Phase composition and structure of grain boundary of oversintered Y3Al5O12 ceramics

Phase composition and microstructures of grain boundary of oversintered yttrium aluminum garnet （Y3Al5O12, YAG） ceramics by vacuum sintering at 1 850 ℃ were investigated. For synthesizing YAG, grain boundary is a key factor for YAG ceramics. The morphology of grain boundary was observed by SEM, TEM and its composition was analyzed by EDS. It is identified that the grain boundary is composed of a-AI2O3 and yttrium aluminum perovskite （YAP, YAlO3） eutectics. At the edge of YAG crystal grain, YAG phase is decomposed into perovskite YAP and α-Al2O3 during high temperature sintering. Due to refractive indexes of YAP and α-Al2O3 phases in wide grain boundary are different from those of YAG, the transmittance of oversintered YAG ceramics is lower than that of YAG ceramics sintered at 1 750 ℃.     

Fabrication of transparent YAG ceramics by traditional solid-state-reaction method

Transparent polycrystalline YAG ceramics were fabricated by solid-state reaction method using commercial ultrafine yttria andα-Al2O3 powders.The starting materials were milled and calcined at 1 400℃,and sintered into transparent YAG ceramics at 1 750℃in the vacuum for 4 h.Neither the starting materials as-milled or those calcined into YAG phase at 1 500℃can be sintered into transparent ceramics.Wide grain boundaries emerge in the YAG ceramics sintered at 1 850℃for 4 h,at the edge of which YAG phases decompose into perovskite YAlO3(YAP)andα-Al2O3.     

SAPMAC法生长大尺寸蓝宝石单晶工艺研究

采用冷心放肩微量提拉法(SAPMAC法)在真空条件下,选择<101-0>方向的籽晶成功生长了尺寸为220×200 mm的大尺寸蓝宝石晶体,生长时结晶区温度梯度为0.5~1.0℃/mm,生长速度为0.1~2 mm/h.对生成晶体的透射率进行了检测,测试结果表明在2 500~4 000 cm-1范围内,1mm厚度蓝宝石晶片的透过率达85%以上.     

高能球磨法制备纳米钛酸钡的晶化过程

利用高能球磨法,无后续煅烧,以二氧化钛和过氧化钡为原料,在室温下4h制备出单相纳米钛酸钠粉。利用XRD图谱结合Sherre公式研究了球磨过程中纳米钛酸钡的晶化过程。结果表明,所制备的钛酸钡结晶情况良好,为立方钙钛矿结构,在球磨过程中钛酸钡晶粒呈现出先逐渭长大然后逐渐减小的趋势,经透射电镜观察,球磨8h所得钛酸钡晶粒尺寸为18－22nm。     

α-Fe2O3/Fe3O4纳米复合材料的相变化及室温磁性质

为研究纳米α—Fe2O3和Fe3O4在受热过程中的物相变化过程和磁学性质,采用燃烧合成方法制备了含α—Fe2O3和Fe3O4不同尺寸的纳米复合材料．用XRD、TEM、穆斯堡尔谱和振动样品磁强计,表征纳米复合材料相变化过程中的性质．结果表明,低于450℃煅烧的复合材料样品中含有一定量的超顺磁相,该相影响着此温度以下煅烧得到的纳米复合材料的磁性质,晶粒尺寸在该温度附近也具有临界现象;复合材料中存在的超顺磁相是超细颗粒尺寸α—Fe2O3和Fe3O4的贡献;当复合材料中的超顺磁相消失后,随煅烧温度提高在复合材料中α-Fe2O3的质量分数不断增加,而Fe3O4的质量分数不断降低直至消失．     

加热温度对GOI法生长蓝宝石晶体影响的数值模拟

利用数值模拟分析方法,模拟了通过调节加热温度促进GOI法蓝宝石晶体生长的过程。分析了加热温度变化对晶体生长的固液界面凸出率、晶体内温度分布、温度梯度的影响;热交换器散热参数与加热温度之间的关系。结果表明,在GOI法蓝宝石晶体生长中,合适的降温控制程序有利于提高晶体生长质量,晶体生长速率会随着加热温度的降低而快速增加。在相同降温程序下,较大的热交换器散热能力具有较快的晶体生长速率;低的热交换器散热能力和加热温度有利于降低晶体生长的界面凸出率。     

烟草二氧化碳超临界萃取物的初步研究

初步探索了二氧化碳超临界流体萃取烟草成分的技术参数,采用气相色谱仪和气质联用仪分析了烟草萃取物.结果表明,二氧化碳超临界萃取物以非极性和弱极性化合物为主.另外对上海烟草(集团)公司的4种牌号卷烟产品萃取物的相对定量分析结果表明,"中华"牌卷烟的萃取物含量最高,"双喜"次之,"牡丹"第三,"前门"的最低.     

固相反应法制备透明多晶YAG陶瓷

采用高纯α-Al2O3和Y2O3作为原料并由固相反应法合成了钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)透明多晶陶瓷.α-Al2O3和Y2O3的摩尔比为5∶3,并添加0.5%(质量分数)正硅酸乙脂为烧结助剂的混合粉体经球磨后,在1 400℃空气中煅烧,经成形并在1 750℃真空烧结4h制备得到透明YAG陶瓷.1 850℃真空烧结4h的YAG陶瓷晶粒粗大,晶界宽化,晶界处有共晶相YAlO3相和α-Al2O3相存在.     

环境参数对GOI法蓝宝石晶体生长影响分析

利用数值模拟分析的方法,对GOI法(又称泡生法)蓝宝石晶体生长过程进行模拟,分析了系统的环境参数变化对晶体生长的固液界面凸出率和晶体内温度分布、温度梯度的影响．结果表明：热交换器的热对流系数和工作流体的温度变化对晶体生长的固液界面凸出率和温度梯度具有相同的影响效果;在晶体长到一定尺寸后,只靠加大热交换器的取热能力,不足使晶体继续生长．通过降低系统的加热能力,减少传入坩埚内的热量,可使晶体继续长大．加热系统的环境温度和组合热对流系数对晶体生长具有相似的影响趋势,但影响效果却不同,环境温度越高时,固液界面凸出率越小．     

蓝宝石单晶生长过程中应力分布的数值模拟

晶体生长过程中所产生的残余热弹性应力是影响晶体质量的重要因素之一.用Ansys软件为平台,以改进的Kyropoulos法制备Φ230x200mm大尺寸蓝宝石单晶为例,对所生长单晶体的热应力分布进行了数值模拟.建立了不同外形(放肩角)条件下晶体生长过程中热弹性应力的分布模型.讨论了不同放肩角对晶体热应力的影响.结果表明,通过改变晶体的外形可以改善热应力的分布,从而在晶体中获得更多的低应力区域.模拟结果和试验结果吻合较好.