钨尾矿玻璃陶瓷的研究

运用差热分析（DTA）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDAX）、X射线粉晶衍射（XRD）等测试手段,研究了钨尾矿CaO－Al2O3－SiO2系统玻璃陶瓷的微观结构、晶相组成及Fe2O3对玻璃析晶的影响,最后测定了尾矿玻璃陶瓷的性能。     

SiO2/CaO质量比对白云鄂博尾矿微晶玻璃的影响研究

以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃.利用XRD、DTA、SEM等测试手段研究了SiO2/CaO质量比对微晶玻璃结构及物化性能的影响.结果表明:随着SiO2/CaO质量比的增加,基础玻璃放热峰右移、放热峰面积减小;微晶玻璃主晶相由辉石相转变为磁铁矿相;析出晶粒尺寸逐渐减小、晶化程度逐渐降低;微晶玻璃相关物化特性降低.     

尾矿微晶玻璃的制备及其性能研究

研究了以广西北海的高岭土尾矿为主要原料,采用烧结法制备矿渣微晶玻璃的可行性.确定了制备堇青石微晶玻璃的配方(质量分数/%):尾矿53.2,氧化镁18.0,氧化铝16.0,氧化铈4.4,其它8.4.采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段研究了热处理工艺对微晶玻璃的相组成、微结构和烧结特性以及介电性能的影响.结果说明:烧结样品可以在900℃完全致密化,此时样品的主晶相为α-堇青石.该材料具有低的介电常数和低的线胀系数,是一种有应用前景的低温共烧陶瓷基板材料.     

液相烧结Al_2O_3/3Y–TZP复相材料的致密化与力学性能

以CaO–MgO–SiO2玻璃为烧结助剂,用液相烧结法制备了氧化铝和3%氧化钇稳定四方氧化锆复相材料。研究了烧结助剂对材料致密化、显微结构及力学性能的影响。结果表明:由于CaO–MgO–SiO2玻璃具有较小的液相粘度,因而对材料的致密化有较大促进作用,可使材料在1500℃获得致密。烧成温度和材料组成均对Al2O3和ZrO2的平均晶粒尺寸产生影响。显微结构中少量的Al2O3和ZrO2晶粒为晶内分布。引入烧结助剂降低了材料的烧结温度,使材料具有细晶结构,因而具有良好的力学性能,在最佳条件下,样品的抗弯强度可达到778MPa。     

珍珠岩制备单一α-堇青石微晶玻璃及其性能

以珍珠岩为主要原料制备了单相α-堇青石微晶玻璃.采用DSC、XRD及FESEM分别研究了微晶玻璃的烧结和晶化行为、晶相组成及显微结构.探讨了烧结温度和SiO2含量对微晶玻璃晶相、显微结构及性能的影响.结果表明,随着烧结温度升高,微晶玻璃中μ-堇青石逐渐减少并转变成α-堇青石,微晶玻璃的孔隙率减少.随着SiO2含量升高,α-堇青石晶相析出温度先降低后增高,微晶玻璃的密度及抗折强度先增大后减小,介电性能变差.当Mg∶Al∶Si=2∶2∶5.95时经900 ℃烧结6 h制得单一α-堇青石微晶玻璃,并具有高抗折强度(116 MPa),低介电常数(5.72,10 MHz),低介电损耗(0.0059,10 MHz),与Si相匹配的热膨胀系数(2.91×10-6 K-1),可以用作低温共烧陶瓷材料.     

以山西铜尾矿为主要原料制备泡沫玻璃的研究

以山西铜尾矿为主要原料,SiC为发泡剂,粉末烧结制备了泡沫玻璃材料。利用DTA、XRD、电子万能试验机等分析测试手段,研究了组成及处理工艺对泡沫玻璃结构与性能的影响。结果表明:山西铜尾矿含量减小、SiC含量增大,烧结温度提高,均导致泡沫玻璃体积密度减小,平均孔径增大;山西铜尾矿含量变化对泡沫玻璃晶相种类没有明显影响,石英为主晶相;以60%山西铜尾矿为主料,1%Si C为发泡剂,在1150℃下保温30 min最终制备体积密度为0.22 g/cm3、抗压强度为1.03 MPa、平均孔径为0.33 cm的综合性能最优的泡沫玻璃材料。     

反应析晶烧结法制备透辉石-钠长石玻璃陶瓷

以滑石、高岭土和化学试剂合成了两种析晶促进剂,加入到废玻璃粉末中烧结制备成透辉石-钠长石玻璃陶瓷。研究了析晶促进剂的组成和加入量对玻璃陶瓷析晶和性能的影响。结果表明,在烧结过程中,析晶促进剂和玻璃发生反应,析出透辉石和钠长石。析晶促进剂的组成和加入量对反应析晶有一定影响,随析晶促进剂加入量的增加,玻璃陶瓷密度和强度先增后降,存在一最佳加入量,这时烧结的玻璃陶瓷有较高的密度和强度。     

烧结法稀土尾矿微晶玻璃装饰板的研究

以稀土尾矿为主要原料,采用烧结法制备稀土尾矿微晶玻璃板材。借助X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM),对晶化试样的物相进行鉴定和微观结构分析,测定了稀土尾矿微晶玻璃的辐射指数,探讨了稀土尾矿的引入量、热处理制度对烧结、晶化过程及样品外观的影响,确定合理的微晶玻璃成分范围和工艺制度。     

CaO-B2O3-SiO2系低温共烧陶瓷的致密化行为及性能

以CaO-B2O3SiO2(CBS)玻璃粉末为原料.采用流延成形工艺制备了CBS系生料带.生料带在排完胶后可以在775～950℃内烧结.研究了生料带在烧成过程中致密化和晶化行为以及烧成温度对其介电性能和烧结性能的影响.结果表明:烧成样品中的主晶相为β-CaSiO3,850～900℃烧成样品中有少量CaB2O4.在样品烧成过程中,排胶后的CBS玻璃粉末首先烧结致密化,然后才开始晶化,即致密化过程要早于晶化过程,CBS玻璃的析晶倾向于整体析晶, 这有利于CBS玻璃粉末的烧结.由于玻璃中析出晶相与残余玻璃相存在密度差,烧成样品的体积密度随着烧成温度的升高而降低.烧成温度的升高可促使玻璃中晶体析出和长大,且析出晶相具有比CBS玻璃低的相对介电常数(岛),样品的εr随烧成温度的升高呈下降趋势.     

铁尾矿-CRT玻璃协同制备CMAS微晶玻璃的研究

以废弃的承德铁尾矿和CRT显像管废玻璃为主要原料,采用烧结法制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃,并利用DSC、XRD和EPMA等测试手段对样品的晶相种类、微观结构以及各项理化性能进行表征.结果表明:CRT玻璃的合适引入量为20％.直接采用CRT玻璃和铁尾矿进行烧结,微晶玻璃主晶相为石英,无法制备具有预期晶相的试样;将铁尾矿高温熔化后进行水淬,可以有效提高烧结反应活性,有利于制备CMAS微晶玻璃;铁尾矿中额外添加11.6wt％ CaO,6.2wt％ MgO和2.7wt％ Al2O3后再熔化水淬,与CRT玻璃复合在900℃保温2h进行烧结后样品的主晶相为透辉石,此时微晶玻璃结晶度最高,样品体积密度为2.54 g/cm3,气孔率0.8％,维氏硬度为6.9 GPa.     

高压烧结高纯微晶氧化铝陶瓷

以商业生产的高纯纳米α-Al2O3粉(99.9%,质量分数)、分析纯Mg(NO3)2为原料,以两面顶压机高压烧结,制备了纯Al2O3陶瓷及微量MgO掺杂的Al2O3陶瓷,并进行了密度测试与显微结构分析.与常压烧结相比,高压烧结可显著降低高纯Al2O3陶瓷的烧结温度,提高传质速率,大幅度缩短烧结时间,达到快速、低温烧结的效果.与常压烧结明显不同,在高压烧结时,MgO对高纯AlO3陶瓷的烧结致密化几乎没有影响.在4.5GPa,100 ℃高压烧结30 min,制备的纯Al2O3陶瓷的相对密度为97.65%,微量MgO掺杂的Al2O3陶瓷的相对密度达97.93%、平均晶粒尺寸约为4 μm.     

CaO-Al2O3-SiO2系统玻璃颗粒的烧结过程研究

通过大量实验得到了CaO-Al2O3-SiO2系统玻璃颗粒的起始烧结温度(Ts),起始析晶温度(Tc)以及烧结收缩曲线,通过对他们的分析,讨论了组分、烧结温度、烧结时间对玻璃颗粒烧结的影响.确定了有利于烧结的较佳CaO,Al2O3,B2O3含量范围,从而为烧结法生产微晶玻璃提供了有利的理论依据.     

添加Y2O3的AlN陶瓷材料的烧结过程

本研究以先进的进口热膨胀仪为主要手段，探讨了ＡｌＮ材料的烧结过程。用Ｘ射线衍射仪对ＡｌＮ烧结后试样进行了相分析。用最小二乘法回归分析实验数据，依据现有的烧结理论后表明，添加Ｙ２Ｏ３的ＡｌＮ材料的中后期烧结机理为相界反应速率控制的溶解－淀析过程。     

液相烧结8YSZ陶瓷的性能研究

以Bi2O3为烧结助剂,利用液相烧结法制备8YSZ陶瓷材料,研究了烧结助剂对材料致密化、相组成、显微结构、力学性能及电学性能的影响.结果表明:烧结助剂的引入显著促进了材料的致密化、降低了烧结温度;引入烧结助剂Bi2O3后,使得ZrO2中的Y2O3含量减少,以致出现了含有单斜相氧化锆的第二相;而材料的致密化和单斜相氧化锆的出现,又使其具有良好的力学性能,同时对电学性能也有一定的影响.     

液相烧结氧化铝和氧化钇稳定四方氧化锆复相材料的显微结构与力学性能

以TiO2，MnO2及CaO—Al2O3-SiO2玻璃为烧结助剂，利用液相烧结法制备了氧化铝和3％氧化钇稳定四方氧化锆复相材料。研究了烧结助荆对材料致密化、显微结构及力学性能的影响。结果表明：除TiO2可与ZrO2晶粒形成部分固溶外，烧结助剂主要以晶间玻璃相的形式存在，并影响了Y2P3在ZrO2晶粒中的分布。烧结助荆的引入显著促进材料的致密化，降低了烧结温度，使材料具有细晶结构，因而具有良好的力学性能。     

Effect of Weight Loss on Liquid-Phase-Sintered Silicon Carbide

The evaporation of silicon carbide (SiC) ceramics during sintering has been studied by thermogravimetry in a graphite furnace filled with argon. The SiC powder compacts contained 7.5 wt% eutectic composition of Y₂O₃–Al₂O₃ to promote liquid-phase sintering. A weight loss of 1–11 wt% was observed during sintering, depending on the sintering temperature and sintering time. The weight loss severely influenced the final density and the microstructure of the SiC ceramics. Particularly, the oxide sintering aids, which were homogeneously distributed in the green ceramics, were observed to segregate and form particular patterns that were dependent on the temperature, sintering time, and the total weight loss. Possible heterogeneous reactions evolving volatile species have been discussed in relation to the experimental observations.     

ZnO和Na2O对CaO-B2O3-SiO2介电陶瓷结构与性能的影响

研究了烧结助剂ZnO和Na2 O对CaO -B2 O3 -SiO2 (CBS)系微波介质陶瓷介电性能、相组成及结构特性的影响。烧结助剂ZnO在烧结过程中与B2 O3 及SiO2 生成低熔点玻璃相 ,有效地降低了材料的致密化温度 ,烧结机理为液相烧结。碱金属氧化物Na2 O虽然能够有效降低材料的烧结温度 ,但会破坏硅灰石晶体结构 ,引起材料微波性能显著降低。通过实验 ,制备出了具有优良微波介电性能的陶瓷材料 ,适用于LTCC基板及滤波器等高频微波器件的生产     

用于锂离子电池球形锰酸锂的工业化制备研究

本文以氢氧化锂、醋酸锰及碳酸锰为原料,采用液相法合成凝胶浆料和半固相浆料,利用喷雾干燥法获得球形锰酸锂前驱体,研究了动态焙烧喷雾干燥前驱体制备球形锰酸锂正极材料用于锂离子电池.研究结果显示,动态低温分解与高温分解相结合的方法能有效保持前驱体的球形,合成的球形锰酸锂具有良好的电化学性能.该方法适合于工业化生产球形锂离子电池正极材料.     

液相烧结SiC陶瓷

采用Al2O3、Y2O3为助烧剂,热压烧结获得了致密的α-SiC和β-SiC陶瓷,研究了起始粉末的性能对烧结体的物相组成和显微结构的影响。实验结果表明,Al2O3、Y2O3原位形成了YAG,材料以液相烧结机制致密化,并通过溶解和再析出机制,促进晶体生长。物相分析表明,β-SiC陶瓷粉末在烧结过程中发生了β→α的相变。显微结构观察显示,β-SiC陶瓷中生成了长柱状晶粒。     

废镁铬砖细粉的加入对镁质浇注料烧结性的影响

将水泥回转窑烧成带废镁铬砖经处理后制成细粉料,用它代替镁质浇注料中的镁砂原料,研究了废镁铬砖细粉的加入对SiO2微粉结合镁质浇注料烧结性的影响.结果表明:加入适量的废镁铬砖细粉对于提高镁质浇注料的烧结程度和强度均有作用 ,但加入量不能太多.本实验条件下加入量为8%时,其烧结性能良好.对高温烧后试样的SEM及XRD分析可知,由于废镁铬砖细粉的加入而生成的尖晶石固溶体是促进镁质浇注料烧结、增加其结构致密性的原因.