AIN-SiC复相材料的制备及其微波衰减性能

以氮化铝、碳化硅为原料,采用热压烧结工艺,1900～2000℃、氮气氛下,制备了AlN-SiC复相材料。运用XRD,高分辨率透射电子显微镜、网络分析仪等测试手段,研究了微波衰减剂碳化硅含量及AlN-SiC部分固溶体的形成对材料微波衰减性能的影响,结果表明:AlN-SiC复相材料的频谱特性随衰减剂碳化硅含量的变化而呈现出选频衰减、宽频衰减等特性。当衰减剂SiC质量分数少于40％时,AlN-SiC复合材料具有选频衰减特性,SiC含量为40％～60％时,复合材料具有宽频衰减特性。AlN-SiC部分固溶体的形成有助于改善材料的宽频衰减特性。     

掺锶碱硬锰矿固溶体的制备

以碳酸锶(SrCO3),碳酸钡(BaCO3)、氧化铝(Al2O3)和二氧化钛(TiO2)为原料,通过配方设计,用高温固相反应合成掺锶(Sr)硬锰矿固溶体.借助热重-差热分析、X射线衍射仪、扫描电镜和波谱分析仪等分析手段,研究了碱硬锰矿固溶体的合成温度、物相组成以及晶粒的化学计量.研究表明:合成单相碱硬锰矿固溶体和单相掺Sr碱硬锰矿固溶体的配方分别为Ba1 xAl2 2xTi6-2xO16,SrxBa1Al2 2xTi6-2xO16.单相掺Sr碱硬锰矿固溶体的最低合成温度为1 250℃左右;最佳合成温度为1 300℃.     

Al2(1-x)MgxTi1+xO5体系固溶体的合成及其热性能研究

通过固相法以MgO*2TiO2为稳定剂合成了Al2(1-x)MgxTi1+x O5 (简称AMT) (x=0, 0.01, 0.05,0.1, 0.3)体系固溶体粉末.研究了该固溶体粉末的物相组成、以及热分解性能与x值变化的关系.采用无压烧结法对制备的固溶体AMT粉末进行烧结,用热膨胀仪测试了烧结体热膨胀性能.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1 100 ℃保温10个 h, 仅有9%的分解率.通过热膨胀仪测试烧结体, 其结果表明在室温至550 ℃范围内AMT体系的热膨胀率均小于零.当x=0.1时, 固溶体AMT有相对较低的热膨胀率, 并对其原因进行了分析.     

Pb(Zn1/3Nb2/3)O3基陶瓷预合成和烧结工艺的研究

基于Swartz and Shrout的二次合成法,采用改进的两步法,将部分原料预合成,一次烧结合成具有100%钙钛矿结构的75Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-10PbTiO3-15BaTiO3固溶体陶瓷.首先一次性称量PbO,然后和ZnNb2O6混合,在660～800℃预合成,将预合成产物粉碎后再与TiO2和BaCO3按化学计量称量,充分混合后,在1060～1140℃保温1～2h烧结成陶瓷试样.实验结果表明:改进的两步法工艺能够将预合成温度降为660℃,烧结温度能被拓宽到80℃获得100%钙钛矿结构的固溶体陶瓷.不同于传统的预合成和烧结,改进的两步法工艺简单、有效,在预合成阶段没有形成钙钛矿相,烧结阶段陶瓷的成瓷和致密化同时进行,完成了中间相向钙钛矿相的转变,获得了介电性能优良的陶瓷试样.     

钛酸铝固溶体陶瓷的制备与性能

用工业级原料采用固相反应法合成了钛酸铝固溶体[Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5].研究了氧化镁(MgO)在钛酸铝(Al2TiO5)结构中的固溶对粉体合成的影响,通过测量Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5陶瓷的体密度、热膨胀系数和抗弯强度,进一步研究了其烧结行为、热膨胀行为和机械性能.结果表明:由于MgO的固溶,在相对较低的温度(1 300℃)煅烧便合成纯相Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5粉体,并且具有良好的烧结活性.用1 380℃合成的粉体,经1 450℃保温4h烧结的Al2(1-0.2)Mg0.2Ti1 0.2O5陶瓷,不仅具有低膨胀特性,而且有足够高的抗弯强度.     

固溶体Ce1-xEuxO2-δ的导电性能

利用溶胶-凝胶法,经800℃焙烧10h合成了Ce1-xEuxO2-δ(x=0.05～0.50)固溶体.用X射线衍射仪检测了样品的结构,测量了样品的阻抗谱和电子顺磁共振谱.结果表明:当掺杂量x≤0.40时,固溶体的结构为单相立方萤石结构,晶胞参数随x的增加而增大.样品中存在Ce3 ,掺杂Eu3 可以抑制Ce4 离子的还原.通过掺杂使固溶体Ce1-xEuxO2-δ(x=0.10～0.40)的电导率提高,随着掺杂量x增加,电导率增大,并在x=0.20时达到最大值(500℃的电导率σ500℃=1.07×103S/cm);电导活化能减小,x=0.20时,电导活化能Ea达到最小值,为0.72eV.     

高温环境下碳硫硅钙石-钙矾石固溶体的研究

由碳硫硅钙石引起的硫酸盐侵蚀破坏在许多国家都有相关工程案例.铝相可以加速碳硫硅钙石的生成,并能够与钙矾石形成固溶体,但铝相的作用机理目前尚无定论.在不同温度下合成了一系列固溶体,并利用XRD,SEM-EDS及红外对固溶体进行了测试分析,结果表明:40℃温度下亦可以生成碳硫硅钙石/固溶体;20℃与40℃均能够形成碳硫硅钙石型与钙矾石型两种形态固溶体;a轴固溶体间隙随温度升高而增大,20℃环境下固溶体间隙为1.1076～1.1182nm,40℃时固溶体间隙为1.1069～1.1189nm;随温度升高碳硫硅钙石-钙矾石固溶体晶体形貌更加细长.     

Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃的IR、DTA、XRD和SEM研究

利用红外光谱、差热分析、X射线衍射、扫描电镜等手段研究了含TiO2和ZrO2复合晶核剂Li2O-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的析晶过程,利用DTA制定了基础玻璃的热处理制度:即先在570℃下核化1h,再分别在690℃、730℃、770℃、810℃、850℃下晶化1h.利用IR、XRD和SEM研究了经热处理后的微晶玻璃晶体相的结构和形貌.结果表明:经过适当的热处理制度后,该系统微晶玻璃首先析出的是β-石英固溶体,红外光谱检测到的主要是玻璃中硅氧键的配位状态.随着热处理温度的升高,β-石英固溶体转变成β-锂辉石固溶体,而且微晶玻璃相应的变为不透明的乳白色,同时红外光谱可以检测到Al-O键的配位状态,且温度越高,Al-O键所占的比重越大.     

碳纤维增强碳氮化硅复合材料的基体在真空中的热稳定性

以六甲基二硅氮烷为先驱体,采用电热裂解化学气相沉积技术制备了以热解碳为界面的连续碳纤维增强SiCN陶瓷基复合材料(C/SiCN,并在不同温度和时间下进行了真空热处理.用扫描电镜、透射电镜、高分辨透射电镜、X衍射仪和光电分析天平分别进行微观观察、相变分析和质量测量.结果表明:热处理温度对基体晶化程度的影响要比增加热处理时间的影响更明显;非晶SiCN基体经1 100℃热处理30 h后已有微量β-SiC晶粒产生:在1100℃,30h;1300℃,30h; 1 500℃,30h和1 700℃,2h熟处理后,部分SiCN转变为SiC,没有发现Si3N4;1700℃热处理2h后,晶粒间的非晶SiCN内出现层状石墨;1900℃热处理0.5h后,SiCN基体几乎全部晶化,并明显出现sj3N4晶体;在1100℃到1300℃真空热处理30h后,质量损失主要是H-的损失;在1500℃到1900℃处理后,除了H-损失之外,还有部分N-损失.     

合成温度对双温区合成硫化镁相组成的影响(英文)

以金属镁和升华硫为原料,采用双温区反应炉合成了MgS,合成的MgS产量高且工艺安全.利用X射线衍射分析了合成产物的相组成,考察了合成温度(θh和θ1)对合成体系和相组成的影响.研究了合成体系内升华硫的蒸发量与合成体系容积大小、合成温度以及合成体系抗压强度等参数间的关系.结果表明:合成体系内的最大升华硫蒸发量应小于2.45 g,θh和θ1明显影响合成产物的相组成,随着θh和θ1和保温时间的提高,MgS衍射峰强度逐渐增大,反应进行得更加充分.反应的最佳工艺参数;θh为1000℃,θ1为100℃,保温时间为32h.