纳米晶钛酸钡陶瓷尺寸效应的研究

采用等离子体烧结工艺制备出晶粒尺寸为15～100 nm高密度系列纳米晶钛酸钡陶瓷:原位变温拉曼光谱研究了纳米晶钛酸钡陶瓷微区结构特性.结果表明,纳米晶钛酸钡陶瓷相变区间弥散,呈现多相共存的结构特性;即使钛酸钡陶瓷晶粒小到15nm,仍然存在与大晶粒钛酸钡陶瓷类似的行为即随温度的降低经历从立方→四方→正交→三方的相转变.     

不同晶粒尺寸混合的钛酸钡基X7R陶瓷介电性能

对不同晶粒尺寸的钛酸钡混合烧结性能进行了研究,并同时研究了晶粒尺寸对钛酸钡陶瓷性能的影响.将初始粒径为100nm的钛酸钡粉体在不同的温度下预烧得到不同晶粒尺寸的钛酸钡粉体.将这些粉体(200nm～500nm)按照不同比例与不同粒径大小组合通过球磨混合均匀后在1250℃还原气氛下烧结.将结果与各种均一晶粒尺寸的钛酸钡X7R陶瓷进行比较.实验结果表明,不同晶粒尺寸混合烧结的钛酸钡陶瓷性能基本上都位于其单一组分性能的平均值处.SEM对陶瓷显微结构的观察表明不同大小的晶粒之间基本没有相互影响,小晶粒填补了大晶粒之间的空隙达到了在较低的温度下烧结致密化的目的.对陶瓷的绝缘电阻和击穿电压的特性也进行了研究.     

纳米钛酸钡的制备及组织与性能分析

采用溶胶-水解法制备了纳米级的钛酸钡粉体,并对其进行了压片和高温烧结,研究了钛酸钡粉体的结构特征和纳米钛酸钡压片的微观结构和介电性能。结果表明,在制备钛酸钡过程中,调整p H值可以改变粉体的晶相结构;提高钛酸钡的烧结温度,可以提高钛酸钡陶瓷的致密性,使钛酸钡陶瓷的介电常数上升。     

刀具和磨具用的纳米结构涂层

纳米结构涂层定义为晶粒尺寸或膜层厚度小于 10 0nm的功能材料。纳米结构涂层包括金属 -金属、金属 -陶瓷、陶瓷 -陶瓷以及附着有固体润滑剂的材料。纳米结构涂层分为纳米晶薄膜结构、膜厚为纳米多层膜结构以及纳米混合相薄膜结构。纳米晶涂层　纳米晶金属或涂层显示出较低的磨损率 ,这种耐磨性能的提高归因于纳米尺寸效应引起的高硬度、高韧性及特殊的裂纹变化和移动机理。例如 ,电沉积制备涂层的晶粒尺寸降到 10nm ,维氏硬度增大3倍。制备纳米晶涂层的关键是保证粒子的纳米尺寸 ,在高温时控制晶粒生长 ,方法包括把纳米粒子首先制成微米粒…     

纳米钛酸钡薄膜的制备与烧结

研究了掺杂1%和2%纳米钛酸钡后钛酸钡陶瓷的表面形貌和介电性能。结果表明,掺杂纳米钛酸钡对陶瓷的介电性能有显著的提高,掺杂1%和2%纳米钛酸钡对陶瓷介电性能的变化不大。钛酸钡薄膜的最佳成膜工艺为:乙酰丙酮-乙醇的混合溶液浓度为75 g/L,直流电压为50 V,电泳时间5 min。     

亚微米晶X7R钛酸钡陶瓷微结构控制与性能的研究

对纳米/亚微米晶X7R钛酸钡陶瓷微结构控制与性能进行了系统的研究.尝试通过两段法烧结技术控制陶瓷的微观结构,制备出纳米/亚微米晶的BaTiO3基符合X7R标准的陶瓷材料.利用SEM和介电频谱等试验手段,对材料组成、显微结构、介电性能等进行了分析.两段法烧结制备的BaTiO3基X7R抗还原陶瓷材料具有以下技术指标室温介电常数在2000～2500左右,容温变化率在±15%之内,介电损耗在2%以内,晶粒尺寸在300nm左右.与普通烧结相比,所制备的陶瓷具有细晶、致密、粒度均匀和高的介电性能等特点.     

晶粒尺寸对纳米晶钴摩擦磨损性能的影响

采用脉冲电沉积法制备了不同晶粒尺寸的纳米晶钴镀层,考察了晶粒尺寸对纳米晶钴硬度和摩擦磨损性能的影响.结果表明:随着晶粒尺寸的减小,钴镀层的硬度显著升高,符合经典的Hall-Petch效应;而纳米晶钴的抗磨性并没有随着晶粒的减小而显著增加,同时其摩擦系数随着晶粒的减小而略有增加.     

3种相分布模型中纳米复合永磁体矫顽力与晶粒尺寸的关系

建立了3种物理模型,研究了纳米复合永磁材料中晶粒尺寸、两相分布及体积分数与矫顽力间的变化关系.计算结果表明:不同的两相分布导致晶粒接触界面分数变化,从而引起晶间交换耦合作用的涨落;相分布影响纳米复合永磁体矫顽力的大小,但没有改变其随晶粒尺寸变化的关系;设计理想的相分布并且适当控制晶粒尺寸.是实现纳米复合永磁材料高矫顽力的可能途径.     

纳米结构锆-4合金腐蚀速率与晶粒尺寸的关系

建立了纳米结构组织锆-4合金腐蚀速率.晶粒尺寸关系模型,计算了高温下纳米组织锆-4合金和腐蚀速率曲线,并与纳米组织锆-4合金在400℃水蒸气中的腐蚀试验数据进行了对比.结果表明:与普通晶粒相比,纳米晶粒尺寸下锆合金的速率低于普通晶粒锆-4合金的腐蚀速率,随着纳米晶粒尺寸的减小,锆-4合金的腐蚀速率也降低;同时,纳米化组织处理推迟了锆-4合金氧化转折时间,使其抗氧化性能得到了提高.     

脉冲电沉积纳米镍镀层摩擦磨损性能的研究

采用脉冲电沉积的方法制备纳米镍镀层,研究了纳米镍镀层的微观组织结构,考察了脉冲电流密度和外加载荷对纳米镍镀层摩擦磨损性能的影响.结果表明,脉冲电沉积方法制备的纳米镍镀层的晶粒均匀致密;电流密度的增大使得纳米镍镀层晶粒尺寸减小,显微硬度和耐磨性提高;随着晶粒尺寸的减小,纳米镍镀层磨损机制从粘着磨损转变为磨料磨损.