MgO掺杂对功率型PZT压电陶瓷性能的影响

通过掺入不同比例的MgO,采用固相烧结法,制备出一种Pb0.95 Sr0.05(Zr0.525 Ti0.475)O3+1.1 mol％ CaFeO5/2+0.3mol％ Fe2O3+0.2mol％ Li2CO3+xmol％ MgO压电陶瓷材料.实验表明:适量MgO掺杂可以改善材料压电介电性能,在保持较高压电性能基本不变的前提下,提高机械品质因数Qm,降低介电损耗tanδ.当x=0.2时,陶瓷的综合性能最佳,具体性能参数为:压电应变常数d33=254 pC/N,平面机电耦合系数Kp=54.5％,相对介电常数εT33/ε0=960,介电损耗tanδ=0.34％,机械品质因子Qm=822.其性能满足大功率压电器件的要求,能较好地应用于压电变压器、超声换能器等器件中.     

添加MgB2对镁碳耐火材料抗氧化性能的影响

以MgB2作为抗氧化剂应用于镁碳耐火材料,分别在埋碳和空气气氛下煅烧,利用热重分析(TG-DSC)研究了MgB2在空气气氛下的反应行为,用X射线衍射分析(XRD)研究了埋碳条件各温度下的物相组成,用扫描电子显微镜( SEM)结合能谱分析仪(EDX)观察了试样的显微组织结构,并与Al、Si、B4C、Al+B4C、A1+ MgB2对比评价了MgB2的抗氧化性能.结果表明:MgB2在温度高于1000℃与CO反应,生成MgO、B2 O3和C,MsO与B2O3进一步反应生成Mg3B2O6;当温度高于1340℃,Mg3 B2O6熔化成为液相,填充在MgO骨料与基质周围,使得镁碳耐火材料结构致密,对抗氧化起到重要作用;B2O3 (1)蒸发与MgO反应生成Mg3 B2O6在镁碳耐火材料表面形成致密层;MgB2抗氧化效果次于B4C,优于Al粉,Si粉,镁碳耐火材料中MgB2的合理添加量约为3％;实验中还发现添加Al+ 10％MgB2的镁碳耐火材料取得了较好的抗氧化效果.     

仿水泥熟料化学组成重构钢渣研究

从化学组成出发,通过理论计算,确定调节材料的种类和掺量,使得重构钢渣的化学成分与水泥熟料接近,模拟熟料煅烧制度对钢渣进行重构.结果表明:当C/S较低时,原钢渣中C3S在重构过程中分解成C2S,RO相部分分解,Fe元素主要以Fe3O4存在,并形成以MgO为主、含有少量FeO的固溶体,液相量少;当C/S较高时,形成晶形良好的C3S和C2S,RO相完全分解,其中的FeO生成C4AF、C2F,MgO主要以MgO晶体存在液相量多,液相以铁铝酸钙为主.由于Al2O3含量低,矿物组成中未见C3A.仿熟料重构钢渣不会产生安定性不良且胶凝活性明显提高.     

Zn2+掺杂对0.965MgTiO3-0.035SrTiO3微波介质陶瓷结构与性能影响研究

采用固相反应法制备了0.965 MgTiO3-0.035SrTiO3 (MST)微波介质陶瓷,选用Zn2+对MST陶瓷进行了A位离子掺杂,研究了不同Zn2+掺杂量对陶瓷烧结性能、晶相组成、显微结构及微波介电性能的影响.结果表明,Zn2的掺入促进了陶瓷的烧结,显著提高了陶瓷的致密度,且没有改变陶瓷的主晶相.在掺杂量小于0.04mol％范围内,随着Zn2+掺杂量的增加,陶瓷的介电常数增加,品质因素和频率温度系数略有降低.中间相MgTi2 O5的衍射峰强度随着Zn2+掺杂量的增加逐渐减弱直至完全消失.当Zn2掺杂量为x=0.03时,陶瓷的烧结温度由1380℃降低至1290℃,并呈现优异的微波介电性能:εr=22.51,Q×f=16689 GHz,τf=-4.52×10-6/℃.     

固溶率因子R对(Pb,Ca,La)(Fe,Nb)O3陶瓷微波介电性能的影响

研究了 A 位La3+的电荷平衡取代[(Pb0.5Ca0.5)1-xLa2x/3](Fe0.5Nb0.5)O3 和电荷非平衡取代(非化学计量化合物)[(Pb0.5Ca0.5)1-xLax]*(Fe0.5Nb0.5)O3+δ(PCLFN)系统的微波介电性能.研究结果表明, 实际的取代式是[(Pb0.5Ca0.5)1-xLa2x/3+R(1-x)](Fe0.5Nb0.5)O3+δ, 其中R是固溶率因子, 它影响着A位La3+取代陶瓷的微波介电性能.当R＞0时, A位的电荷平衡取代[(Pb0.5Ca0.5)1-xLa2x/3](Fe0.5Nb0.5)O3将增加其介电损耗, x=0.05～0.10时, Qf＜800 GHz.A位的电荷非平衡取代[(Pb0.5Ca0.5)1-xLax](Fe0.5Nb0.5)O3+δ却能改善其微波介电性能, 这是因为过剩的La3+与(Pb,Ca)2+的固溶度能够消除氧空位.当x≤0.02时, 能够形成单相的钙钛矿相, 随着La3+取代量的增加,过剩的La3+将导致形成第二相焦绿石相,且第二相的量正比于过剩的La3+量.介电常数K随x增加而下降是由于焦绿石相随x增加的结果.当 x=0.02～0.075, [(Pb0.5Ca0.5)1-xLax](Fe0.5Nb0.5)O3+δ陶瓷有很好的微波介电性能, 介电常数K＞100, Qf值为5 525～6 105 GHz, 频率温度系数αf为7×10-6～15.7×10-6/℃, 当x=0.10时, Qf值达到极大值6 482 GHz.     

Mg4.68Al2.64Zr1.68O12的合成机理

以分析纯的MgO、活性α-Al2O3、电熔单斜锆为原料,采用淬冷法研究了Mg5+x Al2.4–x Zr1.7+0.25x O12(–0.4≤x≤0.4)的化学组成、热处理温度对合成MgO–MgAl2O4–ZrO2系三元化合物的影响,并对其合成机理进行了分析。结果表明:当温度低于1 650℃时,主要为MgAl2O4的形成及其晶粒长大过程;当温度高于1 650℃时,MgO与ZrO2向MgAl2O4扩散,反应形成了Mg4.68Al2.64Zr1.68O12;当温度为1 740℃时,Mg4.68Al2.64Zr1.68O12的合成趋于完全,其合成率达到89.5%,残留的MgAl2O4和ZrO2主要分布在Mg4.68Al2.64Zr1.68O12晶内;在合成温度为1 760℃、x=–0.2条件下,Mg4.68Al2.64Zr1.68O12的合成率最大,高达89.99%,且其晶粒发育最为完善;Mg4.68Al2.64Zr1.68O12在低温下分解成MgO、MgAl2O4和C-ZrO2共析体,实现了MgAl2O4和ZrO2的高度分散。     

MgO对硫铁铝酸钡钙矿物的合成及性能的影响

用X射线衍射、扫描电子显微镜和综合热分析等研究了MgO对硫铁铝酸钡钙矿物1.75CaO·1.25BaO·2Al2O3·Fe2O3·CaSO4(C2.75B1.25A2F S)的合成及性能的影响,并测试了水化样品的抗压强度.结果表明:适量的MgO可降低CaCO3的分解温度,当MgO掺入质量分数为1%时,C2.75B1.25A2FS矿物形成的温度最低,矿物熟料中f-CaO的质量分数最低,仅为0.22%.水化物,28 d时的抗压强度达到最高,为104.2MPa.当MgO的掺量在0.3%～1%时,熟料晶体结晶状况相对较好,晶粒细小,晶界明显,轮廓清晰.     

Ag2O掺杂对Li0.02(Na0.52K0.48)0.98Nb0.8Ta0.2O3无铅压电陶瓷电性能影响的研究

用传统的固相无压烧结法制备了Li0.02(Na0.52K0.48)0.98Nb0.8T0.2O3-xAg2O(0≤x≤0.1)无铅压电陶瓷,研究了Ag2O掺杂对陶瓷电性能的影响.研究发现,适当掺杂Ag2O能显著提高陶瓷的电性能,在1090℃的烧结温度下,当掺杂量为0.06时,陶瓷的压电性能最佳,d33、Kp、εr、Pr均达到最大(d33=229 pC/N,Kp=55.2％,εr=802,Pr=23 μC/cm2),矫顽场降到最低(Ec=12 kV/cm),应变达到2.0％.但Ag2O的添加使陶瓷的机械品质因数Qm由139.7降到了58.8,使介电损耗tanδ由1.38％增加到了2.7％.     

HPLC法研究C.I.Reactive Red 24水解反应动力学

采用反相离子对高效液相色谱法(HPLC)研究了C.I.Reactive Red 24 水解反应动力学.当染料溶液中羟基过量时, 可视为一级反应; -d[A]/dt=k[A].在pH=13时, ln(A0/A)与反应时间t呈线性关系; 95℃时的水解反应速率常数K(0.0599)比70℃时的k(0.0101)高约4倍; pH为13时, 反应速率常数K(5.99×10-2)比8.5时的k(4.8×10-3)高约11.5倍; pH值每升高1, 染料的水解速率相应提高1.5倍.     

水泥窑熟料煅烧工艺计算及有关数据

<正>1水泥窑内熟料煅烧工艺计算1.1水泥化合物和率值C_3S=4.071Ca-7.600Si-6.718Al-1.430Fe-2.852S C_2S=2.867Si-0.754C3S C_3A=2.650Al-1.692Fe C_4AF=3.043Fe LSF=(Ca+0.75Mg*)(/2.85Si+1.18Al+0.65Fe)硅酸率S/R=Si(/Al+Fe)铝氧率A/F=Al/Fe碱当量=Na+0.658K熔体量(液相量)%1 450℃=3.0Al+2.25Fe+Mg+     

R_2O-B_2O_3-SiO_2系统光导纤维包层玻璃的研究

研究了 R_2O-B_2O_3-SiO_2 系统玻璃中的双碱(K_2O、Na_2O)效应,引入 Al_2O_3 的抗水效应,硼酸盐的挥发,加入CaF_2等澄清剂对玻璃粘度、透光率等影响,并在此基础上研制了能与光导纤维 F626/356芯玻璃匹配良好的包层玻璃的基础成分。在基础成分中添加少量的Al_2O_3、RO(CaO、MgO、ZnO)及适量的CaF_2等澄清剂,制得了具有不同粘度、折射率(n_D=1.5137～1.5163)和膨胀系数值(在室温15°～120℃范围内α=79.1～81.0×10~(-7)/℃)的一系列包层玻璃。其中BP-81-16包层玻璃已投入生产,它与F626/356芯玻璃组合拉制的光导纤维性能良好。     

Ca[(Li1/3Nb2/3)1-xZr3x]O3-δ陶瓷微波介电特性

研究了B位Zr4+取代对Ca[(Li1/3Nb2/3)1-xZr3x]O3-δ(O.02≤x≤0.1.CLNZ)陶瓷的微观结构及微波介电特性的影响.当0.02≤x≤10mol%时,体系为单一钙钛矿相.随Zr4+含量的增加,品质因素下降,谐振频率温度系数由-16.3ppm/℃增加到-7.5ppm/℃,而品质因素下降.分析了谐振频率温度系数(τf)随容忍因子(t)的变化关系.当Zr4+含量为5mol%时,陶瓷微波介电性能最佳:εr=31.6,Qf=13100GHz,τf=-9.4ppms/℃.     

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.     

Effects of carbon coke additions on synthesis of ZrN-SiAION from zircon and alumina by carbothermal reduction nitridation process

为了降低合成成本,以低能耗、低成本的天然锆英石、工业氧化铝和焦炭为原料,采用碳热还原氮化法合成了ZrN-SiAION复相材料.根据反应方程式3Al2O3+ 6ZrSiO4+ 27C+ 8N2=6ZrN+ 2Si3Al3O3N5+27CO设计锆英石和工业氧化铝的原料配比,改变还原剂焦炭的配入质量分数(分别为理论用量、过量5％、过量10％、过量20％),经球磨混合、成型、干燥后,在流动氮气中分别于1 500、1 550、1 600℃保温4h合成,自然冷却后分析合成产物的相组成和显微结构.结果表明:1)在合成温度为1 500℃时,配碳量的增加有助于ZrN的生成;2)在合成温度为1 550℃时,配炭量过量20％的试样中有15R型的多型体SiAlON(即SiAl4 O2 N4)生成;3)在合成温度为1600℃时,配碳量为理论量和过量5％的试样中的多型体SiAlON为15R型,而配碳过量10％和20％的试样中的多型体SiAlON则主要为12H型(即SiAl5O2N5).     

(Mg1-xCox)TiO3基微波陶瓷介电性能研究

以MgO,Co2O3和TiO2为原料,用固相反应法制备了(Mg1-xCox)TiO3(MCT)系陶瓷.研究了CoTiO3含量对其微观结构和微波介电性能的影响.结果表明:添加适量的CoTiO3,可以适当降低烧结温度,调整烧结温度范围.当掺入量为10 mol%,烧结温度为1350 ℃时,MCT陶瓷具有优良微波介电性能:εr=18.99;Q×f=154000 GHz,τf=-45 ppm/℃.     

Sb3+掺杂Li0.02(Na0.53K0.48)0.98Nb0.8Ta0.2O3无铅压电陶瓷的电学性能

用传统的固相反应烧结法制备了Li0.02(Na0.53K0.48)0.98 Nb0.8Ta0.2O3-xSb2O3(LNKNT-xSb2O3)无铅压电陶瓷,研究了Sb3+掺杂对陶瓷晶体结构、显微结构及压电性能的影响.研究结果表明,Sb3+掺杂LNKNT陶瓷属于明显的“软性”掺杂,少量掺杂Sb3+能显著提高陶瓷的烧结及压电性能.当烧结温度为1100℃,掺杂量为2wt％时,LNKNT-0.02Sb陶瓷达到最好的压电性能:d33=193 pC/N,KP=49.5％,εr=779,Pr=16μC/cm2,应变达到2.3％,但机械品质因数QM从110.97降低到了85,介电损耗tanδ从1.66％增加到了2.01％.     

Ti4+取代对Ca[(Li1/3 Nb2/3)0.95 Zr0.15-x Tix]O3+δ陶瓷微波介电特性及晶体结构的影响

研究了B位Ti4+取代对Ca[(Li1/3Nb2/3)0.95Zr0.15-xTix]O3+δ(0.0≤x≤0.15,CLNZT)陶瓷的微观结构及微波介电特性的影响.当0≤x≤15 mol%时,体系为单一钙钛矿相,随Ti4+含量的增加,谐振频率温度系数由-9.4 ppm /℃减小到-15.8 ppm/℃,而品质因素先增大,x=0.1时,开始下降.分析了谐振频率温度系数(τf)随容忍因子(t)的变化关系.当Ti4+含量为10 mol%时,陶瓷微波介电性能为:εr=32.8, Qf=16570 GHz ,τf =-13.6 ppm/℃.     

硼酸镁微波水热合成、表征及发光性能

以六水合硝酸镁、硼砂、氨水为原料,在微波水热条件下制备硼酸镁基质,经X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、红外光谱分析(IR)及扫描电镜(SEM)分析表明硼酸镁基质的组成为7MgO·2B_2O_3·7H_2O,形貌为纳米薄片团簇而成的球状花。通过稀土铽(Tb~(3+))掺杂,先微波水热合成硼酸镁荧光粉前躯体7MgO·2B_2O_3·7H_2O:Tb3+,再经焙烧得硼酸镁荧光粉3MgO·B_2O_3:Tb~(3+)。实验表明,前驱体中Tb3+适宜掺杂量为1%(硝酸铽加入量为硝酸镁物质的量的1%),较佳的焙烧温度为650℃;在波长为246 nm激发光下,荧光粉以541 nm绿光发射为主,对应5D4—7F5特征跃迁。当Tb3+掺杂量增大时,由于发生浓度淬灭效应而使荧光粉发光减弱。     

CuO-B2O3掺杂对Ba4Sm9.33Ti18O54陶瓷烧结性能及微波介电性能的影响

研究了CuO-B2O3助剂对Ba4Sm9.33Ti18O54陶瓷的烧结性能和介电性能的影响,结果表明:通过共添加CuO-B2O3助剂(CB),陶瓷的烧结温度可以从1350℃降低到1050℃左右,当CB添加量达到10％时,产生第二相Ba2Cu(BO3)2,研究了CB的添加,对介电性能的影响,当CB的添加量为1wt％时,有以下微波介电性能ε=62.7,Q·f=4 270 GHz,τf=-11.1 ppm/℃.     

MoSi2对尖晶石制品烧结性能的影响

在尖晶石材料中分别加入3%、5%和10%的MoSi2细粉,分别在1000℃、1200℃、1500℃下烧成,研究了MoSi2对尖晶石材料烧结性能的影响.结果表明(1)在不合镁砂细粉的尖晶石试样中,添加剂MoSi2易发生氧化,生成膨胀系数较大的MoO3,试样容易破碎;(2)同时添加MoSi2和镁砂细粉的尖晶石试样能在较低温度下开始烧结,在1200℃下能达到一定程度的烧结,发生的反应方程式为2MoSi2+7O2+2MgO=2MgMoO4+4SiO2,但MgMoO4在＞1200℃时不稳定,易与Al2O3发生反应,反应方程式为MgMoO4+Al2O3=MoO3+MgAl2O4;(3)过多MoSi2细粉的加入会引起试样较大的体积膨胀.