固相法烧结温度对钛酸钡陶瓷介电性能的影响

研究了固相法烧结温度对钛酸钡陶瓷介电性能的影响.采用固相法在不同温度下烧结钛酸钡陶瓷.结果表明,不同烧结温度对钛酸钡陶瓷晶体结构、微观形貌、介电常数、介电损耗、居里温度等都会产生不同的作用效果.钛酸钡陶瓷只有在最佳烧结温度附近才具有最好的结构和性能,烧结温度过低会使烧结过程不充分,引起过多的点缺陷;而过高的烧结温度也会由于过烧现象的存在而使晶粒与晶界间相互作用出现异常,两种情况都会导致钛酸钡陶瓷介电性能的劣化.     

烧结细晶氧化铝陶瓷的新方法

致密的氧化铝陶瓷可用三种方法烧结得到。从SEM照片可看出：样品比较致密,样品的相对密度大于93％．用两步法和两段法烧结得到的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸小于400nm,用常规方法烧结得到的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸约为650nm。而且,用两步法和两段法烧结时烧结温度低于常规烧结。实验结果表明：两步法和两段法烧结能得到细晶的氧化铝陶瓷。     

高压烧结纳米钛酸钡陶瓷的结构和铁电性

在压力为6GPa和温度为1000℃的条件下烧结得到了钛酸钡(BaTiO3)陶瓷,其晶体的平均尺寸约为30nm,相对密度大于96%.在-190～200℃,用Raman光谱确定晶体的结构,用介电转变峰表征晶体的铁电性.结果表明:随温度升高,在30nm BaTiO3陶瓷中,发生从三方相→正交相→四方相→三方相的连续相变;在室温,晶体的正交相和四方相共存.当频率为1kHz时,在120℃附近有1个宽的介电转变峰,介电常数为1920.铁电性分析表明:高压烧结得到的BaTiO3陶瓷的铁电性消失的临界尺寸小于30nm.     

高密度纳米钛酸钡素坯的制备和对烧结的影响

10nm钛酸钡粉在7MPa的压力下预成型后再在0．5～6GPa的压力下冷等静压。素坯的相对密度从0.5GPa的49.6%增加到6GPa时的69.2%。素坯在6GPa的压力下冷等静压后在烧结温度为1000℃,保温时间为2h的条件下常压烧结得到的钛酸钡陶瓷的晶粒尺寸约为400nm,相对密度大于99％。没有经过高压的相同的素坯在1150℃,保温时间为2h后得到的钛酸钡陶瓷的晶粒大小约为1200nm。实验结果表明：超高压成型能显著增加素坯的密度;高密度的素坯能降低陶瓷的烧结温度。     

超快速高温烧结钛酸钡压电陶瓷的制备及性能

烧结工艺直接影响陶瓷的显微结构及性能。利用超快速高温工艺制备钛酸钡压电陶瓷,并与常规烧结工艺制备的钛酸钡陶瓷进行对比。研究了超快速高温烧结电流对钛酸钡陶瓷组成、结构以及性能的影响。结果表明：超快速高温烧结可以抑制晶粒的生长,采用超快速高温烧结工艺在电流为180 A保温5 min后,钛酸钡陶瓷的室温相对介电常数为3 450、介电损耗为1.89%、压电常数为283 p C·N^–1,这些性能均与常规烧结钛酸钡性能相当,超快速高温整个烧结时间较常规工艺缩短了196倍,是一种新型高效功能陶瓷烧结方法。     

在高压下制备单相钛酸铅体陶瓷的研究

阐述了用高压法制备致密钛酸铅陶瓷的原理;用纳米二氧化钛替代了普通的二氧化钛,降低了烧结温度;对PbTiO3陶瓷粉体的合成方法进行了筛选,采用了固相合成法的PbTiO3陶瓷粉体;并对高压下烧结PbTiO3陶瓷的工艺参数进行了全方位的考察,在5~5.5GPa的高压条件下,使晶粒的连接强度得到提高;采用780℃的温度,烧结10~15min,通过手动缓慢降温,得到单相、致密、无开裂的PbTiO3体陶瓷。通过X射线衍射分析和SEM的形貌分析,对所制得的PbTiO3体陶瓷进行了密度测试,只有晶体尺寸较小时,样品才能有较高的密度,并且内应力较小,可作为位移型铁电相变体。     

锆钛酸钡（BZT）陶瓷制备及其介电性能的研究进展

锆钛酸钡(BzT)具有介电非线性强、漏电流小、介电常数高、居里温度可调、耐高压等特点,备受人们的关注.本文综述了锆钛酸钡陶瓷的制备方法及其晶粒尺寸、组成对BZT陶瓷介电性能的影响等方面的研究进展,并提出了在研究中亟待解决的问题.     

放电等离子烧结钛酸钡陶瓷的碳污染及脱碳工艺研究

为了研究放电等离子烧结钛酸钡陶瓷过程中的碳污染及脱碳工艺,以钛酸钡粉体为原料,用石墨模具,以碳纸为脱模包覆材料,在1150℃、50MPa条件下进行放电等离子烧结。用XRD对脱碳前后烧结体进行物相分析,用能谱仪对不同脱碳时间下的烧结体的碳元素的分布进行线分析,用扫描电镜观察脱碳时间对组织的影响。结果表明：石墨模具会污染钛酸钡烧结体,碳元素沿烧结体半径方向呈梯度分布；脱碳温度为800℃时,保温2小时能够完全除去烧结体内的碳污染,并得到致密、组织均匀的钛酸钡陶瓷。     

烧结温度对钛酸钡陶瓷铁电性能的影响

采用传统固相反应方法在系列烧结温度下烧结制备了钛酸钡陶瓷,并对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌和铁电性能进行了测试和分析。结果表明,钛酸钡陶瓷在1 250~1 350℃均可烧结,且无杂相。且随着烧结温度的升高,钛酸钡陶瓷样品的晶格常数和晶胞体积逐渐增大,剩余极化强度逐渐增大,矫顽场先减少而后增大。     

纳米钛酸钡薄膜的制备及介电性能

以纳米钛酸钡粉体为原料,采用电泳沉积法制备得到较薄的钛酸钡薄膜。研究了电压、沉积时间和悬浮液浓度对钛酸钡薄膜成膜效果的影响,确定了钛酸钡薄膜的最佳成膜工艺条件:乙酰丙酮-乙醇的混合溶液质量浓度为75 g/L,直流电压为50 V,电泳5 min。采用反复电泳沉积和反复烧结的方法可以有效避免薄膜烧结过程中裂纹的产生。实验还发现钛酸钡薄膜的介点常数具有与钛酸钡陶瓷类似的温度特性。     

Preparation of a Barium Titanate-Dispersed-Magnesia Nanocomposite

Ceramic nanocomposites with a perovskite-type ferroelectric dispersoid were studied, to introduce ferroelectricity into structural ceramics. Barium titanate (BaTiO3) was found to be phase compatible with magnesia (MgO) during sintering, and a MgO matrix/BaTiO3 nanocomposite was successfully fabricated by a conventional powder mixing and sintering method. The mechanical strength of the nanocomposite was not degraded, although weak BaTiO3 was incorporated into the composite. The BaTiO3 dispersoid was tetragonal or possibly orthorhombic, although the tetragonality, c/a, was decreased from the starting powder.     

硼铅锌系玻璃对细晶BaTiO3基陶瓷系统介电性能影响的研究

研究了硼铅锌系玻璃对细晶BaTiO     

埋粉烧结对BaTiO3陶瓷性能的影响

将自制的水热法BaTiO3粉体干压成形后,分别进行无埋料烧结、Al2O3粉体做埋料烧结和母体BaTiO3粉体做埋料烧结,对烧结后陶瓷体的致密度、显微结构及介电性能进行了分析.结果表明:埋粉烧结对BaTiO3陶瓷体的性能产生显著影响;BaTiO3粉体做埋料时得到的瓷体密度高、晶粒小、电性能优良.     

微波烧结钛酸钡陶瓷与常规烧结钛酸钡陶瓷界面偏析研究

采用常规９Ｘ－４－１３型马弗炉和ＴＥ１０３型单模腔微波炉烧结钛酸钡陶瓷，并用透射电镜和能谱相结合的分析方法分别对其晶界发布进行研究。     

An oscillatory pressure sintering of zirconia powder: Rapid densification with limited grain growth

A novel oscillatory pressure sintering (OPS) process is reported to prepare high‐quality ceramics. The oscillatory pressure was applied at three stages (initial, intermediate, and final) during sintering process of zirconia ceramics for the first time. The microstructure of the samples prepared by OPS develops in a more homogeneous manner, leading to a higher final density, a smaller average grain size, and a narrower distribution of grain sizes compared with the samples prepared by conventional pressureless sintering (PS) and hot‐pressing (HP) processes. Remarkably, the OPS samples was obtained at relatively lower heating temperature and less soaking time for 1300°C and 0.5 hours than the samples prepared by other two techniques at 1450°C and 1 hour. The current results suggest that OPS is an effective technique for preparing high‐quality zirconia ceramics with low heating temperature and short sintering time, thus, it obviously reduces cost.     

高含量氧化铝陶瓷的掺杂-低温液相烧结

针对常规烧结制备高含量氧化铝陶瓷均存在烧成温度高的缺点,提出了以掺杂、低温液相烧结结合的方法制备高含量氧化铝陶瓷的方法,并研究了以该方法制备的95瓷微观结构与吸水率、弯曲强度。研究结果表明,掺杂-低温液相烧结的方法可在相同烧成温度下制备出比离子掺杂、低温液相烧结更致密的95瓷,且吸水率小,弯曲强度高于相同温度下采用掺杂和低温液相烧结制备的95瓷。     

高能球磨法制备BaTiO3陶瓷

用高能球磨方法对BaO和TiO2混合粉末进行了机械力化学合成BaTiO3前驱体的试验研究,并借助于高分辨率透射电镜(HRTEM)进行了该前驱体的烧结性能研究。试验结果表明,随着球磨过程的进行,物料很快细化,随后发生晶体结构的变化。球磨30h后的X射线粉末衍射仪(XRD)图谱中发现了BaTiO3;球磨50h后,BaTiO3的特征峰相当明显。HRTEM测定结果证明,机械力化学活化的BaTiO3前驱体在1200℃下即可获得晶体发育完善、结构致密的烧结体。所得的烧结体的孔隙率达4.95%,平均孔径为50nm,体积密度达到其理论密度的95%左右,且具有较高的力学性能,抗折强度达500MPa以上。     

High‐Energy Storage Performance of (Pb0.87Ba0.1La0.02)(Zr0.68Sn0.24Ti0.08)O3 Antiferroelectric Ceramics Fabricated by the Hot‐Press Sintering Method

(Pb_0.87Ba_0.1La_0.02)(Zr_0.68Sn_0.24Ti_0.08)O₃ (PBLZST) antiferroelectric (AFE) ceramics have been prepared by hot‐press sintering method and conventional solid‐state reaction process, and the dependence of microstructure and energy storage properties of the ceramics on sintering approaches has been studied. The results reveal that not only the microstructure, but also the electrical properties of the PBLZST AFE ceramics are significantly improved by using the hot‐press sintering method. Samples resulting from the hot‐press sintering process have high breakdown strength of 180 kV/cm which results from the increase of density. Coupled with large polarization, the hot‐pressed AFE ceramics are shown to have a high recoverable energy density of 3.2 J/cm³. The recoverable energy density of the hot‐pressed PBLZST AFE ceramics is 100% greater than the conventional sintered specimens with recoverable energy density of 1.6 J/cm³.     

La~（3＋）/Fe~（3＋）共同掺杂BaTiO_3陶瓷显微结构和介电性能研究

以钛酸四丁酯、乙酸钡和乙醇为原料,分别以Fe（N O 3）3.9H 2O和La（N O 3）3.6H 2O为Fe3＋和La3＋源。按照化学配比式（Ba1-3xLa2x）（Ti1-3xFe4x）O 3（x=0.0025、0.005、0.0075、0.01）的要求设计试样组成。采用溶胶-凝胶法制备了Fe3＋/La3＋共同掺杂BaTiO 3粉体。分析讨论了工艺参数（pH、温度）对掺杂La3＋/Fe3＋BaTiO 3溶胶凝胶体系的影响。在1250～1300℃烧结（Ba1-3xLa2x）（Ti1-3xFe4x）O 3陶瓷,发现随着掺杂量的增加,相应的烧结温度随之上升。用TEM、SEM、X R D等手段对微观结构和组成进行了分析。组成为（Ba0.9925La0.005）（Ti0.9925Fe0.01）O 3时,在1260～1280℃烧结2h下,可以使得致密度较高;颗粒粒径在1μm左右,在0～80℃温度范围内1,kH z测试频率下可以获得介电系数为2800,电容变化率△C/C25℃为1%的BaTiO 3陶瓷。     

过量TiO2助烧剂对Ba0.998La0.002TiO3陶瓷晶粒生长的影响

采用电性能测定和微观结构分析等方法研究了过量TiO2助烧剂对Ba0.998La0.002TiO3陶瓷晶粒生长的影响.结果表明:对于Ba0.998La0.002TiO3陶瓷在有液相参与烧结的晶粒溶解-淀析过程中,晶粒生长的必要条件是不仅要有液相的形成,而且BaTiO3晶粒必须在液相中有一定的溶解度.由于BaTiO3晶粒在Ba6Ti17O40和Ba2TiSi2O8液相中有足够的溶解度,促进了晶粒的生长,同时旌主掺杂离子进入晶格而释放氧,形成半导性的陶瓷,而BaTiO3晶粒不能溶解于Ba2Ti2SiP2O13液相中,抑制了晶粒的生长.