以山茶和青冈为模板低温烧结木材陶瓷的研究

以山茶和青冈木为模板浸渍聚碳硅烷(PCS)溶液并在低温烧结制备出木材陶瓷,分析了山茶模板和青冈木模板的横切、竖切方式对线收缩率、失重率、体积密度和微观形貌的影响,结果表明:以山茶和青冈木为模板浸渍聚碳硅烷(PCS)溶液,在1000℃低温下成功烧结出木材陶瓷,且烧结后的木材陶瓷保留了木材原始的生物结构。     

枇杷模板制备SiC多孔陶瓷的性能研究

针对目前SiC多孔陶瓷的高温烧结制备状况,选择以聚碳硅烷为先驱体及枇杷为模板低温烧结制备SiC多孔陶瓷。分析炭化和不同浓度PCS有机浆料对SiC多孔陶瓷体积密度和线收缩率的影响,再通过扫描电镜(SEM)观察和分析SiC多孔陶瓷的表面微观形貌。结果表明:在1000℃低温下成功烧出具有枇杷结构的SiC多孔陶瓷,且未炭化和炭化模板的线收缩率均大于原模板,PCS含量为10%加炭化烧结的模板体积密度最大。     

以废弃棉为模板低温烧结制备SiC遗态陶瓷

以废弃脱脂棉和精梳棉为生物模板,聚碳硅烷(PCS)为SiC陶瓷先驱体,采用浸渍法在惰性气氛下1 000℃低温热解制备出了SiC遗态陶瓷,为开发非木材原料废弃物制备环境材料提供了实验依据。研究了浸渍浆料中PCS含量对烧成产物微观形貌、物相结构、线收缩率、体积密度、元素组成和比表面积的影响。结果表明:脱脂棉和精梳棉遗态保持了纤维状,浸渍浆料后纤维遗态被PCS热解产物包裹,形成了主晶形为β-SiC的遗态陶瓷;脱脂棉模板对浆料的吸收更好;随浸渍浆料中PCS含量从10%增加至40%,陶瓷中β-SiC含量逐渐增多,线收缩率逐渐减小,体积密度逐渐增大,热解产物Si含量逐渐增多,比表面积逐渐减小。     

低温烧结法制备Al2O3多孔陶瓷及性能研究

为降低氧化铝粉体合成温度、缩短反应时间,采用低温燃烧法合成了氧化铝粉体,并将粉体进一步制备成多孔氧化铝陶瓷.具体实验过程为:将滤纸浸渍在Al3+浓度不同的前驱体溶液中,在马弗炉中干燥和引燃滤纸;用H2 O2溶液处理低温燃烧合成的粉体,再将制备的粉体压制成型后于不同温度下烧结.研究了溶液中Al3+浓度和烧结温度对多孔氧化铝陶瓷的显气孔率、维氏硬度和气孔孔径的影响规律.实验结果表明:随溶液中Al3+浓度的增加,多孔氧化铝陶瓷的显气孔率和吸水率增加,氧化铝晶粒尺寸略有增大,维氏硬度降低;随烧结温度的升高,多孔氧化铝陶瓷的吸水率、显气孔率和维氏硬度皆呈下降趋势.     

β-TCP/HAP 复合陶瓷的制备

利用液相分相机理制备了β-磷酸三钙/明胶复合小球.以四水硝酸钙(Ca(NO3)2.4H2O)和磷酸三乙酯(C6H15O4P)为初始原料制备羟基磷灰石溶胶和-βTCP溶胶,将-βTCP小球压成一定厚度的试片,烧结后首先放入-βTCP溶胶中浸渍,然后放入HAP溶胶中重复浸渍、热处理数次,在1 000℃下烧结,制备-βTCP/HAP复合陶瓷.采用扫描电镜(SEM)对复合陶瓷片进行了形貌分析,通过Testometric M350-20KN对样品的压缩强度进行了测试.实验结果表明,样品在1 150℃下保温2 h所烧结的陶瓷样品的压缩强度可达到24 MPa.     

苎麻织物制备多孔氧化铝遗态陶瓷

以苎麻织物为生物模板,聚合氯化铝溶液为浸渍液,经浸渍、干燥获得前驱体,将前驱体经有氧煅烧制备出具有苎麻织物结构的Al2O3遗态材料.采用TG、XRD、TEM、SEM和比表面积等检测技术,分别对材料的热失重、物相组成和显微结构进行了表征与分析.结果表明,1 200℃下制备的Al2O3陶瓷成功地保留了苎麻织物的结构.不同浓度下制得的Al2O3具有不同的微观形貌.Al2O3比表面积为9.94~30.07m2·g-1;平均孔径为5.02~6.2nm.     

采用棉花模板制备生物形态Co_3O_4

以天然棉花为模板,经硝酸钴溶液浸渍后在自然气氛下高温煅烧得到具有纳米尺度、多孔结构的生物形态Co3O4纤维材料.研究表明:煅烧温度为600℃时,得到的Co3O4纤维不仅完全去除作为模板的棉花,而且还很好地保留了棉花的宏观形貌和微观结构特征.     

纳米CuO掺杂(Ba0.87Ca0.09Sr0.04)(Ti0.90Zr0.04Sn0.06)O3基Y5V陶瓷的制备与表征

目的以纳米CuO作为烧结助剂制备(Ba0.87Ca0.09Sr0.04)(Ti0.90Zr0.04Sn0.06)O3陶瓷(BC-STZS),研究纳米CuO的用量及烧结温度对BCSTZS陶瓷的微观形貌以及介电性能的影响,以期获得低烧Y5V型陶瓷材料。方法采用固相法掺入纳米CuO制备一系列的BCSTZS陶瓷。通过XRD,TEM和SEM对样品进行表征,并测试陶瓷的介电性能。结果在低温烧结时,陶瓷的密度和介电常数随CuO掺杂量的增加而增大,纳米CuO可以将BCSTZS陶瓷的烧结温度降低到1 150℃。当纳米CuO含量为1.5%(质量分数)时,BCSTZS陶瓷材料满足EIA Y5V标准,其εmax=8 690,介质损耗为1.67%,绝缘电阻率为5×1013Ω.cm。结论采用纳米CuO为助烧剂制备的BCSTZS陶瓷具有气孔率小、密度较大,晶粒大小一致且分布均匀的特点,采用该方法可以在低温下得到满足Y5V标准的BSCTZS基陶瓷材料。该研究具有重要的应用前景。     

铁酸铋陶瓷的制备及其磁电性能研究

采用低温固相法制备BiFeO_3前驱体,经煅烧得到BiFeO_3粉体,并在不同温度下烧结制得BiFeO_3陶瓷。分析前驱体的热分解过程、粉体和陶瓷的物相组成及陶瓷的磁性能和介电性能。结果表明,采用低温固相法制备的BiFeO_3前驱体,经700℃煅烧可制得基本为单相的BiFeO_3粉体,再经800℃烧结可以制得体积密度较大的BiFeO_3陶瓷,其在室温下不表现宏观磁性;BiFeO_3陶瓷的介电常数和介电损耗均随其烧结温度的升高而下降。     

织构化Sr_(0.4)Ba_(0.6)Nb_2O_6陶瓷的工艺研究

以熔盐法合成的各向异性的棒状铌酸锶钡陶瓷粉体为模板粉体,采用流延成型工艺,制备出织构化的铌酸锶钡陶瓷,研究了模板添加量及烧结温度与织构化陶瓷微观组织结构间的关系。实验结果表明:使用流延成型工艺可以制备晶粒定向排列的铌酸锶钡陶瓷,随着模板添加量的增加,陶瓷的织构化程度变大。在本实验的条件下,在1375℃烧结3h,模板加入量为30%时,铌酸锶钡陶瓷的织构化程度达到57%。     

以木材为模板制备Al2O3多孔陶瓷的工艺

利用Al2O3和木屑混料,分别采用直接烧结和分步炭化烧结的方法制备了一种具有木材管胞组织结构的多孔Al2O3陶瓷.利用X射线衍射对物相进行分析,采用扫描电镜对多孔Al2O3陶瓷的形貌进行观察,测定了其密度、显气孔率和抗弯强度.试验结果表明:分步炭化烧结法更加适合得到性能较好的Al2O3多孔陶瓷,木材的显微管胞组织结构在多孔Al2O3陶瓷中保留很好.利用分步烧结法可以有效地防止开裂和严重变形,且制备得到的多孔陶瓷具有低密度高显气孔率的性质,说明孔洞大部分已连通并呈网络状分布,其抗弯强度明显提高.     

凹凸棒石改性麦秸木质陶瓷的制备及其对苯酚的吸附效果

文章以麦秸和凹凸棒石为原料,以酚醛树脂为黏结剂,按照不同质量配比混合,在100～150℃、6MPa下热压40min后,在一定温度下烧结制备凹凸棒石改性麦秸木质陶瓷,并利用该木质陶瓷对含酚废水进行吸附试验。结果表明,在900℃下烧结的凹凸棒石改性麦秸木质陶瓷(m(麦秸)∶m(凹凸棒石)=5∶1)对苯酚的吸附效果最佳,吸附率达97.8%;当50mL、50mg/L苯酚溶液中木质陶瓷的投加量为0.5g,振荡时间为60min,溶液温度为25℃时,该木质陶瓷对苯酚的吸附效果最佳,吸附率达98.12%,且其吸附率随着溶液pH值和苯酚起始质量浓度的增加而减小。由此可见,凹凸棒石改性麦秸木质陶瓷对苯酚的吸附效果受材料配比、烧结温度、陶瓷投加量及振荡时间等因素的影响。     

微晶氧化铝基烧结磨料的制备研究

在研究微晶氧化铝基烧结陶瓷刚玉磨料的制备过程中,借助便携式显微镜和SEM观察制得的陶瓷颗粒样品形貌,最终选定以特种氧化铝粉为主要原材料通过溶胶-凝胶工艺制备微晶氧化铝基烧结陶瓷刚玉磨料的技术路线,对部分制得的样品和比对样测试了显微硬度,试验样品的原晶粒度和显微硬度与比对样品接近,说明采用溶胶-凝胶工艺和添加剂技术有助于实现微晶氧化铝基陶瓷刚玉磨料的低温烧成,成功制备了微晶陶瓷刚玉磨料.     

束状TiO2纳米膜的制备及其性能表征

文章采用低温液相法,通过在前驱体中加入不同量的硬脂酸钠制备出小颗粒状和束状纳米TiO2干凝胶,用XRD、TEM、UV-Vis等对样品进行了表征;采用浸渍提拉法,将载玻片在2种形貌TiO2的溶胶中制备成膜,比较其光催化活性和亲水性能的差异.结果表明,350 ℃烧结2 h后束状结构纳米TiO2保持原有的形貌,金红石型的质量分数为23.2%,并表现出较好的宏观性能,紫外光照射1 h后薄膜接触角低于5°,其对低浓度甲基橙溶液的脱色率为92.6%.     

成果推广

塑合木 塑合木是在木材内浸渍高分子单体或可聚合的预聚物,然后使其在木材内聚合,形成一种木材与塑料的复合材料。这种方法可以提高木材硬度(1倍以上)、耐磨性能(1—5倍)、抗弯强度(1倍以上)及尺寸稳定性(不易变形,吸湿速度大大减慢)。塑合木仍具有木材外观,而且手感比原来更好,如不易起毛,打磨后更显得光滑细腻。它还可以像木材一样进行加工、打磨、上漆、上胶粘合,是一种将低级木材改造成为高级木材的好方法。塑合木可用做扶手、手柄、仿红木家具、工艺美术品等。 一般桦木、杨木、松木等均可浸渍。浸渍液主要成分为苯乙稀。塑合木的性能随木材的种类与浸渍量而改变,浸渍增重越大,塑合木的比重、硬度、耐磨、抗弯强度、尺寸稳定性愈高;同时也与木材本身的质量比重有关,比重大的木材,浸渍量可以相对减少。为减少化学原料的消耗,可将木材加工成精坯,再进行浸渍处理,然后再打磨或上漆。     

堇青石质蜂窝陶瓷载体的表面改性

用硝酸溶液对堇青石质蜂窝陶瓷样品进行处理，以堇青石为第1载体，浸渍涂覆掺杂稀土离子的自制γ-Al2O3为第2载体，以增加堇青石质蜂窝陶瓷的比表面积．加入镧提高了催化剂的抗烧结性能，防止在高温条件下催化剂表面积的损失．分析了γ-Al2O3的负载量及其焙烧温度对堇青石比表面积的影响．运用XRD、BET、SEM技术手段进行表征．     

低温烧结压电陶瓷材料及应用

从材料与工艺两方面论述了低温烧结压电陶瓷技术的研究进展,对实现压电陶瓷低温烧结的基本方法进行了分析和比较,介绍了可应用低温烧结压电陶瓷材料的几种具有实用价值的典型叠层结构压电陶瓷器件。     

SiC涂层制备工艺对碳纤维抗氧化性的影响

采用先驱体浸渍裂解(PIP)法,在碳纤维表面制备了SiC涂层.研究了涂层制备工艺对编织体抗氧化性能的影响.结果表明,经质量分数为10%的聚碳硅烷(PCS)溶液循环浸渍裂解所得样品的抗氧化性能最佳,950℃保温30 min,该样品仍有30%的剩余,较原始碳纤维的完全失重温度提高了300℃.对SiC/碳纤维等温条件下氧化反应的动力学研究表明,材料的等温氧化反应在低温阶段(450~550℃)为扩散和反应共同控制,在高温阶段(550~700℃)为反应控制.基体材料的非等温氧化过程呈现自催化特征.     

氧化锌陶瓷低温导电特性研究(英文)

研究了Nb2O5掺杂的ZnO陶瓷在低温下导电特性,结果表明,低温状态下,随着Nb2O5掺杂量的增加,ZnO电阻率降低,不同温度下烧结的ZnO样品,烧结温度越高,电阻率愈小,同一烧结温度下,不同烧结时间的ZnO样品,随着烧结时间的增加,电阻率愈小.     

Y2O3：Er纳米透明陶瓷的制备及其显微结构研究

以甘氨酸为燃烧剂,采用低温燃烧法制备了Y2O3：Er纳米前驱体粉末,采用XRD和TEM对纳米粉末的物相结构及其形貌进行了表征,结果表明前驱纳米粉末为分散均匀、轻微硬团聚、粒径均一、Y2O3立方晶相。前驱纳米粉末经研磨、高压钢模成型和1570℃真空烧结6h得到Y2O3：Er透明陶瓷。通过光学显微镜对陶瓷表面及断裂面观察和分析,定性讨论了低温燃烧法制备的纳米粉体的特性对陶瓷透光性的影响。