TiB2陶瓷活化烧结及制备技术

TiB2材料具有高熔点、高硬度、耐磨、耐腐蚀、抗氧化以及导电性好和导热性好等优点，是一种具有广泛应用前景的新型陶瓷材料。但是其极强的共价键晶体结构和较低的自扩散系数，使得其很难获得致密的陶瓷材料。主要从添加助烧剂和烧结技术两方而介绍了TiB2陶瓷活化烧结方法的研究进展，并分析了该技术促进材料烧结致密化的机制，同时介绍了热压烧结和放电等离子（SPS）烧结技术。     

微波烧结陶瓷的研究进展

微波烧结法是目前制备高性能陶瓷材料的一种理想方法.本文介绍了微波烧结的基本原理、特点以及微波烧结设备的基本构造和发展状况;全面综述了微波烧结法在各种高性能陶瓷材料制备过程中的应用进展,列举了运用微波烧结法制备的各种高性能陶瓷实例,阐述了微波烧结技术的现有问题,并展望了陶瓷材料微波烧结的发展方向.     

微波烧结技术在超硬材料制品中的应用探讨

介绍了微波烧结技术的原理及特点,简要概括了目前制备特种陶瓷的研究现状,并对微波烧结陶瓷材料、硬质合金(WC-Co)、微波烧结金刚石烧结体等问题进行了分析讨论,初步探讨了微波烧结技术在超硬材料制品中广泛应用的可能性。     

放电等离子烧结钛酸锶钡陶瓷的显微结构和介电性能

采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)技术制备了致密的钛酸锶钡(BSTO)陶瓷材料,分析了其致密化过程和烧结陶瓷试样的微观结构,测试了烧结体的介电和铁电性能.结果表明,SPS烧结技术不仅是一种有效的低温快烧技术,而且获得的BSTO烧结体具有独特的微观结构特征和优异的介电性能.     

放电等离子烧结技术进展

放电等离子烧结(SPS)是具有升温速度快、烧结时间短、所制得的材料致密度高、外加压力和烧结气氛可控等特点的一种材料制备的新技术。综述了SPS技术在国内外的发展状况,介绍SPS技术的基本原理与装置,探讨了SPS技术在贵金属领域的应用和存在的问题。     

α-Si3N4陶瓷的液相烧结及其介电性能

以MgO、Al2O3和SiO2作为烧结助剂，采用放电等离子烧结（SPS）方法制备密度可控的α-si3N4陶瓷材料。讨论了SPS方法制备α-Si3N4陶瓷材料的烧结行为和烧结机理，以及烧结助剂添加量和烧结温度等影响因素与材料密度的关系。结果表明：当烧结温度为1400-1500℃，烧结助剂添加量为9％～28．5％（质量分数，下同）时，可以制备出密度可控，且密度变化范围为2．48～3．09g／cm^3的α-Si3N4陶瓷材料，试样的主相为α-Si3N4，烧结机理为SPS低温液相烧结，材料在频率为1MHz时的介电常数为5～7．5，与密度关系密切。     

陶瓷材料的微波烧结及研究进展

本文阐述了微波烧结的基本原理,介质与微波的耦合作用以及陶瓷材料的微波烧结特性和优点.对微波烧结陶瓷材料的研究现状和方向进行了总结.     

高能球磨结合放电等离子体烧结制备纳米晶不锈钢材料

以316不锈钢粉为原料,采用高能球磨方法制备了316不锈钢纳米晶粉末,研究了放电等离子烧结(SPS)纳米不锈钢粉末的过程特点,以及SPS制备工艺参数对材料结构和性能的影响规律。研究结果表明,采用SPS技术可以实现纳米不锈钢粉末的快速烧结,在1050℃保温5 min的烧结条件下试样致密度达到98%以上,材料的抗弯强度为1427 MPa,弹性模量为126 MPa,硬度为68.5 HRA。透射电镜结果表明SPS烧结后,材料晶粒没有过度生长,晶粒尺度约为200 nm,获得了纳米晶粒的不锈钢材料。     

SPS制备致密碳化硼陶瓷的结构及性能

以富硼碳化硼粉体为原料,采用放电等离子烧结(SPS)制备致密碳化硼陶瓷体,研究了SPS工艺对碳化硼陶瓷结构和性能的影响.结果表明,SPS烧结工艺可以低温快速烧结得到致密度达到99.7%的碳化硼陶瓷体,烧结温度和烧结时间对碳化硼的致密度和晶粒尺寸都有影响.烧结过程中样品晶粒表面产生玻璃相,玻璃相的存在使碳化硼断裂机制由穿晶断裂过渡为沿晶断裂,有助于提高材料断裂强度和断裂韧性.SPS制备的致密碳化硅陶瓷材料具有良好的力学性能,其中致密度达到99.6%,抗弯强度达到550.1 MPa,硬度39.52 GPa.     

陶瓷材料微波烧结研究进展与工业应用现状

本文主要介绍了微波烧结原理、烧结设备和微波技术在陶瓷粉末合成、硬质合金、金属陶瓷、功能陶瓷材料烧结及涂层制备方面的应用;微波烧结新技术在溶胶凝胶、自蔓延高温合成、水热法、电热法、涂层溶解、陶瓷材料干燥、连接等领域的最新发展。微波烧结具有加热速度快、烧结坯体温度分布均匀;活化烧结、烧结时间短、抑制晶粒长大、组织结构可控、高效节能等优点。探讨微波烧结产业化的现状和存在的问题,烧结材料介质特性数据缺乏和设备的缺乏、昂贵,是阻碍微波烧结技术发展产业化最主要的两大障碍。对解决微波烧结工业化的难题阐述了观点,微波场的优化设计、陶瓷材料的介电性能的数据库建设及理论发展、微波设备和烧结工艺的联合开发等是目前微波技术研究主要的努力方向。     

制备方法对AlN-Mo复合陶瓷性能的影响

以氮化铝粉、钼粉为原料,放电等离子烧结(SPS)技术制备了AIN-18%Mo复合陶瓷.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、介电频谱(Dielectric Frequency Spectrum)分析,研究了混料均匀性、渗碳、烧结温度对复合陶瓷致密性、导电性能及介电性能的影响.结果表明,采用特殊混料工艺,制备出Mo均匀弥散分布的复合陶瓷.1700℃、30 MPa烧结复合陶瓷,距离样品表面3 mm以下无杂质相.1450℃烧结复合陶瓷,Mo颗粒呈长条状,电阻率为6.96×102Ω·cm,表现为导体特性;1500℃烧结时样品的电阻率迅速增大为1.81×107 Ω·cm,呈现绝缘体特性:此后随着烧结温度的逐渐增加,样品的电阻率趋于平缓,介电常数、损耗逐渐降低,并从复合材料的显微结构及介电理论对以上结果给予解释.     

钛酸铋钠基压电材料制备技术研究进展

钛酸铋钠(BNT)基压电材料因具有较好的电学性能以及高居里温度等优点,成为了压电材料领域的研究热点之一。如何制备出性能优异的钛酸铋钠基压电材料,是满足各个领域应用要求的重要环节。重点综述了近年来钛酸铋钠基压电材料制备技术的研究进展,从固相烧结、放电等离子烧结以及微波烧结等角度对其烧结技术进行论述;从溶胶-凝胶、脉冲激光沉积和射频磁控溅射等角度对其薄膜制备技术进行综述;对热喷涂制备压电涂层的机理和工艺进行总结。结果表明,烧结温度是影响块体材料结构和性能的关键因素,其中放电等离子烧结与微波烧结相较于传统的固相烧结能够有效控制材料的烧结温度;在钛酸铋钠薄膜的制备中对沉积温度、氧气压力以及退火温度的控制可以有效提高薄膜电学性能;热喷涂制备的钛酸铋钠涂层通过热处理工艺能够改善涂层的电学性能,并且热喷涂能够在复杂零件表面实现压电涂层的可控制备,其中钛酸铋钠压电陶瓷薄膜和涂层的制备扩展了其应用范围。最后,展望了压电陶瓷材料技术的未来发展趋势,为压电材料制备技术的研究提供了一定的参考。     

Comparison of ZrB2-SiC ceramics with Yb2O3 additive prepared by hot pressing and spark plasma sintering

This work compared phase composition, microstructures and mechanical properties of ZrB₂—20 vol.% SiC—5 vol.%Yb₂O₃ prepared by hot pressing (HP) and spark plasma sintering (SPS) in vacuum. Despite the same raw material composition, the two densification techniques led to the appearance of different secondary phases. The HP ceramics had coarsened microstructure, predominantly intergranular fracture characteristic and high fracture toughness. The SPS ceramics exhibited refined microstructure, transgranular fracture model and high bending strength.     

Recent development in reactive synthesis of nanostructured bulk materials by spark plasma sintering

As a relatively novel sintering technique, spark plasma sintering (SPS) has been used extensively over the past decade to prepare a wide variety of materials, e.g., ceramics, composites, cermets, metals and alloys. Many applications of the SPS technique are the fabrication of nanostructured materials using nanosize powdered precursors as starting materials. This article provides a review of research activities that concentrate on the development of the SPS reaction sintering (SPS-RS) to produce dense nanostructured materials, which indicate that it is possible to synthesize and compact dense bulk materials with controlled sub-micron or even nanoscale grain sizes by the use of the SPS technique.     

Microstructure and thermoelectric properties of β-FeSi2 ceramics fabricated by hot-pressing and spark plasma sintering

The microstructure and thermoelectric properties of β-FeSi₂ ceramics by hot pressing (HP) and spark plasma sintering (SPS) are investigated. With increasing hot-pressing temperature, the density, electronic conductivity and thermal conductivity of the samples increase significantly, the thermoelectric figure of merit is improved slightly. The microstructure study indicates that the sizes of the β-FeSi₂ and ?-FeSi phases in the sample sintered by the SPS process are smaller than that by the HP process. The SPS sample shows excellent thermoelectric performance due to the low thermal conductivity.     

氮化铝陶瓷研究和发展

从氮化铝陶瓷的制备工艺，即粉末的合成、成形、烧结3个方面详细介绍了氮化铝陶瓷的研究状况，指出低成本的粉末制备工艺和氮化铝陶瓷的复合形状成形技术是目前很有价值的氮化铝陶瓷的研究方向。     

金矿尾砂微晶玻璃的制备

对以金矿尾砂为主要原料制造微晶玻璃进行了研究,根据微晶玻璃的基础组成,选择MgO-Al2O3-SiO2系统为配方依据,从最低共熔点、晶相组成和晶格匹配确定玻璃主成分并优选晶核剂;利用DTA,XRD,SEM等测试手段,研究组成及晶化工艺对析晶性能和物化行为的影响,结果表明：在金矿尾矿中添加适量的镁、铝质材料和网络结构调整氧化物,可获得主晶相为堇青石和尖晶石及顽火辉石固溶体的性能良好的微晶玻璃。     

放电等离子烧结ZrB_2-YAG-Al_2O_3复相陶瓷的氧化性能

通过共沉淀法获得包覆式Al2O3-Y2O3/ZrB2复合粉体并对其进行放电等离子烧结来提高ZrB2陶瓷的烧结致密度和高温抗氧化能力。研究表明:通过引入YAG-Al2O3制备的陶瓷和纯ZrB2陶瓷相比,在相同氧化条件下得到的氧化层厚度有所变薄,说明通过引入YAG-Al2O3可以改善ZrB2陶瓷的抗氧化性能。在相同氧化条件下,引入Al2O3越多的陶瓷氧化层厚度越小。     

放电等离子烧结制备氧化锆陶瓷及其力学性能

以日本Tosoh纳米氧化锆粉体为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术及无压烧结技术制备了氧化锆纳米陶瓷。运用TEM﹑SEM﹑XRD等对粉体和块体进行分析,比较无压烧结及不同SPS烧结温度的样品显微结构及力学性能。结果表明:在试验范围内SPS烧结样品力学性能随烧结温度升高而升高,抗弯曲强度在1500℃时达到1483MPa,可切削性低于无压烧结组。利用放电等离子烧结技术可以明显提高ZrO2的力学性能,但并不能改善其可切削性能。