钙钛锆石和榍石的组合矿物固溶铀

以ZrSiO4、CaCO3、TiO2、Al2O3及UO2（NO3）2.6H2O为原料,通过固相反应制备掺U钙钛锆石（CaZrTi2O7）和榍石（CaTiSiO5）的组合矿物。用X射线衍射、背散射电子图像、能谱仪等分析手段研究组合矿物的制备及其对U固溶的情况。结果表明：制备掺U钙钛锆石和榍石组合矿物的较佳配方摩尔比为n（...     

榍石的低温合成

采用氯化钙、正硅酸乙酯、钛酸丁酯为初始原料,氢氧化钾作为矿化剂在热液条件下低温制备榍石(CaTiSiO5)粉体。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段对合成物相进行分析,实验结果表明:在水热条件下,控制钙钛硅摩尔比为1∶1∶0.7,pH值=9,温度为230℃时,可得到榍石粉体,远低于传统固相反应的合成温度。最终所得到的粉体粒径比较均匀,多为5μm左右的球形颗粒。     

固相法合成钛榍石的研究

通过正交实验法、X射线衍射分析等手段,研究了钛榍石的固相反应。结果表明:合成钛榍石的最佳温度为1260℃,保温时间为30min,最佳配方比例为CaCO3∶TiO2∶SiO2=40.70∶34.27∶22.03,其乳浊效果达到了硅酸锆的效果,并讨论了合成钛榍石的影响因素。     

新型无锆乳浊剂的研制

要采用固相反应在高温预先合成新型无锆乳浊剂，并应用白度仪和XRD等方法研究了其乳浊效果和乳浊机理。结果表明：采用高钙的基础釉，该乳浊剂可以完全替代锆英石，制备烧成温度达1200℃，是适用建筑卫生陶瓷，白度高，光泽度强的优质乳浊釉。     

烧结合成镁锆熟料的研究

采用轻烧氧化镁和锆英石粉为原料,研究了锆英石配合量、粉料细度及烧成温度对合成料的烧结及显微结构的影响。结果表明：在氧化镁与锆英石反应烧结过程中,锆英石分解后在初始锆英石颗粒内形成的气孔是阻碍合成料烧结致密化的不良因素;粉料细度,特别是锆英石的细度,对合成料的致密化有决定性的影响     

钙钛锆石固化处理高放射性废物的研究现状

钙钛锆石是主要的人造岩石固化基材之一,在固化处理从高放废物中分离得到的锕系元素方面受到广泛重视.本文对钙钛锆石本身的组成、结构和性能以及其合成及制备现状进行了较为全面的综述,并展望了其前景.     

氧化铝和锆英石合成锆刚玉莫来石材料的烧结机理

氧化铝和锆英石混合物加热过程变化可分三个阶段：①初期致密化阶段,②分解反应阶段,③重结晶烧结阶段。莫来石化反应和伴随ZrO2聚集体的封闭气孔形成是影响烧结过程的主要因素。加入Mg2＋对锆刚玉莫来石材料的烧结起着促进作用,烧结的关键阶段在1370～1420℃之间。     

钙钛锆石玻璃陶瓷体的晶化和抗浸出性能

以SiO2、A12O3、B2O3、CaO、TiO2和ZrO2为原料,加入3％CeO2（质量分数,下同）作为模拟核素,利用熔融法制备钙钛锆石基玻璃陶瓷体,对含锕系元素的放射性废物进行固化处置。通过X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜等对热处理后玻璃陶瓷体进行表征。以电感耦合等离子体质谱测试玻璃陶瓷体抗浸出性能。结果表明：在晶化温度为1050℃,B203掺量为12．5％时,玻璃陶瓷体中低质量分数的TiO2和ZrO2更易参与生成钙钛锆石晶体,但固化体中仍有其他晶相存在;在同样晶化温度下,B203掺量为8．33％时对玻璃陶瓷体形成钙钛锆石单一晶相较为有利,且具有较好的抗浸出性能,其中Ce在产品一致性测试法下元素标准化浸出率7d后维持在10^-6数量级,固化效果明显。     

钙钛锆石-钡硼硅酸盐玻璃陶瓷的制备及表征

采用熔融–热处理工艺制备了Si O2–B2O3–Ba O–Na2O–Ca O–Zr O2–Ti O2体系钙钛锆石基钡硼硅酸盐玻璃陶瓷,研究了Ca O、Ti O2、Zr O2(记为CTZ,摩尔比为2:2:1)含量对玻璃陶瓷相结构、显微结构的影响,采用产品一致性测试法(PCT)测试了玻璃陶瓷样品的抗浸出性能。结果表明:样品的玻璃转变温度为615~650℃且随着CTZ含量增加而升高。CTZ含量为35%的样品和CTZ含量为45%的样品分别在900和850℃附近出现了明显的放热峰。当CTZ含量≥30%时,钙钛锆石晶相开始析出;CTZ含量为45%时,样品中出现大量均匀分布的柱状钙钛锆石晶相;CTZ含量达55%时,样品致密性较差,除钙钛锆石晶相外还有榍石和二氧化硅晶相析出。PCT测试表明:CTZ含量为45%的样品具有较好的抗浸出性能,B和Na在42 d后的归一化质量损失约为0.1 g/m2,Si和Ca约为0.01 g/m2,与硼硅酸盐玻璃固化体处于同一数量级。     

锆英石对镁砂烧结性及其制品性能的影响

探讨了锆英石对镁砂烧结性能的影响 ,并研究了由这种合成镁锆砂制成的镁砖的性能。结果表明 :锆英石能显著提高镁砂的烧结性能 ;利用合成镁锆砂制成的镁砖以高熔点的第二固相为结合相 ,性能明显优于普通镁砖     

榍石基人造岩石固溶钕

以CaCO3、H2SiO3、TiO2、Nd2O3和Al2O3为原料,通过高温固相反应,制各固溶钕的榍石矿物.借助x射线衍射、扫描电子显微镜和能谱仪等分析手段,研究了钕在榍石矿物中的固溶情况,探讨了Nd3+和Al3+的引入对榍石晶格常数和晶体生长的影响.结果表明:引入Al3+进行电价补偿,Nd3+能较好地固溶到榍石晶格当中;掺入Nd3+和Al3+导致榍石晶胞a轴收缩,b轴和c轴伸展;掺入Nd3+和Al3+,榍石固溶体晶粒生长速度减慢,晶体易长成粒状体.     

燃烧合成AlN粉体的放电等离子烧结及其导热性能

利用放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)工艺研究了燃烧合成法制备的2种具有不同形貌的AlN粉以及1种碳热还原氮化法制备的市售亚微米级AlN粉的烧结性能、致密化机理以及导热性能。结果表明:燃烧合成法制备的AlN纳米晶须状粉末具有与亚微米级标准市售AlN粉末同样优异的烧结性能,都能够在无烧结助剂情况下在1600℃的较低温度下烧结致密。在烧结过程中,由于燃烧合成AlN粉自身的高化学活性和SPS产生的等离子体活化作用,使得AlN粉以自身的分解-再结晶-凝聚机制进行致密化,导致晶界强度很高,断裂时以穿晶断裂为主;而在市售AlN粉末烧结过程中以表面扩散机制致密化,在晶界处形成了AlON相,降低了晶界强度,因此以沿晶断裂为主。AlN原料的氧含量对热导率的影响很大。由于燃烧合成AlN粉体的氧含量较碳热还原法制备的市售AlN粉体略高,导致其烧结试样热导率略低。     

合成和烧结工艺对PZT95/5陶瓷致密化影响的研究

以Pb3O4、ZrO2和TiO2为原料，Nb2O5为掺杂剂，利用固相法制备钙钛矿型PZT95／5陶瓷。采用正交实验优化合成和烧结工艺．综合分析了合成温度、合成时间、烧结温度、烧结保温时间、升温速率和烧结气氛对陶瓷体致密化影响的规律性变化。结果表明：其中合成温度和烧结温度是影响陶瓷致密化的重要因素。     

放电等离子烧结工艺合成Ti3SiC2的研究

以元素单质粉为原料，当原料配比为n(Ti):n(Si):n(Al):n(C)=3:(1.2-x):x:2，其中：x=0.05-0.2时，在1200－1250℃温度下经放电等离子烧结成功制备了高纯、致密Ti3SiC2固溶体材料。原料中掺加适量Al能改善Ti3SiC2的合成反应并提高制备材料的纯度。当x=0.2时，所合成的固溶体形貌为板状结晶，分子式近似为Ti3Si0.8Al0.2C2，晶格参数a=0.3069nm,c=1.767nm。在1250℃温度下烧结，得到平均厚度达5μm，发育完善均匀的致密多晶体材料。材料Vickers硬度为3.5-5.5GPa，具有与石墨相似的加工性能。     

水热合成钛酸铋粉体的烧结性能研究

以Ri4TbO12材料为研究对象，通过：XRD，SEM，TEM和BET表征手段，探讨了固相法和水热法制备工艺，放电等离子体烧结(spark plasma sintering，SPS)和普通烧结对Bi4Ti3O12粉体烧结性能及其陶瓷显微结构的影响。水热合成法使传统固相合成钛酸铋粉体的烧结温度从1000℃降低到900℃，而SPS进一步降低了水热合成Bi4Ti3O12粉体的烧结温度约130℃；固相合成和水热合成钛酸铋粉体普通烧结后的最高体密度分别为7．94g／cm^3(98％)和7．67g／cm。(95．6％)。固相合成钛酸铋粉体普通烧结后，显微结构均匀。晶粒大约2～3gm；水热合成粉体SPS烧结后，晶粒接近等轴状，粒径尺寸介于175～200ilm之间，分布均匀，随着烧结温度的升高，Bi4Ti3O12陶瓷的晶粒从等轴状长大变成片状，并且呈现出明显的定向排列。     

放电等离子烧结超快速合成MgAlON尖晶石的研究

本文以MgO、AlN及Al2O3为原料，研究了采用放电等离子烧结技术合成MgAlON尖晶石的机理。并成功地实现了MgAlON陶瓷的超快速制备。研究结果表明，MgAlON的合成机理为：在1200℃以前，MgO和Al2O，首先反应形成尖晶石，该尖晶石是一中间体。随着烧结温度的升高(1300℃以上)，AlN开始向中间体中固溶形成MgAlON。研究表明，采用放电等离子烧结技术，在1600℃保温5min及在1700℃保温1min的条件下即可获得致密的单相MgAlON陶瓷。     

纯B4C和掺碳B4C的烧结机制

研究了中位粒径为0．42μm的纯B4C和掺碳B4C的烧结致密化过程。根据烧结温度和保温时间对线收缩率的影响。得出了它们的烧结动力学方程;由特征指数n值对比研究了它们的烧结致密机制。纯B4C的烧结致密机制为体扩散和晶界扩散,而掺碳B4C的烧结机制主要为晶界扩散,因此,掺碳对B4C起到了活化烧结的作用,在2160℃烧结45min,掺碳B4C烧结后相对密度大于90％,掺入的碳除了固溶于B4C晶格中之外,其它均以游离石墨形式存在,不形成新相。掺碳还导致B4C晶粒尺寸大大减小。     

液相烧结氧化铝陶瓷及其烧结动力学分析

研究了CuO TiO2复相添加剂对Al2O3陶瓷烧结性能、显微结构的影响以及添加剂形成液相时Al2O3陶瓷的烧结动力学.结果显示:添加剂的加入明显地促进了Al2O3陶瓷的烧结致密度.添加剂含量对致密有明显影响,含量越高,烧结速率越快.当添加剂(CuO TiO2)为2%(质量分数),CuO/TiO2质量比为1/2时,Al2O3样品致密度最高.添加剂的存在使Al2O3晶粒发生较快生长,晶粒形貌为等轴状.通过等温烧结动力学,确定掺杂Al2O3陶瓷烧结激活能为25.2kJ/mol,表明可能是氧离子和铝离子在液相中的扩散作用控制了烧结过程.     

NaZr2P3O12粉体的制备和性能

用化学沉淀法制备了ＮａＺｒ２Ｐ３Ｏ１２粉体，探讨了工艺条件对粉末性状的影响，得到不少团聚的超细粉。研究了该粉体的烧结性，结果表明：它可以在１２００℃保温１０ｈ达到理论密度的９０％以上。