提高NZP族磷酸盐陶瓷材料耐热冲击性的研究

NZP族陶瓷材料是一类理想的热膨胀系数可设计的低热膨胀陶瓷 ,但由于同时具有较大的热膨胀异向性 ,导致材料内部易形成微裂纹 ,故耐热冲击性不理想。本研究通过调整材料的化学组成和添加晶粒生长抑制剂SiO2 ,研究了这两种途径对提高NZP族陶瓷KxSr1-x/ 2 Zr4 P6 O2 4 (0≤x≤ 2 ,简称KSZP)和Ca1-xBaxZr4 P6 O2 4 (0≤x≤ 1 ,简称CSZP)耐热冲击性的效果。实验结果表明 ,对于KSZP系列 ,调整组成可获得a2 0 / 10 0 0 =0 .8× 1 0 - 6 /℃的近零膨胀材料KSr1/ 2 Zr4 P6 O2 4 ,同时其热膨胀异向性也接近零 ,具有较好耐热冲击性 ;对CSZP系列而言 ,调整组成很难消除热膨胀异向性 ,提高耐热冲击性较为有效的途径是烧结过程中添加 3 %SiO2 适当抑制晶粒过度长大 ,避免产生过多的微裂纹     

添加剂对NZP族低热膨胀陶瓷热学性质的影响

以NZP族低热膨胀陶瓷Ca1-xBaxZr4(PO4)6(0≤x≤1)系列中的零膨胀组成Ca0.85Ba0.15Zr4P6O24为例,着重研究了不同添加剂对该零膨胀陶瓷的热膨胀异向性、平均热膨胀系数和导热性能的影响规律。实验结果表明,在烧结过程中添加质量分数1%SiO2或3%SiC均能够降低Ca0.85Ba0.15Zr4P6O24的热膨胀异向性,但与此同时,第二相的加入使Ca0.85Ba0.15Zr4P6O24的热膨胀系数有所上升。质量分数为1%～7%SiC晶须的加入反而导致NZP族陶瓷导热性能进一步降低,原因是SiC抑制了晶粒生长。     

复合磷酸锆锶钾陶瓷的烧结研究

应用湿化学法合成了复合磷酸锆锶钾KxSr（1-x)/2Zr2(PO4)3（x=0～1.0）（简写KSZP）陶瓷粉体，制备了相应的陶瓷。实验研究了烧结温度、烧结时间与抗压强度的关系以及添加剂MgO、ZnO用量对陶瓷抗压强度的影响；讨论了添加剂促进烧结体致密化的作用原理及晶粒生长与致密化的物质迁移机制。     

ZnO对莫来石多孔陶瓷成相及微结构的影响研究

以A12O3和SiO2为原料,掺入不同含量的ZnO,采用高能球磨法与固相烧结法制得了莫来石多孔陶瓷,研究了ZnO含量及烧结温度对莫来石多孔陶瓷相组成、微观形貌、热膨胀性能、体积密度和气孔率的影响.研究结果表明,ZnO对莫来石的相形成和各向异性晶粒生长有着积极作用,ZnO含量为37.5 mol％时,试样中莫来石的成相温度...     

MgO对快速烧结制备氧化铝透明陶瓷光学性能的影响

采用真空快速烧结制备氧化铝透明陶瓷,研究了添加剂MgO对氧化铝透明陶瓷烧结致密化及透光性能的影响.研究表明,添加剂MgO以富Mg的纳米颗粒在晶界区的钉扎作用有效地抑制了晶粒长大,同时短时烧结在动力学上也抑制了晶粒的长大.通过对材料透光性能的分析,基于Rayleigh-Gans-Debye光散射模型提出了理论气孔率Pt、等效气孔率Pe的概念,用以定量分析添加剂MgO对多晶氧化铝透明陶瓷透光性能的影响.拟合结果显示等效气孔率Pe与MgO添加量满足二次多项式函数关系.当MgO添加量为0.075wt％时,理论气孔率最低,等效气孔率适中,透光性能最好.     

掺杂ZnO-B2O3低温烧结BiNbO4介质陶瓷的研究

研究了烧结助剂ZnO-B2O3对BiNbO4陶瓷烧结特性及介电性能的影响.结果表明ZnO-B2O3形成晶界玻璃相存在于晶粒之间,促进烧结,大幅度降低BiNbO4陶瓷的烧结温度,促使瓷体晶粒尺寸均匀和致密;但ZB的质量分数大于3%,阻碍晶粒长大,破坏晶体结构和排列,导致材料的缺陷和本征损耗增加,从而降低材料的介电性能.ZnO-B2O3的掺杂量以1%为最佳,在880℃保温4h,可达到97%理论密度,在100MHz测试频率下,εr=42,tanδ＜1.5×10-3.     

添加剂对CBN高速砂轮用低温烧结陶瓷结合剂强度的影响

采用正交实验方法研究了MgO、P2O5、CaCO3、ZnO四种添加剂对陶瓷结合剂强度的影响,通过扫描电镜,分析了添加这四种添加剂的陶瓷结合剂的微观结构.结果表明:四种添加剂对陶瓷结合剂强度的影响从大到小依次是MgO≥ZnO＞ CaCO3≥P2O5;试样随着烧结温度的升高,气孔数量明显增加,形状规则,呈圆形,且气孔表面光滑,分布均匀.     

添加MgO对不同SiO2含量的ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷烧结的影响

以高纯石英砂、α-Al2O3、ZrO2为原料,MgO为添加剂(添加质量分数分别为0、1%、2%、3%),经研磨、造粒、成型,并在1 600℃烧结2 h后获得了SiO2含量(w)分别为4%、8%、12%的ZrO2-Al2O3-SiO2系陶瓷试样。采用XRD、SEM对试样进行物相和显微结构的分析。结果表明:1)所制备的ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷的主要物相是单斜氧化锆、莫来石和刚玉,随着SiO2含量(w)由4%增加到12%,SiO2与Al2O3反应生成的莫来石量增加,体积膨胀效应越发明显,导致烧结试样的致密度降低;2)添加MgO促进了ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷的烧结,在SiO2含量为4%(w)的陶瓷中加入1%(w)的MgO时,烧结试样的致密度最大,其相对密度达到90.49%,体积密度为3.90 g·cm-3。     

SiO2掺杂对ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷微观结构及电性能的影响

采用传统固相法成功制备了不同SiO2掺杂量的ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷.研究了SiO2添加剂对ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷物相组成、微观形貌和电性能的影响规律及作用机理.XRD结果表明,ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷由ZnO主晶相和尖晶石相、富Bi相和含Si相等第二相组成.当SiO2含量增加时,ZnO晶粒尺寸逐渐减小,...     

Ca1-xMgxCu3Ti4O12材料的微观结构和电性能研究

采用传统电子陶瓷制备工艺制备MgO掺杂Ca1-xMgxCu3Ti4O12(x=0、0.2、0.5)陶瓷,用XRD和SEM对陶瓷样品的物相结构和微观形貌进行分析,并研究了MgO对其介电性能和非线性性能的影响.结果表明MgO不仅能促进CaCu3Ti4O12陶瓷晶粒的生长,有效降低烧结温度,而且能大幅度提高材料的压敏性能和击...     

CaZr4（PO4）6（CZP）基复相陶瓷的抗热震性

研究了CaZr4（PO4）6（CZP）基复相陶瓷的抗热震性，在CZP中引入Al2O310wt％、Zr-SiO420wt％后，临界淬冷温差提高，采用SEM对断口形貌进行了分析。     

2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷型聚酰亚胺的制备及其热降解动力学

为了研究含醚键聚酰亚胺(PI)的热降解过程,以双酚A与1-氯-4-硝基苯为原料制备了二胺单体2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP),再与双酚A型二酐(BPADA)制备了PI,并通过热重分析研究了PI的热分解过程。结果表明,所得PI具有优异的耐热性能,其热降解活化能Ea为204.44 k J/mol,指前因子A为1.44×1011 s-1,4反应级数n为0.944 6,热降解动力学方程为:dα/dt=1.44×1011exp(-2.4589×104/T)(1-α)0.9446。     

Ca0.6Mg0.4Zr4（PO4）6陶瓷的抗热震性

Ｃａ０．６Ｍｇ０．４Ｚｒ４（ＰＯ４）６（简称ＣＭ）陶瓷热震后的强度变化与裂纹扩展依赖于材料的热膨胀系数和轴向膨胀特性。以ＭｇＯ作为烧结助剂的ＣＭ１陶瓷，当热震温差ΔＴ＝８００℃时，残留强度与原始强度相关。作者提出裂纹部分闭合模式解释了上述现象。以ＺｎＯ作烧结助剂的ＣＭ２陶瓷，其强度降低和裂纹扩展符合Ｈａｓｓｅｌｍａｎ提出的脆性陶瓷热震理论。     

热分析法研究SnSO4在催化剂制备中的分解行为

引言 热重分析（TG）是在程序控制温度下测量物质质量随温度变化的技术[1],其特点是简单、方便、快速、准确.将热失重曲线进行处理,可估算分解反应活化能,判断分解反应机理及影响因素,可为化学动力学的理论研究提供数据[2].     

Balz-Schieman法合成4-氟邻苯二甲酰亚胺

以4-硝基邻苯二甲酰亚胺为原料,通过Balz-Schieman法制备了4-氟邻苯二甲酰亚胺,考察了BalzSchieman反应中氟硼酸用量对氟硼酸重氮盐收率的影响,得到n(4-氨基邻苯二甲酰亚胺)∶n(氟硼酸)=1∶4时收率最高,为89.2%。并考察了反应条件对重氮盐加热分解反应的影响,得到最优反应条件为:采用液相加热分解方式,氟化钾催化剂存在下,n(原料)∶n(氟化钾)=1∶2,在130℃分批次投料,反应3 h,4-氟邻苯二甲酰亚胺的收率为43.4%。     

对羟基苯甲醛-4-羟基苯甲酰腙的超声波合成与热稳定性

以对羟基苯甲醛和4-羟基苯甲酰肼为原料,在超声波条件下,通过缩合反应合成对羟基苯甲醛-4-羟基苯甲酰腙,探讨了反应时间和溶剂量对收率的影响。通过元素分析和红外光谱对其进行了表征。热重分析表明,标题化合物处于66℃以下时很稳定。     

Sintering and Properties of Monazite-Type CePO4

Monazite-type CePO₄ powder (average grain size 0.3 μm) was dry-pressed to disks or bars. The green compacts began to sinter above 950°C. Relative density ≧ 99% and apparent porosity <1% were achieved when the specimens were sintered at 1500°C for 1 h in air. The linear thermal expansion coefficient and thermal conductivity of the CePO₄ ceramics were 9 × 10⁻⁶/°C to 11 × 10⁻⁶/°C (200° to 1300°C) and 1.81 W/(m · K) (500°C), respectively. Bending strength of the ceramics (average grain size 4 μm) was 174 ± 28 MPa (room temperature). The CePO₄ ceramics were cracked or decomposed by acidic or alkaline aqueous solutions at high temperatures.     

Preparation of MgAl2O4 solar thermal storage ceramics from different magnesium sources

In order to study the performance and feasibility of magnesia-alumina spinel (MgAl₂O₄) ceramics for thermal storage in solar thermal power generation, MgAl₂O₄ was prepared by theoretical composition using α-Al₂O₃ as aluminium source, fused magnesia, magnesite, and light burned magnesia as different magnesium sources and kaolin as additive. The effects of magnesium source and the additive on sintering properties, thermal shock resistance and thermal properties of MgAl₂O₄ ceramics were researched. The results shown sample A1 (with fused magnesia) sintered at 1670°C possessed the optimum comprehensive properties, the bending strength increased by 7.71% after 30 thermal shock times (room temperature-1000°C, air cooling), the specific heat capacity was 1.05 J/ (g·K). Therefore, the MgAl₂O₄ ceramics exhibited great potential in high-temperature thermal storage material.     

钙基固硫产物动力学的实验研究

采用改进后的自动定硫仪,把硫酸钙直接放到高温区,测出不同温度下的硫酸钙分解率。应用物理化学中热力学函数,得到了固硫分解动力学方程,证明在一定温度范围内,温度变化对活化能的影响不太显著。     

Dilatometric studies of phase transition in NaNH4SeO4·2H2O single crystal

Thermal expansion of NaNH₄SeO₄SeO₄2H₂O crystal was measured by means of dilatometric method along three crystallographic axes in the temperature range of 300-140 K. Anomalies of relative expansion and thermal expansion coefficients related to ferroelectric phase transition were observed and confirmed its continuous character.