氟化锂助烧钛酸锶钡的研究

研究了氟化锂助烧剂对钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4Ti O3,BSTO)陶瓷晶体结构、微观形貌和介电性能的影响。XRD图谱显示,添加氟化锂助烧剂时,钛酸锶钡晶体结构未发生明显变化。样品SEM照片显示添加氟化锂可以增加钛酸锶钡陶瓷晶粒尺寸,显著降低材料介电损耗,提高材料综合介电性能。添加5%(质量分数)氟化锂的钛酸锶钡陶瓷介电常数为3360,介电损耗可降至3.5×10-4,介电可调性为44%(150 k Hz,1.6 k V·mm-1)。     

热处理气氛对溶胶凝胶法制备CuAlO2薄膜的影响

采用溶胶凝胶法,通过控制热处理气氛在石英玻璃基片上制备了光电性能优良的CuAlO2薄膜,研究了氧气和氮气对CuAlO2薄膜制备的影响.结果表明,CuAlO2薄膜的制备先后经历了凝胶膜的热分解、无定形薄膜、固相反应、CuAlO2形核与长大4个过程.固相反应阶段前通氧气,能够促进中间产物CuO的生成,之后通氮气可以使中间产物CuO与CuAl2O4发生固相反应生成CuAlO2,最终制备的CuAlO2薄膜结晶状况良好、晶粒较大,表面均匀致密,没有孔洞,电阻率为250 Ω·cm,薄膜在700 nm处的透过率为75.5％.     

热处理工艺对一种可切削玻璃陶瓷性能的影响

研究了一种可切削玻璃陶瓷的制备及不同热处理工艺对其抗弯强度的影响。结果表明：９１０℃加热可得到抗弯强度最大，其值σｂ＝１６０ＭＰａ。     

热处理高压烧结AlN陶瓷的显微组织和热导率

在流动N2保护下,对高压烧结制备的AlN(Y2O3)陶瓷进行了热处理,研究了热处理对AlN陶瓷显微组织及导热性能的影响.结果表明:在970℃热处理2 h后的AlN陶瓷材料与未热处理的试样相比,晶粒尺寸显著增大,晶粒形状越发规整,析出相均位于晶界处或者三角晶界区域,热导率从77.3 W/(m·K)提高到了156.7 W/(m·K).但是,将热处理时间延长到4 h,AlN陶瓷的气孔增大,出现了反致密化现象,热导率也降低到92.6 W/(m·K).     

连续式炉钢管保护气氛热处理工艺的研究和应用

分析了钢管保护气氛热处理炉的保护气氛类型及性能 ,对钢管保护气氛热处理炉内气氛的化学过程动态分析了无氧化的平衡条件。介绍了保护气氛热处理主要工艺参数的确定及汽车用管、精密结构用管、电站锅炉用管的保护气氛热处理实例分析。     

一种低温共烧压电陶瓷的制备

压电陶瓷多层膜的低温共烧特性及压电性能密切依赖于其成分。采用调节压电材料成分,以0．90Pb（zr048Ti0.52）03—0．05Pb（Mnl／3Sb2／3）03-0．05Pb（Zn1/3Nb2／3）03四元体系为研究对象,同时添加烧结助剂CuO来实现多层膜的低温烧结。对多层膜的流延、排胶、烧结、极化等工艺进行探索以优化工艺参数,最终获得850oC烧结温度下的高致密度多层压电陶瓷。压电性能的测试表明三层结构的压电多层膜陶瓷表观d33达873pC／N,远高于同成分单层陶瓷306pC／N的d33值。采用多普勒激光测振仪进行扫频实验,测定了多层陶瓷纵向振动速度的频谱,确定了基于该多层膜压电振子的最优谐振频率。     

不同造孔剂对陶瓷结合剂性能的影响

本文研究了加入石墨和CaCO3两种造孔材料对陶瓷结合剂性能的影响，通过改变加入量和烧结工艺，制备不同的试样，通过测定其抗折强度，气孔率和SEM照片观察，结果发现：石墨加入量和烧结温度影响陶瓷结合剂强度；当石墨加入量较少，烧结温度较低时，其强度较好；CaCO3的加入量对磨具的抗折强度影响不明显，但影响成孔的尺寸，在允许的范围内加入量越多，得到的气孔尺寸越大，气孔分布均匀，孔壁光滑；CaCO3的造孔效果比石墨好。     

热处理条件对钛酸盐/铁氧体复相陶瓷制备及性能影响

利用Sol-gel原位法成功制备了一种钛酸盐/铁氧体复相陶瓷.利用XRD,SEM对两相复合体系的结构和形貌进行研究,并用精密介电分析仪(Agilent 42942A)精密磁性分析仪(Agilent 16454A)测试了复相陶瓷的介电性能和磁性能.探讨了热处理条件对复相陶瓷中两相形成及其介电和磁性能的影响.结果表明,晶相含量与预热处理温度几乎无关,随烧结温度的增加而增大,在1150℃时达到最大.低频下陶瓷的介电常数和介电损耗随热处理样品中缺陷的减少而减小;随预处理温度和烧结温度的增加,复相陶瓷中两相晶粒逐渐增大,陶瓷致密度增加.从而使得初始磁导率增加,磁损耗减小.     

含稀土助烧剂氮化硅陶瓷的热导率、强度及电学性能

高热导率氮化硅陶瓷作为基板材料有着广泛的应用前景.如何在尽可能保持氮化硅陶瓷机械性能的前提下,提高其热导率是其实际应用的关键,而选择适当的烧结助剂是提高热导率的一个重要途径.本文研究了稀土氧化物种类及CaO、MgO烧结助剂对氮化硅陶瓷的热导率及电学和机械性能的影响,分别采用Y2O3-MgO,Y2O3-CaO,CeO2-MgO,CeO2-CaO,La2O3-MgO和La2O3-CaO 6种烧结助剂,采用放电等离子烧结后热处理的工艺制备氮化硅陶瓷.研究结果表明:氮化硅陶瓷的热导率随着烧结助剂稀土元素阳离子半径的增大有减小的趋势;与添加MgO助烧结相比,添加CaO助烧结不利于氮化硅柱状晶的生长,热导率及强度普遍较低,但硬度较高.采用Y2O3-MgO助烧剂和适当的烧结工艺,可以得到热导率高于80 W/m·K、抗弯强度大于1000 MPa、体电阻率大于1×1013Ωm、介电常数小于10、介电损耗小于3×10-3的氮化硅陶瓷.     

烧结方法对AlN陶瓷微观形貌及热导率的影响

采用真空烧结、N2保护无压烧结、放电等离子烧结等方法对AlN粉末进行烧结,研究烧结方法对粉体烧结行为以及产物物相组成、微观形貌及热导率的影响。结果表明:真空烧结会显著降低AlN材料的脱氮分解温度,无法实现其致密化;而通过N2保护无压烧结和放电等离子烧结的方法均能得到结构致密、热导率较高的AlN陶瓷,其中后者的烧结温度更低、制得陶瓷样品的致密度和热导率更高,在1650℃保温10min即可烧结得到热导率为121.5W·m-1·K-1的AlN陶瓷。     

热压烧结AlN陶瓷

以自蔓延高温合成(SHS)的AlN粉体为原料,以Y203-B20O-CaF2和YF3-B-CaF2系为烧结助剂,采用热压烧结工艺制备AIN陶瓷.结果表明,采用烧结助剂,在1750℃、压力为35 MPa、保温2 h的烧结条件下,可获得相对密度均98.8%、热导率为95W/(m·K)的AIN烧结体.通过对AlN试样断口的SEM分析可知AlN晶粒大多呈直接结合,晶界相较少,有少量气孔存在.对AlN陶瓷进行后续热处理可提高其热导率,这主要是由于后续热处理后AlN陶瓷的晶界比较干净、AlN晶粒间呈直接结合而晶界相呈孤岛状分布.     

氮化铝含量对SiC-AlN复相陶瓷常压烧结性能的影响

采用无压烧结(2050℃、Ar气氛)制备SiC-AlN复相陶瓷,利用XRD、SEM、EDAX等分析了AlN含量对复相陶瓷的致密程度、物相组成、微观形貌、烧结性能的影响.研究结果表明,随着AlN含量的增加,陶瓷主晶相由等轴状向棒状或片状转变且晶粒尺寸明显细化;断裂方式由单一穿晶断裂向沿晶断裂过渡.AIN含量为10%时,复相陶瓷相对密度高达97%,烧结性能最好,有晶粒拨出和撕裂效应.     

复合助剂对低温常压烧结AlN性能的影响

研究了Y2O3,LiO2,CaO烧结助剂对AlN陶瓷常压烧结致密度和性能的影响.结果发现,同时添加Y2O3,LiO2,CaO作为助剂,在1600℃低温烧结就能获得具有高致密度、较小的晶粒尺寸(1μm～4μm)、较高的抗弯强度(331MPa)、断裂韧性(3.8 MPa·m1/2)及导热率(118 W·m-1·K-1)的AlN陶瓷.     

Sm2O3对放电等离子烧结AlN陶瓷致密化和导热性能的影响

针对AlN陶瓷难以烧结致密的特点,采用放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)技术,利用SPS过程中脉冲电流产生局部高温来加强扩散作用,促进颗粒间颈部接触点形成,并通过添加适量烧结助剂Sm2O3,在短时间内实现了AlN陶瓷的烧结致密化.重点研究了烧结助剂Sm2O3的加入量、烧结温度等工艺参数对AlN陶瓷致密化钩毯统潭鹊挠跋?研究发现Sm2O3的加入使AlN致密化过程提前,烧结温度降低;SPS制备的AlN陶瓷晶粒尺寸均匀一致,晶粒发育良好烧结过程中Sm2O3与AlN粉体表面的Al2O3膜层在晶界处形成Sm-Al-O化合物,该反应有效促进了AlN颗粒间的相互扩散和烧结体的致密,对于AlN晶格完整性的保留非常有利,使AlN烧结体获得了良好的导热性能,其热导率达到150W/(m·K).     

AlN/Mo-Ni-Cu的活性封接研究

采用Ag_(70)-Cu_(28)-Ti_2活性焊料在真空条件下对AlN陶瓷和Mo-Ni-Cu合金进行活性封焊.分析焊区的显微组织形态、相组成,测定焊区力学性能和气密性.结果表明:在焊料层与合金的界面处Cu的含量相对较高,而在AlN陶瓷与焊料层的界面处形成了厚度为1～2 μm的富Ti层;经XRD分析发现,AlN陶瓷与焊料层的界面上有TiN存在,表明在AlN陶瓷与焊料层的界面处形成了化学键合.焊接后试样的气密性达到1.0×10~(-11) Pa·m~3/s,抗弯强度σ_b=78.55 MPa,剪切强度σ_τ=189.58 MPa.     

烧结气氛对合金性能的影响

主要研究在多气氛真空烧结炉中 ,通入不同的气氛对合金烧结后性能的影响 ,从而为烧结工艺的改进提供参考     

还原方法对热浸涂银/卤化银参比电极的影响

分别使用热浸涂-氢还原与热浸涂-电化学还原方法制备了银/卤化银(Ag/AgX)参比电极。采用SEM观察、电化学阻抗测量、耐极化性能测试等方法研究了参比电极的微观结构和电化学性能,结果表明,不同还原方法对电极性能有明显影响。电化学还原法制备的电极较氢还原法所制备的电极内阻小,比表面积大,耐极化性能好。不同还原法所制备的电极的电位稳定性和温度系数没有明显区别。     

反应室沉积TiN/AlN复相陶瓷的研究

采用自蔓延高温合成与等离子喷涂相结合的方法在自制的反应室中沉积了TiN／AlN复相陶瓷。通过XRD、SEM、TEM等手段对复相陶瓷进行了相分析、表面形貌及微观结构分析，结果表明，复相陶瓷主要由TiN和AlN两相组成，但复相陶瓷粒子间的结合较差，没有明显的相界，TEM表明复相陶瓷有类似于羽毛状的形貌。     

电场作用下预设烧结温度对WC-Co体系烧结的影响

采用G1eeble热模拟机,在电场作用下制备了WC/Co系硬质合金,针对预设烧结温度对该体系烧结产物的影响进行了探讨,并对该体系烧结过程的温度场和合成产物进行了分析。结果表明,电场作用可降低体系的液相形成温度(750℃),这远低于传统烧结时液相的形成温度(1350℃)。由于电场烧结的时间短,有效地抑制了WC晶粒的聚集长大。在烧结过程中出现了Co3W3C和Co6W6C中间相。随着烧结温度的升高,烧结产物颗粒呈现长大的趋势,当烧结温度达到1000℃时,WC的平均颗粒尺寸约为1.5μm,但仍远小于传统烧结的颗粒尺寸。