ZnO-B_2O_3掺杂陶瓷的微观结构和微波介电性能

研究了ZnO-B_2O_3(ZB_2)对(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷的烧结行为和微波介电性能的影响。结果表明:ZnO-B_2O_3添加质量分数为3%时,试样的相对密度达到最大值;烧结温度从1 300℃降低到1 100℃时,试样的微波介电性能没有衰减。添加3%ZB_2(质量分数)的(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷在1 100℃烧结3 h呈现出较好的微波介电性能,介电常数ε_r=108.2,品质因数Q_f=6 545 GHz,共振频率温度系数τf=6.5×10~(-6)/℃,表明ZB_2是一种有效改善(Ca_(0.254)Li_(0.19)Sm_(0.14))TiO_3陶瓷致密性和微波介电性能的烧结助剂。     

复合钙钛矿型Ba[(Co_(1-x)Mg_x)_(1/3)Nb_(2/3)]O_3基微波陶瓷的结构与性能

采用传统固相法制备复合钙钛矿型Ba[(Co_(1-x)Mg_x)_(1/3)Nb_(2/3)]O_3(0.0≤x≤0.4)微波陶瓷。通过介电性能测试,结合X射线衍射仪、拉曼光谱、透射电镜等表征手段,系统研究Mg掺杂对Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3微波陶瓷的B位1:2有序度与性能的影响。结果表明,Mg掺杂能显著提高Ba(Co_(1/3)Nb_(2/3))O_3陶瓷的B位1:2有序度,进而提高材料的品质因子。1 420℃下烧结的掺杂量x=0.2的陶瓷有序度最高,在1 300℃退火24 h后,其B位1:2有序度进一步提高,并且第二相得以消除,获得与传统Ta基复合钙钛矿微波陶瓷相当的微波性能:介电常数ε_r=30.94,品质因子Q·f=63 161 GHz,谐振频率温度系数τ_f=4.1 ppm/℃。     

MnO_2掺杂BaTi_4O_9陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相反应法合成BaTi_4O_9粉体,复合掺杂质量分数为0~0.16%MnO_2,在空气气氛下常压烧结制备BaTi_4O_9陶瓷。研究了MnO_2对BaTi_4O_9陶瓷的相组成、微观形貌、烧结特性及介电性能的影响。X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察表明,Mn完全固溶到BaTi_4O_9陶瓷中;随着MnO_2掺杂量的增加,晶粒更加均匀,BaTi_4O_9陶瓷更加致密,介电常数略微降低,品质因数和谐振频率温度系数先显著提高继而降低;MnO_2掺杂BaTi_4O_9陶瓷发生Ti位取代,高温烧结时在一定程度上抑制了Ti~(4+)还原为Ti~(3+),从而改善BaTi_4O_9陶瓷微波介电性能。在烧结温度1250℃,保温时间4 h,掺杂MnO_2质量分数为0.08%时,BaTi_4O_9陶瓷微波介电性能最优,介电常数(εr)为34.56,品质因数(Q·f,中心频率5 GHz)为49097,谐振频率温度系数(τ_f)为14.997×10~(-6)/℃,相对密度最大,达97%。     

掺杂不同质量分数Y_2O_3、MgO对Al_2O_3陶瓷显微结构及介电性能的影响

利用放电等离子烧结技术制备了不同质量分数Y_2O_3单独掺杂及不同质量分数Y_2O_3、MgO共同掺杂的Al_2O_3陶瓷,研究了烧结助剂掺杂质量分数对Al_2O_3陶瓷显微结构及介电性能的影响。结果表明,孔隙率是影响Al_2O_3陶瓷介电性能的主要因素;单独掺杂质量分数为0.25% Y_2O_3时,Al_2O_3陶瓷得到最优的介电性能,介电常数(ε_r)为9.5±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在10~(-3)数量级以内;同时掺杂Y_2O_3和MgO能进一步改善其介电性能,当两者质量分数均为0.25%时,得到最优值,介电常数(ε_r)为10.3±0.2,介质损耗(tanδ)稳定在8×10~(-4)以下。     

MgF2掺杂对0.95MgTiO3-0.05CaTiO3陶瓷结构与微波性能的影响

采用传统固相合成法制备Mg F₂掺杂0.95MgTiO₃-0.05CaTiO₃(95MCT)微波陶瓷,结合X射线衍射谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜及矢量网络分析等表征技术,系统研究Mg F₂掺杂对95MCT陶瓷烧结温度、晶体结构、微观形貌与微波性能的影响。结果表明：少量Mg F₂掺杂能够促进陶瓷晶粒均匀生长,抑制Ti⁴⁺离子向Ti³⁺离子转变,增强[TiO₆]八面体中Ti—O键的结合强度,从而使95MCT陶瓷的品质因子由30 335 GHz提高至89 470 GHz。1 225℃烧结的Mg F₂质量分数为1%的95MCT陶瓷具有优异的综合微波性能：相对介电常数ε_r约为19.74,品质因子Q×f值约为89 470 GHz,谐振频率温度系数τ_f约为-10.2×10^-6℃^-1。     

(Mg_(4-x)Zn_x)Ta_2O_9微波陶瓷的结构和介电性能

结合高能球磨法技术,采用传统固态反应法制备了Zn掺杂Mg_4Ta_2O_9基单相刚玉结构微波陶瓷。在XRD、SEM、Raman等晶体结构及微观形貌的系统表征和微波性能测试的基础上,开展了Zn掺杂Mg_4Ta_2O_9基微波陶瓷的结构和性能相互作用的研究。结果表明,在x=0~0.8范围内,Zn能够固溶进入Mg_4Ta_2O_9基体而形成单相刚玉结构(Mg_(4-x)Zn_x)Ta_2O_9陶瓷。XRD精修结果进一步显示,Zn掺杂可导致Mg_4Ta_2O_9陶瓷中氧八面体的扭转畸变。拉曼光谱结果显示,Zn掺杂使Mg(Zn)—O键之间的振动减弱。而Zn取代Mg使Mg(Zn)—O键长变长和键能减弱是未掺杂Mg_4Ta_2O_9陶瓷的品质因子从169 074 GHz下降到(Mg_(3.2)Zn_(0.8))Ta_2O_9陶瓷的68 173 GHz的关键因素。     

微波烧结工艺对6％Al2O3/Mo复合材料结构和性能的影响

以溶胶凝胶法制备的6% Al₂O₃/Mo复合粉末为原料,采用微波烧结技术制备了6% Al₂O₃/Mo复合材料.研究了微波烧结温度及烧结时间对复合材料的结构及性能的影响,并探讨了复合粉末的微波烧结动力学.结果表明:溶胶凝胶法制备的6% Al₂O₃/Mo复合粉末形貌呈平滑多边形和近球形;Al₂O₃/Mo复合材料的致密度及硬度均随着微波烧结温度及烧结时间的增加而增加;1 600 ℃下烧结30 min的6% Al₂O₃的复合材料致密度及硬度达到98.1%和2.969 GPa. Al₂O₃/Mo复合粉体微波烧结的致密化机制是体积扩散和晶界扩散共同作用结果,且随烧结温度升高,体积扩散逐渐占据主导地位,其微波烧结激活能在1 500~1 600 ℃范围内为201.93 kJ/mol.研究结果显示微波烧结是一种快速制备高致密Al₂O₃/Mo复合材料的有效方法.      

不同Nd掺杂量(Ba_(1-3x/2)Nd_x)(Ti_(0.99)Zr_(0.01))O_3陶瓷结构及介电性能

采用高温固相合成法对Ba Ti O_3粉体进行Nd_2O_3和Zr O_2双施主复合掺杂,制备(Ba_(1-3 x/2)Nd_x)(Ti_(0.99)Zr_(0.01)) O_3(BTNZ)陶瓷,研究Nd掺杂量对BTNZ粉体的陶瓷微观结构和介电性能的影响,结果表明,掺杂适量的Nd~(3+)和Zr~(4+)分别置换Ba Ti O_3中的Ba~(2+)和Ti~(4+)能有效地改善Ba Ti O_3陶瓷材料的介电性能,随着Nd~(3+)掺杂量的增加,介电峰逐渐展宽,介电峰值非线性地从10049降低到5100,居里峰对应的T_c从136℃降至56℃。     

精炼钢包用Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的研发

为适应精炼钢包用耐火材料轻量化的发展需要,采用两步烧结法向Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料中添加La_2O_3,并对该耐火材料的抗LF精炼渣侵蚀性能进行了研究。结果表明,添加的La_2O_3优先固溶入Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的晶相CaO·6Al_2O_3中,促使CaO·6Al_2O_3晶胞产生晶格畸变,有效抑制了CaO·6Al_2O_3晶粒沿基面的异常长大,进而有效地促进了Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的烧结致密化。当添加La_2O_3的质量分数为4%,在1600℃保温2h烧成后,试样的气孔率由占总体积分数的19.2%下降至6.1%,体积密度由2.78g/cm3上升至3.18g/cm3,制得了含MgO·Al_2O_3、CaO·2Al_2O_3、CaO·6Al_2O_3晶相且呈现交织分布、显微结构致密的Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料,其抗LF精炼渣侵蚀性能与同等致密度的Al_2O_3-MgO质耐火材料相当。     

复合烧结助剂中TiO_2对α-Al_2O_3陶瓷支撑体的性能影响

以α-Al_2O_3为骨料,采用挤压形制备单管式α-Al_2O_3陶瓷支撑体。主要研究烧结助剂TiO_2及其添加量对α-Al_2O_3陶瓷管支撑体性能的影响。分析了α-Al_2O_3陶瓷支撑体中TiO_2对支撑体烧结温度、晶相组成和微观形貌等的影响。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对成品进行表征。研究表明:TiO_2作为一种主要烧结助剂,明显促进支撑体烧结和致密性。当TiO_2的添加量为3.0%时,制备出的氧化铝支撑体样品的抗折强度为70.75 MPa,孔隙率为31.58%,纯水通量达到5 489.64 L/m2·h·MPa,酸/碱腐蚀重量损失率为1.88/1.60%。     

Study on BaO-Sm2O3-TiO2 Microwave Dielectric Ceramics Doped with Bismuth and Zinc

BaO-Sm2O3-TiO2 microwave dielectric ceramics doped with Bi and Zn was studied. The experiment was based on BST microwave dielectric ceramics doped with Bi2O3, which is shown by Ba4(Sm1-yBiy)28/3Ti18O54. When y=0.15, ZnO was added and the effects of ZnO on this system were studied. The result shows that the dielectric characteristics of BST microwave dielectric ceramics are the most excellent when the content of ZnO is 3%, and the optimal sintering temperature is 1200 ℃.     

Fe2O3、Cr2O3掺杂对4YSZ导电性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了分别掺Fe2O3和Cr2O3的4YSZ前驱体凝胶,凝胶在500℃预烧,压制成圆片状后在1 300℃煅烧2 h得到所需试样;分别研究Fe2O3、Cr2O3的不同掺量对试样的烧结性能、电导率的影响。结果表明掺Fe2O3可提高试样的电导率和烧结性能;掺Cr2O3可提高试样的低温电导率,但使试样的烧结性能下降。     

Effects of Rare-Earth La2O3 Addition on Microstructures and Electrical Properties of SrTiO3 Varistor-Capacitor Dual Functional Ceramics

Generally, metal oxide varistors used for the pro tection of electrical circuits are based on ZnO andTiO2[1,2]. ZnO varistor, which is widely used due toits high non linearity coefficient, is composed of ZnOceramics with minor oxide additive…     

氧化钆对钛酸钡陶瓷结构和介电性能的影响

采用固相法制备得到了掺杂 1% (mol) Gd2 O3的钛酸钡陶瓷 ,并通过 X射线衍射分析和扫描电镜对其结构进行了表征。对其介电常数、介电损耗和室温电阻率进行了测定 ,结果表明 Gd2 O3掺杂 Ba Ti O3陶瓷的介电常数明显增加 ,介电损耗也有所升高 ,室温电阻率明显降低     

Bi2O3、Dy2O3掺杂对8YSZ导电性能的影响

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了分别掺Bi2O3和Dy2O3的8YSZ前驱体凝胶,凝胶在500℃预烧,压制成圆片状后在1 300℃煅烧2 h。分别研究Bi2O3和Dy2O3的不同掺量对试样的致密度、电导率的影响。结果表明Bi2O3可促进试样的烧结,在300～400℃掺Bi2O3可提高试样的电导率,在400～700℃掺Bi2O3使试样的电导率下降。在8YSZ试样中掺Dy2O3后,试样的致密度、电导率均降低。     

烧结温度对NiFe2O4/TiN复合陶瓷惰性阳极材料性能的影响

采用两步烧结法制备了掺杂质量分数为7%TiN的NiFe₂O₄/TiN复合陶瓷惰性阳极材料,重点研究了烧结温度对NiFe₂O₄/TiN复合陶瓷惰性阳极材料的微观结构及性能的影响.研究结果表明:随着烧结温度的升高,惰性阳极材料的晶粒间隙变小,气孔逐渐减少,晶粒间结合度提高,体积密度呈先升高后降低趋势,在1325℃时达到最大值5.20g/cm³,但材料内部存在微裂纹;烧结温度为1300℃时,材料表现出较好的综合性能,抗弯强度达到最大值66.77MPa,一次热震强度剩余率为95.54%,表现出良好的耐高温冰晶石熔盐腐蚀能力;烧结温度超过1300℃时,材料内部缺陷尺寸增加,电解质成分更容易渗入到阳极材料中,耐腐蚀性能下降.     

Effects of Doping CeO2, Er2O3 on Properties of TiO2-SiO2 Ceramics for Catalyst Supporter of deNOx

Effects of doping CeO2 and Er2O3 on the mechanical strength, thermal expansion coefficient, sintering temperature of TiO2-SiO2 ceramics were investigated. The experimental results and the microscopic analysis of SEM, XRD, TG-DSC, FT-IR and TEM show that adding CeO2 and Er2O3 into TiO2-SiO2 ceramics can prohibit the growth of its crystal grains, make their size uniform and form them into a dense structure, which finally enhance its mechanical behaviors, and the lower thermal expansion coefficient that leads to an excellent property of thermal shock resistance. After the reforming TiO2-SiO2 ceramics doped by CeO2 was sintered at 1380 ℃, the bending strength reached to 83 MPa, and the thermal expansion coefficient was 9.8×10-6/℃ within the temperature range of 25～800 ℃, which provides a promising basis of making equipped honeycomb catalyst of deNOx.     

Effect of La2O3 on Microstructure and Transmittance of Transparent Alumina Ceramics

Optically transparent alumina ceramics were fabricated by conventional process and sintered without pressure in H2 atmosphere. The results indicate that relative densities of alumina specimens increase to theoretical densities （T. D. ） with increasing content of La2O3. With increasing holding time during sintering, much less pores and larger grains were found in the sintered alumina samples. Higher transmittance was achieved in alumina codoped with MgO and La2O3 as compared with that doped with MgO only. The total-transmittance of alumina sample is up to 86% at twavelength range of 300 - 800 nm.