堇青石水基流延坯片烧结性能研究

以溶胶-凝胶法制备的堇青石粉体为原料,聚丙烯酸钠为分散剂、聚乙烯醇为粘结剂,聚乙二醇为增塑剂,通过水基流延成型制备了堇青石陶瓷生坯。研究了流延生坯的烧结性能及微观形貌。结果表明,1000℃下烧结体析出晶相全部为α-堇青石,致密性较好。叠层生坯在1000℃下烧结后层间界面消失,致密性好。叠片在1GHz下的介电常数ε=4.56,介电损耗tanδ=0.0032,基本满足低介片式电感元器件对介质材料的要求。     

堇青石水基流延坯片的干燥动力学研究

以纳米堇青石粉体为原料,聚丙烯酸钠为分散剂,聚乙烯醇为粘结剂,聚乙二醇为增塑剂,通过水基流延成型制备了堇青石陶瓷基片。研究了流延坯片的干燥工艺及干燥动力学。结果表明,堇青石水基流延坯片干燥过程分为恒速干燥和降速干燥两个阶段。在恒速干燥阶段,坯片表面水分的蒸发占主导地位。随着干燥过程的进行,水分在坯片内部的扩散传输开始占据主导。在降速干燥阶段,由于坯片内高分子三维网状结构的束缚作用和高分子链上羟基(-OH)的亲和作用,干燥速率减慢。干燥温度过高会破坏坯片内部三维结构,导致坯片表面疏松。干燥温度为25℃时,得到的堇青石生坯表面光滑,柔韧性好,致密度高。     

堇青石水基流延浆料分散剂的选择及其作用机理

以溶胶-凝胶法制备的纳米级堇青石粉体作为原料,分别考察了聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、多聚磷酸钠和柠檬酸钠作为分散剂时堇青石浆料的分散效果。通过对各体系电导率、粘度、沉降高度的分析,结果表明聚丙烯酸钠分散效果最好。分散剂聚丙烯酸钠通过静电力作用和空间位阻作用对堇青石粉体颗粒进行分散,且其吸附构型随着浆料pH值的增加而改变。聚丙烯酸钠的含量为1.5%(质量分数)时,达到最好分散效果。     

堇青石流延坯片的制备及叠层研究

通过对堇青石水基流延浆料体系的研究,获得了流动性、稳定性良好的浆料。所制备出的流延坯片可以在较低的温度下烧结,坯片的致密性较好,相对密度较高,且具有良好的介电性能。重点对坯片的叠层进行了研究,结果表明,流延坯片可以在室温下实现良好的叠层。在2.5MPa的压力下,5层坯片结合良好,但当层数增加到10层时,试样中会有气孔出现,烧结性能变差,适当提高叠层的压力可以使烧结性能改善。该方法与热压法相比,叠层的压力和温度均较小;与溶剂法和粘合法相比,不需要额外的添加剂。     

堇青石水基流延坯片烧结性能研究

以溶胶-凝胶法制备的堇青石粉体为原料,聚丙烯酸钠为分散剂、聚乙烯醇为粘结剂,聚乙二醇为增塑剂,通过水基流延成型制备了堇青石陶瓷生坯。研究了流延生坯的烧结性能及微观形貌。结果表明,1000℃下烧结体析出晶相全部为α-堇青石,致密性较好。叠层生坯在1000℃下烧结后层间界面消失,致密性好。叠片在1GHz下的介电常数ε=4.56,介电损耗tanδ=0.0032,基本满足低介片式电感元器件对介质材料的要求。     

水基流延制备BaTiO3基PTC片的研究

通过水基流延制备BaTiO3基PTC片,陶瓷粉体采用固相合成预烧BaTiO3基PTC粉体,平均粒径为1.0μm,粘合剂采用浓度为12%的PVA溶液和B-1070乳液,分散剂采用D-3019(Rohm-Hass),增塑剂分别采用化学纯的丙三醇、邻苯二甲酸二丁脂和聚乙二醇PEG400,消泡剂采用化学纯的正辛醇,溶剂为水.主要讨论了分散剂的用量和粘度的关系、浆料的固相含量和粘度的关系、不同粘合剂浆料的流变行为、不同粘合剂的热失重特性等,发现采用PAA乳液粘合剂无论是在固含量、粘度以及烧成后电性能都优于PVA粘合剂,因此更适合于BaTiO3水基流延,当分散剂用量为粉体0.50%(质量分数)时,浆可以获得固相含量高达86.0%左右粘度仅为490mPa·s的BaTiO3陶瓷浆料.     

陶瓷材料水基流延成型工艺研究进展

简要介绍了水基流延成型工艺的特点,综述了水基流延成型工艺的浆料组成、流变性能以及干燥过程的研究现状,指出了水基流延成型今后的发展趋势.     

水基流延浆料性能影响因素分析

水基流延法是在传统流延法上进行改进,采用水作溶剂制备片层陶瓷基板的一种方法。分子间作用力、静电力和空间位阻的共同作用,构成水基流延浆料的稳定机理;粉体的颗粒尺寸和粒径分布对流延生坯的性能具有重要影响;选择合适的添加剂种类和加入量能极大地改善水基流延浆料的流变性和稳定性,同时可提高流延生坯的可加工性;球磨工艺和真空除泡工艺的选择对于制得良好的水基流延浆料也很重要。     

添加剂在水基凝胶流延成型中的作用

为制备固相含量高、适合流延工艺的氧化铝陶瓷悬浮体,并保证成型坯片具有良好的强韧性能,通过分析陶瓷悬浮体的粘度、Zeta电位、接触角等参数,研究了各种添加剂对凝胶流延工艺的影响.实验结果表明:分散剂可提高悬浮体的Zeta电位,从而提高固相体积含量;增塑剂可明显提高坯片的柔韧性;表面活性剂可大幅度降低悬浮体与基带的接触角(从93°降低到72.2°).成功制备出固相含量超过50%的悬浮体,成型后的坯片表面平整,强度高,柔韧性好.     

水基凝胶流延法制备SOEC氢电极的研究

采用陶瓷水基凝胶流延方法制备出了固体氧化物电解电池(SOEC)的氢电极.首先研究了分散剂的不同用量和不同固相含量对NiO/YSZ浆料的流变学特性的影响,确定了最佳原料配比.通过测试坯体的热失重曲线确定了氢电极的排胶工艺,并通过烧结实验确定了合理的烧结制度.最终获得了平整、大小可控、性能良好的氢电极,并通过扫描电镜观察了SOEC氢电极的显微结构.     

Co-firing of LNT/Ag Multilayer Sheets Prepared by Aqueous Tape Casting

Multilayer ceramic sheets composed of Li1.075Nb0.625Ti0.45O3 (LNT) layers and silver metal layers were fabricated by aqueous tape-casting method. LNT green tape was prepared using PVA (polyvinyl alcohol) as binder and ethylene glycol as plasticizer. The influence of the slurry composition on the theological properties of the slurries and the properties of the resultant green tapes were studied. The slurry exhibited a typical shear thinning behavior. The increase in the PVA content increased the tensile strength of the tapes. The slip compositions with 5 wt pct PVA produced green tapes with satisfactory tensile strength. Ethylene glycol additions enhanced the flexibility of the green tapes but also produced a decrease in the tensile strength. Sliver inner-electrode was pasted on LNT green tapes and the sheets were stacked, pressed and sintered at 900℃ for 2 h. SEM (scanning electron microscopy) micrographs showed that the multilayer sheets were fully dense with fairly uniform microstructure and no reaction was observed between LNT and sliver layers.     

熔融碳酸盐燃料电池阴极材料的水基流延制备

水/乙醇取代传统具有毒性的有机溶剂,采用水基流延工艺制备多孔NiO阴极,研究造孔剂尿素和活性炭的添加量对孔隙率的影响。通过对电极孔隙率测定以及扫描电镜(SEM)分析,结果表明水基流延法能够制备出质地均匀的NiO电极,当活性炭与Ni的质量比为0.075时,NiO电极孔隙率达到最大值66.6%;而当尿素与Ni的质量比为0.05时,NiO电极最大孔隙率则达到了60.1%。     

电沉积生物活性陶瓷涂层技术

介绍了电沉积法（包括电泳沉积EPD和电化学沉积ECD）在Ti或Ti合金基体上制备生物活性陶瓷涂层HAP的制备工艺,评述了电沉积的主要控制参数,总结了该技术的特点并展望了其应用前景。     

放电等离子烧结技术制备透明氧化铝陶瓷

采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了透明氧化铝陶瓷,研究了样品在模具内部的位置对其光学性能的影响,结果表明,在模具中心处样品的直线透过率最高(波长为640nm时为51%,波长为2000nm时为84%),这主要是由于模具内部温度分布不均引起样品晶粒尺寸不同所致.     

HEMA-TBA凝胶体系制备多孔氧化铝陶瓷

采用HEMA-TBA凝胶体系制备具有高气孔率, 高强度的多孔氧化铝陶瓷, 研究多孔氧化铝陶瓷的浆料和坯体制备工艺, 并系统研究了分散剂含量和固相体积分数对浆料粘度和悬浮稳定性的影响、干燥和单体含量对生坯性能的影响以及固相体积分数和烧结温度对烧结体微观结构的影响。结果表明: 加入柠檬酸可以使浆料粘度降低, 稳定性提高, 柠檬酸加入量达到2wt%后浆料粘度和稳定性趋于稳定; 固相体积分数的增加会导致浆料粘度和稳定性的增加; 生坯在干燥过程中的收缩比水基体系小很多, 干燥时间也相对更短; 单体含量对生坯强度影响较大, 当单体含量为25wt%时, 生坯强度较高; 通过选择不同的固相体积分数和烧结温度, 可以有效地控制烧结体的微观结构, 气孔率的变化范围在40%~65%, 同时烧结体强度也会随之发生变化, 变化范围在5.7~91.2 MPa。     

溶胶-凝胶法制备堇青石粉体的固相反应过程和烧结性的研究

将TEOS,镁铝硝酸盐以及一定量的尿素溶于乙醇-水溶液。100℃水浴加热形成凝胶。凝胶干燥后,高温煅烧可得到一种镁铝硅复合氧化物粉体。对在不同温度下煅烧的粉体和1350℃烧结的样品进行X射线衍射分析,发现在煅烧过程中,基体形态经历了从无定形态向晶态α-堇青石的转化过程,并伴随有μ-堇青石相,镁铝尖晶石相和β-石英固溶体的出现和消失。1350℃烧结的样品全部为α-堇青石相,烧结致密度最高达99.5％。以扫描电镜观察该样品的表面形貌,可看出其晶粒呈薄片状。并对纯堇青石的致密化烧结过程进行了探讨。     

一种低温共烧压电陶瓷的制备

压电陶瓷多层膜的低温共烧特性及压电性能密切依赖于其成分。采用调节压电材料成分,以0.90Pb(Zr0.48Ti0.52)O3-0.05Pb(Mn1/3Sb2/3)O3-0.05Pb(Zn1/3Nb2/3)O3四元体系为研究对象,同时添加烧结助剂CuO来实现多层膜的低温烧结。对多层膜的流延、排胶、烧结、极化等工艺进行探索以优化工艺参数,最终获得850℃烧结温度下的高致密度多层压电陶瓷。压电性能的测试表明三层结构的压电多层膜陶瓷表观d33达873pC/N,远高于同成分单层陶瓷306 pC/N的d33值。采用多普勒激光测振仪进行扫频实验,测定了多层陶瓷纵向振动速度的频谱,确定了基于该多层膜压电振子的最优谐振频率。     

热喷涂生物陶瓷涂层的研究进展

采用热喷涂技术在金属(合金)基材表面制备的生物陶瓷涂层, 兼具金属材料较高力学强度和陶瓷材料优良生物学性能, 作为骨植入材料的研究和应用备受关注。本文介绍骨植入涂层材料的研究概况, 重点阐述热喷涂羟基磷灰石(HA)涂层的研究现状, 并概述新型生物活性硅酸钙陶瓷涂层的研究进展。     

铝合金微弧氧化陶瓷膜形成过程中的特性研究

保持交流电压脉冲幅度不变,对浸在硅酸钠和氢氧化钠溶液中的铝合金样品进行了微弧氧化处理,发现在陶瓷膜形成过程中,样品的电流随时间明显分成五个不同阶段.对应各阶段所制备的陶瓷膜分别用扫描电镜和X射线衍射仪进行了分析,结果表明,铝合金微弧氧化陶瓷膜主要由γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃相组成,其含量随氧化时间变化.陶瓷膜内外层α,γ相含量差异主要是由于微弧区熔融的Al₂O₃凝固时冷却速率不同引起的.