氧化锆（氧化钇）—氧化铝陶瓷的透射电子显微分析

氧化锆(ZrO_2)马氏体相变增韧是改善陶瓷材料性能的重要途径,研究 ZrO_2的马氏体形态对相变增韧具有重要意义,本文利用透射电镜研究了 ZrO_2(Y_2O_3)-Al_2O_3陶瓷中各相的形态。观察分析表明 ZrO_2(Y_2O_3)固溶体中马氏体相变有两种类型:第一类马氏体(M_Ⅰ),其孪生面为(010)、(001)、(011)和(011);第二类马氏体(M_Ⅱ),其孪生面只可能是(011)和(011)。并在 M_Ⅰ中发现相变后形成的形变李晶,在 M_Ⅱ中发现二次衍射参与成象后形成的水纹图。还发现在未转变的面心四方(FCT)相 ZrO_2(Y_2O_3)固溶体中,局部区域出现调幅结构。     

掺杂MgCr_2O_4-TiO_2系湿敏陶瓷的研究

在MgCr_2O_4-TiO_2系湿敏陶瓷的基体中掺入V_2O_3杂质,改进了系统的电性能。通过大量实验,确定最佳工艺条件:1200℃还原气氛中烧结1h,采用RuO_2电极浆料,在70Hz、1V的交流电下测试湿度电阻特性;确定最佳组成为MgO:Cr_2O_3:TiO_2:V_2O_3=80:80:20:2(摩尔比)。研制的MgCr_2O_4-TiO_2系湿敏陶瓷具有阻值范围适中(10~3～10~7Ω)、响应快(小于10s)、滞后效应小(<±1%)和灵敏度高等优点。用SEM、XRD、EPMA等手段分析了典型的MgCr_2O_4-TiO_2湿敏陶瓷的显微结构、晶相和成分分布。用XPS、EPR和IR论证了该材料的导电机理。用NMR和IR初步探讨了半导体湿敏陶瓷的湿敏机理。     

相变潜热测量的扫描速率依赖性：RbNo3在结构相变中的热耗散

用差分扫描量热仪(DSC)测量了硝酸铷在380K至460K温度范围内升、降温过程中的三角(α)立方(β)结构相变。所用的扫描速率为1.25～40K/min。结果表明,升温相变的潜热(吸热)大于降温相变的潜热(放热),其差值△Q(Cal/g)随扫描速率的增大而增大。用结构相变中的热耗散对实验结果进行了解积。因此,可以用本文的方法来研究一级相变过程的不可逆耗散。     

(Y-TZP)-Al_2O_3-TiC复合陶瓷的显微结构与力学性能

研究了(Y-TZP)-Al_2O_3-TiC复合陶瓷在无压绕结条件下的显微结构及力学性能。结果表明,其相结构由t-ZrO_2、α-Al_2O_3、TiC组成。随TiC含量增加,可相变的t-ZrO_2含量减少.当TiC<10wt％时,不仅提高了复合陶瓷的硬度、韧性,而且强度无明显下降。在特定磨损条件下,TiC含量为20wt％的复合陶瓷具有最佳的耐磨性能。     

(Y,Ce)TZP-Al_2O_3陶瓷显微组织对力学性能及热稳定性的影响

研究了(Y、Ce)TZP-Al_2O_3陶瓷的显微组织对其力学性能和热稳定性的影响。结果表明,试样表面t-ZrO_2失稳相变是造成低温时效和热循环条件下材料强度下降的主要原因。添加CeO_2稳定剂和Al_2O_3相可较大幅度地提高(Y,Ce)TZP-Al_2O_3陶瓷的力学性能及热稳定性。1550℃烧结晶粒尺寸0.9μm,其力学性能和热稳定性综合性能优越。     

锰镍复合氧化物半导体纳米陶瓷的微观结构和电性能研究

对用溶胶一凝胶(SOL—GEL)工艺制备出的纳米粉末进行加压、烧结处理,制成NiO/Mn_3O_4.复合氧化物半导体纳米陶瓷试样,通过XRD、SEM、复阻抗和电导特性对复合氧化物样品的结构和电性能进行分析研究,结果表明纳米陶瓷电学特性与其显微结构有着十分密切关系.     

CaFe_2O_4/TiO_2光催化制氢性能

本文制备了p-n复合半导体光催化剂CaFe_2O_4/TiO_2,采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)及电化学工作站对光催化剂的结构和性能进行表征。以模拟太阳光催化产氢速率评价p-n复合半导体光催化剂CaFe_2O_4/TiO_2的光催化活性。探讨光催化剂中CaFe_2O_4添加量、甲醛浓度、反应体系pH对光催化产氢性能的影响,并对光催化活性的提高进行了机制分析。结果表明:CaFe_2O_4的导带比TiO_2的导带更负,同时在CaFe_2O_4/TiO_2内存在内建电场,两者均促进了电子从CaFe_2O_4向TiO_2的迁移,增强了光催化活性,0.4%CaFe_2O_4/TiO_2具有最高的光催化活性,2 h内的产氢速率达到0.989 mmol/(g·h)。此外,CaFe_2O_4/TiO_2的稳定性较好,可多次循环使用。     

液相烧结中液相成份对堇青石相变和陶瓷显微组织的影响

堇青石相的形成速度与烧结过程中是否出现液相以及液相的成份有很大关系。为搞清液相在堇青石陶瓷烧结过程中的作用 ,该文采用差热分析仪 (DTA)、 X射线衍射仪(XRD)以及扫描电子显微镜 (SEM)的测试手段 ,分析和比较了高熔点的稀土氧化物 Ce O2 和低熔点 K2 O对堇青石陶瓷烧结过程中的相变和显微组织的作用。发现 K2 O主要通过产生低粘度液相改善陶瓷致密度 ,它在促进中间相尖晶石、方石英向堇青石转化方面作用不大。相比之下 ,Ce O2 不仅能够降低堇青石的相变温度 ,特别是在玻璃相增加很少的情况下 ,大大加快堇青石的转化速度     

Nb2O5-Co3O4-La2O3包覆对Ba0.991Bi0.006TiO3微纳米粉体及其陶瓷的微观结构和性能的影响

目的改善钛酸钡基陶瓷的烧结性能,调控细晶结构,提高介电温度稳定性。方法通过沉淀包覆法将Nb_2O_5、Co_3O_4和La_2O_3包覆在Ba_(0.991)Bi_(0.006)TiO_3微纳米粉体表面,重点研究了La_2O_3包覆量和烧结温度对Ba_(0.991)Bi_(0.006)TiO_3@Nb_2O_5-Co_3O_4-La_2O_3(BBT@NCL)陶瓷的相组成、微观形貌和介电性能的影响。结果随着La_2O_3包覆量的增加,陶瓷的介电常数呈先增大后减小的趋势,在最佳La2O3包覆量(摩尔比)为0.3%和烧结温度为1 220℃时,陶瓷晶粒的平均尺寸为280nm,室温介电常数达到2 862,介电损耗为0.006 7,所有陶瓷样均满足X8R特性。结论通过沉淀包覆法能够得到具有"芯-壳"结构并满足X8R特性的低烧细晶陶瓷材料。     

PTC铁电半导体陶瓷的显微结构

半导体陶瓷是近年来发展较快的一类新型功能材料.由半导体陶瓷制成的敏感元件具有灵敏度高、结构简单、使用方便、价格便宜等优点,半导体陶瓷各类应用的前景可观. PTC(Positive Temperature Coefficient of Resistivity)铁电半导体陶瓷是半导体陶瓷的一种.钛酸钡是PTC陶瓷材料的主要成分,PTC陶瓷元件的电性能决定于它的微结构特性.PTC机理是一种晶界的、而非晶粒个体的现象.本文利用选区电子衍射(EDP)、高分辨电子显微术(HREM)及微区X射线分析(EDAX)等手段对以BaTiO_2为基的PTC陶瓷进行了微观结构分析和微量化学分析,着重分析其晶界结构和晶界的化学     

添加TiO2对CaAl2O4陶瓷物相组成及微波介电性能的影响

CaAl_2O_4陶瓷由于其优异的微波介电性能(εr=8.9,Qf=91,350 GHz,τf=-55ppm/℃)而获得广泛关注,然而其较负的谐振频率温度系数(τf)极大地限制了其商业化应用.本文通过标准固态反应法制备了(1-x)CaAl_2O_4-xTiO_2(x=0.05,0.10,0.15,0.20)陶瓷并系统地研究了TiO_2添加量对物相组成、微观结构以及微波介电性能的影响规律.X射线衍射数据(XRD)与扫描电子显微图谱(SEM)表明添加的TiO_2在高温烧结过程中与CaAl_2O_4基体反应生成CaTiO_3与CaAl_4O_7,且第二相含量随TiO_2添加量的增加而增大.此外,随着x值的增大,(1-x)CaAl_2O_4-xTiO_2陶瓷介电常数(εr)与谐振频率温度系数逐渐增加,而Qf值出现一定程度的下降;在x=0.15成分处获得τf值近零的最优微波介电性能组合(εr=13.9,Qf=39 000GHz,τf=5.4ppm/℃).     

Sr_(1.95)Ca_(0.05)NaNb_5O_(15)晶体的介电、热电和热学性质

用差示扫描量热法研究了Sr_(1.95)Ca_(0.05)NaNb_5O_(15)(SCNN)晶体的热学性质,测得其铁电-顺电相变的转变热△Q=3.68×10~3J/mol.DSC分析表明,晶体的铁电。铁弹相变不会引起比热反常.介电和热电测量结果证实了SCNN晶体存在低温铁电-铁电相变,其相变温度在85K以上。     

氧化铝陶瓷的增韧

本文研究采用氧化锆相变增韧及晶须补强两条途径增韧氧化铝基复合陶瓷。 通过控制Y_2O_3在YPSZ(Y_20_3部分稳定氧化锆)的含量以及YPSZ在ZTA(氧化锆增韧氧化铝)的含量可以最大限度地使基质中氧化锆以亚稳四方相形式存在。 通过控制YPSZ的晶粒尺寸小于基质晶粒尺寸可使ZTA陶瓷的K_(1c)和σ_(bb)同时得到提高。 SiC晶须补强ZTA陶瓷,利用ZrO_2(t)相变作用缓解晶须引入基体的张应力,使材料得到双重韧化,提高了力学性能。     

用电阻法研究超导体YBa2Cu3O7—x的高温特性

本文报道用测量电阻的方法,研究高温超导体YB_(a2)Cu_3 O_(7-x)的高温电阻率,正交一四方结构相变和氧在晶格内的扩散,并对实验结果进行了分析和讨论。     

Y_2O_3对氧化锆陶瓷组织和性能的影响

研究了氧化钇(Y_2O_3)添加量对氧化锆陶瓷组织和性能的影响,重点探讨了高能球磨工艺和Y_2O_3添加量对氧化锆晶粒度、组织结构和力学性能的影响.结果表明:通过高能球磨可降低ZrO_2,Y_2O_3混合粉末的颗粒度,达到细化氧化锆陶瓷晶粒度的目的,提升氧化锆陶瓷的力学性能;适量加入Y_2O_3,采用常规的烧结工艺可以获得维氏硬度为1 128 kg/mm~2和断裂韧性为10.03 MPa·m~(1/2)的细晶粒3Y-ZrO_2氧化锆陶瓷.     

(Na_(0.4875)K_(0.4875)Li_(0.025))Nb_(0.83-x)Sb_xTa_(0.17)O_3陶瓷的制备及性能

利用传统工艺制备了(Na_(0.487 5)K_(0.487 5)Li_(0.025)Nb_(0.83-x)Sb_xTa_(0.17)O_3无铅压电陶瓷.研究了在Ta定量的情况下,Sb取代对陶瓷的热学性质、结构、介电性能及铁电性能的影响.实验结果表明,陶瓷粉料在650℃左右合成反应基本完成,得到了较适宜的烧结温度;所制备的陶瓷均为单一的钙钛矿结构;样品的居里点(T_c)、正交-四方相变温度(T_(T-O))均随Sb含量的增加而降低;Sb~(5+)的适量加入,能够降低矫顽场E_c,当x=0.07时,剩余极化出现最高值P_(?)=15.4μC/cm~2.     

超细α-FeOOH热转变过程规律及热处理工艺 Ⅱ.还原、氧化条件对γ-Fe_2O_3结构及磁性能的影响

研究了热处理过程中α-Fe_2O_3还原、Fe_3O_4氧化机理,考察了还原、氧化条件对γ-Fe_2O_3微观结构及磁性的影响。结果表明,还原温度和还原气空速是影响还原程度的重要参数。当还原温度为380℃、空速为1200h~(-1)时,所获磁粉矫顽力最高。Fe_3O_4烧结为表面扩散控制。Fe_3O_4向γ-Fe_2O_3的相变过程能加速粒子烧结。同时发现,当Fe_3O_4氧化不充分时,立方γ-Fe_2O_3中存在四方γ-Fe_2O_3杂相。     

用热分析法研究γ-Fe_2O_3的热稳定性

以硫酸亚铁为原料,用沉淀法合成γ-Fe_2O_3超微粉末,用DTA差热分析研究了在不同气氛下,羟基氧化铁分解过程及γ-Fe_2O_3的热稳定性.对不同热处理氧化铁的组成、结构、粒径进行了分析.根据样品随温度的变化情况,提出了可能的相变机理.     

硼酸镁晶须多孔陶瓷的原位固相合成及其性能

采用热分析仪、X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及力学实验方法,研究碱式碳酸镁和硼酸反应体系的相变过程,研究Mg与B摩尔比和烧成温度对原位固相合成硼酸镁(Mg2B2O5)多孔陶瓷的组织结构、形貌和性能的影响,并探讨Mg2B2O5晶须的生长机制。结果表明:采用碱式碳酸镁和硼酸为原料可以制备出Mg2B2O5晶须多孔陶瓷;在Mg与B摩尔比为1∶1.5和加热温度为900℃条件下,合成多孔陶瓷中Mg2B2O5晶须的直径和长度分别为0.2~0.3μm和4.0~8.0μm;多孔陶瓷的抗压强度可达4.72 MPa。Mg2B2O5晶须生长符合固-液-固生长机制。     

利用反应烧结法制备多孔碳化物陶瓷

利用反应烧结的方法,通过甲烷碳化还原三种过渡金属氧化物( Cr2 O3、TiO2和WO3)压坯,制备了其相应的多孔形态的碳化物( Cr3 C2、TiC和WC)陶瓷。通过扫描电子显微镜观察检测,对反应烧结产物的表面和截面形貌进行了分析,并对这三种过渡金属碳化物的孔隙结构进行了初步的表征。通过物相分析研究了反应烧结的动力学过程,发现利用含体积分数10%甲烷的混合气体碳化还原制备多孔TiC和WC陶瓷的起始温度分别为1200℃和1000℃,低于这两个温度时发生其他相变,有其他中间产物生成。利用反应烧结的方法制备多孔Cr3 C2陶瓷时,反应烧结温度越高,碳化铬陶瓷的骨架和孔隙平均尺寸越大。