烧结温度对PMN-PNN-PZT四元系压电陶瓷微观结构和压电性能的影响

选取PMN-PNN-PZT四元系压电陶瓷准同型相界附近配方,采用传统的氧化物混合合成工艺制备压电陶瓷材料.研究了不同烧结温度对该四元系压电陶瓷微观结构和压电性能的影响,研究结果表明在1180℃烧结时,晶粒生长很好,晶界处结合致密,压电性能也最好d33=475pC/N,ε33T/ε0=3203, Qm=82,Kp=0.59,tanδ=1.8%.     

ZnO籽晶对ZnO-Bi_2O_3-TiO_2-Sb_2O_3系陶瓷微观结构和压敏性能的影响

研制了添加预制ZnO籽晶的ZnO Bi2 O3 TiO2 Sb2 O3系压敏陶瓷 ,测量了添加不同含量籽晶的ZnO陶瓷的压敏电压 (V1mA)、非线性系数 (α)和漏电流 (IL)等电学性能参数 ,采用XRD和SEM研究了籽晶对ZnO压敏陶瓷微观结构的影响。研究结果表明 ,籽晶的含量对晶粒的生长状况以及Ti4 离子的分布状况都具有显著的影响 ,当ZnO籽晶添加量为 1 0 %时可获得压敏性能最为优化的ZnO陶瓷。     

保温时间对CaO-Al2O3-SiO2系多孔陶瓷显微结构和性能的影响

以二氧化硅微粉和高岭土为原料,纳米CaCO3为造孔剂,纸浆废液为结合剂,采用冷等静压成型,烧结温度为1000℃,保温时间分别为1、2和3h,制备出了CaO-Al2O3-SiO2系多孔陶瓷.采用扫描电镜观测试样的显微结构,对试样的体积密度、显气孔率和耐压强度进行了表征.结果表明:当烧结温度为1000℃时,保温时间越短,试样显微结构所呈微小孤立浑圆状气相越多,分布越均匀;当保温时间为1h,试样的体积密度为1.65 g/cm3,显气孔率为37.0％,耐压强度为77.18 MPa,具有较好的高强隔热综合性能.     

Na2O含量对BaO-SrO-Nb2O5-B2O3-SiO2系玻璃陶瓷微结构和性能的影响

采用熔融法制备NaO-BaO-SrO-Nb2Os-B2O3-SiO2玻璃陶瓷.借助DSC、XRD、SEM和电学性能测试研究不同含量的Na2O对其相组成、显微结构、介电性能、体积电阻率及击穿强度的影响.结果表明随着Na2O含量(摩尔分数)的增加,玻璃转变温度(Tg)和第一析晶放热峰(Tg1)温度逐渐降低,而第二析晶放热峰温度(Tg2)呈先降低后升高再降低的变化.经(800℃,3h)+(900℃,3h)热处理后,未添加Na2O的样品析出单相四方钨青铜结构的Ba0.5Sr0.5Nb2O6,而添加5%Na2O(摩尔分数)的样品变为单相Ba0.25Sr0.75Nb2O6.当Na2O为10%时,样品的主晶相仍为Ba0.25Sr0.75Nb2O6,但析出NaSr1.2Ba0.8Nb5O15和Na2Ba2Si2O7相;继续增加Na2O量到15%时,样品的晶相种类不变而衍射峰强度有所增强.样品的介电常数随Na2O含量的增加呈“N”字形变化,样品的体积电阻率和击穿强度随Na2O含量的增加而降低,未添加Na2O试样的击穿强度最大为1500kWcm,其储能密度达3J/cm3.     

CaF_2-AlF_3-SiO_2系低温共烧氧氟玻璃陶瓷性能

制备了CaF_2-AlF_3-SiO_2系低温共烧氧氟玻璃陶瓷材料,并且用X射线衍射仪、扫描电镜、阻抗分析仪等研究了该体系材料的烧结特性、显微结构、介电性能等特性.结果表明:该氧氟玻璃陶瓷材料可以在825 ℃烧结致密化,烧成后的样品具有低的介电常数(5.9)、低的介电损耗(<0.002)、较低的热膨胀系数(6.0×10~(-6) ℃~(-1))、足够的抗弯曲强度(150 MPa)以及较高的热导率(2 W/m·K),是一种很有应用前景的低温共烧陶瓷材料.     

添加纳米Al2O3对Al2O3陶瓷增韧和增强的影响

添加尺寸为３７ｎｍ的Ａｌ２Ｏ３不仅可以显著地提高通用Ａｌ２Ｏ３陶瓷的烧结性能，降低烧结体的晶粒度，而且可以提高烧结体的断裂韧性和抗弯强度，添加量为２０％时，能产生最佳增韧和增强作用。     

BaO-TiO2-SiO2-B2O3系玻璃陶瓷的制备和介电性能研究

采用溶胶-凝胶法,以醋酸钡、钛酸四丁酯、正硅酸乙酯和硼酸等为原料合成了一种BaO-TiO2-SiO2-B2O3系玻璃陶瓷介质材料.实验结果表明该材料可在低于900℃的空气气氛中烧结.XRD分析结果显示烧结好的BaO-TiO2-SiO2-B2O3玻璃陶瓷的主晶相为Ba2TiSi2O8;用氢氟酸将试样断面处的玻璃相腐蚀掉后,通过SEM可看出Ba2TiSi2O8晶粒的大小约为250nm.介电性能研究表明该材料具有较低的介电常数(ε＜5,30MHz)和较小的介电损耗(tanδ小于2×10-3,30MHz),是一种理想的多层片式电感元件用介质材料.     

陶瓷注射成型脱脂方法对ZrO2陶瓷性能的影响

利用超临界CO2流体、溶剂和热处理3种方法对ZrO2陶瓷注射成型坯体进行脱脂,并对试样进行了一系列的性能测试.实验结果显示,脱脂方法对陶瓷性能有较大的影响.超临界流体脱脂克服了热脱脂的开裂、变形等各种缺陷,使烧结件获得较好的力学性能,平均抗弯强度σ为1074MPa，Weibull模数m达到18．93，高于利用溶剂脱脂的烧结件（σ=1038．4MPa，m=13．28）和热脱脂烧结件（σ=983．5MPa，m=7．59）。此外，超临界CO2流体脱脂、溶剂脱脂可使陶瓷注射成型脱脂时间大大减少，脱脂过程约缩短到热脱脂的1／20。     

Fe2O3对SiO2-Al2O3-MgO-Fe2O3-F-系玻璃陶瓷析晶的影响

采用高温熔融法制备不同Fe2O3含量的SiO2-Al2O3-MgO-Fe2O3-F-系基础玻璃,应用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等技术研究了Fe2O3含量对玻璃析晶的影响规律.结果表明在所研究的玻璃体系中,当玻璃中引入2.0%(质量分数,下同)Fe2O3后,促进了玻璃体的分相,在800℃较低温度下析出氟云母晶体,氟云母晶体的形状受到分相区尺寸的限制.提高析晶温度有利于氟云母晶体的析出.当玻璃中Fe2O3提高到6.0%后,仍能获得透明玻璃体,但是在重新加热时首先形成FeFe2O4相,而抑制了云母晶体的析出.     

MgO和SiO2烧结添加剂对陶瓷刚玉磨料性能的影响

以氧化镁和氧化硅为烧结添加剂，利用无压烧结工艺制备了陶瓷刚玉磨料。借助扫描电子显微镜和金刚石静压强度测定仪等测试设备，研究了氧化镁、氧化硅配比的变化对陶瓷刚玉磨料显微结构、力学性能和烧结温度的影响。实验结果表明，提高添加剂中氧化镁成分的相对含量，晶粒呈明显各向异性生长：随着添加剂中氧化镁含量的相对增加，磨料单颗粒抗压强度先增加后降低；磨料的烧成温度随添加剂中氧化镁含量的增加逐渐升高。     

BaO-CaO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷在SOFC中的应用

研究了BaO-CaO-Al2O3-SiO2体系玻璃陶瓷封接材料在固体氧化物燃料电池中的应用.该体系封接材料与铁酸镧(LSF)阴极材料和Fe-Cr合金连接体之间具有良好的热膨胀性能匹配性,良好的粘接性,并且封接材料与两种电池材料之间有良好的稳定性和相容性,BaO-CaO-Al2O3-SiO2体系玻璃陶瓷可以作为固体氧化物燃料电池的封接材料.     

纳米WC与CeO2对陶瓷涂层组织和性能的影响

以水轮机叶片的工作条件为背景,将纳米CeO2与纳米WC添加到Fe-WC金属陶瓷喷涂材料中,采用等离子喷涂方法制备涂层.对涂层进行显微组织分析及耐磨性和结合强度等试验,探讨纳米CeO2和纳米WC对喷涂层组织、耐磨性及结合强度的影响,以便制备性能优良的喷涂层用于水轮机叶片的保护,结果表明:将适量的纳米CeO2与纳米WC粉末添加到Fe-WC涂层中,可以改善喷涂层的组织,提高喷涂层的结合强度、耐磨性.     

添加CeO2对BZN和BMZN微波陶瓷介电性能的影响

添加CeO2对BZN和BMZN微波陶瓷介电性能的影响表明，引入CeO2对BZN和BMZN陶瓷密度和微观形貌没有明显的影响，也不易造成第二相的形成；添加适量的CeO2能调节BZN和BMZN陶瓷的谐振频率温度系数在-10^-5／℃～＋10^-5／℃之间；CeO2对BZN陶瓷Qf值的影响不大，但会使BMZN陶瓷的Qf值明显降低；考虑电容率、Qf值和谐振频率温度系数三方面因素，获得较好性能的BZN和BMZN陶瓷性能如下：BZN＋0．75％CeO2，εr=39．45，Qf=51201GHz，τf=8．20×10^-6／℃：BMZN＋0．50％CeO2，εr=40．48，Qf=51381GHz，τf=12．7×10^-6／℃。     

TiO_2对堇青石多孔陶瓷微观结构和性能的影响

以叔丁醇为成形介质和造孔剂,二氧化钛为烧结助剂,采用凝胶注模成形和无压烧结工艺制备堇青石多孔陶瓷.研究了添加5%(体积分数,下同)二氧化钛对堇青石多孔陶瓷的气孔率、微观结构、力学性能和气孔结构的影响,并对样品的断口形貌进行观察.结果表明,在1175 ℃烧结温度条件下,与不添加二氧化钛相比,当二氧化钛含量为5%时,所得堇青石多孔陶瓷的气孔率和开口气孔率分别由76.9%和96.4%下降为72.4%和95.1%,线性收缩率从20.7%提高到22.1%,而抗压强度则由3.23 MPa提高到5.83 MPa,气孔尺寸均呈单峰分布,中位孔径由2.29 μm下降到1.62 μm.二氧化钛的加入提高了堇青石粉末的低温烧结性能,在未明显降低堇青石多孔陶瓷气孔率以及未改变其气孔结构、孔径尺寸分布的前提下,材料的力学性能得到了显著改善.     

气氛对NiFe2O4陶瓷烧结致密化的影响

采用不同的烧结工艺制备了NiFe2O4陶瓷材料,研究了真空、大气、N2 3种气氛对NiFe2O4陶瓷材料烧结致密度的影响,解决了烧结过程中NiFe2O4陶瓷的离解问题.结果表明:在制备NiFe2O4陶瓷过程中,烧结气氛严重影响着陶瓷的离解和致密化;真空烧结将导致NiFe2O4陶瓷的离解,N2气氛保护烧结所制备出的NiFe2O4陶瓷样品的密度较大气气氛烧结所制备出的样品的密度高出14.6%～32.6%.分析结果表明:因NiFe2O4陶瓷高温失氧所带来的表面能和晶体缺陷的差异是影响其致密化的关键;无论在何种气氛下烧结,提高烧结温度都有利于提高NiFe2O4样品的烧结密度.     

SiO_2-BN-Si_3N_4系复相陶瓷制备及性能

以Y_2O_3和Al_2O_3陶瓷粉体作为烧结助剂,对不同含量BN原料配比无压烧结制备SiO_2-BN-Si_3N_4系复相陶瓷,生坯采用注凝成型制备,然后在1780 ℃保温2 h烧结,烧结体主要由板条状的Si_2N_2O及长柱状的β-Si_3N_4晶粒构成,BN晶粒弥散在各晶粒之间.Si_2N_2O相通过反应SiO_2+Si_3N_4=2Si_2N_2O原位生成.Si_2N_2O具有优异的抗氧化性,Si_3N_4具有高的强度,而BN的加入大大提高了材料的可加工性能,材料结合了各相的优异性能.实验结果表明:材料热冲击性能优异,热冲击温差在800 ℃时,材料的弯曲强度还略有提高,1200 ℃时,材料的残余弯曲强度保持不变.     

不同孔眼密度的泡沫陶瓷过滤器对ZL204A组织和性能的影响

研究了不同孔眼密度的泡沫陶瓷过滤器对ＺＬ２０４Ａ的组织和性能的综合影响。结果表明：随着泡沫陶瓷过滤器孔眼密度的增加，过滤能力逐步提高，同时可以细化晶粒，但疏松有所加重，造成拉伸强度和屈服强度下降，而伸长率先降低后又回升。     

Al-Fe2O3系反应合成灰铸铁管陶瓷内衬

研究了Al-Fe2O3系反应合成灰铸铁管陶瓷内衬,讨论阻燃剂的加入量对陶瓷内衬的影响。结果表明Al-Fe2O3系在加入一定量的阻燃剂时反应稳定进行,陶瓷层厚度随阻燃剂的增加而增厚,反应熔池的移动速度则随之减慢,孔隙率提高,隔热性能增强,陶瓷层中的孔隙方向沿径向分布。     

空位对Sm2Zr2O7陶瓷热膨胀系数的影响

以ZrO2、Sm2O3和二价氧化物MO粉体（M=Mg，Ca）为原料，采用固相反应合成工艺制备了M0．1Sm1.9Zr2O6.95陶瓷，混合料在空气气氛中1600℃保温10h进行烧结。利用XRD、SEM和热膨胀仪测试了合成产物的相、微观组织和热膨胀系数，结果表明合成出了单相、微观组织较均匀的M0．1Sm1.9Zr2O6.95陶瓷，陶瓷的热膨胀系数均比纯Sm2Zr2O7陶瓷要高，分析认为热膨胀系数的提高主要是由于Sm2Zr2O7，陶瓷中引入的空位所致。热障涂层陶瓷层材料热膨胀系数的提高有利于延长涂层的寿命。     

烧结助剂对HfB2-SiC基超高温陶瓷组织和性能的影响研究

采用热压烧结工艺制备出HfB2—20％SiC（HS）、HfB2-20％SIC-5％Si3N4（HSS）和HfB2—20％SIC-5％AIN（HSA）（体积分数，下同）3种超高温陶瓷基复合材料，对材料进行了微结构表征和力学性能测试，并对Si3N4、AIN烧结助剂的作用机理进行了初步分析。结果表明，与HfB2—20％SIC相比，Si3N4和AIN烧结助剂的引入使材料的烧结温度从2200℃降低到1850℃，相对密度从95％提高到99％左右。材料的平均晶粒尺寸显著降低，形成了相应的晶粒边界相。力学性能测试结果表明，HfB2—20％SiC-5％Si3N4和HfB2—20％SiC-5％AIN的抗弯强度和断裂韧性均比HfB2—20％SiC获得一定程度的提高。烧结助剂的引入使SiC／HfB2超高温陶瓷材料的断裂模式从单纯的穿晶断裂转变为穿晶／沿晶混合的断裂模式。