MSP试验法在陶瓷材料性能评价中的应用

利用MSP(Modifed Small Punch)试验法对几种常见的陶瓷材料进行了力学性能测试,分别得到它们的负载-位移曲线,从而获得曲线的线性段斜率以及MSP强度.实验结果证明,利用简便的MSP试验法可以较好的表征各种陶瓷材料的破坏行为,并且MSP负载-位移曲线的线性段斜率和杨氏模量成正比,而MSP强度和三点法弯曲强度也有很好的对应关系.利用这种关系得到经验公式,可以从测得的线性段斜率和MSP强度来评价杨氏模量和弯曲强度.     

碳源对AlON粉体合成及其透明陶瓷制备的影响

以纳米炭黑、微米碳粉为碳源,采用碳热还原法合成AlON粉体和无压烧结制备AlON透明陶瓷。利用X射线衍射仪、扫描电镜、颗粒度分析仪和分光光度计等研究碳源对粉体及陶瓷制备的影响。结果表明:碳源尺寸及形貌与AlON粉体的合成温度、粉体形貌及颗粒大小密切相关;采用纳米炭黑降低了AlON粉体的合成温度,在1730℃合成了单相粉体;采用微米碳粉在1750℃煅烧2h条件下制备了高纯度的AlON粉体,从而制备了高透光率的AlON陶瓷,该样品(1mm厚)在1000~5000nm波长范围内的直线透过率在80%左右,在3.93μm波长处光学透过率最高可达83.7%,其平均晶粒尺寸为110~120μm。     

沉淀剂对共沉淀法制备Lu2O3发光粉体形貌的影响

研究了共沉淀法制备Eu3 掺杂氧化镥(Lu2O3)发光粉体过程中三种不同的沉淀剂(氨水、碳酸氢铵以及NH3·H2O NH4HCO3两者的混合溶液)对所得粉体形貌的影响.通过差热热重质谱联用(DTA-TG-MS)和红外光谱研究了不同沉淀剂所得沉淀前驱体的热分解行为,结合显微结构观察、粒度分布和比表而积测试,对i种沉淀剂影响Lu2O3晶粒尺寸和团聚状态的规律进行了探讨.研究发现:采用NH3·H2O NH4HCO3混合沉淀剂得到的Lu2O3粉体具有最佳的显微结构和粒径分布状态,沉淀前驱体经1000°C煅烧2h,粉体的平均晶粒尺寸为35nm,中位粒径(D50)为0.48μm.     

SiCw/3Y-TZP/ZrSiO4复相陶瓷的力学性能

在考查ＳｉＣｗ－ＴＺＰ各自对锆英石陶瓷的强化增韧领航物基础上,研究了二者对锆英陶瓷的协同补强增韧行为。结果发现：在补强剂引入量相同的情况下,ＳｉＣ晶须和３Ｙ－ＴＺＰ同时引入产生的增韧效果明显高于二者单独引入锆英石基体所产生的增韧效果之和,表明在锆英石英基体中ＳｉＣ晶须和３Ｙ－ＴＺＰ的增韧行为具有协同效果。在采用ＸＲＤ,ＴＥＭ和ＳＥＭ等手段对复相材料的相组成和显微结构进行研究和观察的基础上提出：二者     

基于纳米多孔钛酸锂结构的染料敏化太阳电池复合光阳极研究

本研究探索了具有良好导电性能的多孔钛酸锂结构对传统氧化钛纳米晶光阳极的增强效果。以钛酸四丁酯、氢氧化锂为源, 采用溶胶-凝胶结合溶剂热反应和高温烧结方法, 制备了具有多孔结构的尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂纳米粉体; 在表征其结晶性、微观形貌及孔结构的基础上, 将其与TiO₂纳米晶浆料复合, 制备复合光阳极, 并详细考察了钛酸锂掺量、结晶性和孔结构等对电池光电转换性能的影响规律。结果表明: 随热处理温度升高, Li₄Ti₅O₁₂结晶性增强, 晶粒尺寸明显增大, 比表面积下降。掺入Li₄Ti₅O₁₂粉体可以有效提高光阳极膜的染料负载量, 降低TiO₂/染料分子/电解液界面的电子传输阻抗, 从而明显提高复合光阳极的光电流密度(J_sc=13.91 mA/cm²)和开路电压(V_oc =0.8 V)。Li₄Ti₅O₁₂含量为1wt%的复合光阳极电池光电转化效率最好, 达到7.011%, 比纯TiO₂电池(效率: 5.384%)提高30%。     

稀土离子掺杂氧化镥透明陶瓷材料

研究以Eu3 为代表的稀土离子掺杂氧化镥(Lu2O3)发光粉体的湿化学制备方法,并在此基础上研制了相应的Lu2O3基透明陶瓷材料.以氨水加碳酸氢铵溶液用作复合沉淀剂成功地制备出低团聚、颗粒类乎球形的高烧结活性Lu2O3基纳米发光粉体.采用Fourier红外光谱、差热-热重-质谱联用、X射线衍射和透射电镜等手段研究了粉体制备过程中的物理化学变化过程.在煅烧后获得Lu2O3粉体的晶粒尺寸为30～40nm,比表面积可达18m2/g.该粉体在无需黏结剂或烧结助剂的条件下,经干压等静压成型后于流动H2气氛下经1850℃,6h常压烧结后,可获得具有良好光学透明性的Eu3 掺杂Lu2O3基(Eu:Lu2O3)陶瓷材料,样品的体积密度达理论密度的99.8%,晶粒尺寸为50～60μm.双面抛光1mm厚的Eu3 :Lu2O3陶瓷样品在可见光波段的直线光学透过率可达80%以上,该样品在紫外激发条件下在610nm波长处产生很强的特征发射谱线,是一类有望在射线探测和X光数字成像领域得到应用的高性能探测材料.     

二氧化锰掺杂氧化碲粉体的制备及微观结构表征研究

用球磨法与液相沉淀法两种方法分别制备了MnO2掺杂TeO2超细粉体,并通过x射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和x射线激发发射光谱（XEL）对样品的物相组成、形貌等微观结构和发光性能进行了测试表征。结果表明,通过增加球磨混合时间和改变球磨介质,用球磨法可制得3-4μm的TeO2粉体。相比球磨法,用液相沉淀法可制得更加均匀和细小的超细粉体,所得粉体的平均颗粒尺寸约为1μm,其发光强度更高。     

低含量残留单体的中高分子量PVP K60合成研究

研究了引发体系、聚合机理和聚合工艺对聚乙烯基吡咯烷酮残留单体的影响,通过条件优化和特殊工艺得到残留单体低于USP32所规定的0.01%以下的PVP K60制品。     

共沉淀法合成制备Ce^3＋掺杂Lu3Al5O12纳米粉体

用碳酸氢铵作为沉淀剂,将硝酸镥、硝酸铝和硝酸铈配成混合溶液,采用反滴定共沉淀及低温煅烧前驱体的方法制备 Lu3Al5O12(Ce)纳米发光粉体.采用热分析(TG-DTA)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和光致发光(PL)等分析测试方法对Lu3Al5O12(Ce)粉体制备过程中的物理化学变化及粉体的激发发射发光性能进行了研究.结果表明,采用反滴定共沉淀法制备工艺,经过1000℃煅烧2h,可以得到晶粒尺寸为30nm左右,仅有轻微团聚,单一石榴石相的Lu3Al5O12(Ce)粉体.并且在1000℃处理得到的粉体的光致发光最强.     

共沉淀法合成制备Ce3+掺杂Lu3Al5O12纳米粉体

用碳酸氢铵作为沉淀剂,将硝酸镥、硝酸铝和硝酸铈配成混合溶液,采用反滴定共沉淀及低温煅烧前驱体的方法制备 Lu₃Al₅O₁₂(Ce)纳米发光粉体.采用热分析(TG-DTA)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和光致发光(PL)等分析测试方法对Lu₃Al₅O₁₂(Ce)粉体制备过程中的物理化学变化及粉体的激发发射发光性能进行了研究.结果表明,采用反滴定共沉淀法制备工艺,经过1000℃煅烧2h,可以得到晶粒尺寸为30nm左右,仅有轻微团聚,单一石榴石相的Lu₃Al₅O₁₂(Ce)粉体.并且在1000℃处理得到的粉体的光致发光最强. 