ZrB2-Al2O3复合粉体的制备及应用综述

以ZrO2（或ZrOCl2·8H2O）、B2O3（或H3BO3）和工业Al粉为原料,在氩（氮）气气氛中合成了ZrB2-Al2O3复合粉体,较佳的摩尔配比为ZrO2（ZrOCl2·8H2O）：H3BO3：Al=3：6：20。自蔓延高温合成法、微波法以及高能球磨法合成的复合粉体晶粒细小,具有良好的成型性和烧结性。ZrB2-Al2O3复合粉体可用来制备高性能陶瓷以及作为含碳耐火材料的添加剂来提高材料的抗氧化性和抗侵蚀性,此复合粉体在磨料磨具工业也有广阔的应用前景。     

HAP／ZrO2纳米复相生物陶瓷的制备

采用化学反应法制备了纳米羟基磷灰石（HAP）粉体，并采用醇．水溶液加热法制备了纳米ZrO2粉体，通过对制备工艺的研究，同时结合TEM等分析测试手段对获得的纳米粉体进行了成分、颗粒尺度分布和微观形态分析。控制HAP和ZrO2的不同配比，分别选择40％和60％含量的HAP，采用热压烧结技术制备了HAP／ZrO2纳米复相生物陶瓷材料。分析了烧结温度、烧结时间及HAP含量等因素对HAP／ZrO2陶瓷材料的影响。确定了烧结工艺参数，即烧结温度1300℃，烧结压力30MPa及烧结时间1h，并对纳米生物陶瓷的微观组织和性能进行了分析测试，并采用模拟体液研究了该材料的体外生物相容性。结果表明：在短时烧结过程中HAP与ZrO2颗粒间没有反应发生，且该生物陶瓷材料具有无毒、无过敏等特点。     

真空烧结法制备ZrO2(Y2O3)/Al2O3复合材料

用真空烧结工艺制备了ZrO2（Y2O3）／Al2O3复合材料,分析了ZrO2（3Y）和ZrO2（2Y）含量对Al2O3基陶瓷烧结相对密度、显微结构及相变行为的影响．结果表明：Zro2（Y2O3）的含量对t-ZrO2→m-ZrO2相变量有影响,ZrO2（3Y）和ZrO2（2Y）含量（体积分数）分别为15％和20％时,烧结试样相对密度分别为99．6％和98．5％,ZrO2的晶粒平均尺寸分别为1．1μm和1．8μm,样品断裂前后的最大相变量（体积分数）分别是Vt→m=44％和Vt→m=18％．     

沉淀法制备纳米Eu：Y2O3荧光粉

试验分别以微米级Y2O3、Eu2O3粉体为原料，碳酸氢铵为沉淀剂，三乙醇胺为络合剂，采用三乙醇胺络合沉淀法制备了化学组成为NC6H12（NH4）Y2（CO3）（NO3）2·nH2O的前驱体。研究了前驱体在不同的煅烧温度下的物相变化，结果表明，前驱体在500℃保温2h即可直接生成立方相的Eu：Y2O3，在1000℃保温2h的条件下得到了结晶度高、分散性好、平均粒径为50～60nm、近球形的纳米Eu：Y2O3荧光粉。     

钙钛矿型铁酸铋粉体的水热合成及表征

分别以FeCl3·6H2O和Fe（NO3）3·9H2O为铁源，Bi（NO3）3·5H2O为铋源，氨水为沉淀剂，KOH为矿化剂，采用共沉淀法制备前驱物，水热合成出纯相的BiFeO3粉体。借助X射线衍射、扫描电镜和傅里叶变换红外光谱分析，对所制备的粉体的晶相结构、显微形貌和键性进行了表征。结果表明，以FeCl3·6H2O为铁源水热制备BiFeO3粉体比以Fe（NO3）3·9H2O为铁源的合成温度更低，温度范围更宽；不同的铁源和前驱物浓度对所制备BiFeO3粉体的显微形貌影响很大；所制备BiFeO3粉体存在Fe-O键的弯曲振动和伸缩振动，表明了FeO6八面体的存在和BiFeO3的钙钛矿结构。     

掺钕钇铝石榴石透明激光陶瓷的制备及其显微结构

以Al（NO3）3·9H2O、Y（NO3）3·6H2O和Nd2O3为原料，采用硝酸盐热分解法在1000℃左右合成了单相Nd：YAG陶瓷超细粉体。采用XRD及SEM等测试手段对Nd：YAG陶瓷材料进行了表征。结果表明，当焙烧温度为1000℃时，前驱粉体可以直接得到YAG立方晶相。没有YAM和YAP等中间相生成，煅烧所得的粉末颗粒细小均匀，呈椭球状，分散性较好，粒径在150-200nm之间。使用0．5％（质量分数，下同）的正硅酸乙酯作为烧结添加剂，前驱粉体经1700℃真空热压烧结5h后得到具有一定透明度的Nd：YAG多晶陶瓷，晶粒大多在3～4μm之间，晶界间还分布着少量的气孔。     

Ca0．6Mg0．4Zr4（PO4）6纳米粉体的共沉淀法合成与表征

采用直接共沉淀法，以等化学计量比的Ca（NO3）2·4H2O、Mg（NO3）2·6H2O、ZrO（NO3）2·8H2O和NH4H2PO4等无机盐为原料，控制共沉淀反应过程pH=9时，合成了单相的Ca0．6Mg0．4Zr4（PO4）6（C0．6M0．4ZP）纳米粉体，并采用TG-DSC、XRD、纳米粒度分析、SEM和TEM等分析测试手段对合成的Ca0．6Mg0.4Zr4（PO4）6（C0．6M0．4ZP）纳米粉体进行了测试表征。TG-DSC和XRD分析表明，沉淀物经900℃左右热处理即可获得单相的C0．6M0．4ZP纳米粉体。SEM和TEM分析表明，沉淀物在900℃煅烧3h，可获得颗粒粒径为30nm左右的C0．6M0．4ZP纳米粉体，粉体颗粒呈球形，但合成纳米粉体存在团聚现象，导致采用纳米粒度分析仪测定的纳米粉体颗粒尺寸主要分布在30～70nm之间，平均粒径达到45nm。合成C0．6M0．4ZP纳米粉体制备的干压试样，在1300℃保温3h烧成后相对密度达到95．3％，抗弯强度为125．7MPa。     

Al2O3基多元纳米复相陶瓷的制备及其超塑性

采用溶胶-凝胶法制备了Al2O3-ZrO2（3Y）-Spinel纳米复合粉体，其颗粒大小为20-30nm，粒度分布均匀，无硬团聚。采用真空热压烧结工艺制备了纳米复相陶瓷，结果表明：由于纳米复合粉体中的第二相阻止了基体Al2O3的致密化，纳米复合粉体的烧结温度较普通微米粉体相比并没有大幅度降低，其合适的烧结温度为1450～1500℃。烧结体的超塑性压缩试验表明：在1500℃材料表现出良好的超塑变形能力，变形抗力小于30MPa。在整个压缩变形过程中，材料没有出现明显的应变软化，显示出与超塑性拉伸变形截然不同的特性。     

Al2O3基复相陶瓷共沉淀-水热法制备研究

用共沉淀-水热法制备Ni／ZrO2／Al2O3复相陶瓷粉体，并对烧结体的力学性能和显微形貌进行了讨论。复相粉体的表征采用高分辩透射电镜（HRTEM）和X射线衍射（XRD）等技术。结果表明：在1．4．丁二醇介质中300℃水热条件下自生压高压釜中反应12h成功制备了Ni／ZrO2／Al2O3复合陶瓷粉体，并且测得复相陶瓷体积密度和断裂韧性。通过场发射扫描电镜观察得到烧结体中t-ZrO2颗粒和Ni颗粒的平均尺寸。     

（Gd0．4Sm0．5Yb0．1）2Zr2O7陶瓷的合成与导热性能研究

以Gd2O3、Sm2O3、Yb2O3和ZrOCl2·8H2O为原料，采用化学共沉淀法合成了一种新型的多元稀土锆酸盐（Gd0．4Sm0．5Yb0.1）2Zr2O7陶瓷粉体，在1600℃无压烧结10h合成了致密的陶瓷块体。用X射线衍射仪（XRD）／及场发射扫描电镜（SEM）对粉体和块体的微观结构进行了表征，采用激光闪射法测试了块体的导热性能。结果表明，制备的多元稀土锆酸盐陶瓷粉体具有焦绿石结构，晶粒细小，陶瓷的热导率明显低于一元稀土锆酸盐Sm2Zr2O7的热导率。该研究结果显示（Gd0.4Sm0.5Yb0.1）2Zr2O7，多元稀土锆酸盐陶瓷有可能应用于热障涂层陶瓷层材料。     

Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2气氛下的腐蚀

研究了600℃时Fe-15Ce合金在H2-CO2、H2-H2S及H2-H2S-CO2 3种气氛中的腐蚀行为，Fe-15Ce合金腐蚀后发生了Ce的内氧化或形成了复杂的腐蚀产物膜，而未出现Ce的选择性氧化或硫化，这主要是合金中存在着两相及Ce在Fe中极低的溶解度的结果。Fe-15Ce合金在本实验条件下的氧化-硫化腐蚀速度低于相同温度、压力下的纯硫化。     

用氢-氧取代氧-乙炔作焊接切割的必要性及可行性

阐述了用氢代乙炔的必要性．通过时HGQU2000／315火焰电孤焊割机的考察和试用证实了用氢代乙炔的可行性，比较了两种气体的性质并提出了使用特性差异和注意事项．提出了进一步探索的问题。     

IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极制备及性能

通过热分解法制备了含IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极,采用SEM、EDX、XRD、CV等检测方法对中间层进行表征,同时采用强化加速寿命试验对电极电化学稳定性进行表征。结果表明:450℃时前躯体完全氧化并形成固溶体,制备的中间层晶粒细小,表面结构致密,电化学孔隙率小。添加中间层使Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极强化寿命由未加中间层的7.5h提高到995.8h,远高于国家标准20h。     

氢分子在贮氢材料Li2MgN2H2表面的吸附与解离

采用第一性原理计算方法研究了Li-Mg-N-H体系贮氢材料的放氢产物Li2MgN2H2的吸氢反应过程中的过渡态、表面电子态密度和表面能。结果表明:氢分子在Li2MgN2H2低指数表面中最低能量(100)表面的Mg-Mg-Li穴位吸附位置能够形成最稳定的吸附结构并发生解离,氢分子吸附能为-0.1898eV,解离能约为0.84eV(81kJ/mol),表明该反应所需的反应活化能仍较高,吸氢反应速度缓慢。     

Thermodynamics and phase diagrams in the binary systems Na2O-SiO2, Na2O-GeO2, Na2O-B2O3, Li2O-B2O3, CaO-B2O3, SrO-B2O3, and BaO-B2O3

We applied our model to the enthalpy of mixing data of the binary systems Na₂O-SiO₂, Na₂O-GeO₂, Na₂O-B₂O₃, Li₂O-B₂O₃, CaO-B₂O₃, SrO-B₂O₃, and BaO-B₂O₃. The most stable composition in the liquid, that is where the enthalpy of mixing is most negative, is with a metal-oxygen ratio of 4 to 3, for monovalent metals (Na and Li) and 3 to 4 for divalent metals (Ba and Ca) in liquid silicates or borates. The same applies to the CaO-SiO₂, CaO-Al₂O₃, PbO-B₂O₃, PbO-SiO₂, ZnO-B₂O₃, and ZnO-SiO₂ systems. The oxygen to metal ratio, its constant value in various types of systems, reflects and describes the structure of the liquid. Using the analyzed enthalpies of mixing data and the available phase diagrams, we calculated the enthalpies of formation of the various binary compounds. The results are in excellent agreement with data in the literature that were obtained from direct solid-solid calorimetry.     

ACTIVITY OF La_2O_3 IN LIQUID La_2O_3-CaF_2 AND La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2 SLAGS

用石墨为还原剂,将渣中La_2O_3还原入液态Sn,以测定1500℃下La_2O_3-CaF_2和La_2O_3-CaF_2-CaO-SiO_2渣中La_2O_3的活度.对La_2O_3-CaF_2系,并用Gibbs-Duhem积分法求得CaF_2的活度. 根据液态渣的离子结构模型,对上述二渣系中La_2O_3的活度数据进行了简单的讨论.     

Mechanoluminescence in BaSi2O2N2:Eu

Mechanoluminescence (ML), a general term for the phenomenon in which light emission occurs during any mechanical action on a solid, can be divided roughly into two classes: destructive ML and non-destructive ML. For practical use in high-end applications (e.g. pressure sensors), materials with non-destructive ML properties are preferred. This paper reports on the strong non-destructive ML in BaSi₂O₂N₂:Eu. When irradiated in advance with ultraviolet or blue light, this phosphor shows intense blue-green light emission upon mechanical stimulation such as friction or pressure. The ML has an emission band peaking at 498 nm, which is ～4 nm red-shifted compared to the steady-state photoluminescence. The origin of the ML is discussed and related to the persistent luminescence of BaSi₂O₂N₂:Eu. The same traps are responsible for both phenomena. Based on the occurrence of ML in this phosphor, we were able to show that the predominant crystallographic structure of BaSi₂O₂N₂:Eu belongs to space group Cmc2₁.     

PHASE DIAGRAM OF TERNARY SYSTEM PrCl_2-CaCl_2-MgCl_2

Three surfaces corresponding to the primary crystallization of PrCl_3,CaCl_2 andMgCl_2 respectively,3 univariant curves related to the secondary crystallization and a ternaryeutectic(44.8 wt-% PrCl_3,31.8 wt-% CaCl_2,546℃)were found in systemPrCl_3-CaCl_2-MgCl_2 by means of DTA.A reaction occurs in this system:L=PrCl_3+CaCl_2+MgCl_2.     

Thermodynamic evaluation of phase equilibria in the CaCl2-MgCl2-CaF2-MgF2 system

The phase diagram of the CaCl₂-CaF₂-MgCl₂-MgF₂ reciprocal ternary system was calculated thermodynamically from available data on the common-ion binary subsystems and from available data on the CaCl₂-MgF₂ join. This join is very nearly quasibinary and divides the system into two quasiternary systems: the CaCl₂-MgF₂-CaF₂ system with a ternary eutectic calculated at 724 +-5 °C and the CaC₂-MgF₂-MgCl₂ system with a ternary eutectic calculated at 561 +-5 °C.     

Y2O3含量对SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O系统微晶玻璃的析晶及性能的影响

以SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O为玻璃组成,P2O5和ZrO2为复合成核剂,Sb2O3为澄清剂,Y2O3为添加物,通过传统熔体冷却方法制得了该系统基础玻璃.利用DSC、XRD、SEM及性能测试等手段,研究了Y2O3含量的变化对玻璃析晶行为、析出晶相种类、晶粒尺寸、晶粒分布以及微晶玻璃的力学性能的影响.研究结果表明:随着Y2O3含量的增加,玻璃的析晶峰值温度升高,且析晶峰也逐渐变宽、变钝;Y2O3的加入并不影响微晶玻璃中主晶相的组成,但对其微观结构有明显影响;当Y2O3含量低于2.0%(摩尔分数)时,微晶玻璃的抗弯强度随Y2O3含量增加而增加;当Y2O3含量为2.0%时,获得微晶玻璃的抗弯强度值最高,达到217 MPa;当2.0%≤x(Y2O3)≤2.5%时,抗弯强度反而降低;当Y2O3含量为2.5%时,获得的微晶玻璃具有良好的半透明性,并具有较好的力学性能(抗弯强度为198 MPa);与一步法热处理相比,采用两步晶化热处理有利于提高微晶玻璃的力学性能.