Y_2O_3和TiO_2烧结剂对制备β-Sialon陶瓷烧结性能的影响

以金属Al粉、单质Si粉、α-Al_2O_3微粉为主要原料,高温氮化反应制备β-Sialon陶瓷。通过在反应物中分别添加不同含量的Y_2O_3和TiO_2烧结剂,研究分析和对比了Y~(3+)和Ti~(4+)对β-Sialon陶瓷晶相组成、晶格常数、微观结构及烧结性能的影响。采用SEM及EDS对试样的微观形貌进行观察与分析,利用X'Pert Plus软件分析晶相的晶格常数,采用半定量法计算试样晶相组成。结果表明:Y_2O_3和TiO_2可显著降低高温氮化法制备β-Sialon陶瓷试样中β-Sialon相的生成温度。伴随着Y_2O_3和TiO_2的引入,Al_2O_3在Si3N4中的固溶度提高,β-Sialon晶相的生成量增加,晶格常数和晶胞体积增大,烧结性能得到改善。综合对比分析,Y_2O_3和TiO_2均对制备β-Sialon陶瓷具有良好的促烧结作用,用成本较低的TiO_2代替传统的稀土氧化物作为助烧结剂无压烧结制备β-Sialon陶瓷是可行的。     

添加SiO2,Al2O3等的PTC BaTiO3陶瓷的物质传递与晶粒生长

本文采用“同心圆”式试样,观察 SiO_2、Al_2O_3等添加物对 PTC BaTiO_3陶瓷的物质传递及晶粒生长的影响,实验结果证实了添加 SiO_2、Al_2O_3等的 PTC BaTiO_3陶瓷,呈现出液相烧结的特征。实验结果表明:(1)液相烧结中的物质传递,除了与液相量等有关之外,还与该温度下液相传递通道(晶界数量)等因素有关。(2)SiO_2、Al_2O_3等添加物能有效地抑制 PTC BaTiO_3陶瓷的晶粒生长。     

（Ba—Sr）TiO3基PTC陶瓷材料第二相结晶对半导化性能的影响

调整 Al_2O_3、SiO_2烧结添加剂比例,采用常规的混合氧化物制备工艺,可使施主钛酸钡陶瓷第二相形成针状或柱状莫来石微晶体。莫来石第二相的生成,改善了用低纯原料制备的 PTC 材料半导化性能。本文从莫来石对杂质离子的固溶作用方面,探讨了这一影响。莫来石对半导化有害的 Fe~(3 )、Mg~(2 )杂质具有较大的固溶作用,纯化了(Ba-Sr)TiO_3基主晶格,使主晶相中施主物提供的“多余”电子被更多的 Ti~(4 )所俘获,形成Ti~(3 ),从而降低了 PTC 材料室温电阻率。实验结果还表明,当 Al_2O_3、SiO_2比例适宜生成莫来石时,用低纯原料制备的 PTC 材料室温电阻率具有较好的一致性和重复性。     

掺Sr的BaTiO_3∶Eu~(3+)红色荧光粉的发光性能研究

以BaCO_3、SrCO_3、TiO_2和Eu_2O_3为原料,采用高温固相法制备了不同浓度的Eu~(3+)掺杂的Ba(0.8-x)Sr_(0.2)TiO_3∶xEu~(3+)(x=0.02~0.1)系列红色荧光粉。采用荧光分光光度计对其发光强度和吸收强度进行研究得出,最佳的Eu~(3+)摩尔分数x=0.08。考察了不同电荷补偿剂对Ba_(0.72)Sr_(0.2)TiO_3∶0.08Eu~(3+)荧光粉激发光谱和发射光谱的影响,结果表明,Li+是制备Ba_(0.72)Sr_(0.2)TiO_3∶0.08Eu~(3+)荧光粉的最佳电荷补偿剂。     

ZnAl_2O_4和La_2O_3对Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷介电性能的影响

通过传统的固相反应合成掺杂ZnAl_2O_4和La~(3+)(来自La_2O_3)的Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷粉体,干压成型后在空气气氛下常压烧结制备ZnAl_2O_4和La~(3+)掺杂Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷样品。分别研究了La~(3+)和ZnAl_2O_4的掺杂量对复合陶瓷样品的微观形貌、相组成和介电性能的影响。结果表明:ZnAl_2O_4具有细化晶粒的作用;Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷样品的致密度随La~(3+)和ZnAl_2O_4含量的增加而增加;介电常数和谐振频率温度系数随ZnAl_2O_4含量的增加而减小,随La_2O_3添加量变化不大;品质因数值随ZnAl_2O_4含量的增加先增加后减小。制备出的ZnAl_2O_4和La~(3+)掺杂Ca_(0.61)Nd_(0.26)TiO_3-MgTiO_3复合陶瓷致密度达到94%以上,介电常数在40~50之间,谐振频率温度系数小于40×10~(-6)℃~(-1),品质因数大于38 000GHz,可以用于通信技术领域。     

微波固相法合成四方相钛酸钡纳米粉体

以BaCO_3、TiO_2为原料,SiC微球为微波良导体材料,原料经球磨,砂磨细化后与SiC微球均匀混合,采用微波微区加热技术合成BaTiO_3粉体。利用XRD、Raman和FT-IR确定合成温度以及定性分析、SEM进行形貌表征,PSD进行粒度分析,BET测试比表面积。结果表明,采用微波固相法,引入微波良导体SiC形成微波微区域加热制备出粒径400 nm,粒度分布均匀的四方相钛酸钡粉体,相比于传统固相法粒径更小,分散性良好。为钛酸钡粉体的微波固相法合成提供了新思路。     

用粉体颗粒表面改性技术制备高致密高硬度BaTiO_3基陶瓷的研究

选取用草酞酸钡共沉淀法生产的BaTiO_3粉料为基体原料,加入5(wt)％MgO进行粉体颗粒表面改性。对粉体的表征及X-射线结构分析结果表明,Mg与基体表面充分反应,生成MgTiO_3新相,无游离MgO存在,一次颗粒形貌为球状,粒度均在100～300nm范围内,但颗粒团聚情况仍存在。用获得的粉料进行成瓷试验,制得细晶(1.00～300nm),高致密,而显微硬度与耐电场击穿强度都较一般的BaTiO_3基陶瓷高的试样。结果表明,加镁改性有阻止晶粒生长、提高致密度、扩大烧成温度范围和提高硬度的作用。     

BaTiO_3、SrTiO_3陶瓷半导化机理的研究

探讨了烧结温度、冷却条件及 Nb_2O_5添加量对 BaTiO_3、SrTiO_3陶瓷半导化的影响。实验结果表明:在添加0.1～0.7mol%的 Nb_2O_5时,SrTiO_3陶瓷的电导率随 Nb_2O_5添加量的增加而增大,而 BaTiO_3陶瓷在0.15mol%附近出现最大值。烧结温度和冷却条件对 SrTiO_3陶瓷和添加量>0.15mol%的 BaTiO_3陶瓷的半导化都有很大影响。采取适当的冷却条件,也能使 Nb_2O_5添加量>0.15mol%的 BaTiO_3陶瓷的电阻率显著降低到10Ω·cm 左右。本文讨论了 BaTiO_3和 SrTiO_3陶瓷的半导化机理,认为 SrTiO_3陶瓷的半导化是施主离子所诱发出的晶格中的氧挥发所致,而 BaTiO_3陶瓷则由两种机制所控制。在 Nb_2O_5添加量<0.15mol%时,电价补偿起主要作用;当 Nb_2O_5含量增加到>0.15mol%时,就变成取决于冷却条件的氧挥发所控制。喇曼光谱实验也证明了这一点。     

原料预处理对BaTiO3压电陶瓷的物性影响

BaCO₃微粉原料通常由尺寸较大的棒状颗粒所组成, 这些棒状颗粒在一次球磨过程中由于不容易粉碎, 从而对经预烧、二次球磨所得到的BaTiO₃陶瓷微粉的化学组分的均匀性和颗粒度产生影响, 进而影响后序烧结制备的BaTiO₃陶瓷的微观组织结构和压电性能。本研究重点探讨了以BaCO₃和TiO₂为原料、通过固相反应途径制备BaTiO₃陶瓷时, 实施原料预处理对所制备的BaTiO₃压电陶瓷物性的影响。研究发现, 配料前对BaCO₃原料实施球磨预处理可明显地降低棒状颗粒的尺寸, 从而可获得颗粒度细化的BaTiO₃陶瓷微粉, 进而制备致密度更高和晶粒尺寸更小而压电性能更高的BaTiO₃陶瓷材料。研究中对BaCO₃微粉进行不同时间的球磨预处理, 然后制备钛酸钡陶瓷, 考察了其压电性能、介电性质、铁电性能和微观结构等物理性质。利用同样的BaCO₃微粉原料, 未经球磨预处理所制备的BaTiO₃陶瓷的压电系数d₃₃最高值为410 pC/N, 而实施合适的球磨预处理制备的BaTiO₃陶瓷的压电系数d₃₃最高值可达470 pC/N。     

PTC热敏电阻国外应用概况

一、前言 PTC是英语Positive Temperature Coefficent Thermistor的略语,即随着温度上升材料的电阻率增大。通常称具有这类特性的电阻为PTC热敏电阻。 PTC半导体陶瓷热敏电阻是一种BaTiO_3或以BaTiO_3为基的固溶体陶瓷元件,当温度低于居里点时为良好的半导体,而当温度高于居里点时电阻率则急剧上升3～8个数量级。     

TiO2对Y掺杂PTCR陶瓷材料性能的影响

本文对ＴｉＯ２原料的晶型、颗粒状况和纯度对Ｙ＾３＋掺杂ＢａＴｉＯ３基ＰＴＣＲ材料的显微结构、电性能的影响作了探讨，结果表明，ＴｉＯ２原料的晶型、颗粒大小和团聚状况都将影响到ＰＴＣＲ陶瓷的显微结构，ＴｉＯ２原料的晶型对ＰＴＣＲ陶瓷半导化过程有影响，原料存在杂质和团聚，将使ＰＴＣＲ陶瓷的电阻－温度特性变差。     

Gd和Sn掺杂BaTiO3陶瓷的介电性能

通过固相反应法制备了掺杂0.5%(摩尔比)Gd和10%(摩尔比)Sn的BaTiO3陶瓷材料,并对样品的介电性能在不同频率、温度下进行了研究.结果表明掺杂之后材料的居里点向低温方向移动,材料的介电常数显著增加.其中同时对BaTiO3的A位掺杂0.5%的Gd,对B位掺杂10%的Sn时,其居里点降至60℃,介电常数在0.005、1、100kHz下的峰值分别达到54000、51000、45000,而对应的tgδ分别为0.053、0.066、0.092.     

溶胶-凝胶法制备钛酸钡纳米粉体

系统地研究了溶胶凝胶法制备钛酸钡纳米粉体时工艺参数对性能的影响,确定了最佳的工艺参数,即当pH值>10、加水量[H2O]:[Ba2+]=40(摩尔比)、煅烧温度=950℃时粉体颗粒尺寸小,粒度均匀、颗粒团聚现象较轻。     

水热合成无铅压电陶瓷粉体

简述了水热法在国内外的发展现状,重点介绍了目前水热法制备BaTiO3、(K1-xNax)NbO3、Na0.5Bi0.5-TiO3以及Bi4Ti3O12等4种无铅压电陶瓷粉体的工艺过程,及其在制备4种粉体过程中对粉体尺寸、形貌的控制和独特的优势,同时简要评述了近年来微波水热法制备无铅压电陶瓷粉体的新工艺进展,指出水热法在制备无铅压电陶瓷方面具有一定的优势,可以制备出纯度和结晶性高、颗粒分布均匀、尺寸和形貌可控的高性能简单化合物无铅压电陶瓷粉体。下一步研究的重点和难点为合成组分可控的复杂化合物,为真正实现压电陶瓷和器件的无铅化革命作贡献。     

Sm2O3掺杂BaTiO3陶瓷的结构与电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同浓度Sm₂O₃(分别为0.001,0.002,0.003,0.005,0.007mol)的BaTiO₃陶瓷,并对其结构与电性能进行了研究.结果表明:Sm₂O₃掺杂BaTiO₃陶瓷的晶型在室温下为四方相,而且随着Sm₂O₃掺杂浓度的增加,BaTiO₃陶瓷的晶粒尺寸变小,说明Sm₂O₃掺杂对BaTiO₃陶瓷晶粒的生长有一定的抑制作用;Sm₂O₃掺杂BaTiO₃陶瓷的电阻率比纯BaTiO₃陶瓷明显下降,当添加量为0.001mol时,电阻率最小,.从4.3×109Ω·m下降为6.536×103Ω·m;Sm₂O₃掺杂BaTiO₃陶瓷的晶粒电阻随着温度的变化,呈现NTC效应,而晶界电阻随着温度的变化,呈现PTC效应,且晶界电阻远远大于晶粒电阻,说明该材料的PTC效应是由晶界效应引起的.     

Controlled synthesis of high-quality W-Y_2O_3 composite powder precursor by ascertaining the synthesis mechanism behind the wet chemical method

As an emerging preparation technology,wet chemical method has been employed widely to produce lots of alloy materials such as W and Mo based alloys,owing to its unique technical advantages.Ascertaining the synthesis mechanism behind wet chemical method is indispensable for controlled synthesis of highquality W-Y2 O3 composite powder precursor.The co-deposition mechanism of yttrium and tungsten component behind the wet chemical method of preparing yttrium-doped tungsten composite nanopowder was investigated systematically in this work.A series of co-deposited composite powders fabricated under different acidity conditions were used as research targets for investigating the effect of surface composition and structure on co-deposition efficiency.It was found that white tungstic acid has more W-OH bonds and much higher co-deposition efficiency with Y^3+ions than yellow tungstic acid.It is illustrated that the coordination reaction between W-OH bonds on tungstic acid particles and Y^3+ions brings the co-deposition of yttrium and tungsten component into being.Through displacing H^+ions in W-OH bonds,Y^3+ions can be adsorbed on the surface of or incorporated into tungstic acid particles in form of ligand.Consequently,to control and regulate Y2 O3 content in powder precursor accurately,H^+ion concentration in wet chemical reaction should be in range of 0.55-2.82 mol L^-1 to obtain white tungstic acid.Besides,H^+ion concentration also has prominent effect on the grain size and morphology of reduced powder precursor.The optimal value should be around 1.58 mol L^-1,which can lead to minimum W grain size(about 17 nm) without bimodal structure.The chemical mechanism proposed in this work could produce great sense to preparation of high-quality precursor for sintering high-performance Y2 O3 dispersion strengthened W based alloys.Our work may also shed light on the approach to exploit analogous synthesis mechanism in other alloy systems.     

Si_3N_4对PTC瓷料性能的影响

研究了 Si_3N_4掺杂 BaTiO_3基 PTC 瓷料的显微结构和性能。掺 Si_3N_4的瓷料中出现了大量特征的棒状晶体。Si 富集在棒状晶体中。与掺 SiO_2的瓷料比较,Si_3N_4掺杂的 PTC 瓷料显示了更多的优越性。     

冲击波改性的羟基磷灰石陶瓷及其体外溶解性能

析了经冲击波处理的羟基磷灰石粉末的活性,比较了由经过冲击波处理的羟基磷灰石粉末及未经冲击波处理的羟基磷灰石粉末烧结得到的两种陶瓷在模拟体液中的溶解性能。研究结果表明：利用冲击波技术处理羟基磷灰石,能达到使羟基磷灰石粉末细化与均化的目的,并在粉末内产生晶格畸变,提高烧结活性及强度,由这种粉末制得的陶瓷在模拟体液中溶解较弱,性能更加稳定。