纳米ZnO或纳米Y2O3对熔融石英陶瓷烧结性能的影响

以高纯熔融石英粉为原料,分别加入相对于熔融石英粉质量1%、2%和3%的纳米ZnO或纳米Y2O3,经50 MPa压力成型后,在还原气氛中,于1 300、1 350和1 400℃保温1 h煅烧后,测定试样的显气孔率和常温抗折强度,并采用SEM分析试样的断口形貌。结果表明:引入纳米ZnO或纳米Y2O3可以明显地促进熔融石英陶瓷的烧结,纳米ZnO可大大提高熔融石英陶瓷材料的抗折强度并显著降低其显气孔率,纳米Y2O3作为熔融石英陶瓷助烧结剂的最佳加入量(w)为2%。     

纳米Bi_2O_3对ZnO压敏陶瓷性能的影响

采用纳米Bi_2O_3添加入ZnO压敏陶瓷中,添加量分别是100%、60%、30%和0。利用纳米颗粒的高活性、比表面积大,熔融温度相对较低等特性,使实验样品致密度增加,在烧结过程中及早生成尖晶石晶相,该晶相成为晶粒内的"锚栓",有效提高ZnO压敏陶瓷的电位梯度和能量耐受能力。当纳米Bi_2O_3添加量从0增加至100%时,样品致密度增加,电位梯度从305 V/mm增加至385 V/mm,同时8/20μS的残压比下降,2 ms方波冲击电流从132 A增加至207 A。     

Y_2O_3掺杂对ZnO压敏陶瓷电性能的影响

采用传统的陶瓷工艺,对比研究了不同Y2O3含量对ZnO压敏电阻器的性能的影响。结果表明:掺杂Y2O3能够细化晶粒、提高ZnO压敏电阻器的电压梯度,当掺杂量为0.8%时,电位梯度达270V/mm,但样品致密度较低,电性能下降。当Y2O3含量为0.1%时,电位梯度与未掺杂Y2O3的样品相当,其致密度较高,晶粒尺寸一致,电性能最佳。     

Y_2O_3对氧化锆陶瓷组织和性能的影响

由于氧化锆陶瓷的脆性特点限制了其自身的发展,所以研究者关注的重点在于如何提高氧化锆陶瓷韧性。氧化锆陶瓷的性能与制备工艺的各个环节息息相关,主要的制备工艺包括粉末的制备、成形和烧结等,每个环节对氧化锆陶瓷的致密度、相结构和力学性能都起着关键性的作用。为此,笔者对氧化锆陶瓷制备工艺进行了深入研究,通过髙能球磨制粉工艺获得超细的ZrO_2、Y_2O_3混合粉末,并经过常压烧结获得高性能的氧化锆陶瓷,这一研究将对超细晶粒增籾,ZrO_2、Y_2O_3机械复合增韧和烧结优化具有理论指导意义,并对氧化锆陶瓷的开发应用具有积极的推动作用。     

添加Al_2O_3对ZrO_2(Y_2O_3)粉末性能的影响

采用化学共沉淀法制备了ZrO_2(Y_2O_3)和ZrO_2(Y_2O_3)/Al_2O_3超细粉末,研究了添加Al_2O_3对粉末性能的影响.添加Al_2O_3.提高了t—ZrO_2的结晶化温度,抑制了ZrO_2晶粒生长.使ZrO_2粒子得以细化.添加Al_2O_3.还提高了介稳t—ZrO_2的稳定性,有效抑制了t—ZrO_2→m-ZrO_2相变.Al_2O_3添加量超过20wt%时.粉末烧结活性降低,烧结温度提高.     

添加ZrO_2或Y_2O_3对氧化镁高温真空稳定性的影响

为提高氧化镁在高温真空环境下的稳定性,在粒度≤0.074 mm、w(Mg O)=98.70%的轻烧氧化镁粉中分别外加质量分数为0、0.5%、1%和2%的Zr O2或Y2O3后,混合、成型的试样经1 750℃保温6 h煅烧。将煅烧后试样在真空度为1.5×10-2Pa、于1 600℃保温1 h的条件下进行真空稳定性试验,然后对试样的质量损失、物相组成进行分析,并进行晶体学计算。结果表明:添加Zr O2或Y2O3可引起氧化镁的晶格畸变,Zr4+、Y3+部分取代Mg O晶格中Mg2+位置,形成晶格畸变,同时产生阳离子空位,对周围原子起到束缚作用,降低了原子振动频率,从而减少逸散原子的数量,提高了氧化镁在高温真空条件下的稳定性。     

Y_2O_3添加方式对Al_2O_3陶瓷烧结过程中的物相变化影响

采用非均匀沉淀法和机械球磨法2种方法添加Y2O3获得Al2O3陶瓷,通过研究烧结过程中Al2O3陶瓷的物相变化,对比了2种添加方法的优劣。结果表明:对于非均匀沉淀法制备的Al2O3复合粉体来说,烧结过程中开始生成钇铝石榴石(YAG)相的温度约为1 400℃,低于机械球磨法添加Y2O3烧结过程中YAG的生成温度;YAG的生成量大于机械球磨法;加入较少量的Y2O3(0.05%,质量分数)即可检测到Y3+在Al2O3晶格中的固溶态。扫描电子显微镜照片和面扫结果显示烧结过程中生成的YAG位于Al2O3晶界处。     

B_2O_3－Y_2O_3添加剂对AlN陶瓷显微结构及性能的影响

研究了以Ｂ_２Ｏ_３－Ｙ_２Ｏ_３作为助烧结剂的ＡｌＮ陶瓷的烧结特性及显微结构。结果表明，晶界处存在ＹＡｌＯ_３，Ｙ_４Ａｌ_２Ｏ_９及Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_（１２）等各种铝酸钇结晶物，Ｂ_２Ｏ_３可固溶到铝酸钇中形成固溶体。随烧结温度变化，第二相的种类、数量和分布不同，从而影响ＡｌＮ的热导率。在１８５０℃下，可获得热导率为１８９Ｗ／ｍ·Ｋ的ＡｌＮ陶瓷。     

添加V_2O_5对SiC-Al_2O_3泡沫陶瓷性能的影响

为在较低温度下制备出性能良好的复合泡沫陶瓷,以工业碳化硅粉(≤0.074 mm,w(SiC)≥92.0%)和电熔白刚玉粉(≤0.074 mm,w(Al_2O_3)≥99.0%)为主要原料,采用有机泡沫浸渍法,在1 350℃保温2 h制备了SiC-Al_2O_3泡沫陶瓷试样,研究了烧结助剂V_2O_5添加量(外加质量分数分别为1%、2%和3%)对泡沫陶瓷试样外观形貌、物相组成、烧结性能、常温耐压强度和抗热震性的影响。结果表明:添加V_2O_5显著影响试样的显气孔率和耐压强度,当添加1%(w)V_2O_5时,试样的显气孔率、耐压强度达到最大值,分别是78.90%和0.35MPa;当V_2O_5添加量为2%(w)时,试样的抗热震性最佳,1 000℃至室温的热震循环次数达到49次(45次空冷+4次水冷);试样中均有新相SiO_2和Al_6Si_2O_(13)生成,利于提高试样的强度。     

淀粉燃料对多孔Al_2O_3-ZrO_2(Y_2O_3)陶瓷性能的影响

为了提高多孔Al2O3-ZrO2(Y2O3)陶瓷的强度,以尿素和淀粉为燃料,用低温燃烧法合成活性较高的Al2O3-ZrO2(Y2O3)复合粉体,并用此粉体制备了多孔Al2O3-Zr O2(Y2O3)陶瓷,研究燃烧前驱体中淀粉的外加量(质量分数分别为0、15%、25%、35%、45%、55%)对多孔陶瓷显气孔率、抗折强度和显微结构的影响。结果表明:与尿素为燃料相比,以尿素和淀粉为燃料能提高复合粉体的烧结活性,有效改善多孔陶瓷的显微结构,提高多孔陶瓷的抗折强度。     

Y_2O_3透明陶瓷的研究进展

Y2O3透明陶瓷具有优异的光学和热学性能,是一种有较高应用价值的功能材料,现已成为单晶的可替代材料。介绍了Y2O3透明陶瓷的研究进展,阐述了Y2O3透明陶瓷的粉体合成、坯体成型、高温烧结和机械加工的制备工艺,并分析了成型时坯体开裂的原因。     

Y_2O_3透明陶瓷的性能及应用概述

立方结构的Y_2O_3材料无双折射效应,有利于透明陶瓷的制备,Y_2O_3陶瓷的光学透明性范围较宽,声子能量较低,易实现稀土离子的掺杂。同时,Y_2O_3材料具有优异的物理化学性能,有利于材料的实际应用。经研究,Y_2O_3透明陶瓷在高温窗口、红外头罩、闪烁、激光等众多领域有着巨大的商业应用价值。重点介绍Y_2O_3透明陶瓷和稀土掺杂的Y_2O_3透明陶瓷的制备工艺进展,对Y_2O_3材料在高温窗口、闪烁、激光应用等领域前景做出评估。     

外加剂对熔融石英陶瓷烧结性能的影响

为改善熔融石英陶瓷材料的低温烧结性能 ,选用石英玻璃粉为主要原料 ,研究了H3 BO3 、B4C、Si、SiC、CeO2 和Y2 O3 六种外加剂对熔融石英陶瓷烧结性能的影响。结果表明 :添加Si、SiC、CeO2和Y2 O3 时对熔融石英陶瓷的低温烧结的促进作用较小 ;H3 BO3 和B4C能有效地促进熔融石英陶瓷的烧结 ,加入相同量的H3 BO3 和B4C外加剂时 ,B4C对材料烧结性能的影响明显强于H3 BO3 。H3 BO3 的高温分解产物和B4C的氧化产物均为B2 O3 ,高温下B2 O3 能增加材料中的液相生成量 ,加快材料的扩散传质 ,从而促进材料的烧结。     

Y_2O_3掺杂BaTiO_3-ZnO陶瓷的压电性能研究

采用传统的固相反应法,制备了掺入Y_2O_3的BaTiO_3-ZnO陶瓷,通过对所制备陶瓷样品结构、常温介电、压电、铁电性能的分析发现:与未掺入Y_2O_3的BaTiO_3-ZnO陶瓷相比,Y_2O_3的掺入减小了BaTiO_3-ZnO陶瓷的径向收缩率、密度和晶胞体积,同时使材料的晶系结构由立方相转变为四方相结构,Y~(3+)进入BaTiO_3-ZnO陶瓷晶格中并与之形成了固溶体;Y_2O_3的掺入可以提高样品的矫顽场(Ec),但对材料压电系数变化不大,介电常数总体在减小,当未掺入Y_2O_3时,样品的介电常数最大(ε′=2577),样品的介电损耗最小(tanδ=0.0083)。     

Ho_2O_3-Y_2O_3对熔融石英晶化性能的影响

以粒径≤0.10 mm的熔融石英粉为主要原料,添加质量比1%﹑2%﹑3%的复合添加剂Ho2O3-Y2O3,以聚乙烯醇溶液为结合剂,试样采用液压机成型,成型压强为50 MPa,试样烧成分别于1300℃﹑1350℃和1400℃埋碳保温1 h,对烧后试样进行了热膨胀率测试及XRD分析,以研究复合添加剂Ho2O3-Y2O3对熔融石英析晶的影响。结果表明:纯熔融石英的晶化程度随烧成温度的升高而不断增大;不同含量复合添加剂Ho2O3-Y2O3对熔融石英高温析晶均有不同程度的抑制作用,引入1%的Ho2O3-Y2O3对熔融石英在1400℃高温时的晶化具有最好的抑制作用。     

纳米Bi_2O_3掺杂对ZnO压敏电阻片电学性能的影响

为获得电学性能优异、生产成本低的ZnO压敏电阻片,本文采用传统陶瓷烧结技术制备ZnO压敏电阻片,研究不同含量纳米Bi_2O_3掺杂对ZnO压敏电阻片的电位梯度、漏电流、非线性系数等电性能的影响。采用压敏电阻直流参数仪对ZnO压敏电阻片的电学性能进行表征。实验结果表明,随着纳米Bi_2O_3含量的增加,ZnO压敏电阻片的电位梯度先升高后降低,漏电流变化不显著,非线性系数先增大后减小。当掺杂纳米Bi_2O_3摩尔分数为0.80%时,ZnO压敏电阻片的电学性能最佳。     

Y_2O_3加入量对AlN陶瓷导热率的影响

将不同量Y2O3烧结助剂加入AlN纳米粉体,进行N气氛常压烧结。实验表明,AlN陶瓷致密度随Y2O3加入量的增大而增大,Y2O3烧结助剂加入量在1～3wt%时,导热率随温度上升而上升,Y2O3烧结助剂加入量超过4wt%时,导热率反而下降。     

Y_2O_3-BaTiO_3-ZnO陶瓷的制备及其性能的研究

笔者采用传统的固相反应法,制备了掺入Y_2O_3的BaTiO_3-ZnO陶瓷,通过对所制备陶瓷样品的结构、常温介电、压电、铁电性能的分析发现:(1)与未掺入Y_2O_3的BaTiO_3-ZnO陶瓷相比,Y_2O_3的掺入减小了BaTiO_3-ZnO陶瓷的径向收缩率、密度和晶胞体积,同时使材料的晶系结构由立方相转变为四方相结构,Y~(3+)进入BaTiO_3-ZnO陶瓷晶格中并与之形成了固溶体;(2)Y_2O_3的掺入可以提高样品的矫顽场(Ec),但对材料压电系数变化不大,介电常数总体在减小,当未掺入Y_2O_3时,样品的介电常数最大(ε′=2577),样品的介电损耗最小(tanδ=0.0083)。     

红外透明MgO–Y_2O_3纳米复相陶瓷研究进展

针对未来高马赫数导弹的发展趋势及红外窗口材料所面临的技术挑战,对比分析了当前几种常见的红外窗口材料。Mg O–Y_2O_3纳米复相陶瓷具有出色的中波红外透过性能、极低的高温辐射系数、优良的高温力学性能、适中的热学性能以及仅次于蓝宝石的抗热震性,使其有望成为未来高马赫数导弹红外窗口/整流罩的最佳候选材料。同时着重对Mg O–Y_2O_3纳米复相陶瓷的研究进展及其设计原理、制备方法和材料性能等做了综述和介绍,最后对其发展前景做了展望与分析。减小Mg O–Y_2O_3纳米复相陶瓷的晶粒尺寸有望实现该材料在可见光波段的应用,其力学性能也将进一步增强。真空烧结配合热等静压烧结的工艺路线有利于实现大尺寸、近净尺寸成型制备。     

冷却方式对Y_2O_3-ZrO_3陶瓷相变及力学性能的影响

研究了常压烧结Y_2O_3-ZrO_2陶瓷不同冷却方式对其力学性能及t—m相变的影响。试验结果表明;冷却方式不同可以使材料中t-ZrO_2相含量不同,这与t—m相变的成核有关,成核过程是温度和时间的函数。随冷却速度增大,相变开始点温度(M_s)降低,相变终了点温度(M_f)则不受冷却速度的影响。