高能球磨时间对MgNb2O6陶瓷显微结构和微波介电性能的影响

采用高能球磨法制备粉体,研究了粉体球磨时间对MgNb2O6陶瓷显微结构和微波介电性能的影响,结果表明,1180℃烧结陶瓷,随球磨时间增加,平均粒径减小,气孔率降低,相对密度增大,介电常数增大;升高烧结温度到1220℃以上,不同球磨时间制备陶瓷样品相对密度达到95.8％以上,平均晶粒尺寸3.5m,εr为19.7,而Qxf值随球磨时间先增大后减小.高能球磨制备粉体能有效促进MgNb2O6陶瓷在1220℃下中温烧结,且具有优良的微波介电性能(εr=19.7,Q×f=28 744 GHz),有望成为新一代中温烧结高频微波介质基板材料.     

1500 ℃工业条件合成β-Sialon的研究

研究了在1500℃的流动氮气中用工业纯铝粉、硅粉和氧化铝粉制备不同Z值β-Sialon相材料的氮化烧结技术.氮化后最终产物为β-Sialon,其实际Z值接近配方Z值.高Z值试样残余少量Al2O3并伴生少量15R相.β-Sialon的显微形貌特征随Z值变化明显,从低Z值的纤维状向板带状或长剑状过渡,直到高Z值的棱柱状.β-Sialon的抗碱侵蚀能力在配方Z值为1.5～2.5时最佳,抗高炉渣侵蚀能力随Z值的降低而增强.     

利用电厂粉煤灰合成的β-Sialon的结构和形貌分析

以粉煤灰和石墨为原料,采用碳热还原氮化法在一定的工艺条件下合成出不同结构形式的β-Sialon材料.以XRD,SEM,EDS等手段,研究了碳含量,合成温度,保温时间等工艺参数对合成产物中β-Sialon中z值的影响,并分析了β-Sialon的形成过程.研究结果表明,当试样中碳过量50％,在1420℃下保温4h以上,β-Sialon相均以Si4Al2O2N6(z=2)和Si3Al3O3N5(z=3)共同存在,保温时间的延长导致了Si4Al2O2N6的相对含量增加,Si3Al3O3N5有所减少;当试样中碳过量10％,并在1420℃保温6h时,合成样品中 β-Sialon相的主要存在形式为Si5AlON7(z=1);当碳过量50％,在1400℃和1450℃下保温6h时,以上三种z值的β-Sialon相可共同形成.β-Sialon的微观形貌以杆状晶须为主,其在反应初期主要为串珠状晶须,随着氮化反应的进行,β-Sialon杆状晶须逐渐形成,其主要相组成为Si4Al2O2N6和Si3 Al3O3N5.     

高能球磨对YAG陶瓷制备的影响(英文)

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.     

微波烧结制备碳化硅粉体的研究

以乙炔炭黑和硅粉为原料,采用微波烧结技术合成制备了粒度不同的碳化硅粉体.研究了反应温度和保温时间对碳化硅粉体产率和粒度的影响.结果表明:在900℃反应30 min,所得产物的主要物相为β-SiC和仍残余少量金属Si.随着反应温度的升高,产物中SiC的含量不断增加,残余金属Si的含量则明显下降.当反应温度升高至1100℃以上时,则得到单相的β-SiC.在1200℃下反应5min,产物中主要物相为SiC,存在着少量未反应的金属Si,当反应时间延长到15 min时,即得到单相的β-SiC.     

复合还原剂合成β-Sialon材料的研究

选用低品位的铝土矿(Al2O3含量为68wt％)利用复合还原剂碳/硅、碳/铝、铝/硅还原氮化合成β-Sialon.计算试样烧成后的质量变化率,利用检测仪器XRD、SEM、EDS,化学分析法,研究了三种复合还原剂还原氮化低品位铝土矿合成β-Sialon的反应过程、显微结构和相对含量.结果表明:利用三种复合还原剂还原氮化合成β-Sialon材料的机理、生成β-Sialon的相对含量、结晶形貌、生产成本均不同;反应基本结束的温度均为1500℃,生成z值为3左右β-Sialon;工业生产中利用碳/硅复合还原氮化低品位铝土矿合成β-Sialon材料较理想.     

β''''-Sialon合成研究进展

介绍了β’-Sialon合成、烧结工艺及机理研究的新进展。以粘土矿物有机插层复合物为原料,原位碳化、碳热还原、氮化反应工艺制备β’-Sialon,可以降低反应温度和制备成本,提高产物的烧结性能。不但可以扩大β’-Sialon应用领域,也为粘土矿物在高技术领域的应用打开新的途径。     

β′-Sialon合成研究进展

介绍了β′-Sialon合成、烧结工艺及机理研究的新进展.以粘土矿物有机插层复合物为原料,原位碳化、碳热还原、氮化反应工艺制备β′-Sialon,可以降低反应温度和制备成本,提高产物的烧结性能.不但可以扩大β′-Sialon应用领域,也为粘土矿物在高技术领域的应用打开新的途径.     

Y_2O_3对高温氮化反应制备Mg-α-Sialon陶瓷的影响

在烧结镁砂中加入金属Al粉,单质Si粉和α-Al_2O_3微粉,以Y_2O_3为助烧结剂,经1550℃高温氮化反应可以合成Mg-α-Sialon相。研究了Y_2O_3加入量不同对Mg-α-sialon陶瓷的矿物组成及微观形貌的影响,借助于XRD分析试样中的晶相组成和晶胞参数,采用SEM及EDS对试样断口的微观形貌进行分析与观察。结果表明:随着Y_2O_3含量的提高,Mg-α-Sialon相晶格常数、晶胞体积不断增大。固溶体YAG的形成降低了Mg-α-Sialon的合成温度,促进了氮化反应的进行。当加入5%的Y_2O_3时,Mg-α-Sialon相的晶胞体积达到了最大值0.333430 nm~3,形成了较为完整的棱柱状和板状的晶体结构,试样的氮化率达到了15.12%。     

塑性聚合物方法制备PZT基压电纤维

采用塑性聚合物方法制备了不同成分的PZT基压电纤维.系统地研究了球磨时间、泥料配方及烧结工艺对压电纤维制备的影响,确定了粉体的最佳球磨时间、泥料的配方和烧结温度与时间,获得了高可塑性、高强度的PZT基压电纤维.     

Gd2O3对O'-Sialon/Si3N4复相陶瓷结构与性能的影响

以α-Si_3N_4粉和黑刚玉为原料、Gd_2O_3为烧结助剂,采用无压烧结工艺制备了O’-Sialon/Si_3N_4复相陶瓷材料,研究了Gd_2O_3添加量和烧结温度对样品性能、相组成和显微结构的影响,探讨了Gd_2O_3对复相陶瓷的作用机理。结果表明:复相陶瓷主晶相为α-Si_3N_4、β-Si_3N_4和O’-Sialon,添加Gd_2O_3一方面可在高温烧结过程中形成液相,促进α-Si_3N_4的"溶解–析出"过程,有利于α-Si_3N_4向β-Si_3N_4的晶型转变以及β-Si_3N_4晶粒的生长;另一方面可促进α-Si_3N_4与Al_2O_3和Si O_2的固溶反应,生成O’-Sialon相,使样品中O’-Sialon含量增加。当Gd_2O_3添加量为6%(质量分数)时,经1 600℃烧结的样品SN-G6性能最佳:气孔率为23.29%;体积密度为2.31 g·cm~(–3);抗折强度达到105.57 MPa。     

添加TiO_2对反应烧结制备SiAlON的影响

为探讨TiO_2作为助烧结剂制备β-SiAlON的可行性,以粒度均为0.074 mm的金属Al粉、单质Si粉、α-Al_2O_3粉为主要原料,以无水乙醇为介质球磨12 h后,将经60℃干燥12 h后的粉料以乙二醇和酚醛树脂为结合剂混合均匀成型,在管式氮化炉中分别经1 350、1 400、1 450、1 500和1 550℃保温3 h高温氮化制备β-SiAlON陶瓷,研究了烧成温度和添加TiO_2对β-SiAlON陶瓷烧结性能的影响。借助XRD分析试样中晶相组成和晶胞参数,采用SEM及EDS对试样的微观形貌进行分析与观察。结果表明:高温氮化制备β-SiAlON的过程中,添加4%(w)的TiO_2可以降低氮化烧结温度,增加β-SiAlON的生成量;TiO_2的加入在较低温阶段可以促进Al_2O_3在Si_3N_4中的固溶,高温阶段则形成液相有利于β-SiAlON的致密化烧结。     

以粘土合成β′-Sialon粉料研究

以高岭土、叶腊石等为原料,利用碳热还原—氮化法合成β′-Sialon粉料。研究了配方、合成温度、保温时间和氮气流量等对合成的影响,对合成粉料进行了XRD、SEM含氮量等检测。提供出实验室批量制备β°-Sialon粉料的工艺条件。     

β-SiAlON及β-SiAlON-SiC复合材料合成的研究

首先对β-SiAlON及其复合材料的合成试验进行了热力学分析,在不同温度、不同z值条件下采用还原氮化法制备了β-SiAlON以及β-SiAlON-SiC复合材料;XRD和SEM分析表明,不管是以Si、Al、Al2O3还是以Si、Al2O3为原料,在氮气气氛下用Si3N4埋粉,在常温常压下都可以合成较纯的βSiAlON。通过改变z值和控制烧结温度等试验发现,当z=0.6、T=1723K时能合成较纯的β-SiAlON,但随着z值的增加,会有少量的O’SiAlON杂质相生成;通过SEM分析表明,在一定温度下,控制适宜的工艺条件,随着z值的增加,β-SiAlON晶粒间开始析出部分晶须,并逐渐转变为明显交织的棒状结构,从而提高材料的断裂韧性。     

添加剂对Si粉直接氮化工艺中α-Si3 N4含量的影响

通常情况下,Si粉直接氮化法和自蔓延法所制得Si3N4粉体主要以β-Si3N4为主,而为了使Si3N4陶瓷有更好的烧结性能,需要得到高α相含量的Si3N4粉.本研究以Si粉直接氮化法为基础,通过添加NH4Cl、FeCl3来制备高α相含量的Si3N4粉.经XRD和SEM检测分析发现,添加适量NH4Cl、FeCl3可大幅提高Si3N4粉体中α-Si3N4的含量,最高可达88.3%,但FeCl3的含量过高时,则可显著降低α-Si3N4的含量.研究还发现添加NH4Cl、FeCl3还可降低Si粉发生氮化反应的起始温度.     

赛隆结合刚玉制品的制备实验分析

本实验对赛隆(Sialon)结合刚玉的制备工艺及性能进行了研究。通过采用烧结助剂,使赛隆(Sialon)结合刚玉材料可在1450℃的温度下氮化烧结,烧结体的密度可达3.18g/cm3,耐压强度大于200Mpa,常温至1600℃的热膨胀系数为6×101-6/K..XRD分析表明:制品的主要晶相为刚玉和β-Sialon,另外还有少量的O-Sialon和β-Si3N4.SEM结果显示,刚玉颗粒与基质中的β-Sialon之间结合牢固。     

碳热还原氮化法合成AlON粉体的表征及透明陶瓷的制备

以γ-Al_2O_3和炭黑为原料,通过碳热还原氮化法合成AlON粉体,经球磨后得到了亚微米级AlON粉体,无压烧结制备了透明AlON陶瓷,利用SEM、XRD、FTIR、电子能量损失谱(EELS)和氧氮分析仪对粉体进行了分析表征。结果表明:合成的AlON粉体经1 h球磨后得到了平均粒度为0.65μm,比表面积为12.6 m~2/g的AlON粉体,粉体中Al含量与Al_5O_6N相的接近,氧含量稍微偏高,氮含量偏低。该粉体添加0.08wt%Y_2O_3+0.02wt%La_2O_3为烧结助剂,在1875℃无压烧结24 h制备了光学直线透过率为71.5%@900 nm的透明AlON陶瓷(1 mm厚)。     

溶胶-凝胶还原氮化合成β-sialon微粉的研究

以异丙醇铝、氧化硅细粉、活性碳粉等作为起始原料,通过溶胶-凝胶、还原氮化工艺制备了β-sialon微细粉。研究了添加剂、氮化温度等工艺条件对合成β-sialon粉体的影响。结果表明,添加剂MgO、Y2O3、Fe2O3可以促进β-sialon的合成,其中MgO的促进作用最明显;1450～1500℃是比较合适的氮化温度;合成的β-sialon粉体的粒径在1μm左右,纯度为90%,Z值为2.9。     

制备工艺参数对抗菌胶衣树脂抗菌性能的影响

本文以硅溶胶为载体,通过负载金属银离子、TiO2、ZnO以及A l2(S iO3)3于硅溶胶中,制备了复合无机抗菌剂,并将其加入到胶衣树脂中制备了抗菌胶衣树脂。主要研究了抗菌剂的制备参数、含量及种类和抗菌胶衣树脂的制备参数对胶衣树脂抗菌性能的影响。实验结果表明,随着烧结温度的升高,抗菌胶衣树脂的抗菌率呈现先升高后降低的趋势,烧结温度为1000℃时抗菌胶衣树脂的抗菌率最高;随着球磨时间的延长,抗菌胶衣树脂的抗菌率呈上升趋势,球磨时间大于6h时抗菌率增加的幅度减小;随着苯乙烯含量的增加,其抗菌率也逐渐增加,苯乙烯含量为10m l时抗菌率达94%;随搅拌时间的延长,抗菌胶衣树脂的抗菌率也有所增加,搅拌时间为1h时抗菌率为94%。     

真空热压烧结制备高性能B4C/Al复合材料

B4C/Al复合材料因其优异的性能,受到了人们广泛关注.以Al粉和B4C粉体为原料,采用真空热压烧结法,在高于Al熔点温度时,制备出了碳化硼含量10wt%的铝基复合材料.研究结果表明:烧结温度为700 ℃,烧结压力为30 MPa,保温时间为45 min时,获得的B4C/Al复合材料力学性能最佳,其相对密度为98.2%,硬度为2.53 GPa,抗弯强度为350 MPa.球磨混料使Al颗粒表面生成少量Al2O3,在烧结过程中,Al2O3与B2O3发生固-液反应形成共融物,改善了B4C/Al之间的界面结合强度,从而获得力学性能优异的B4C/Al复合材料.