新型负膨胀系数材料ZrW2O8的合成与特性

ZrW2 O8 是新发现的由 0 3K至分解温度 1 0 5 0K都具有各向同性的负热膨胀化合物 ,但由于其分解温度和窄的热稳定范围反应合成相当困难 .本文综述了氧化物直接合成、微波合成和溶胶 -凝胶法制备ZrW2 O8以及单晶ZrW2 O8的生长方法 ,讨论了ZrW2 O8的特性 ,介绍了其负膨胀机理和潜在的应用     

ZrO_2系超细陶瓷粉末制备工艺与烧结性的研究

研究了ZrO_2(Y_2O_3)-Al_2O_3粉末制备过程中,煅烧温度对粉末物性和烧结性的影响,以及沉淀工艺过程对溶胶抽滤速度的影响。研究结果表明:1 100℃煅烧所得粉末当量粒径大小适中(为0.28μm),其生坯相对密度最高,达59%以上,在1 600℃烧结获得相对密度达97.5%的烧结体,线收缩率低至15%,便于控制试样尺寸精度。另外,分步沉淀工艺制取的溶胶中水的滤除速度快。     

水汽中低温时效对ZTA陶瓷力学性能的影响

ZTA材料中稳定剂Y2O3设计为3mol%，使t-ZrO2处于稍稍过稳定状态，通过在潮湿低温环境中时效，调整t-ZrO2的稳定性，进而调整氧化锆相变增韧效果。实验得出，经过长时间处理后，t-ZrO2的稳定性下降，但断裂韧性出现持续上升，强度在短时间时效后出现大幅度上升，然后又回落到一个稳定值，此值仍大于未时效的强度值。结果表明，ZTA材料经过长时间时效后仍具有较好的综合性能，是潮湿低温环境中使用较理想的候选材料。     

甘氨酸燃烧合成多元掺杂YSZ电解质材料

为提高YSZ固体电解质材料的电性能,采用甘氨酸-硝酸盐液相燃烧法制备了Sc~(3 )(Dy~(3 ))和Yb~(3 )复合掺杂的YSZ材料.复合掺杂剂的加入使材料保持稳定的立方结构,且增大了样品晶格常数和氧空位迁移半径R值.试样电导率得到提高,1000℃电导率达0.15S/cm.显微结构分析表明,复合添加剂促进了ZrO_2晶粒的生长,晶粒间存在明显的第二相组分,限制了电导率的进一步提高.继续添加Al~(3 )、Ca~(2 )明显改善了晶界状况,晶界处较为洁净,但试样高温电导率略有降低.     

Al2O3—ZrO2—SiC陶瓷的快速烧结与力学性能

研究反应结合Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ３－ＳｉＣ复合陶瓷的快速烧结工艺和力学性能,讨论反应结合过程及物相变化,快速烧结是抑制晶粒生长,获得均匀,细微,致密结构有效途径Ｎｏ．３复合陶瓷在１５５０℃经１０ｍｉｎ的快速烧结,材料的力生能达到了较好水平,经度５５５ＭＰａ,断裂韧性３．６ＭＰａ．ｍ＾１／２维氏硬度１７．１ＧＰａ。     

反相微乳液法非水相ZrO2陶瓷墨水的制备与性能

非水反相微乳液体系陶瓷墨水可以在成型后快速干燥,有利于获得均匀、致密堆积的陶瓷坯体,但非水微乳液体系较水性微乳液体系复杂,制备难度大.采用脂肪醇聚氧乙烯九醚(AEO9)/正丁醇/正辛烷/乙醇体系,研究体系的组成设计,绘制不同组分配比和不同温度时的体系拟三元相图,最佳组成的质量分数为AEO9∶正丁醇∶正辛烷=29.1∶19.4∶51.5,温度控制在30℃为宜.制备了ZrOCl2·8H2O和NH3·H2O两种非水微乳液,将二者搅拌混合,反应制得ZrO2陶瓷墨水.从喷射打印成型的技术要求出发,考察了陶瓷墨水的物理化学性能及变化规律.结果表明,陶瓷墨水透明稳定,质量浓度达1.4%,粒度20nm左右,高度分散,表面张力、粘度等指标均满足间歇式喷墨打印机的技术要求,仅电导率与连续式喷墨打印机的技术要求存在一定差距.     

溶胶凝胶—液相包裹法制备纳米ZTM／SiCp复合粉末

采用溶胶凝胶＝液相包裹法制备纳米ＺＴＭ／ＳｉＣｐ复合粉末，该复合粉末的组成分布均匀，颗粒呈球状，粒度分布窄且无明显硬团聚体出现，氧化锆和莫来石粉 粒径约为１０－１５ｎｍ。     

陶瓷坯体有机凝胶法成型工艺

研究了有机凝胶法陶瓷成型的工艺过程，对有机聚合反应体系及影响陶瓷坯体特性的诸因素进行了分析，实验表明：丙烯酰胺－双丙烯酰胺单体在达硫酸铵－四基乙二胺体系下的聚合反应适于陶瓷成型，此方法工艺简单，可获得致密度较高、结构均匀一致，无大孔隙的复杂形状坯体。     

共沉淀法制备负膨胀系数材料ZrW2O8

以H2WO4和ZrOCl2·8H2O为原料,先采用共沉淀法制备出前驱物,再加热合成出了ZrW2O8粉末. 用X射线衍射(XRD)对合成粉末进行物相分析,用扫描电子显微镜(SEM)分析粉末形貌,用差热-热重分析确定合成温度. 结果表明:溶液pH值控制在2～3范围内,溶液中Zr4 和WO2-4能同时发生沉淀;所得前驱物在1 200 ℃反应1 h,所得产物相主要为ZrW2O8,其粒度在100 nm左右,且分布均匀.