫来石、堇青石。SEM研究结果表明,样品热震前后均较致密,少量连通气孔,气孔尺寸为1～80μm,晶粒尺寸为1～5μm,晶粒生长发育良好,被少量玻璃相包裹,晶粒间呈晶间型紧密连接,赋予了样品较高的强度和抗热震性。     

氧化铝-钛酸铝复相陶瓷的抗热震性能

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有低膨胀系数的钛酸铝加入到Al₂O₃中,通过无压烧结工艺,制备出了氧化铝-钛酸铝复相抗热震陶瓷.结果表明,钛酸铝加入量为w(钛酸铝)=20%,烧结温度为1510℃时,陶瓷样品能够承受1500?℃温差(空冷)的热震破坏,并且是制备氧化铝-钛酸铝复相陶瓷的最佳成分.采用SEM对陶瓷进行组织结构分析,发现在基体内部形成长柱状固溶体,并呈无规则分布状态.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要作用.     

B4C/TiO2/Al复合材料制备及其性能

采用热压法制备了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料，试验结果表明，TiO2和Al的加入，使得B4C/TiO2/Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高；而且，添加相促进了复合材料的烧结.利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应，分析结果表明，复合材料中没有发现TiO2，Al，Al2O3；同时在复合材料中出现了TiB2，因为在热压过程中TiO2与B4C反应生成TiB2.分析了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理.     

B4C／TiO2／Al复合材料制备及其性能

采用热压法制备了B4C／TiO2／Al复合陶瓷材料，试验结果表明，TiO2和Al的加入，使得B4C／TiO2／Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高；而且，添加相促进了复合材料的烧结．利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应，分析结果表明，复合材料中没有发现TiO2，Al，Al2O3;同时在复合材料中出现了TiB2，因为在热压过程中TiO2-B4C反应生成TiB2．分析了B4C／TiO2／Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理．     

累托石/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源,用溶胶-凝胶法制备了改性累托石/TiO2光催化剂,运用X射线衍射和扫描电镜对其进行了表征.结果表明,累托石结构中负载了纳米TiO2.以300 W紫外灯为光源,以亚甲基蓝为目标降解物,得到制备交联钠化累托石/TiO2复合材料的最佳条件是盐酸浓度为0.2 mol/L,TiO2与累托石添加比例为5 mmol/g,复合材料的煅烧温度为500℃.研究了累托石/TiO2光催化剂的光催化性能,当用紫外灯光照20m in,反应温度为30℃,溶液pH为6时,亚甲基蓝的去除率达到90%以上.     

钐掺杂二氧化钛粉体的制备及其光催化降解性能研究

采用微波水热法,以钛酸丁酯和氯化钐为原料,在冰醋酸催化作用下,制备出钐掺杂二氧化钛粉体.用XRD对所制备的粉体进行了表征,并以甲基橙染料为目标降解物,考察了钐掺杂量对粉体光催化降解性能的影响.结果表明,微波水热法最佳制备工艺是：1%wt钐掺杂,170℃下微波水热30 min后于80℃干燥24 h.钐掺杂二氧化钛的光催化降解能力显著高于纯TiO2,且随掺杂量的增加而增长,当钐掺杂量达1%时,光催化降解能力趋于稳定.     

TiB_2/SiC陶瓷复合材料制备工艺的研究

以TiO2、B4C和C为原料,基于原位合成法在SiC基体中生成TiB2颗粒,并采用无压烧结法制备出TiB2/SiC复合陶瓷.通过对复合材料制备工艺的研究,发现：高于1 300℃的预烧结能形成TiB2/SiC复合陶瓷坯体.C含量、烧结温度和保温时间对复合材料的相对密度均有影响.当C含量（质量分数）为4%时、在1 400℃×60 min＋2000℃×30 min的烧结工艺下能够制备出致密的TiB2/SiC陶瓷复合材料.微米级TiO2粉比纳米级TiO2粉更有利于形成较致密的烧结复合材料.随着生成TiB2体积分数的增加（5%～20%）,复合材料中TiB2颗粒逐渐粗化,间距逐渐变小.对复合材料的烧结机理还进行了分析.     

Hydrothermal synthesis and dielectric properties of lanthanum titanate ceramics

Lanthanum titanate (La2/3 TiO3) powders were synthesized by hydrothermal method based on the reaction of TiO2, La(NOa)a and KOH at 160℃ for 24 h followed by the treatment of acidification. The microstructure,morphology and dielectric properties were investigated by using X-ray diffraction, scanning electron microscope,transmission electron microscope and impedance method. The results show that the La2/a TiOa particles consist of nearly homogenous and lamellar grains. The particles can be sintered into porous ceramics above 1 150℃. The dielectric properties of La2/3 TiO3 show that both the dielectric constant and the dielectric loss tangent decrease with the increase of frequency.     

Al2O3-SiC-SiAlON复合材料的制备和性能

以电熔白刚玉、α-Al2O3微粉、Si粉和矾土基β-SiAlON粉为原料,以树脂为结合剂,制备了复合材料试样.研究了1 500℃烧后试样的物相组成、显微结构以及常温物理性能、高温抗折强度和抗热震性.结果表明:(1)在刚玉中引入适量Si粉高温埋碳条件下可合成Al2O3-SiC-SiAlON复合材料,引入适量β-SiAlON可促进Si反应,且复合材料1 500℃烧结良好;(2)复合材料的高温抗折强度和抗热震性随Si粉加入量增加而提高,加入β-SiAlON后材料的高温机械性能进一步提高;(3)材料高温机械性能提高的原因在于Si粉在高温下与C、CO和N2反应生成晶须状或纤维状SiC和絮状O’-SiAlON填充气孔,形成交叉连锁的网络结构,对材料起增强和增韧作用.     

等离子烧结法制备FeAl/Al2O3复合材料

利用机械活化-放电等离子烧结的方法,将Fe-Al-Al2O3粉末经机械活化后快速烧结,得到致密且晶粒细小的FeAl/Al2O3块体复合材料.研究表明,在w（球）∶w（粉）=13∶1、转速170 r/min、球磨时间25 h的球磨参数下,粉体中的纳米级Al2O3颗粒,在细化和活化Fe、Al金属粉末的同时,还能有效地阻止金属粉末在烧结前合金化生成金属间化合物.在烧结压力40 MPa、烧结温度1050℃、加热时间15 min、保温时间10min的烧结参数下,制备的FeAl/Al2O3复合材料的致密度可达96.4%.     

煅烧温度对ATO/TiO_2粉体表面晶化及电导率的影响

用湿化学法在TiO2颗粒表面包覆ATO制得ATO/TiO2复合导电粉;运用TG-DSC、XRD、XPS、SEM、和电导率测试等手段对ATO/TiO2导电粉进行了表征.结果表明：煅烧温度对SnO2的晶化程度、Sb的价态、ATO/TiO2导电粉的导电性产生影响.电导率-温度（lnσ-T）关系呈抛物线（100～900℃）：上坡段（150～400℃）,温度增加,无定形SnO2逐渐晶化,电导率增加,导电性上升,溶入SnO2的Sb3＋→Sb5＋转变,载流子浓度加大,包膜层多孔结构逐渐致密化;底部平台（400～600℃）,SnO2晶化结束,Sb3＋→Sb5＋转变趋于完成,电子散射趋于最低,电导率最大,导电性达到最佳;下坡段（600～900℃）,Sb3＋→Sb5＋转变发生逆转,TiO2基体颗粒长大,锐态型向金红石型转变,破坏包膜结构,电导率上升,导电性恶化.     

TiO_2/ZnO/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4磁载光催化剂的制备及其光催化性能

采用均匀沉淀法制备了镍锌铁氧体、纳米TiO2-ZnO复合粉体和镍锌铁氧体负载纳米TiO2-ZnO复合粉体,并用XRD对所制粉体进行了表征。发现所制得的纳米TiO2为锐钛矿型、镍锌铁氧体为尖晶石型。以甲基橙溶液为模拟废水,考察了纳米TiO2-ZnO复合粉体和镍锌铁氧体负载纳米TiO2-ZnO复合粉体的光催化活性。研究还发现镍锌铁氧体负载纳米TiO2-ZnO粉体后仍具有良好的磁性能,可通过增加外磁场进行分离。     

反应热喷涂法制备陶瓷涂层的研究

首先通过差热-失重分析和XRD测试手段对反应热喷涂Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体以制备Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层的可行性进行了分析.然后对喷涂后试样涂层的耐磨性进行了研究.结果表明：Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体差热-失重分析和在1200℃烧结后XRD测试分析均表明完全可以反应生成所需的Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层.所制备陶瓷涂层的耐磨性要比基体提高1倍左右.     

固相法和水热法制备BNT无铅压电陶瓷及其性能表征

采用固相法和水热法成功制备出钛酸铋钠（Bi0.5Na0.5TiO3,简写为BNT）粉体,并利用此粉体烧结出致密的BNT陶瓷.用XRD、SEM分别对粉体和陶瓷的相组成、粒度、显微结构等进行了表征,并检测了其不同烧结温度下的线收缩率和相对体积密度.固相法所制备的BNT陶瓷具有优良的压电性能,其压电常数d33高达80 pC/N,而机电耦合系数kp也达到了26%.利用水热法只需在160℃下保温16 h就合成了具有单一钙钛矿结构的BNT粉体,其粒径为0.6-1μm.