Kaolin/ZrO2复合纳米粉体制备及性能研究

以Zr (NO₃)₄·5H₂O为锆源, 利用水热法分别制备ZrO₂和kaolin/ZrO₂复合纳米粉体, 采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪分析了样品的微观形貌及特性, 使用紫外-可见分光光度计研究了样品的吸光特性, 利用Brunauer-Emmet-Teller (BET)气体吸附法(氮气吸附)测定并计算了样品的比表面积。结果表明, 经过400℃煅烧后, kaolin/ZrO₂表面微球颗粒较纯ZrO₂更加均匀、单一, 不存在成块团聚体; 两种样品均存在介孔结构, ZrO₂主要以无定形形式存在, 但样品中都存在少量的四方相ZrO₂; 在波长190~800nm范围内, kaolin/ZrO₂纳米粉体吸光率均高于纯ZrO₂, 并且其BET比表面积也比纯ZrO₂高19.05m2·g-1, kaolin/ZrO₂纳米粉体在防紫外光特种材料制备及光催化处理工业废水等方面具有更大的优势与潜力。     

稀土复合固体超强酸SO42-/ZrO2- 2% Gd2O3催化合成乙酸戊酯

制备了稀土复合固体超强酸SO₄2-/ZrO_2- 2%Gd₂O₃催化剂,并对以乙酸和戊醇为原料合成乙酸戊酯的反应条件进行了研究。研究表明:当戊醇与乙酸的摩尔比为1:1.5,反应时间为6h,反应温度为130℃,催化剂用量为6%戊醇的质量时,反应酯化率最高,酯化率可达98.93%,选择性高达100%。研究发现,该催化剂可重复使用,并能活化再生。      

CeO2-SiO2复合氧化物的制备及性能表征

化学沉淀法制备了SiO2和CeO2以及复合氧化物CeO2-SiO2等纳米粉体。对粉体的形貌及物相结构、粒径大小通过TEM及XRD进行了检测分析。SiO2粉体为无定形结构,粒径约500 nm,立方萤石型结构的CeO2及复合氧化物CeO2-SiO2的平均粒径小于10 nm,说明复合氧化物的合成过程抑制了粒径的长大。制备了SiO2/CeO2质量比分别为5%、10%、15%、20%的复合氧化物,煅烧温度为400℃～1000℃,结果显示随着SiO2比例的增加,CeO2的特征峰在逐渐减弱,半高宽变宽,粒径变小;随着煅烧温度的升高,特征峰强度增加,半高宽变窄,颗粒的晶型发育越来越完善,但样品的粒径变大。     

添加ZrO2对Si3N4复合陶瓷材料力学性能的影响

通过无压烧结制备了ZrO2-Si3N4复合陶瓷材料,并以排水法、SEM和DDL100型万能拉伸机进行表征。研究了ZrO2含量对Si3N4陶瓷的致密度、显微结构和力学性能的影响。结果表明,随着ZrO2含量的增加,Si3N4陶瓷致密度增加;抗弯强度和断裂韧性先增大后减小,当ZrO2含量达到10%时,Si3N4的抗弯强度和断裂韧性同时达到最大值,分别为362MPa和7.0MPa.m1/2。ZrO2增韧Si3N4陶瓷的机制为应力诱导相变。     

Sn/ZrO2镀层的制备及ZrO2纳米粒子对电沉积过程的影响

在酸性硫酸盐体系中,采用超声辅助电沉积制备Sn/ZrO₂复合镀层,探究了超声功率、ZrO₂纳米粒子浓度和阴极电流密度对Sn/ZrO₂复合镀层的耐蚀性影响;通过线性扫描伏安法和交流阻抗法,研究了Sn/ZrO₂体系中ZrO₂纳米粒子对电化学反应过程的影响;通过SEM和XRD分别测试镀层形貌和微观结构。实验结果表明,较优电沉积工艺为:超声功率为300 W,ZrO₂纳米粒子浓度为7 g/L,阴极电流密度为2.5 A/dm2。在较优条件下,探究纯Sn镀层和Sn/ZrO₂复合镀层电沉积过程,超声辅助纳米粒子的加入使镀层表面更加致密,增加了沉积过程活性位点,促进了Sn2+的沉积,细化了晶粒,使得镀层表面更加平整致密。      

SiO2/ZrO2复合陶瓷组元对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

在粉末冶金铜基摩擦材料中添加6%(质量分数)的SiO2/ZrO2复合陶瓷组元,研究SiO₂和ZrO₂的质量分数对摩擦材料摩擦磨损性能的影响,并分析其机理。结果表明:随w(SiO₂)/w(ZrO₂)比值减小,铜基摩擦材料的密度和硬度增大。高速制动时,摩擦材料的摩擦因数和摩擦稳定因数较小。SiO₂可有效提高摩擦因数,ZrO₂可降低摩擦副的磨损率。当w(SiO₂)/w(ZrO₂)为2/4时,摩擦材料具有较好的摩擦磨损性能,高速制动下平均摩擦因数为0.326,摩擦稳定因素处于较高水平,为0.71,对偶数材料损伤在可接受范围内。SiO₂较易脱落而形成磨粒,ZrO₂与基体界面结合状态较好,所以随SiO₂含量减少,主要磨损机制从磨粒磨损转变为黏着磨损和磨粒磨损,最后转变为剥层磨损。     

溶胶制备工艺对ZrO2-Y2O3涂层性能的影响

用无机金属盐水解及有机醇盐中间体合成两种不同的工艺路线制备了ZrO₂-Y₂O₃复合Sol(溶胶),对比了通过Dip-Coating的方法在GH220/MCrAlX基体上形成致密ZrO₂-Y₂O₃陶瓷涂层的能力,以及涂层在1000℃的静态抗氧化性能.结果表明,金属有机醇盐工艺制备的ZrO₂-Y₂O₃陶瓷涂层具有极其优越的高温静态抗氧化性能.无机金属盐水解所制备的ZrO₂-Y₂O₃涂层抗氧化能力明显低于金属有机醇盐工艺.可能的原因是残留在涂层内的微量酸根离子使氧化和腐蚀过程加剧.     

ZrO2/不锈钢不同电导率复合材料的设计和制备

针对普通材料无法同时兼顾导电性能与力学性能这一问题,以316L不锈钢粉末和ZrO₂粉末为原料,采用真空热压烧结的方法,制备了具有梯度特征的ZrO₂/316L复合材料,其中316L不锈钢粉末的体积分数分别为50%、60%、70%、80%、90%,对复合材料的表观形貌和性能进行观察测试。结果表明,当烧结温度为1 300℃,316L体积分数为50%时,该复合材料属于陶瓷基复合材料。当体积分数增大至60%后,复合材料开始形成316L骨架,并且随着316L体积分数的增加,其内部的不锈钢形态由弥散分布的独立球形转变为成片的连结状,最终变成金属基复合材料。复合材料的硬度和电阻率均随316L体积分数的增加而降低。     

ZrO2/LaAl11-3xNi3xO18复相陶瓷材料的制备及性能研究

传统蓝色陶瓷通常以CoAl₂O₄为着色剂,此着色剂目前存在的主要问题是价格高、储量少及高毒性等问题。为了解决这些问题,本论文合成了一种完全无钴的新型蓝色陶瓷材料,即利用固相反应法在LaAl₁₁O₁₈中引入Ni²⁺,合成了掺杂氧化镍的陶瓷颜料LaAl_11-3xNi_3xO₁₈,然后在1450℃下经高温烧结制备出颜色饱满、力学性能优异的ZrO₂/LaAl₁₁O₁₈钴蓝色复相陶瓷。经过一系列表征表明,在LaAl_8.75Ni_2.25O₁₈之后的样品中开始出现镍铝尖晶石(NiAl₂O₄)的物相结构,颜色中心的形成与Ni²⁺取代Al³⁺产生的电子跃迁和LaAl₁₁O₁₈     

液相法制备稀土氧化物研究现状

由于稀土材料的优异性能和不可替代性,越来越多的稀土材料被应用到现代社会各个领域。虽然我国稀土资源的储量大、种类丰富,使我国在稀土领域的研究应用具有得天独厚的优势,但是在稀土资源开发利用过程中存在着稀土开采技术低、低端产品过剩、高端产品不足等问题制约着国家科技的发展。稀土氧化物的生产及应用已经成为当今稀土资源研究应用的一个热点。由于液相法制备稀土氧化物具有合成温度低、生产成本低以及可以精确控制产物组成的优势被广泛应用到稀土氧化物的制备。本文综述了液相法制备稀土氧化物的工艺方法,对液相法制备产物的形貌、粒度等特性和工艺的优缺点进行了阐述分析,对稀土氧化物制备工艺未来的发展趋势进行了展望。      

稀土氧化物超微粉制备技术研究综述

本文针对稀土氧化物超微粉末的研制,提出 的制备方法;沉淀转化法和喷雾热解法,提出其难点及研究方向,以大量详实的资料,对各种超微粉末制备技术进行比较,并说明了超微粉末的特性及应用。     

稀土掺杂Sr2MgSi2O7长余辉发光材料的研究进展

硅酸镁锶(Sr2MgSi2O7)作为目前常用的一种长余辉发光材料基质,性能稳定,耐酸碱性能良好。本文介绍了长余辉发光材料的发光原理,综述了近年来Sr2MgSi2O7长余辉发光材料的主要制备方法以及稀土掺杂Sr2MgSi2O7材料的研究进展,并对该材料的发展做出了展望。制备Sr2MgSi2O7长余辉发光材料的方法主要包括高温固相法,溶胶-凝胶法,化学沉淀法和燃烧合成法,其中最常用的为高温固相法。通过掺杂稀土离子可以形成具有不同发光特性的长余辉发光材料。稀土掺杂Sr2MgSi2O7材料作为一种储能、节能的长余辉发光材料,展现出了广阔的发展和应用前景。     

银/稀土氧化物触点材料的制备

为了开发替代AgCdO的新型触点材料,本研究采用粉末冶金法制备了Ag/REO复合材料。利用球磨机干磨混合10h,然后冷等静压(压力200MPa,保压时间30min),在RX6-15加热炉中加热到800℃,利用TXJ-650挤压机热挤压,最后在800℃进行锻造,并对不同工艺后材料的组织和性能进行了研究。结果表明,此种方法生产的材料具有较高的致密度,相对密度达到95%以上,且保证了La2O3均匀的弥散分布在Ag基体中。该材料还具有优良的力学和电学性能,硬度为29HB,电导率达到了61×104s/m,接近纯银的导电性,可满足触点材料的要求,是有希望替代AgCdO的新型触点材料。该研究为Ag/REO触点材料的规模化生产提供了新的途径。     

Laser cladding in-situ carbide particle reinforced Fe-based composite coatings with rare earth oxide addition

Particulate reinforced metal matrix composite(PR-MMC) has excellent properties such as good wear resistance,corrosion resistance and high temperature properties.Laser cladding is usually used to form PR-MMC on metal surface with various volume fractions of ceramic particles.Recent literatures showed that laser melting of powder mixture containing carbon and carbide-forming elements,was favorable for the formation of in-situ synthesized carbide particles.In this paper,rare earth oxide(RE2O3) was added into t...     

Highly nonlinear property and threshold voltage of Sc2O3 doped ZnO-Bi2O3-based varistor ceramics

A series of ZnO-Bi2O3-based varistor ceramics doped with 0-0.4 mol.% Sc2O3 were prepared by high-energy ball milling and sintered at temperatures between 1000 and 1150oC. X-ray diffractometry (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were applied to characterize the phases and microstructure of the varistor ceramics. A DC parameter instrument for varistor ceramics was applied to investigate the electronic properties and V-I characteristics. The results showed that there were no changes in crystal structure with Sc2O3-doped varistor ceramics and that the average size of ZnO grain increased first and then decreased. The best electronic characteristics of the varistor ceramics prepared by high-energy ball milling were found in 0.3 mol.% Sc2O3-doped ZnO-Bi2O3 -based ceramics sintered at 1000 oC, which exhibited a threshold voltage of 821 V/mm, nonlinear coefficient of 62.1 and leakage current of 0.16 μA.     

Preparation of ternary rare earth sulfide LaxCe2-xS3 as red pigment

In order to investigate the suitability of ternary rare earth sulfide LaxCe2-xS3 in plastic application as a red pigment,we prepared LaxCe2-xS3 via the sulfurization of the oxide powders using CS2 gas.In the sulfurization of LaxCe2-xS3,β-phase and γ-phase ternary rare earth sulfide LaxCe2-xS3 were synthesized at the sulfurization temperature of 1000 and 1250 oC for 3 h,respectively.The UV-vis absorption spectra of synthesized LaxCe2-xS3 showed that the absorption wavelengths of β-phase and γ-phase LaxCe2-xS3 samples were in the region of 617-670 nm and 607-653 nm,respectively.They were in red absorption region.Furthermore,the scanning electron microscopy(SEM)results of the synthesized LaxCe2-xS3 samples were investigated.The typical SEM micrographs indicated that the particle sizes of synthesized LaxCe2-xS3 were in the range of 0.5-6 μm.     

氧化铁的制备方法及其应用

随着高科技的迅速发展和对合成新材料的迫切需要,氧化铁的制备技术及其应用的开发已越来越受到重视.为此全面叙述了氧化铁的制备方法,分析了焙烧法、热分解法、鲁式法、溶胶-凝胶法、空气氧化法、水解法、沉淀法、水热法、催化法及包核法等各种制备工艺的优缺点.同时,详细地介绍了氧化铁在磁性材料、颜料、催化、生物医学及其他领域的应用.最后,针对目前氧化铁制备技术中存在的一些问题,提出了进一步研究的方向.     

Effect of erbium substitution on thermoelectric properties of complex oxide Ca3Co2O6 at high temperatures

Polycrystalline particles of Ca3-xErxCo2O6 （x=0.0, 0.15, 0.3, 0.45 and 0.6） were synthesized using sol-gel method combined with Low Temperature Sintering procedure （LTS） to evaluate the effect of Er substitution on the thermoelectric properties of Ca3Co2O6. The crystal structure and microstructure were investigated using X-ray diffraction, infrared spectroscopy and scanning electron microscope. The electrical conductivity and Seebeck coefficient of the complex oxides were measured from 300 to 1073 K. The results showed that all the sampies were p-type semiconductors. The electrical conductivity increased with the increase in temperature. Er substitutions at Ca site affected carrier concentrations and carder mobility, resulting an increase in Seebeck coefficient and decrease in electrical conductivity. The power factor of Ca2.85Er0.15Co2O6 reached 10.66 μw/mK^2 at 1073 K.