磷酸锆材料及其应用

本文综述了磷酸锆合成方法以及磷酸锆在高温区的显微结构对热膨胀系数、强度的影响状况。并介绍了磷酸锆陶瓷、磷酸锆——锆英石复合陶瓷、磷酸锆——氧化铝复合陶瓷的研制与应用。     

磷酸锆钠粉体的制备

用水热合成法制备出纯净的磷酸锆钠陶瓷粉体。研究了原料配比、矿化剂(氟离子)、反应时间和温度等反应条件对产品的影响。得到了制备高纯度磷酸锆钠粉体的最佳工艺条件：F^-与ZrO2摩尔比为l、P2O5与ZrO2摩尔比为0．75、ZrOCl2摩尔浓度为0．6mol/L、150℃反应2d。采用XRD、SEM、IR、Raman和XPS等现代物化仪器对产物的物相与化学纯度进行了测定。     

KSZP陶瓷的烧结和力学性能

研究了ＫＺｒ２Ｐ３（ＫＺＰ）－ＳｒＺｒ４Ｐ６Ｏ２４（ＳＺＰ）系统陶瓷（ＫＳＺＰ）的显微结构和力学性能，添加ＭｇＯ作为烧结助剂，使材料力学性能得到显著的改善，抗弯强度达到１２３ＭＰａ，断裂韧性为２．１ＭＰａ．ｍ＾１／２弹性模量达１１０ＧＰａ，Ｖｉｃｋｅｒｓ硬度为４．５ＧＰａ。     

烧结刚玉锆莫来石材料的铝硅锆共析结构研究

通过对烧结刚玉锆莫来石复合材料的高温缓冷试样及高温水淬冷试样的电子探针及能谱分析,发现其微观结构中存在纤维状、骨架状、线状、针柱太、细棒状等有定向规律分布的名硅锆共析结构慧其组成为ＺｒＯ２－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３成份。     

锆钛酸铅陶瓷的烧结研究进展

综述了国内外锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷的烧结研究进展，介绍了各国研究者为获得烧结致密、性能优良的PZT陶瓷所采取的各种措施，并展望了其发展方向。     

锆莫来石材料反应烧结过程的研究

本文利用XRD、SEM和EDAX等方法系统研究了含ZrO_2约33%的ZrO_2-Al_2O_3-SiO_2系耐火材料,从生坯煅烧至1600℃所发生的结晶相变化,显微结构变化及烧结过程中ZrSiO_4的分解温度.结果表胆:ZrSiO_4的分解比莫来石的形成要快,莫来石是由ZrSiO_4分解的非晶SiO_2与Al_2O_3反应形成的.1450～1550℃是锆莫来石耐火材料煅烧过程中物相变化最激烈的温度范围,该反应对致密化产生不利影响.要使结构致密,烧成温度必须大干1600℃.     

BN-YAION复合陶瓷的烧结行为

对ＢＮ－ＹＡｌＯＮ复合陶瓷进行了热压和无压烧结试验,对烧结体的密度变化和显微结构进行了研究,分析了影响ＢＮ基复合陶瓷致密化的主要因素．认为卡片房式结构是妨碍ＢＮ基复合陶瓷致密化的主要原因．热压过程中施加的压力足够大时,可以破坏这种卡片房式结构,使片状ＢＮ定向排列,因而能获得高致密度的ＢＮ基复合陶瓷．热压过程中若有液相出现,有利于片状ＢＮ定向排列,因而能促进ＢＮ基复合陶瓷的致密化．无压烧结时因不能消除原有的卡片房式结构,故虽有液相出现,也难以获得高致密度的ＢＮ基复合陶瓷     

BN—YAION复合陶瓷的烧结行为

对ＢＮ－ＹＡ１ＯＮ复便陶瓷进行了热压和无压烧结试验,对烧结体的密度变化和显微结构进行了研究,分析了影响ＢＮ基复合陶瓷致密化的主要因素。认为卡片房式结构是妨碍ＢＮ基复合陶瓷致密化的主要原因。热夺过程中施加的压力足够大时,可以破坏这种卡片房式结构,使片状ＢＮ定向排列,因而能获得高致密度的ＢＮ基复合陶瓷。热压过程中若有液相出现。,有利于片片ＢＮ定向排列,因而能促进ＢＮ基复合陶瓷的致密化。无压烧结时因不能     

二元NZP陶瓷的热学性能研究

应用湿化学法和低分子有机溶剂分散获得了二元组成的ＫｘＳｒ（１－ｘ）／２Ｚｒ２（ＰＯ４）６粉体,粒径为１．０－２．０μｍ,制成了相应的陶瓷。研究了ｘ分别为０,０．２５,０．５,０．７５,１．０五种组成的热学性能,当ｘ＝０．５时,热膨胀系数α接近于零并且具有较低的热膨胀异向性。     

K2(1-x)SrxZr4(PO4)6陶瓷力学及介电性能研究

K2(1-x)SrxZr4(PO4)6 (x=0,0.5,1.0,简称KSZP)属于NZP族材料.本文用直接共沉淀法合成了KSZP粉体.粉料添加质量分数分别为3%的ZnO和3%的SiO2作为助烧剂在100MPa压力下单面加压成型,坯体在1100℃下无压烧结制成KSZP陶瓷.讨论了KSZP陶瓷的抗弯强度及介电性能与工艺参数间的关系,并用扫描电镜对陶瓷断面进行观察,用压汞仪对气孔率进行测试.实验测得KSZP陶瓷的抗弯强度分别为109.00MPa、 88.32MPa和72.18MPa,介电常数为7.26、5.12和4.52,均属于低介电材料.     

低温烧结微波介质陶瓷（1－x）Ba3（VO4）2-xLi2 MoO4的微波性能研究

采用固相反应制备了（1－x）Ba3（VO4）2-xLi2MoO4微波介质陶瓷,研究了掺入不同质量比的Li2MoO4对Ba3（VO4）2的微观结构和微波介质性能影响,X线衍射（XRD）测试结果表明,Ba3（VO4）2和Li2MoO4二者兼容性良好,无第二相产生。添加具有低熔点及相反（负）频率温度系数的Li2 MoO4能有效降低Ba3（ VO4）2的烧结温度,并随着添加剂Li2 MoO4的增加,此复合陶瓷的相对体密度、介电常数εr 和品质因数Q ×f呈现出先增加随后又降低的趋势,而谐振频率里面温度系数τf逐渐降低。当烧结温度为660℃且添加量30wt％Li2 MoO4的复合微波介质陶瓷获得了最佳的微波介电性能：εr ＝11．99, Q ×f＝39700 GHz,τf ＝－24 ppm／℃。     

常压烧结Si3N4-MgO-Y2O3-CeO2陶瓷的研究

本研究了Si3N4-MgO—Y2O3-CeO2陶瓷的烧结过程和微观结构,常压烧结氮化硅陶瓷的致密化主要通过液相烧结实现。微观分析结果表明,氮化硅烧结体的显微结构为等轴状的α—Si3N4和长柱状的β—Si3N4相互交织,这种结构有利于提高烧结体的强度和韧性。     

微波烧结对ZTA陶瓷力学性能的影响

本文选用微波烧结新工艺,对ZTA陶瓷力学性能进行了研究,获得了较传统烧结工艺优良的陶瓷抗奇强度和断裂韧性。新工艺可以显著降低ZTA陶瓷的致密化温度,同时改善其显微结构。     

烧成温度对SiC多孔陶瓷的影响

选用SiC作为骨料,低熔点陶瓷结合剂和活性C作为成孔剂,对不同的烧成温度下多孔陶瓷的基本性能进行了研究.温度的提高使SiC多孔陶瓷的气孔率增大,气孔形状逐渐呈不规则变化,晶界玻璃相对SiC颗粒的润湿以及在SiC颗粒表面的扩展作用增强,提高了对骨料颗粒的粘结作用,使瓷体强度提高,但晶界玻璃相自身结合强度降低;气孔通道在1240℃烧成温度下多为贯通型,1280℃呈网状分布,1320℃下多为贯通型且存在大量交联通道;大于1300℃烧成时,由于SiC的高温氧化产物参与晶界相反应,使局部界面结合强度大大提高,出现SiC颗粒拔出断裂现象.     

Phase evolution and microstructure of new Sr0.5Zr2(PO4)3-NdPO4 composite ceramics prepared by one-step microwave sintering

Sodium Zirconium Phosphate (NaZr₂(PO₄)₃, hereinafter NZP) and monazite are both potential materials for immobilization of nuclear waste. In this work, novel (1-x)Sr_0.5Zr₂(PO₄)₃-xNdPO₄ composite ceramics (x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0) for simultaneously immobilizing the simulated fission product (FP) Sr and trivalent minor actinide (MA) Nd were prepared by one-step microwave sintering technique, in which Sr and Nd were immobilized into NZP and monazite type structures, respectively. The phase evolution and microstructure of the samples were investigated by X-ray diffraction (XRD), Raman, and backscattering scanning electron microscopy (BSE). The results showed that the expected composite ceramics were successfully obtained by one-step microwave sintering at 1050 °C for 2 h. The as-prepared samples consisted of Sr_0.5Zr₂(PO₄)₃ and NdPO₄ phases, and the content of the two phases varied regularly as x changed, generally conforming to the designed nominal chemical composition. Importantly, the composite ceramics presented the homogenous and dense microstructure. The relative density of the composite ceramics was more than 95%, meanwhile, the Vickers-hardness of the samples was higher than 600 MPa. It was indicated that NZP-monazite type composite ceramics could be a potential matrix for the simultaneous immobilization of actinide and fission product.     

3Y-TZP材料的液相烧结

通过在3Y-TZP(Tetragonal Zirconia Polycrystals stabilized with 3mol% Y2O3)中加入适当含量的硅酸盐玻璃添加剂,使其烧结温度明显降低,并且制备出具有细晶粒、高强度的四方相氧化锆增韧陶瓷材料.本文分析了添加剂对3Y-TZP材料烧结特性及显微结构的影响.发现液相烧结的3Y-TZP具有良好的抗弯强度,但韧性有待于提高.     

Spark Plasma Sintering (SPS) of NASICON Ceramics

Spark plasma sintering (SPS) method was used to obtain dense NASICON ceramics with a high-electrical conductivity, which was compared with conventional solid-state sintering. The fully dense NASICON was achieved at a relatively low-sintering temperature of 1100°C, whereas the apparent density of the specimen prepared by conventional sintering was 74% of the theoretical density. The highest conductivity of 1.8 × 10⁻³ Scm⁻¹ at 25°C, which is comparable to the best value reported, was achieved using the SPS process. Considering the phase, density, and microstructure, it appears that there is more room for improved conductivity by controlling the amount of monoclinic zirconia and the resistive grain-boundary glass phase.     

烧结细晶氧化铝陶瓷的新方法

致密的氧化铝陶瓷可用三种方法烧结得到。从SEM照片可看出：样品比较致密,样品的相对密度大于93％．用两步法和两段法烧结得到的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸小于400nm,用常规方法烧结得到的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸约为650nm。而且,用两步法和两段法烧结时烧结温度低于常规烧结。实验结果表明：两步法和两段法烧结能得到细晶的氧化铝陶瓷。