不同反应物和工艺条件对CeO2/ZrO2复合纳米粉末性能的影响

分别采用ZrOCl2·8H2O、CeCl3·7H2O和ZrOCl2·8H2O、CeO2、HCl两类不同反应物,利用共沉淀法制备了氧化铈摩尔含量为12%的氧化铈/氧化锆复合纳米粉末.分析了实验过程中沉淀物未经醇洗和经过醇洗、常规干燥及微波干燥等不同工艺条件对所得复合粉料性能的影响.通过透射电镜(TEM)对粉末形貌及粒径观察和测定,以及X射线衍射法(XRD)对粉末的物相分析,表明以ZrOCl2·8H2O和CeCl3·7H2O为反应物所得凝胶,经过醇洗及微波干燥的方法可以得到21 nm左右且均匀性和分散性好的球形颗粒.     

不同前躯体对纳米Al2O3粉体性能的影响

以Al(NO3)3·9H2O为原料,NH4HCO3为沉淀剂,结合超声分散与微波干燥等方法,采用化学沉淀法制备了两种不同化学组成的前驱体.通过TEM、XRD、IR、DSC和TG的观察分析,研究了不同前驱体对Al2O3粉体粒度、团聚程度的影响.结果表明,NH4Al(OH)2CO3前驱体经1 100 ℃煅烧2 h得到的Al2O3粉体性能较好,平均粒径仅为20 nm,粒度均匀,基本没有硬团聚.     

不同液相法制备CeO2粉体的对比研究

以Ce(NO3)3.6H2O为铈源,采用液相法中的氨水沉淀法、碳酸氢铵沉淀法和借助微波的溶胶凝胶法分别制备了纳米CeO2粉体。利用XRD、TEM对所得粉体进行分析表征,从晶粒大小、分散性、形貌等方面进行了对比研究,结果表明氨水沉淀法制得的CeO2粉体为球状,平均一次粒径最小仅为9.5 nm,且分散性最好。利用IR确定了碳酸氢铵沉淀法中前驱体的物相组成,并讨论了棒状CeO2的形成过程,发现在形貌上与其前驱体具有继承性。     

不同摩尔配比Al2O3-ZrO2复合粉体的物相

用Al(NO3)3·9H2O和ZrOCl2·8H2O为原料,氨水做沉淀剂,采用共沉淀法分别制备了不同摩尔比的Al2O3-ZrO2复合粉体,利用XRD、TEM对所得粉体进行了分析表征.结果表明,相同热处理温度(1 200 ℃)下,ZrO2均以四方相存在且粒径逐渐减小;相同摩尔配比条件下,随着煅烧温度的升高,m-ZrO2的体积分数逐渐增加.表明在复合粉体中Al2O3的存在抑制了ZrO2的t→m相变和晶粒长大,ZrO2对Al2O3的长大也有一定的阻碍作用.     

α-Al2O3三种线膨胀系数研究

采用微机全自动高温热膨胀仪(RPZ—03P)研究了α—Al2O3烧结样品的热膨胀曲线,求得样品的平均线膨胀系数为(7.85±0.02)×10-6/℃;分析了样品动态线膨胀系数与温度的关系曲线,在150~1 050℃范围内,样品动态线膨胀系数随温度升高而增加,所有温度点动态线膨胀系数的平均值为样品的平均线膨胀系数;得到了样品瞬态线膨胀系数与温度关系曲线,发现随着温度升高,瞬态线膨胀系数不断减小。     

GdAlO粉体的溶胶凝胶法制备工艺及烧结行为研究

以Gd2O3、Al（NO3）3·9H2O和HNO3为原料，柠檬酸为络合剂，通过溶胶凝胶法制备前驱体，经过1000℃，保温2h热处理得到了纯相铝酸钆（GdAlO3）粉体。通过研究GdAlO3坯体样品的恒速无压烧结曲线发现，当升温速率为5℃／min时，样品在957℃开始收缩，烧结温度为1600℃时，最大收缩率为16．17％；通过计算得出GdAIO3坯体在烧结温度200-1000℃范围内平均线膨胀系数是9．38×10^-8／℃，以烧结曲线为基础，使用基于相对收缩率的Arrhenius关系，计算得到铝酸钆的烧结激活能为22．4kJ／mol，低于氧化铝的烧结激活能，说明其会促进氧化铝的烧结。     

σ—Al2O3三种线膨胀系数研究

采用微机全自动高温热膨胀仪(RPZ-03P)研究了α-Al2O3烧结样品的热膨胀曲线,求得样品的平均线膨胀系数为(7.85±0.02)×10-6/℃;分析了样品动态线膨胀系数与温度的关系曲线,在150～1 050℃范围内,样品动态线膨胀系数随温度升高而增加,所有温度点动态线膨胀系数的平均值为样品的平均线膨胀系数;得到了样品瞬态线膨胀系数与温度关系曲线,发现随着温度升高,瞬态线膨胀系数不断减小.     

相变和晶粒尺寸对二氧化钛陶瓷无压烧结行为的影响

分别采用XRD和光学显微镜对亚微米和纳米TiO2粉体进行表征,通过恒速无压烧结,研究了相变和晶粒尺寸对二氧化钛粉体在不同升温速率下的烧结致密化过程和烧结行为的影响。结果表明,纳米锐钛矿、纳米金红石和亚微米锐钛矿型TiO2致密化开始温度分别是450、750和1 000℃;纳米锐钛矿、纳米金红石和亚微米锐钛矿型TiO2烧结致密化速率最高时所对应的温度分别是880、920和1 025℃。相变的存在可以降低烧结温度,加快烧结速率;粒径小的粉体烧结温度低,且致密度高。