真空烧结SiC多孔陶瓷的组织与性能

以SiC为主要原料,以羧甲基纤维素(CMC)为造孔剂,分别以Al2O3-Y2O3和Al2O3-高岭土为烧结助剂,在1550℃真空烧结制备出孔洞均匀的SiC多孔陶瓷,研究了造孔剂和烧结助剂对其抗折强度和抗弯强度的影响.结果表明:随着造孔剂用量的增加,气孔率和线收缩率提高,抗折强度下降.对于经预氧化处理以Al2O3-Y2O3为助烧剂的样品,因发生低温液相反应烧结,其结构致密,气孔率较小,线收缩率和抗折强度较高;而在以Al2O3-高岭土为助烧剂的样品中发生固-固反应,其结构疏松,因而线收缩率和抗折强度较低.但是这种疏松结构有利于热应力的释放,使样品具有较高的抗热震性能.     

泡沫碳化硅陶瓷的导电性能

采用高分子热解和反应烧结方法制备出泡沫碳化硅陶瓷，研究了泡沫碳化硅陶瓷的体积分数变化和钛的掺杂对泡沫碳化硅陶瓷骨架导电性能的影响．结果表明：随着泡沫碳化硅陶瓷的体积分数提高，泡沫碳化硅陶瓷的电阻率降低，这是泡沫碳化硅陶瓷筋中部碳化硅的面积增加所引起的；掺杂的钛转变成TiSi2导电相改善了泡沫碳化硅陶瓷的导电性能．TiSi2呈现离散和团聚两种形态分布，以不规则的形状位于碳化硅晶界之间，在碳化硅中作为施主杂质．泡沫碳化硅陶瓷表现出的正或负温度系数取决与掺杂的钛量的多少．     

新型SiC复合陶瓷的耐冲蚀性能

研究了新型SiC复合陶瓷的冲蚀行为,并与45碳钢、铸钢和Al_2O_3陶瓷进行了比较．结果表明：45碳钢、铸钢和冲蚀率大都在0．13～0．26 mg/g范围内随着攻角变化,最大值分别出现在15°、30°、90°攻角,具有典型韧、脆性材料的特点;新型SiC复合陶瓷的抗冲蚀性能优越,特别是其冲蚀率几乎不随攻角变化(冲蚀率大约为0．025 mg/g,速度影响因子为1．3～1．8)．新型SiC复合陶瓷中软硬相的有效配合、凹凸不平的损伤表面、多粒度的多晶型SiC紧密结合和细小SiC颗粒的弥散强化对其优异抗冲蚀性能均起着重要的作用．     

TiC/Ti_3SiC_2泡沫陶瓷的制备和性能

采用聚氨酯泡沫为原始骨架,用高频感应加热反应熔渗制备TiC/Ti_3SiC_2泡沫陶瓷,研究了在制备过程中不同阶段泡沫体的Ti含量对其相组成、微区化学成分、显微组织以及抗压缩性能的影响。结果表明,随着泡沫体中Ti含量的增加,在其骨架中柑继生成TiC、Ti_3SiC_2及少量的Ti_5Si_3.骨架的致密度提高,泡沫材料...     

甘蔗渣制备生物形态分级多孔木质陶瓷

采用甘蔗渣为生物质原料,浸渍环氧树脂后(两者质量比为2.5∶1)高温烧结制备了分级多孔木质陶瓷。使用XRD、SEM、TG等手段研究了木质陶瓷的物相组成、微观形貌和热稳定性,通过压汞法和氮吸附法分析了木质陶瓷从微米到纳米范围的分级多孔结构。研究结果表明,木质陶瓷主要由非石墨化碳层和微量的磷石英组成。木质陶瓷保留了甘蔗渣的管状孔洞,具有从宏孔到介孔分布的分级多孔结构。木质陶瓷的宏孔孔径分布主要在0.4～6μm之间,BET表面积最高达39.7m2/g。随着烧结温度的升高,木质陶瓷的BET表面积、介孔体积和平均孔径都降低。     

掺杂稀土氧化物的ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷中的"软心"

研究了掺杂Ce2O3和Gd2O3对ZnO—Bi2O3系压敏陶瓷电气性能的影响，发现大尺寸试样的内层电位梯度明显低于表层，即表现出“软心”特征．“软心”导致试样平均电位梯度随着试样几何尺寸的增大而下降．沿轴向晶粒尺寸没有明显的差异．根据沿轴向截取的等厚薄片的电流与温度的关系，发现表层的晶界势垒高度比内层的高．这种晶界势垒高度的非均匀分布可能与添加稀土氧化物后造成的氧元素分布不均匀有关．     

MgAl2O4纳米透明陶瓷的制备及其透明机理

用传统合成金刚石用的六面顶压机，使用工艺简单的高温焙烧法得到的MgAl2O4纳米粉体，采用超高压烧结法分别在较低温度800-1100℃和较高压强3—5GPa下尝试进行了纳米透明陶瓷的制备，得到了平均粒径约为50—75nm的MgAl2O4纳米透明陶瓷，发现烧结陶瓷的最佳温度为1000℃，最佳压力为4GPa．样品的密度直接决定样品的透明度，粉体的性质对透明度也有很大的影响，透明陶瓷的纳米化使其在光学透过率方面具有独特优势．     

放电等离子烧结制备透明AlN陶瓷

采用放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)技术,添加不同含量CaF2为烧结助剂,成功制备了透明氮化铝(AlN)陶瓷.SPS技术具有烧结快速,烧结体致密度高的特点,是制备透明AlN的有效方法.CaF2的加入量的提高,有利于烧结体的致密度和透过率的提高.当CaF2加入量为3%(质量分数)时,烧结体致密度不再继续提高,但仍有利于透过率的提高,此时烧结体透过率最高为54.7%.SEM、XRD、TEM和EDX结果表明烧结体具有很高的致密度、纯度,均匀的晶粒形状和尺寸,晶界及三角晶界处观察不到第二相的存在,从而保证了烧结体良好的光学性能.     

多组分掺杂ZnO陶瓷薄膜的射频磁控溅射法制备及表征

采用传统陶瓷烧结工艺,制备了直径为50mm,厚度为3 mm的Bi2O3、Sb2O3、CO2O3、Cr2O3、MnO2掺杂的ZnO陶瓷靶,采用所制备的ZnO陶瓷靶和射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上成功制备出了ZnO陶瓷薄膜,并研究了溅射功率和退火温度对ZnO陶瓷薄膜的微观结构和表面形貌的影响.结果表明:随着溅射功率...     

含碳纳米管的新型抗静电纤维的制备和性能

将多壁碳纳米管分散在自制的抗静电载体PR-86中制备出新型、高效和耐久的抗静电母粒．抗静电母粒的添加量仅为0．5％就可以制备出性能优良的“基体-微纤”型抗静电PP纤维．该纤维的抗静电机理为异极性大分子放电机理．多壁碳纳米管的存在增强了微纤相的极化程度和抗静电母粒的抗静电效果．抗静电纤维的抗静电性具有耐久性．抗静电母粒对纤维的性能基本上没有影响．     

超薄四面体非晶碳膜的结构和性能

使用磁过滤阴极真空电弧(FCVA)技术制备不同厚度的超薄四面体非晶碳膜(ta-C)，研究了表征和测量超薄ta-C碳膜微观结构和性能的方法以及膜厚的影响。使用X射线衍射仪验证椭圆偏振光谱仪联用分光光度计表征膜厚度的可靠性并测量了膜密度；用拉曼谱分析薄膜的内在结构，验证用椭偏联用分光光度计表征sp³ C含量的可靠性；用Stoney^，s公式计算了薄膜的残余应力。结果表明，薄膜的厚度由7.6 nm增大到33.0 nm其沉积速率变化不大，为1.7±0.1 nm/min；根据椭偏联用分光光度计的表征结果，薄膜中sp³ C的含量逐渐减少，拓扑无序度降低，与拉曼谱的表征结果一致；厚度为7.6 nm的超薄ta-C碳膜中p³ C的含量最高；随着厚度的增大薄膜中的残余压应力从14 GPa降低到5 GPa；厚度为11.0 nm的薄膜主体层密度最大，为3070 kg/m³，致密性较好；厚度对薄ta-C碳膜表面粗糙度的影响较小。用椭偏和分光光度计测量超薄ta-C碳膜的厚度和表征显微结构是可行的，X射线反射法可用于测量超薄ta-C碳膜密度和表面粗糙度，但是对薄膜的质量要求较高。     

Si基外延GaN的结构和力学性能

采用MOCVD技术在Si衬底(111)面上生长了GaN外延膜,分析了薄膜表面形貌和Si基GaN的临界载荷,研究了表面发光性能和GaN晶体质量随深度的变化.结果表明,外延层的表面比较平整,多组超晶格插入层可以进一步降低位错密度,提高晶体质量.膜的表面有许多颗粒状的发光中心,除了强的带边峰外,还有弱的黄光带和红光带,这可能是ON与VGa所产生的深能级跃迁产生的.GaN的晶体质量具有梯度变化,GaN外延层的上层晶体质量比较好,界面附近比较差,但是外延层与衬底的结合强度较高,临界载荷达到2.05 N.     

锰掺杂对PMN-PZT陶瓷介电性能的影响

研究了锰掺杂对富锆PMN-PZT（铌镁酸铅一锆钛酸铅）陶瓷材料的相组成、微观结构、介电性能等方面的影响，并对实验结果作出物理机理的解释。实验结果表明：适量的锰掺杂有助于陶瓷晶粒的生长，并能有效地降低PMN-PZT陶瓷材料的介电常数和介电损耗，在锰掺杂量为3．0％（原子分数）时，εr：197、tanδ=0．15％，作为用于红外热释电探测器的陶瓷材料具有良好的介电性能。     

香螺壳的结构和微观力学性能

测量产自黄/渤海海域的香螺贝壳的硬度和弹性模量,研究了贝壳的结构与性能之间的关系.结果表明,香螺贝壳主要由方解石和文石两种矿物镶嵌在有机质中构成,方解石结构为不均匀的柱状晶,文石结构为多级超微的交错纹状结构,其中第三级结构为10-80 nm的纳米级纤维.文石的力学性能优于方解石的性能.贝壳类复合材料的压痕效应主要源于裂纹扩展,而微观裂纹扩展与晶体类型以及晶体结构的排列方式是密切相关的.方解石裂纹形状曲折、不规则且沿着方解石层的边界扩展,抗裂纹扩展能力较差;而文石压痕周围平直清晰,裂纹沿着其二级结构界面扩展,性能较好.     

钒酸盐对柴油机排气中碳烟氧化的催化性能

制备并表征了KVO3、K4V2O7和熔盐KVO3 KCl、K4V2O7 KCl催化剂.用固定床反应器通过程序升温氧化法(TPO)研究了催化剂在紧密接触和松散接触条件下对柴油发动机排气微粒中碳烟氧化的催化活性,考察了催化剂的热稳定性,并用泡沫陶瓷作为过滤材料研究了催化剂的性能.结果表明:钒酸盐催化剂KVO3、K4V2O7、KVO3 KCl和K4V2O7 KCl对柴油机排气中碳烟微粒的燃烧具有较高的催化活性和热稳定性.熔盐催化剂KVO3 KCl和K4V2O7 KCl的流动性增加了与碳烟的接触,使其具有较高的催化能力.γ-Al2O3能防止负载于其上的催化剂因吸潮而产生的团聚,但是其稀释作用使催化剂的性能降低.与碳烟的接触方式对催化剂的性能有很大影响,紧密接触方式使催化剂与碳烟颗粒混合均匀,增加了催化剂与碳烟颗粒的接触机会.     

梯度结构羟基磷灰石生物活性涂层的性能

采用等离子喷涂系统在Ti6Al4V钛合金基体表面制备出真有梯度结构的羟基磷灰石生物活性梯度涂层,利用纳米硬度计等手段分析了生物活性涂层的梯度结构．结果表明：金属基体与陶瓷界面区域的弹性模量和硬度呈梯度变化;生物活性功能涂层的表面具有典型的多孔结构特征,整个涂层沿垂直基体方向从底层致密结构向表面层多孔结构过渡;涂层的成分从生物稳定性的底层至生物活性的表面层呈梯度变化,涂层表面成分为具有生物活性的羟基磷灰石．涂层的这种结构特征保持了涂层的生物活性,提高涂层与基体的结合强度（48．6MPa）。     

Fe2O3对锌铁氧体隧道结构和磁性能的影响

利用X射线衍射和高分辨透射电镜(HRTEM)分析和观测了ZnFe2O4/Fe2O3纳米复相铁氧体的结构,研究了Fe2O3对ZnFe2O4/Fe2O3纳米复相铁氧体的结构和磁性能的影响.结果表明:过最的Fe2O3是在复相锌铁氧体内形成隧道结构和隧道磁电阻(TMR)的必要条件;在复相锌铁氧体中α-Fe2O3位于晶界处,形成隧道结构的绝缘层;复相锌铁氧体具有非线性的伏安曲线和TMR效应;单相锌铁氧体具有线性伏安曲线和一般铁氧体磁电阻效应;复相锌铁氧体的相变动力学表明α-Fe2O3是由晶界或表面控制的析晶.     

化学共沉淀法制备MnZn铁氧体前驱物微粉及其性能

首先对Me(Me=Fe2+、Mn2+、Zn2+)在Me-NaOH-H2O体系中的沉淀行为进行了必要的热力学分析,在此基础上,通过化学共沉淀法制备了尖晶石型的MnZn铁氧体前驱物微粉。利用XRD、SEM对前驱物粉料的粒度分布、物相以及表面形貌进行了表征与测试,并结合TG-DSC(热重与差热扫描分析)对前驱物微粉的煅烧温度进行了分析。前驱物微粉的磁性能由振动样品磁强计(VSM)来表征。实验表明Me在Me-NaOH-H2O体系中共沉范围为10.0～10.7。在此pH范围内,配以一定的盐溶液流速及搅拌速度下,可直接制备出具有尖晶石结构的前驱物微粉,并有效地解决了共沉淀制粉中的洗涤困难的问题。前驱物粉的磁性能测试表明,比饱和磁化强度σs≈64.09A.m2/kg,比剩余磁化强度σr≈3.08A.m2/kg,矫顽力Hc≈0.51A/m。     

Effects of CuO、MoO3 and WO3 dopping on magnetic properties of NiZn ferrites

研究了CuO、MoO3和WO3掺杂对NiZn铁氧体电磁性能的影响.研究表明,适量的CuO掺杂能提高材料烧结密度并降低磁晶各向异性常数,从而提高材料的起始磁导率,但居里温度也有一定程度的下降.当主配方中CuO含量(摩尔分数)为4%时能最好的兼顾材料高磁导率和高居里温度的要求.而MoO3和WO3掺杂则均能引起晶界附近阳离子空位增多,从而加速晶界移动,促进晶粒尺寸增大,进而提高材料的起始磁导率.同时,由于W离子具有较强的占据铁氧体A位替代Fe3 的趋势,需要更大的掺杂量才能达到磁导率的峰值,其居里温度和饱和磁感应强度也低于相应MoO3掺杂的材料.