SrTiO3复合功能陶瓷中烧结助剂的研究

采用一次烧成法制备出ＳｒＴｉＯ３电容－压敏复合功能陶瓷，着重研究了ＳｉＯ２－ＴｉＯ２－ＡｌＯ２系统结助剂对ＳｉＴｉＯ３陶瓷的结构和复合功能特性的影响。研究结果表明：组成合理的烧结助剂有助于促进ＳｒＴｉＯ３陶瓷的烧结，改善微观结构，并相应优化ＳｒＴｉＯ３陶瓷的复合功能。研究确定，优化的烧结助剂组成为０．５ｗｔ％Ｓｉ２Ｏ－０．２ｗｔ％ＴｉＯ２－０．０５ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３。     

Mn,Si等添加剂对GBBL电容器用材料SrTiO3性能的影响

研究了ＭｎＯ,ＳｉＯ２等添加剂对低温一次烧结ＳｒＴｉＯ３ＧＢＢＬ电容器材料介电性能的影响。结果表明,随着ＭｎＯ含量的增加样品的有效介电常数增加,同时介电损耗也大幅增加。ＳｉＯ２的添加量大于０．２％（质量分数）时不利于半导化,并降低介电常数。加入适量的ＭｎＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２能使材料的有效介电常数有较大提高,损耗则增加不大。     

低温烧结SrTiO3晶界垫垒高度的研究

本文利用双Ｓｃｈｏｔｔｋｙ势垒模型依据ＳｒＴｉＯ３晶界层电容器材料的Ｒ－Ｔ特性和室温下的Ｉ－Ｖ特性获得了晶界垫垒高度随温度变化的关系，结果表明，势垒高度随温度的升高而增加，定结果与用各不同温度下的Ｉ－Ｖ特性拟合所得到的势垒值基本相符。     

固相法制备低温烧结B_2O_3-P_2O_5-SiO_2系低介陶瓷材料

采用传统的电子陶瓷生产工艺,制备出一种Ｂ２Ｏ３－Ｐ２Ｏ５－ＳｉＯ２系瓷料．该体系材料加入少量助烧剂可在９００℃,空气气氛中烧结,获得低介电常数陶瓷．得到烧结体的介电常数ε≤５、介电损耗ｔａｎδ≤３×１０－３（１ＭＨｚ）;有望用于超高频叠层片式电感领域．     

SiC纤维补强微晶玻璃基复合材料的界面结合

本文通过ＳｉＣ纤维对ＬＣＡＳ（Ｌｉ２Ｏ－ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）和ＭＡＳ（ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２）微晶玻璃的补强，观察和分析了在不同复合系统中纤维与基体的界面结合。在ＳｉＣ纤维／ＬＣＡＳ微晶玻璃复合系统中，发现纤维与基体之间有一中间界面层，它主要是在复合材料的烧结过程中通过扩散形成，并且于１２００℃时在界面上形成富Ｃ层。ＳｉＣ纤维／ＭＡＳ微晶玻璃基复合材料由于在烧结过程中有化学反应发生     

低温烧结SrTiO_3晶界势垒高度的研究

本文利用双Ｓｃｈｏｔｔｋｙ势垒模型依据ＳｒＴｉＯ３晶界层电容器材料的Ｒ～Ｔ特性和室温下的Ｉ～Ｖ特性获得了晶界势垒高度随温度变化的关系．结果表明，势垒高度随温度的升高而增加．这一结果与用各不同温度下的Ｉ～Ｖ特性拟合所得到的势垒值基本相符．     

α-SiAlON/SiCnp复合材料在室温和高温下的显微结构与力学性能

本文采用机械混合Ｓｉ３Ｎ４，ＡｌＮ，Ａｌ２Ｏ３，Ｄｙ２Ｏ３和纳米β－ＳｉＣ粉料，通过热压烧结，制备了１０ｗｔ％纳米ＳｉＣ颗粒增强α－ＳｉＡｌＯＮ复合材料。力学性能测试表明，在室温时复合材料的维氏硬度，压痕断裂韧性和三点弯曲强度比单相α－ＳｉＡｌＯＮ略高。但复合材料的三点弯曲强度可以保持到１０００℃，其值为这时单相α－ＳｉＡｌＯＮ的两倍。断口形貌表明复合材料的晶粒尺寸比单相α－ＳｉＡｌＯＮ的小，这两种材料的室温断裂方式均以穿晶断裂为主。研究表明，低粘度的玻璃相是造成单相α－ＳｉＡｌＯＮ高温性能下降的主要原因，而纳米ＳｉＣ的加入可以促使晶界相结晶，从而使复合材料的高温性能维持到较高的温度。     

ZnO压敏陶瓷的晶界结构

用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ研究了低压ＺｎＯ压敏陶瓷的相结构与晶界结构，证实了晶界相的不连续性，发现低压ＺｎＯ－Ｂｉ２Ｏ３－ＴｉＯ２系中ＺｎＯ－ＺｎＯ晶粒直接接触区晶界宽度约为４５ｎｍ，以及烧结过程中晶界上ＺｎＯ纳米级单晶的迁移行为并计算出ＺｎＯ晶界移动激活能Ｑｍ。     

掺SrLi1／4Nb3／4O3的SrTiO3缺陷化学研究

利用Ｈ２／Ｈ２Ｏ体系获得不同的氧分压,上电极法 掺杂ＳｒＬｉ１／４Ｎｂ３／４Ｏ３的ＳｒＴｉＯ３瓷体在８００－１２００℃,Ｐｏ２＝１０＾１７－１０＾５Ｐａ的电导率。通过ｌｏｇＰｏ２－ｌｏｇσ图,计算出半导化活化焓约为２８７．７ｋＪ／ｍｏｌ,讨论了ＳｒＬｉ１／４Ｎｂ３／４Ｏ３掺杂的ＳｒＴｉＯ３在不同氧分压区域的主ｎ型半导体化向ｐ型半导化转变的特点。     

SiO2在ZnO—Bi2O3—Sb2O3—BaO系压敏陶瓷中的作用

ＳｉＯ２添加剂对ＺｎＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｓｂ２Ｏ３－ＢａＯ系和通常的ＺｎＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｓｂ２Ｏ３系压敏陶瓷电性能的作用和影响有很大不同。通过小电流区伏安特性，交变电压下复阻抗特性，以及对复电容平面图中半弧特性的分析可知，ＳｉＯ２对ＺｎＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｓｂ２Ｏ３－ＢａＯ系压敏陶瓷中电性能影响是晶界组分及微结构变化造成的。     

添加固体润滑剂的Al2O3/TiC陶瓷材料力学性能和显微结构

采用热压工艺制备了添加固体润滑剂MoS2、BN、CaF2的Al2O3/TiC陶瓷材料,测量了其力学性能和分析了其显微结构.结果表明,添加固体润滑剂的Al2O3/TiC陶瓷比未添加时的力学性能有大幅下降,其中Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的力学性能最好,当CaF2含量为10%时,Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料的强度和硬度最高,分别达到了589MPa和HV1537;而添加BN的Al2O3/TiC陶瓷材料的力学性能最差.XRD衍射结果和微观结构显示,添加MoS2的Al2O3/TiC材料中的MoS2发生分解,基体中存在较多的气孔;添加BN的Al2O3/TiC材料中的BN与Al2O,反应生成AlN,造成大量裂纹的产生,致使材料的强度和硬度都大幅下降;Al2O3/TiC/CaF2陶瓷材料中的CaF2在烧结过程中没发生化学反应,复合材料晶粒大小均匀,基体组织成网状结构,有利于提高材料的强度.     

Cr3C2与（W,Ti）C增强氧化铝陶瓷的摩擦磨损性能

采用热压烧结技术制备了Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C复合陶瓷材料,对其物理力学性能、摩擦磨损性能进行测试,用扫描电镜(SEM)对其磨损表面进行观察。结果表明:Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C陶瓷材料具有良好的综合力学性能,在与硬质合金YG8圆环的对磨中表现出较高的减摩抗磨性能,摩擦因子与磨损率较单相Al2O3降低近50%。对其磨损机理研究认为,磨粒磨损为主要磨损机制,高的强度和韧性是其具有良好耐磨性能的主要原因。     

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．     

TiO_2含量对Al_2O_3陶瓷涂层性能的影响

Ａｌ２Ｏ３是一种应用较为广泛的陶瓷涂层材料，但其熔点高，喷涂沉积效率较低。笔者以往研究表明，加入ＴｉＯ２可提高Ａｌ２Ｏ３涂层的致密性及喷涂沉积率。本文对加入ＴｉＯ２后Ａｌ２Ｏ３涂层的性能进行了试验。结果表明，当ＴｉＯ２含量为１３％～２０％时，涂层的耐磨性最好。     

一种新型改性PbTiO3压电陶瓷材料研究

研制了一种新型的添加Pb（Mn1／3Sb2／3）O3、碱土金属CaCO3、Bi2O3、NiO的改性钛酸铅压电陶瓷材料．该材料具有高压电活性、大压电各向异性、低介电常数及小的机械品质因素．实验确定其典型配方为Pb0．80Ca0．20［（Mn1／3Sb2／3）0．05Ti0．95］3＋0．5wt％NiO＋1wt％Bi2O3；在优化后的制备工艺条件下，其主要性能参数为：d33＝70×10-12C·N-1；Kt＝60．0；Hp≈0，Qm＝43，Nt＝2004Hz·m．     

含碳添加剂Al2O3基陶瓷复合材料的增韧机理

以碳为添加剂,利用热压工艺制得的Al2O3/TiC新型陶瓷复合材料,其断裂韧性比相应不含碳的AlO3/TiC陶瓷材料提高约20％。理论与实验分析表明：弱界面是获得高韧性陶瓷复合材料的一个有效途径,以石墨形态存在的碳在材料中不但能导致自发微裂纹的产生,而且还能形成弱界面,并在强弱界面的共同作用下以裂纹桥联、裂纹分支与裂纹转等多种增韧机制及其协同作用共同提高Al2O3/TiC陶瓷材料的断裂韧性。     

Al( Cr) 2O32Cr(Mo) 陶瓷基复合材料的制备与组织

在Al-Cr₂O₃ 体系中引入稀释剂(Al₂O₃ 、Cr₂O₃ ) 和反应性添加剂(MoO₃ ) 。利用热爆式燃烧合成法成功制备了含有细小棒状金属相共晶体的Al (Cr) ₂O₃-Cr (Mo) 陶瓷基复合材料。探讨了反应体系成分和制备工艺对复合材料微观组织的影响。对燃烧合成熔体施加1. 26 MPa 压力, 致密度可达90 %左右。陶瓷基体具有3 种形态:边界较圆整的块状, 细小的、按一定的取向交叉排列的长条状以及粗大的长条状。金属相以颗粒状分布在陶瓷晶体内或晶界处, 或与陶瓷相形成共晶组织。产物的共晶体呈准规则的结构, 细小棒状的金属相弥散分布在连续的陶瓷基体中。共晶体的分布具有区域性。原位生成的长条状陶瓷晶粒及金属相呈棒状的共晶结构是制得的复合材料的重要组织特征。      

B2O3对BaO-Sm2O3-TiO2微波介质陶瓷性能的影响

为了满足微波器件小型化的需要,开发高介电常数的低温烧结微波介质材料成为一种趋势.采用复合掺杂低熔点氧化物来降低BaO-Sm2O3-TiO2系(BST)微波介质陶瓷的烧结温度,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析其物相组成和显微结构,用阻抗分析仪测量了陶瓷材料的介电性能.结果表明:在Ba4(Sm1-0.15Bi0.15)28/3Ti18O54的基质陶瓷材料中,复合掺杂3%的ZnO和2%的B2O3时,其烧结温度为1060℃,得到的BST微波介质陶瓷的介电性能为:εr≈64,tanδ≈1.2×10-3,τf=-8.3×10-5/℃.     

改性(Sr,Ca)TiO3基储能陶瓷介电及MLCC性能研究

工业级脉冲储能多层瓷介电容器(MLCC)是现阶段国内研制和生产电子启动装置的重要元器件, 针对国内主要有机薄膜电容器尺寸大、寿命短、可靠性较低的不足, 本研究采用传统固相反应法, 制备了SrTiO₃和CaTiO₃基的脉冲储能介质陶瓷材料, 研究了微量助烧剂掺杂, 以及Sr²⁺/Ca²⁺相互掺杂对陶瓷材料的介电性能的影响, 并进一步制备和研究了以(Sr,Ca)TiO₃为基体MLCC性能。实验结果表明: 通过加入质量分数1.0%的助烧剂, 引入微量Bi³⁺ 可取代Sr²⁺, 提高了SrTiO₃材料的介电常数, 而Bi³⁺对CaTiO₃基材料的介电性能无明显影响; Mn元素有效抑制高温烧结中Ti⁴⁺的还原, 降低介电损耗; 加入助烧剂有效降低瓷粉的烧结温度, 提高材料的致密性。(Sr_xCa_1-x)TiO₃体系的MLCC可保持较高的介电常数和较低的介电损耗, 当 x=0.4 时, 其介电损耗tanδ=1.8×10^-4, 击穿强度为59.38 V/μm, 高低温放电电流变化率为±7%, 放电稳定, 在常温和高温(125 ℃)下经1000次循环充放电实验均未失效, 是一种在不同电场强度下具有相对较优的容量稳定性以及较高可靠性的脉冲特性(Sr,Ca)TiO₃基电容器陶瓷介质材料。     

一种新型陶瓷材料及其耐磨性

对新型Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ－Ｃｏ陶瓷的磨粒磨损，冲蚀磨损及其在单颗粒作用下的摩擦磨损行为进行了研究。与ＡＴ３０（７０ｗｔ％Ａｌ２Ｏ３－３０ｗｔ％ＴｉＣ）陶瓷相比，Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ－Ｃｏ陶瓷具有更为良好的耐磨性，金属钴的存在提高了基体的韧性，细化了晶粒，其综合力学性能得到了显著提高，ＡＴＣ陶瓷样品耐磨性与其强韧化水平和细致的组织结构有关。