低温自反应淬熄法制备微纳米钡铁氧体空心复相陶瓷微珠吸波剂

以Fe(NO3)3-Ba(NO3)2-CO(NH2)2-酚醛树脂-硅烷偶联剂KH550为反应体系,采用低温自反应淬熄法结合热处理工艺,制备了微/纳米钡铁氧体空心复相陶瓷微珠。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、热分析及高速摄影技术测定了热处理前后微纳米钡铁氧体空心复相陶瓷微珠的形貌、结构及组成,并研究了其形成机理。结果表明:热处理前空心复相陶瓷微珠粒径为0.59至27.1μm,主要为非晶态;热处理后复相陶瓷微珠由六角晶型的Ba3Fe32O51、BaFe12O19和Ba5Fe14O26组成,且表现出片晶与固溶体相互交叉的现象。特殊的试验条件使得团聚粉粒子在火焰场中飞行过程中在受热蓄能阶段、热释放阶段、后燃烧阶段与快速凝固阶段都具有不同的反应机理,从而使得尺寸细化,具有较微米级微珠不同的本征参数。     

淬熄距离对自反应淬熄法制备Al-Cr2O3系空心陶瓷微珠的影响

以Al-Cr2O3为主反应体系,采用自反应淬熄法,研究了120 mm、170 mm、220 mm、400 mm不同淬熄距离对制备空心陶瓷微珠的影响。采用SEM、XRD、EDS、水淬熄等方法对淬熄产物表征与分析。实验结果表明:120 mm距离下喷射,淬熄产物较原始团聚粉变化不大;170 mm下喷射,团聚粉粒径相对减小并有熔融现象,出现球形颗粒;220 mm下喷射,规则球形颗粒明显增加但仍有一部分不规则状团聚颗粒,400 mm下喷射,淬熄产物基本由球形或类球形颗粒组成,粒径分布较均匀且内部为空心结构。不同淬熄距离下完成自蔓延反应的程度与反应产生的气体是影响空心复相陶瓷微珠形成的根本原因。     

空心微珠的制备及其电磁性能的研究进展

空心微珠是20世纪70年代发展起来的一种新型材料,综合性能优异,应用前景广阔.本文较详细的介绍了几种具有代表性的传统空心微珠(粉煤灰空心微珠、空心玻璃微珠、空心碳微珠)的制备方法、性能特点与实际研究应用现状;此外,本文还特别介绍了一种基于自蔓延高温合成技术制备新型空心陶瓷微珠的新方法,并对其制备出的空心陶瓷微珠的吸波性能做了简要阐述;最后对三种传统空心微珠的在研究中存在的问题以及今后的发展方向提出了建议.     

微/纳米锂锌铁氧体-锌铁氧体空心复相陶瓷微珠的低温自反应淬熄法制备及其电磁损耗性

以Li(NO3)-Zn(NO3)2-Fe(NO3)3-CO(NH2)2-酚醛树脂-KH550为反应配系,采用低温自反应淬熄法,制备了微/纳米锂锌铁氧体-锌铁氧体空心复相陶瓷微珠。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜、综合热分析、高速摄影技术与矢量网络分析仪分别测定了空心复相陶瓷微珠的本征参数与电磁参数,并研究了其形成机理。结果表明:制备的空心复相陶瓷微珠粒径处于几十纳米至5μm之间,成分由尖晶石型的ZnFe2O4和Fe3O4、四方或立方晶系的Fe2O3、菱面体LiFeO2与立方晶系的Li0.5ZnFe2O45种物相组成,表面形貌呈现出纳米等轴晶、多种形貌的纳米析出晶与非晶形态,其中多种形貌的纳米析出晶与非晶组成共晶结构。制备的空心复相陶瓷微珠在低频段具有良好的磁损耗性。"自身细化"、"自身爆裂"、"碰撞"与"边缘效应"是微/纳米锂锌铁氧体-锌铁氧体空心复相陶瓷微珠形成的主要机理。宽的尺寸分布、表面组织结构多样化以及多种成分构成的复相结构是具有良好的电磁损耗性的原因。     

热处理温度对炭纤维结构和性能的影响

在不同温度下对3K聚丙烯腈基炭纤维进行了高温处理，研究了热处理温度对炭纤维结构和性能的影响。试验结果表明，随着热处理温度的提高，炭纤维线密度下降，微晶层间距缩小，碳含量、微晶尺寸和拉伸模量得以提高。高温处理导致炭纤维拉伸强度发生较大损失，在本次试验中，在不同的热处理温度下，纤维强度下降的程度不同。     

热处理温度对PBO纤维性能的影响

PBO纤维因其具有高强度、高模量、高耐热性以及高化学稳定性等性能而被公认为目前综合性能最好的有机纤维。对自制的初生PBO纤维分别在500℃、550℃、600℃、650℃和700℃进行高温热处理,并对处理后纤维的力学性能、耐热性能、表面形貌以及界面性能进行测试。结果表明,500℃下热处理后PBO纤维拉伸强度最大为4.72GPa,随着热处理温度升高,纤维的力学性能下降;600℃下热处理后PBO纤维的初始分解温度最高为641.3℃;随着热处理温度的提高,PBO纤维的表面粗糙度在增加,同时其界面剪切强度(IFSS)也随着温度的升高而增大。     

烧结温度对BN-ZrB_2-ZrO_2复相陶瓷结构与性能的影响

以h-BN为基体材料,ZrO2、AlN、B2O3和Si等为改性剂,采用反应热压烧结工艺制备BN-ZrB2-ZrO2复相陶瓷,研究了烧结温度对BN基复相陶瓷物相组成、致密化、微观结构及力学性能的影响。结果表明:提高烧结温度可促进ZrB2相的形成,烧结后的复合陶瓷中出现SiAlON相;随烧结温度升高,样品相对密度、抗弯强度和断裂韧性都呈现先升高后降低趋势,烧结温度为1 900℃时材料的相对密度、抗弯强度和断裂韧性最高,分别为95.2%、226.0MPa和3.4MPa·m1/2。ZrB2相的存在显著提高了BN基复相陶瓷的力学性能。与热压烧结纯BN陶瓷相比,BN-ZrB2-ZrO2复相陶瓷的抗弯强度提高了183%,且该复相陶瓷主要以沿晶断裂为主,高温下烧结的样品中出现晶粒拔出现象,并伴随有少量穿晶断裂。     

浸渍及热处理对常压烧结AlN/h-BN复相陶瓷微观结构及性能的影响

采用常压烧结方法在1 700℃保温2 h制备出AlN/20%(体积分数)h-BN复相陶瓷,对烧结后的样品分别采用A10铝溶胶和硅溶胶/酚醛树脂进行浸渍处理,随后在1 450℃氮气气氛下热处理2 h。对比研究了浸渍及热处理前后复相陶瓷的致密度、抗弯强度、Vickers硬度、微观结构和物相组成,并分析了复相陶瓷的强化机理。结果表明:A10铝溶胶浸渍处理后样品的抗弯强度和Vickers硬度略有提高;经过硅溶胶/酚醛树脂处理的样品抗弯强度和Vickers硬度大幅提高,抗弯强度和Vickers硬度分别从81.5MPa和1.99 GPa提高到130.1 MPa和3.58GPa;硅溶胶/酚醛树脂处理后的样品在孔隙界面处生成的碳化硅及氮氧化铝是样品抗弯强度和Vickers硬度显著提高的主要原因。     

直流反应磁控溅射制备TiO2薄膜过程中热处理温度对薄膜性能的影响

采用直流反应磁控溅射法在玻璃基片上制备了TiO2薄膜，靶材为纯度99．9％的钛肥，溅射时基片不加热。XRD结果显示，所得TiO2薄膜的晶型为锐钛矿相；SEM结果显示，随着热处理温度的增加TiO2薄膜晶粒尺寸增大；光催化性能显示，经过500℃热处理1小时后的TiO2薄膜具有较好的光催化效率。     

热处理温度对MoO_3薄膜的结构及光致变色性能的影响

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法制备MoO3光致变色薄膜。用色差计表征了材料的光致变色性能,并结合X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱研究了热处理温度对其微观结构及性能的影响。结果表明:制备的产物为斜方相MoO3;随热处理温度的升高,MoO3薄膜光致变色性能先增后减。当温度为500℃时,薄膜的结晶度最大,颗粒粒径最小,比表面积较大;色差值最大为1.2330。在该温度下激发波长向长波长移动,薄膜的吸收光波区域变宽,从而使MoO3薄膜的光致变色性能提高。     

MgO-CeO2二元系复相陶瓷的微波介电性能研究

采用传统固相法制备了xMgO-yCeO2[摩尔百分比(mol％):x:y=1:1、1:2和2:1]二元系微波介质陶瓷,并研究了该体系的相组成、烧结性能和微波介电性能之间的影响关系.X射线衍射(XRD)结果表明,当烧结温度为1520～1680℃时,所研究组分范围内MgO-CeO2二元系并未形成固溶体,均为MgO与CeO2两相共存态;电子扫描显微镜带能谱仪(SEM-EDS)分析结果也进一步证实了这一现象的正确性.这说明,在MgO-CeO2二元体系内,各组分反应的吉布斯标准自由能较高.此外,由矢量网络分析仪测试所得的微波介电性能可知,随着烧结温度的增加,MgO-CeO2、2MgO-CeO2和MgO-2CeO2复相陶瓷的εr受温度的影响程度较小,而Q×f值(f=6.6～7.7 GHz)则呈先增后减趋势;其中,在1600℃烧结4 h时,该系列样品的τf值均处于(-59～-62)×10-6/℃范围内.此外,以上分析结果也为MgO-CeO2二元系相图的成分裁剪范围和构建提供了一定的实验依据.     

温度对微波器件镀层结构的影响

现代移动通信所使用的微波器件,基于微波的传导特性而对器件的表面特性有很高的要求,如表面光亮度和表面金属组织结构。通常都是采用电镀来获得这种表面结构,致密细小的结晶有利于微波的传导。微观观测表明,温度对镀层的结晶大小有明显影响。例如镀银,只有当温度在30℃以下时,才能获得细致的镀层。这也是微波器件镀银工艺需要采用低温控制系统的原因。     

Effect of Heat on Hollow Multiphase Ceramic Microspheres Prepared by Self‐Reactive Quenching Technology

The self‐reactive quenching technology, which combines flame thermal spraying technology, self‐propagating high‐temperature synthesis (SHS), and rapid solidification, is a new method for preparation of hollow microspheres. Based on this, the effect of heat released by different exothermic systems on preparation of hollow ceramic microspheres was studied. The results show that for low‐exothermic system Si‐Sucrose‐NH₄Cl, the self‐propagating reactions cannot occur, and the quenching products are Si microspheres with porous structure. For the moderate exothermic system Al–SiO₂‐Sucrose, the quenching products consist of some grains, which are hollow spherical or nearly spherical particles and irregular powders. Formation of Al₂O₃–Si indicates possible occurrence of SHS reactions. Meanwhile, for high‐exothermic system Al–Cr₂O₃‐Sucrose‐Si‐Epoxy Resin, the quenching products consist of internal hollow spherical grains and irregular‐shaped porous particles; the phase composition mainly contains Al₂O₃, Cr₃C₂, Cr₇C₃, Cr₃Si, and mullite, showing completeness of SHS reactions. The higher the adiabatic combustion temperature of the system is, the more heat it releases is higher, and the ceramic droplets form easilier.     

微波水热温度对LiFePO4微晶的结构及电性能的影响

以草酸亚铁、氢氧化锂和磷酸二氢铵为起始原料,活性炭为还原剂和碳源,采用微波水热法,合成LiFePO4微晶。研究反应温度对LiFePO4微晶结构和充放电性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱色散谱仪表征合成产物的晶体结构、显微结构和元素组分,通过充放电测试对材料的电化学性能进行测试和分析。结果表明：在160～...     

热处理过程对Ag2O-SiO2复合薄膜光学性能的影响

利用溶胶-凝胶法在浮法玻璃上制备了Ag2O-SiO2复合薄膜,通过改变热处理温度和时间得到不同条件下的试样。利用GD751型紫外-可见分光光度计和RF-5301PC型荧光光度计研究了试样的光吸收性能和光致发光性能,并对其发光机理进行初步探讨。在nAg/nSi=0.03的浓度下,探讨热处理温度与时间对Ag2O-SiO2复合薄膜光学性能的影响。在本实验中,当热处理温度为500℃时,复合薄膜的光学性能相对较好。银颗粒的尺寸和化学状态对Ag2O-SiO2复合薄膜的发光性能影响非常大。     

二次烧结温度对牙科氧化锆陶瓷组织和力学性能的影响

研究二次烧结温度对氧化锆牙科陶瓷微观组织和力学性能的影响。方法：氧化锆亚微米粉经过干压、冷等静压成型后在1050ºC预烧结,然后将预烧结牙科氧化锆瓷块在1300ºC-1600ºC进行二次烧结。对不同二次烧结温度下材料的线收缩率、烧结密度、物相、三点抗弯强度进行测量分析,并通过扫描电镜观察试样的断面形貌。结果：结果表明随着二次烧结温度提高,氧化锆的密度、弯曲强度呈上升趋势。在1350ºC时体积密度达到6.10g/cm³,1500ºC时的机械性能最优,三点弯曲强度为852MPa,主晶相为四方相。结论：亚微米氧化锆粉体烧结活性高,力学性能优良,能够满足口腔全瓷修复材料的要求。     

放电等离子低温烧结h-BN-SiC复相陶瓷的结构与力学性能

以纳米h-BN和Si C粉为原料、B2O3为烧结助剂,利用放电等离子烧结(SPS)制备h-BN-Si C复相陶瓷,研究了烧结压力(20~50 MPa)对h-BN-Si C复相陶瓷结构与力学性能的影响。结果表明:在不同烧结压力下,h-BN-Si C复相陶瓷中h-BN晶粒的c轴倾向于平行压力方向,增大烧结压力能够提高复相陶瓷的致密化和力学性能,但较大的烧结压力(40 MPa)降低了c轴倾向于平行压力方向的取向度和断裂韧性。在40 MPa烧结压力时获得了较佳的综合性能,复相陶瓷的相对密度、抗弯强度和断裂韧性分别达到98%、289.2 MPa和3.45 MPa·m1/2,比同条件制备的纯h-BN陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别提高了约138.4%和64.3%。复相陶瓷断裂为典型的沿晶断裂模式,微裂纹及裂纹偏转提高了复相陶瓷的断裂韧性。     

微波水热温度对KNLNS粉体及陶瓷晶体结构与性能的影响

采用微波水热法制备了(K0.5005Na0.4275Li0.05)(Nb0.95Sb0.05)O3(KNLNS)无铅压电粉体,研究了不同微波水热温度条件下合成KNLNS粉体并以此粉体制备的陶瓷的晶体结构、显微形貌和介电性能.研究结果表明:当粉体合成温度为180℃时,粉体及陶瓷均不具有纯钙钛矿晶体结构,介电性能不佳;合成温度高于190℃,粉体及陶瓷均具有正交纯钙钛矿结构,粉体形貌呈立方状.合成温度高于200℃,对粉体及陶瓷的晶体结构和介电性能影响较小.