Ca_2Co_2O_5氧化物热电陶瓷材料的制备研究

本文通过溶胶-凝胶法和固相合成法两种方法研究Ca_2Co_2O_5氧化物热电陶瓷材料的制备过程。湿法制备前驱体粉,以Ca(NO_3)_2·4H_2O和Co(NO3_)_2·6H_2O为原料,纯净水为溶剂,柠檬酸为络合剂。采用溶胶-凝胶法制备Ca_2Co_2O_5粉末,以Ca O和Co3O4为原料,采用固相合成法制备Ca_2Co_2O_5粉末,采用常压烧结的方法,在1000℃、950℃、900℃三种温度下进行烧结,并利用TG-DSC、XRD、SEM等手段对Ca_2Co_2O_5的热分解过程,物相组成和形貌进行表征。结果表明:干粉800℃热处理,湿法950℃烧结时,块体呈现致密的片层结构,相组成成分纯度高~([1~3])。     

常压烧结制备多孔氮化硅陶瓷研究

选用Al2O3、Y2O3、Lu2O3三种氧化物作为烧结助剂,采用凝胶注模成型和气氛保护常压烧结工艺,成功制备了具有高强度和高气孔率的多孔氮化硅陶瓷材料.本文研究了三种烧结助剂对多孔氮化硅的力学性能、介电性能和微观结构的影响,以及对氮化硅陶瓷的烧结促进作用,结果表明Y2O3具有最佳的烧结活性促进作用,其微观结构表明β-Si3N4棒状晶粒搭接结构是使多孔氮化硅陶瓷材料具有较好力学性能的重要原因.     

溶胶-凝胶法制备陶瓷材料研究进展

由于溶胶-凝胶法具有反应温度低、反应达到分子水平上的均匀、工艺简单等优点,目前应用该法制备陶瓷材料已经很普遍.本文在简述溶胶-凝胶法基本原理的基础上,对近年溶胶-凝胶法制备结构陶瓷材料和功能陶瓷材料的研究现状进行了评述,指出了溶胶-凝胶法制备陶瓷材料存在的问题以及今后的主要研究方向.     

陶瓷材料微波烧结工艺与机理研究现状

微波烧结作为一种新型材料烧结技术,在陶瓷材料制备领域受到越来越多的关注.与传统烧结技术相比,微波烧结具有快速高效、节能环保以及改善材料微观结构,提高材料性能的优点.本文介绍了传统烧结和微波烧结的特点,对比了传统烧结和微波烧结陶瓷材料的烧结工艺和力学性能;列举了运用微波烧结法制备的典型结构陶瓷的烧结工艺及其力学性能;全面综述了陶瓷材料微波烧结机理;最后提出了微波烧结在未来发展中亟待解决的问题.     

溶胶凝胶法制备BiFeO_3粉末

本文介绍了以硝酸铁和硝酸铋为原料,采用溶胶凝胶(Sol-gel)方法制备BiFeO_3粉末。并通过改变溶胶的浓度、溶剂的成分、Bi的过量百分比以及烧结温度等条件来探索制备纯相BiFeO_3粉末的最佳工艺参数。实验结果表明在溶胶浓度为0.5 mol/L,溶剂选择乙二醇甲醚,Bi含量按摩尔比过量4%,烧结温度为700℃时,可以烧出纯相的BiFeO_3粉末。     

纳米级镁铝尖晶石粉末的合成新方法

总结了关于热处理气氛对于应用溶胶-凝胶拧檬酸法合成纳米级镁铝尖晶石粉末的影响。以BET特定表面积测蹙方法、晶粒尺寸、同步热分析以及微观观察为基础,在对先驱物进行热处理时使用氩气气氛会明显的减小合成陶瓷粉末的晶粒尺寸。与空气气氛中进行的热处理相比,在柠檬酸中残留的含碳材料在阻碍颗粒烧结方面发挥了很重要的作用。在氩气气氛下进行缓慢的加热为获得尺寸为5-7nm的纳米级镁锅尖晶石粉末提供了机会。本文所述的新方法经氩气处理利用溶胶-凝胶泞檬酸法合成尺寸在20～100nm的纳米级镁锅尖晶石粉末会遇到突然加热的问题。     

粉体合成工艺对TiB_2–TiC复相陶瓷微观组织及力学性能的影响

分别以直接法和间接法碳硼热还原工艺合成的TiB_2–TiC复合粉体为原料,采用热压烧结工艺制备了共晶成分的TiB_2–44%TiC(摩尔分数)复相陶瓷,研究了粉体合成工艺和烧结温度对TiB_2–TiC复相陶瓷显微组织和力学性能的影响。结果表明:以直接法合成粉末为原料烧结的TiB_2–TiC复相陶瓷中,TiB_2晶粒多呈棒状、组织细小均匀;而以间接法合成粉末为原料制备的复相陶瓷中TiB_2晶粒多呈等轴状。随着烧结温度的升高,复相陶瓷致密度提高,晶粒长大,但力学性能变化不明显。以直接法合成复合粉末为原料,在烧结温度为2 000℃、压力为30 MPa、保温时间为1 h工艺条件下制备的TiB_2–TiC复相陶瓷综合性能最佳,其致密度、弹性模量、Vickers硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为99.9%、537 GPa、19.0 GPa、598 MPa、5.3 MPa·m~(1/2)(压痕法)和11.6 MPa·m1/2(单边切口梁法)。TiB_2–TiC复相陶瓷主要的增韧机制为裂纹偏转和分叉。     

溶胶-凝胶微波加热合成Ca_(2.7)La_(0.3)Co_4O_9前驱粉

以硝酸钙、硝酸钴、硝酸镧和柠檬酸等为原料,用溶胶-凝胶法制备出凝胶,在100℃下烘干,然后用微波炉加热,合成了Ca2.7La0.3Co4O9前驱粉体。讨论了微波合成参数对粉体晶相和晶粒度的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对制备的粉体进行了测试。结果表明,溶胶-凝胶结合微波加热法可以在较短的时间内制得Ca2.7La0.3Co4O9粉体,且晶形发育比常规加热更完善。微波高火加热20min,可得到纯相的Ca2.7La0.3Co4O9前驱粉。     

溶胶-凝胶法制备纳米碳化硅粉末的研究

以工业硅溶胶和炭黑为主要原料，采用溶胶一凝胶法和碳热还原法制备了纳米碳化硅粉末，研究了原料组成和制备工艺对超细粉末质量的影响。结果表明：该方法可直接制备纯度较高，颗粒直径分布范围小，粒径在一定范围内可控制的纳米碳化硅粉末。     

Ce0.8 Y0.1 Gd0.1 O1.9电解质的制备及其性能研究

通过溶胶凝胶法制备了Y、Gd共同掺杂的CeO2粉末(Ce0.8Y0.1 Gd0.1O1.9,CYG).并将制得的粉末经1400℃下高温烧结4h得到相应的CYG电解质烧结体.对CYG粉末及烧结体进行了相应的性能测试.实验结果表明:用溶胶凝胶法成功制备出了纳米CYG粉末,所得CYG粉末具有良好的烧结活性,1400℃下烧结所得电解质材料烧结体的相对密度达到95.8%.电导率的测试表明,CYG电解质烧结体在中温范围有较高的电导率,800℃时,其电导率达到了0.084S·cm-1.     

Sol-Gel法制备莫来石粉末的研究

本文研究了以正硅酸乙酯（TEOS）和硝酸铝为原料，用溶胶-凝胶法制备莫来石粉末的过程。探讨了温度和pH值对Al2O3-SiO2凝胶时间的影响；用IR和XRD研究了凝胶在热处理过程中的晶相变化。研究结果表明：温度升高，凝胶时间缩短；pH=3时，溶胶的聚集速度减慢，胶凝时间较长；莫来石相是经铝硅尖晶石转化而成．铝硅尖晶石在1000℃开始转化为莫来石，至1250℃全部转化；制备的莫来石粉末晶粒尺寸为100-200nm。     

NiO敏感电极原始粉体对NO传感器元件性能的影响

分别以溶胶凝胶法制备的NiO粉体和市售NiO粉体作为敏感电极原始粉体来配制电极浆料,通过丝网印刷方式涂覆在已烧结的YSZ基片的一面制成厚膜敏感电极,另一面印刷铂电极作参比电极,烧结后制备戍传感器元件。粒径测试和SEM观察表明。溶胶凝胶法NiO粉体粒径较小,烧结后晶粒大小均匀;而市售NiO粉体颗粒较粗大,烧结后晶粒连成块状。NO敏感性能测试表明．溶胶凝胶法NiO粉体制备的传感器元件比市售NiO粉体制备的传感器元件对NO的响应重复性好、灵敏度高、恢复时间短。     

溶胶-凝胶法——水溶液合成无机物新法之二

溶胶-凝胶法是以金属醇盐为原料,在有机介质中和催化剂(酸或碱)存在下,进行水解、缩合反应。使溶液经溶胶-凝胶化过程、干燥、热处理后即得玻璃或精细陶瓷粉末的方法。用该法制备的上述产品。纯度高,组成均匀,粉末粒径小,粒度均匀,热处理温度低,是制备玻璃和陶瓷粉末的有效方法之一。本文主要介绍溶胶-凝胶法的特点、工艺过程、反应条件及其在玻璃和精细陶瓷粉末制备方面的应用。     

溶胶凝胶法制备硅灰石粉末的工艺过程研究

以正硅酸乙酯(TEOS)、醋酸钙为原料,采用溶胶凝胶法制备了CaO—SiO_2干凝胶粉末,以此为初始原料经1000℃热处理后得到了粒径为0.2～1.4μm的硅灰石粉末。研究了CaO—SiO_2系统的溶胶凝胶化过程及TEOS的预水解对溶胶凝胶化的影响。采用DTA,IR,XRD研究了CaO—SiO_2凝胶粉末在热处理过程中的物理、化学变化及晶相转变。并通过光学显微镜观察了干凝胶粉末热处理产物的形貌。     

溶胶—凝胶法制备莫来石先驱粉末的烧结特性及材料的显微结构变化

对用溶胶－凝胶法制备的莫来石先驱粉末的晶化及烧结行为为进行了研究，先驱粉末在１０００℃煅烧１ｈ形成少量尖晶石，在更高的高度由这种尖晶石相及无定形ＳｉＯ２相形成莫来石，煅烧后的粉末具有很高的活性，在１５５０℃烧成０．５ｈ，烧结体相对密度达到９８．７％，陶瓷显微结构由细小等轴莫来石晶粒构成，随着烧成时间的延长或烧成温度的升高，烧结体中柱状莫来石晶粒变得越来越多。     

制备方法对尖晶石Li_4Ti_5O_(12)负极材料性质的影响

采用高温固相法、热聚合法和改良溶胶-凝胶法制备锂离子电池负极材料Li4Ti5O12。通过X射线衍射、扫描电镜、恒电流充放电及电化学阻抗表征了合成产物的结构、形貌及电化学性能。结果表明,溶胶-凝胶法合成的粉末为纯相Li4Ti5O12,而高温固相法和聚合法合成的Li4Ti5O12则存在TiO2杂相。高温固相法合成的Li4Ti5O12粉末晶粒最大,溶胶-凝胶法合成的粉末晶粒最小,分布最为均匀,晶粒尺寸约为80 nm。高温固相法、热聚合法和溶胶-凝胶法制备的Li4Ti5O12粉末首次放电容量分别为161.6、165.9 mA·h/g和171.5 mA·h/g,循环25次后的容量保持率分别为84.7%、87.7%和94.3%,溶胶-凝胶法合成的Li4Ti5O12粉末电化学性能最好。     

Lu_2Si_2O_7:Eu闪烁陶瓷粉体的溶胶–凝胶法制备及表征(英文)

使用溶胶-凝胶法制备了Lu2Si2O7:Eu闪烁陶瓷前驱粉体.通过X射线衍射仪和真空紫外荧光光谱仪对粉体物相、晶粒尺寸及粉末的发光性能进行了表征.结果表明:粉体在1150℃左右烧结时开始成相,晶粒大小随烧结温度的升高而增加.结合X射线衍射和真空紫外发射光谱的结果可以推断样品的紫外激发发射峰强度随晶粒尺寸的增大而增强.     

烧结温度对莫来石纤维组织结构和性能的影响

以硝酸铝、异丙醇铝和硅溶胶为原料,制备了双相莫来石前驱体溶胶,并采用溶胶凝胶法制备获得了莫来石纤维.研究了烧结过程中莫来石纤维形貌和组织结构的演变规律,探究了烧结温度对纤维拉伸强度的影响.结果表明:当烧结温度低于900℃时,纤维呈现非晶态组织;当烧结温度为900～1100℃时,纤维由γ-Al2 O3相和非晶组成,纤维结晶度约为65％,此时纤维形貌光滑致密;当烧结温度提高到1200℃和1300℃时,纤维转变为莫来石相,晶粒长大明显,纤维形貌粗糙;随着烧结温度的升高,烧结纤维拉伸强度呈现先上升后下降的趋势,在1000℃烧结得到的纤维拉伸强度最高,达到1075 MPa.     

制备方法对尖晶石Li4Ti5O12负极材料的性质影响

采用高温固相法、热聚合法和改良溶胶-凝胶法制备锂离子电池负极材料Li4Ti5O12。通过X-射线衍射、扫描电镜、恒电流充放电及电化学阻抗等技术和手段表征合成产物的结构、形貌及电化学性能。结果表明：溶胶-凝胶法合成的粉末为纯相Li4Ti5O12,而高温固相法和聚合法合成的Li4Ti5O12则存在TiO2杂相。高温固相法合成的Li4Ti5O12粉末晶粒最大,溶胶-凝胶法合成的粉末晶粒最小,分布最为均匀,晶粒尺寸约为80nm。高温固相法、热聚合法和溶胶-凝胶法制备的Li4Ti5O12粉末首次放电容量分别为161.6mAh/g、165.9mAh/g和171.5mAh/g,循环25次后的容量保持率分别为84.7%、87.7%和94.3%,溶胶-凝胶法合成的Li4Ti5O12粉末电化学性能最好。     

烧结工艺对β-氮化硅陶瓷的影响

以β-Si3N4粉末为原料,以YAG（钇铝石榴石）为烧结助剂,通过气氛压力烧结（GPS）制备出致密的β-氮化硅陶瓷材料,形成大小均匀的柱状颗粒和小球状颗粒复合显微结构,研究了烧结助剂质量分数、烧结温度以及保温时间对β-氮化硅陶瓷致密化程度及力学性能的影响.