保护气氛下反应烧结MoSi_2/Al_2O_3复合陶瓷

以金属Mo粉、Si粉和Al粉为原料,采用反应烧结法制备MoSi_2/Al_2O_3陶瓷复合材料,有效增强其室温韧性和强度,并揭示其电阻率随烧结温度变化规律。利用XRD和SEM分析不同温度烧结后MoSi_2/Al_2O_3复合材料试样的物相组成和微观结构;研究不同烧结温度下试样的力学和电学性能。结果表明:在氩气保护气氛下1 200℃时,MoSi_2/Al_2O_3陶瓷复合材料的各项性能较好,其显气孔率为20.7%,体积密度为4.8g/cm~3,断裂韧性值为9.72MPa·m1/2,电阻率为6.0×10~(-2)Ω·cm。所制备的MoSi_2/Al_2O_3陶瓷复合材料物相结构主要由Al_2O_3包覆MoSi_2形成的连续包覆相组成,组织结构均匀。烧结温度为1 200℃时,MoSi2导电相由弥散分布变成相互连接的网络状分布,且Al_2O_3包覆MoSi_2导电相的包覆层变薄,包裹的MoSi_2颗粒之间易于突破包覆相而互相连通,有助于降低电阻率。     

微波和真空烧结制备La2O3掺杂Al2O3透明陶瓷

通过共沉淀法制备La2O3掺杂Al_2O_3纳米粉,粉体经压制后分别采用微波和真空烧结制备Al_2O_3透明陶瓷。结果表明:Al_2O_3粉末颗粒大小均匀,近似球形,为40~60nm;两种烧结方式制备的试样XRD图中均为α-Al_2O_3,未检测到其它相。La2O3掺杂量为1%时,随烧结温度升高,两种烧结方法得到的Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均呈上升趋势,且微波烧结陶瓷的相对密度和抗弯强度明显高于真空烧结。1500℃烧结时,随La2O3掺杂量的增加,Al_2O_3陶瓷的相对密度均先增大后减小,当La2O3掺杂量为1%时,Al_2O_3陶瓷的相对密度和抗弯强度均最大。微波烧结陶瓷的透光率明显高于真空烧结,且其断口晶粒比真空烧结明显细少。     

片式ZrO2氧浓差电池的制作及其特性研究

采用共沉淀方法制备YSZ粉料,经低温(1300℃)烧结,得到圆片状YSZ烧结体(Y_2O_3含量8mol%),采用热分解法涂制铂电极,采用新颖的热辐射压封法实现电解质圆片与Al_2O_3管封接,制成了氧浓差电池,测量了固体电解质的密度、电导率以及不同温度、不同氧分压、不同氧流量下浓差电池的电动势,通过电势一氧分压关系曲线和电势-氧流量曲线的实验测量,得到了与固体电解质电质、气体渗透性相关的参数。     

Eu_2O_3掺杂量及烧结温度对氧化铝基微波陶瓷性能的影响

选用MgO-CuO-TiO_2-Eu_2O_3添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,在空气气氛下经过常压烧结制备Al_2O_3陶瓷。采用XRD,SEM及EDS等方法研究Eu_2O_3掺杂量以及烧结温度对Al_2O_3基微波陶瓷样品物相组成,微观结构和介电性能的影响。结果表明:添加Eu_2O_3的Al_2O_3陶瓷中,均存在Al2Eu2O9次晶相,且随着Eu_2O_3含量的增加,Al2Eu2O9相增加;随着Eu_2O_3添加量的增加,Al_2O_3陶瓷试样致密度先增加后降低;随着烧结温度的增加,Al_2O_3陶瓷的介电常数和品质因数Q·f值先增加后降低。烧结温度为1450℃,Eu_2O_3添加量为0.25%(质量分数)时,烧结体的相对密度达到最大值98.21%,且Al_2O_3陶瓷的介电性能较好:介电常数为10.05,品质因数Q·f为37984GHz。     

ALON粉体合成及其透明陶瓷制备研究

采用3种方法合成粉体,即以Al_2O_3和AlN为原料的直接固相反应法,以Al和Al_2O_3为原料的反应烧结合成法和以C和Al_2O_3为原料的碳热还原合成法,同时采用了纳米级的粉体原料,均合成出了纯相ALON粉体,且有效降低了粉体的合成温度;对Al_2O_3原料,采用了不同α/γ相比例,研究其对粉体合成物相和粉体性状的影响,通过采用合适的α/γ相比例,有效地改善了粉体的性状;对3种体系纯相粉体,在加入适当的烧结助剂成型后,在N_2气氛下进行了无压烧结,均得到了透明ALON陶瓷样品,同时研究了粉体合成工艺、成型工艺、烧结温度、保温时间和烧结助剂等对陶瓷透明度的影响。结果表明,采用纳米体系原料在低温下合成的ALON粉体,在1850～1880℃下保温10h可以得到厚度为2mm,红外透过率(3～5μm)达40%～50%的陶瓷样品;与美国报道的工艺相比,本研究中粉体合成温度和陶瓷烧结温度可以降低100℃左右,保温时间可以缩短一半以上,一定程度上降低了对设备的苛刻要求。     

CuO掺杂对钇钡铜氧陶瓷电性能的影响

采用传统固相烧结法制备的Y_1Ba_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)陶瓷为功能相、玻璃粉为烧结助剂、CuO为掺杂剂,制备了CuO掺杂的钇钡铜氧陶瓷。通过X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、微欧仪和高低温交变湿热试验箱对其相组成、微观结构及电性能进行研究。研究结果表明:CuO掺杂有利于减少YBCO晶体结构中存在的氧缺陷;随CuO掺杂量从0%增加到3%,陶瓷致密度逐渐增加,电阻率明显降低; CuO掺杂量大于3%后,陶瓷致密度逐渐下降,电阻率也明显升高;随CuO掺杂量增加,陶瓷的电阻温度系数逐渐由负向正偏移,电阻温度系数值逐渐减小。当CuO掺杂量为3%时,样品的综合电性能最佳:电阻率为1. 55×10~(-4)Ω·m,电阻温度系数为-1 470×10~(-6)/℃。     

LTCC环行器用SrFe_(12)O_(19)铁氧体的低温烧结特性

基于微波铁氧体材料在低温共烧陶瓷(LTCC)术领域的重要应用前景,采用固相法以Bi_2O_3、CuO、PbO、B_2O_3、MoO_3和高岭土(Al_2O_3·2SiO_2·2H_2O)为烧结助剂制备了低温烧结六角晶M型锶铁氧体(Sr Fe12O19)材料。结果表明,烧结助剂对材料的晶体结构、致密度、直流电阻率和静态磁学性能影响显著。通过调整Bi_2O_3、CuO和PbO的含量可以改善材料的晶相组成,获得Sr Fe_(12_O_(19)单相结构。Bi_2O_3和PbO的适当添加使材料的致密度提高到94%以上,利于材料饱和磁化强度Ms和内禀矫顽力Hcj的增加。当Bi2O3的添加量为3%(质量分数)时,材料的电学特性和磁性能都较优,直流电阻率ρ为0.42×108Ω·cm,Ms和Hcj分别达到60.7 A·m2/kg和347.2 k A/m,在微波LTCC环行器等领域具有潜在的应用价值。     

超低温烧结LTCC材料的制备及性能研究

在Bi-B-Si易熔玻璃的基础上,利用易熔玻璃+陶瓷方式经直接煅烧制备烧结温度低于700℃的超低烧结温度的低温共烧陶瓷(LTCC)粉体;通过控制玻璃相与陶瓷相比例,制备了介电常数为9.0左右,低介电损耗为0.003左右(@500MHz),可630℃烧结的LTCC材料。     

流变相法制备NiMn_2O_4热敏陶瓷材料及电学性能研究

采用流变相法制备了NiMn_2O_4负温度系数热敏电阻材料,重点研究了不同煅烧温度和烧结温度对NiMn2O4热敏电阻材料微观形貌和电学性能的影响,并且借助XRD、SEM以及电学测试等手段对其进行了表征。研究结果表明,煅烧温度为850℃时,粉体主要由立方尖晶石相和少量的NiO相组成;当烧结温度为1 150℃时,陶瓷样品具有最低的室温电阻率、最高的材料常数B值以及最低的电阻漂移率(ΔR/R),分别为2 679Ω·cm、3 878K和0.75%~0.86%。而且不同烧结温度下的陶瓷样品电导激活能都在0.33eV左右。因此,流变相法制备的NiMn_2O_4陶瓷材料具有良好的热稳定性以及热敏性能,满足市场发展的需要。     

烧结温度对Nb_2O_5掺杂TiO_2靶材性能的影响

采用真空烧结方法制备了Nb_2O_5∶TiO_2(NTO)的陶瓷靶材,研究了在7.5%(质量分数)掺杂量下不同烧结温度对NTO陶瓷靶材的微观结构、表面形貌、电学性能、致密度和抗弯强度的影响。通过对NTO靶材的各项性能进行了表征分析表征,实验结果表明,当烧结温度在1 150℃,掺杂量在7.5%(质量分数)时,所制备的陶瓷靶材各项性能最优,其各项性能指标均表现良好,其电阻率为3.420mΩ·cm,抗弯强度为129.24 MPa,其致密度为94.30%。表明此时所制备的NTO陶瓷靶材更加适合于实际工业应用。