纳米η-Al2O3粉体固相反应制备Na-β"-Al2O3粉体

以纳米η-Al2 O3粉体为原料,MgO作为稳定剂,通过固相反应法制备Na-β"-Al2 O3粉体.采用TG-DSC分析混合粉末加热时的化学变化,采用XRD和SEM对煅烧后试样的物相组成和显微结构进行分析和表征.结果表明:试样在1100℃开始发生反应生成Na-β"-Al2 O3;1200℃时β"-Al2 O3含量最高,达到87.26％,晶体呈现多层的片状结构;继续升高温度,Na2 O的大量挥发导致β"-Al2 O3含量急剧减少,试样中部分晶粒异常长大,晶体形貌不完整;MgO的引入能够增加粉末中β"-Al2 O3含量,当MgO的加入量为1.0wt％时,β"-Al2 O3含量最高,达到88.29％,粉末的晶体形貌较好,有利于Na-β"-Al2 O3粉体的合成.     

固相反应法制备YAG透明陶瓷

研究了固相反应法制备钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet，YAG)透明陶瓷的工艺。采用高纯Y2O3和Al2O3超徽粉为原料，在1300℃煅烧2h，制备出YAG粉末。YAG相生成温度比常规温度大约低200℃。加入0．5％(质量分数)正硅酸乙醑烧结助剂后，YAG坯体在1700℃真空烧结5h，得到了高透光的YAG陶瓷，其在可见光区最大透光率为63％，在红外光区的透光率接近70％。YAG陶瓷具有均匀的微观结构，晶粒尺寸大约为10～30μm。     

固相反应法制备透明多晶YAG陶瓷

采用高纯α-Al2O3和Y2O3作为原料并由固相反应法合成了钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)透明多晶陶瓷.α-Al2O3和Y2O3的摩尔比为5∶3,并添加0.5%(质量分数)正硅酸乙脂为烧结助剂的混合粉体经球磨后,在1 400℃空气中煅烧,经成形并在1 750℃真空烧结4h制备得到透明YAG陶瓷.1 850℃真空烧结4h的YAG陶瓷晶粒粗大,晶界宽化,晶界处有共晶相YAlO3相和α-Al2O3相存在.     

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。     

Y2O3液相掺杂ZrO2粉体的制备及其特性

用一种新的液相掺杂技术制备Y2O3的ZrO2纳米粉体,在水－乙醇溶剂中,干燥由硝酸铝,硝酸钇和单斜相氧化锆粉体组成的悬浮液,然后在600℃热分解,可以制备出粒度小于100nm的Y2O3掺杂单斜相ZrO2粉体,这种粉体可以在0．1Pa的真空中,经1450℃热压烧结成致密化Y－TZP材料,此材料的断裂韧性（KIC)为9．9MPa.m^1/2,Vickers硬度（HV100N）为11．720GPa。     

Y3Al5O12:Tb3+粉体的制备及其发光特性

以AlF3和H3BO3作助熔剂,经过固相反应,在1 350℃保温4 h成功制备出结晶较好、粒度分布均匀且粒径为0.5～2.0μm的Y3Al5O12:Tb3 (YAG:Tb)单相粉末样品.通过对样品的紫外光和真空紫外光激发下的发光特性研究,发现在147 nm真空紫外光的激发下,YAG:Tb样品的真空紫外激发光谱(λem=543nm)由位于140～190nm之间的铝酸根基团吸收、O2-→Y3 电荷迁移带吸收以及Tb3 的特征吸收组成,其发射光谱由激活离子的特征发射峰构成,发光强度有明显提高.     

针状α-Al2O3粉体的制备

通过在水热产物表面包覆异丙醇铝,在1250℃高温煅烧后得到了保持原来薄铝石针状形貌的α-Al2O3粉体.结果分析可知,表面包覆异丙醇铝是控制α-Al2O3形貌的有效手段,且不会在体系中引入新的杂质.此方法具有一定的创新性.     

高能球磨对YAG陶瓷制备的影响

通过高能球磨法处理Y2O3-Al2O3(yttrium aluminum garnet,YAG)混合粉体,对球磨产物进行煅烧、成型以及烧结,并对固相反应中的物相变化、YAG粉体形貌以及YAG陶瓷密度、力学性能及显微结构进行表征和分析,确定了最佳的球磨时间和粉体煅烧温度.研究表明:经过40h高能球磨,得到的球磨产物具有良好的活性.采用传统固相法制备的YAG粉体,需要在1 500℃煅烧,该方法处理的YAG粉体在1 200℃煅烧2 h,可以得到活性较高的YAG粉体,使粉体的煅烧温度下降了300℃.利用常压烧结在1 550℃烧结坯体2h,得到致密的YAG陶瓷,明显改善了YAG陶瓷制备技术.     

陶瓷粉末的固态复分解反应合成

本文扼要地介绍了固态复分解反应法制备陶瓷粉末的基本原理、关键技术、特点及其研究进展。     

水热-固相法合成钛酸锌微波介质陶瓷

以TiCl4和ZnCl2为主要原料,采用水热条件合成TiO2-ZnO复合氧化物,然后用传统固相法合成偏钛酸锌（ZnTiO3）陶瓷粉体,并用XRD和SEM对其组织结构和形貌进行了表征。结果表明,水热合成粉体粒度小活性大,在650℃煅烧就能合成ZnTiO3相,通过800℃煅烧可以转变为纯六方ZnTiO3钛铁矿相,避免了Zn2Ti3O8相的生成。     

SHS法制备高性能Y2O3掺杂AIN陶瓷粉体

以铝粉和氟化铵为原料,按质量比41进行混合,加入1wt%Y2O3添加剂,在小于2.5Mpa的氮气气氛条件下进行了AlN粉体的自蔓延燃烧合成,讨论了添加剂、燃烧温度等因素对合成粉体性能的影响.采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及激光粒度分析仪等对粉体物相、形貌及粒度分布进行表征.测试分析表明,合成产物为颗粒尺寸分布均匀,且具有良好结晶形态的氮化铝陶瓷粉体.研究表明,加入Y2O3有助于在较低的温度下形成液相,从而降低了燃烧温度,同时产物中的含氧量也降低.     

引入晶种对水热合成α-Al2O3微粉的影响

以一水软铝石为前驱物．加入矿化剂和晶种，在水热每件下，可以制出纳米级的氧化铝微粉。通常水热处理温度要求很高。这在工艺上很难实现。引入与α-Al2O3具有等结构的晶种，降低了成核的活化能，可使水热处理温度下降到400℃，同时也缩短了保温时间。试验证明，添加5wt％的α-Al2O3晶种可以水热合成粒度分布均匀、颗粒近似板状的α-Al2O3微粉．晶种的种类和晶种的添加量等对水热过程有很大的影响。     

固相反应法制备硼酸铝钇微粉

以氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)和氧化硼(B2O3)为原料,用固相反应合成法制备硼酸铝钇[YAl3(BO3)4,YAB]粉体.用X射线衍射分析、热重-差热分析和扫描电镜等手段分析YAB的组成和结构.对YAB前驱体在不同温度下进行灼烧,确定了在1200℃保温3h的最佳合成条件.结果表明:固相反应过程中,首先形成中间相硼酸钇(YBO3)和硼酸铝(Al18B4O33),最终形成单相的三方晶体YAB.晶粒尺寸比较均匀,平均粒径为O.5～1μm.     

溶胶-凝胶法对Al2O3陶瓷表面改性的研究

研究了八种不同陶瓷试样的抗弯强度和韦布尔模数。结果表明 ,试样的抗弯强度按线切割、粗磨、精磨、抛光、热处理、氧化铝一次涂层、氧化铝二次涂层、Al2 O3-SiO2 混合涂层的次序依次提高。而韦布尔模数以Al2 O3-SiO2 混合涂层最高 ,其次是热处理试样。理论分析可知 ,热处理过程可使裂纹钝化甚至弥合 ,减少了裂纹半径C ,因此提高了抗弯强度。涂层方法可以提高试样的抗弯强度 ,但可能使晶界与晶粒产生裂纹而导致韦布尔模数下降。由Al2 O3-SiO2 混合涂层试样的横截面SEM形貌图可知 ,该方法可使溶胶颗粒渗入基体更深 ,可以很好地弥合试样表层裂纹。     

显微Raman光谱法对Al2O3-SiO2-H2O系反应过程的探索表征

用显微Raman光谱法在Al2O3-SiO2-H2O体系不除去所含水分的情况下对样品进行了检测,避免了脱水处理过程对样品微结构的损伤.研究了反应产物和微结构随时间进展的变化情况,对同一样品进行了定点跟踪观察,Raman光谱检测结果和在显微镜下观测结果很好地对应.结果表明:对于配比为m(钾水玻璃):m(偏高岭土):m粉煤灰): m(硅灰)=10:9:1:1,石膏掺量为3.7%的实验样品,在搅拌后4 h之内,二水石膏溶解于体系,Ca2 浓度提高,[SiO4]4-聚合度下降,偏高岭土中的五配位铝逐渐消失;在搅拌后4h至1 d中,大量的含水凝胶物形成,材料也因此开始有强度,样品表面变得致密;在搅拌后1 d至7d中,结晶态K2SO4形成,样品表面致密程度大幅提高,材料的强度也随之提高.     

CaO-Al2O3-SiO2系玻璃陶瓷的析晶动力学研究

采用差热分析方法(DTA)对CaO-Al2O3一SiO2体系玻璃陶瓷的析晶动力学参数进行了测定,研究了该系统微晶玻璃的析晶动力学.结果表明:随着CaO/SiO2比的增大,该系统玻璃的析晶活化能E变小,析晶动力学反应速率k(T)增大,玻璃稳定性变小.所有玻璃样品的析晶指数(n)约为1,为表面析晶机制.     

纳米ZrO2(Al2O3)复合陶瓷的制备研究

以Al(NO3)3和ZrOCl2.8H2O为原料,采用化学共沉淀法合成了ZrO2/Al2O3复合粉体,并讨论了反应条件对样品的影响,通过DTA、XRD、分光光度计等手段对产品进行了表征,结果表明:采用合适的合成条件可以得到粒度分布均匀、粒径约30.1nm的ZrO2/Al2O3复合粉体。