添加剂离子在热压氮化硅中的扩散行为

氮化硅陶瓷作为高温结构材料引起人们重视已有30多年历史,但是至今人们对热压氮化硅的α→β相变的精确本质未能完全了解.由于制备高质量的氮化硅陶瓷通常必须有氧化物添加剂参与,因而研究添加剂离子在氮化硅中的扩散行为,对于进一步了解α→β相变过程是很必要的.     

掺稀土氧化物热压Si_3N_4中的玻璃相

高温氮化硅材料正在发展成为一种热机和其它高温工程材料,在材料制备中为了得到充分致密的材料需要加入少量添加剂。然而由于添加剂的存在,在制成材料晶界处形成玻璃相,因而氮化硅材料的高温强度、断裂机理和蠕变等力学性能将受到玻璃相影响。虽对有玻璃相存在的氮化硅材料的氧化过程和蠕变及晶界滑移等问题进行了若干研究,但对经高温持久试验后材料中玻璃相变化情况的研究颇少。在文献[1]中已提到掺稀土氧化物的氮化硅的力学性能的影响,并阐明在该材料中添加Al_2O_3与不添加Al_2O_3后对高温强度的影响。     

低温热压氮化硅的相变

氮化硅(Si_3N_4)陶瓷以其优异的力学、热学性能跻身于最有发展前途的高温结构材料的行列。但它毕竟属于脆性材料。纤维补强是改善陶瓷脆性的有效途径。经碳纤维补强的氮化硅,其断裂功和断裂韧性均成倍提高。然而热压氮化硅需要加入少量添加剂,一般在1700℃以上才能热压致密。但由于氮化硅与碳纤维在1650℃将发生化学反应而使碳纤维受     

Si_3N_4晶界相的电镜研究

导言作为超高温工程材料,Si_3N_4陶瓷材料变得越来越具有吸引力。然而,目前需要解决的问题之一是防止1000℃以上高温强度的下降。为此,使用Y_2O_3和Al_2O_3取代MgO作为添加剂;此时材料的高强度可以保持到1200℃,这比MgO添加剂制成的陶瓷要高200℃。我们使用Y_3Al_5O_(12)和AlN作添加剂,经过重烧结后的特别热处理,材料的高强度可保持到1400℃。     

自然信息

陶瓷合成新工艺陶瓷合成新工艺,包括制备氮化硅陶瓷材料、制造碳化钨和硅化钌纤维,以及低温制备高温法得不到的氧化物陶瓷等。     

ZnO压敏陶瓷中富Ba晶界相的生成与控制

已知在通常的ZnO-Bi_2O_3-Sb_2O_3系陶瓷中,加入Ba添加剂,由于Ba离子半径大而易偏析于晶界,故能进一步改善其非线性性能,但近来对ZnO-Bi_2O_3-Sb_2O_3-BaO系压敏陶瓷的研究则发现,在一定的条件下,Ba离子不仅只是偏析于晶界,而且形成富Ba的新晶界相,经分析为偏锑酸钡(BaSb_2O_6)相;由氧化铋(Bi_2O_3)、尖晶石(Zn_(2.33)Sb_(0.67)O_4)、偏锑酸钡组成的晶界相,改变了通常的压敏陶瓷中晶界相的结构、组分和性质,从而影响及晶粒间的界面性质和界面处的肖特基势垒;当这几种晶界之间有适当比例时,能显著地改善压敏陶瓷在长期电负荷下工作的稳定性.对ZnO-Bi_2O_3-Sb_2O_3系陶瓷在烧结过程中晶相的生成已有报道.本文对ZnO-Bi_2O_3-Sb_2O_3-BaO系压敏陶瓷中,偏锑酸钡相的生成过程及影响因素进行讨论;在发现常用的SiO_2,Cr_2O_3添加剂对偏锑酸钡相生成有重要影响的基础上,对这种影响的机理进行分析,所得到的一些实验结果,对压敏陶瓷制备过程中添加剂及工艺参数的控制会有重要的指导作用.1 材料与方法实验试样除主成分ZnO外,Bi_2O_3,Sb_2O_3,BaCO_3添加剂(各自在0.2～1.5 mol%范围内调整)作为基本成分加入,另外还有其他改性添加剂,原材料均为化学试剂纯度,制备三组试样(表1),A组试样不含SiO_2和Cr_2O_3,B,C组在     

纳米Al_2O_3固体的内耗

内耗测量可以给出陶瓷材料内部结构扩散以及晶界的力学行为等性能.有关陶瓷材料的高温内耗早有不少报道.近来纳米陶瓷/氧化物的研究越来越引起人们的关注,纳米ZrO_2和SnO_2块体的低温内耗已做了一些研究.纳米Al_2O_3可广泛应用于制作催化剂及催化剂载体,精细陶瓷和荧光材料等,关于它的一些性能已作了不少探索,然而纳米Al_2O_3固体的内     

新的稀土锂钒酸盐[Y_(0.5-x)Li_(1.5)VO_4:(Dy~(3+),Eu~(3+))_x]多波段发光

本文首次报道了新的稀土锂钒酸盐Y_(0.5-x)Li_(1.5)VO_4:(Dy~(3+),Eu~(3+))_x多晶粉末的制备,多波段发光和结构. 样品的制备是采用稀土氧化物(Y_2O_3Dy_2O_3和Eu_2O_3)纯度为99.99％与光谱纯的V_2O_5和Li_2CO_3按化学计量比混匀,在     

添加NbN的氮化硅陶瓷高温氧化自适应性

从“掌茧”等生物材料表层的环境自适应性得到启发 ,探索了在高温氧化环境中能表现自抗氧化的氮化硅陶瓷 .将添加不同铌化合物 (Nb2 O5,NbC ,NbN)的热压氮化硅陶瓷在 110 0℃高温下进行 10 0h的氧化试验后 ,发现添加氮化铌 (NbN)的氮化硅具有更好的抗氧化性能 .用EPMA和XPS方法对氧化层的成分分布以及Nb在氧化层中的化学结合状态进行分析 ,结果表明含NbN的氮化硅陶瓷在高温下表面形成了以Nb化学价态沿致密氧化层深度呈梯度分布 .氧化机制分析指出NbN/Si3 N4 陶瓷的高温氧化层具有一定的抗氧化自适应性 .     

中国硅酸盐学会第二届全国会员代表大会暨学术年会

中国硅酸盐学会于1964年7月9—17日在北京召开了第二届全国会员代表大会及1964年学术年会。出席这次会议的有来自35个省、市、自治区的正式和列席代表230人。会议共收到有关硅酸盐基础理论和工艺技术理论等方面的论文119篇。会议分以下几个专业组进行论文宣读。1.基础理论和人工晶体组:共宣读了12篇论文,其中相平衡四篇论文包括稀土氧化物-氧化铍(La_2O_3—BeO、Nd_2O_3—BeO、Sm_2O_3—BeO 和 Gd_2O_3—BeO)的四个系统、稀土氧化物-氧化锆(La_2O_3—ZrO_2、     

添加NbN的氮化硅陶瓷高温氧化自适应性

从“掌茧”等生物材料表层的环境自适应性得到启发 ,探索了在高温氧化环境中能表现自抗氧化的氮化硅陶瓷 .将添加不同铌化合物 (Nb₂O₅,NbC ,NbN)的热压氮化硅陶瓷在 110 0℃高温下进行 10 0h的氧化试验后 ,发现添加氮化铌 (NbN)的氮化硅具有更好的抗氧化性能 .用EPMA和XPS方法对氧化层的成分分布以及Nb在氧化层中的化学结合状态进行分析 ,结果表明含NbN的氮化硅陶瓷在高温下表面形成了以Nb化学价态沿致密氧化层深度呈梯度分布 .氧化机制分析指出NbN/Si₃N₄ 陶瓷的高温氧化层具有一定的抗氧化自适应性 .     

Nd_2O_3-BeO体系的相平衡研究

在已经作出的三价稀土氧化物-氧化铍二元体系相图中,镧有两个铍酸盐La_2O_3·2BeO和3La_2O_3·2BeO,钐有一个铍酸盐Sm_2O_3·2BeO.在钆及钆以后的体系中,未发现稳定的中间化合物,但当熔体快冷时可形成一种介稳定相,分子比为1:2,结晶类型可能与Sm_2O_3·2BeO相似。按照周期表中的原子序数,钕介于镧与钐之间,研究Nd_2O_3-BeO体系的相关系将有助     

新型半透明陶瓷

透明陶瓷,如Al_2O_3,MgO,Y_2O_3等,由于其良好的力学、热学及抗腐蚀性,在光电领域有广泛的用途.近年来,一些半透明陶瓷,如莫来石(Mullite)、尖晶石,引起人们的关注,主要是因为它们在中红外光谱区有较高的透过率,可被用作高温窗口材料.KZr_2P_3O_(12)(KZP)陶瓷是一种低膨胀材料,本文主要研究其光学性能.     

激光熔凝过共析ZrO_2-MgO快离子导体

加入CaO,Y_2O_3,MgO等氧化物作为稳定剂,得到的有立方晶型和四方晶型的氧化锆固溶体陶瓷,具有高温离子导电特性,作为快离子导体,在新型燃料电池和传感器上有所应用.对于以MgO作稳定剂的,MgO加入量多在亚共析成分(即MgO加入量<13%,参见图1).有关MgO加入量在过共析范围,达21%的ZrO_2-MgO的导电性,尚未见报道.本文将报道用激光熔凝合成高MgO含量(21%)ZrO_2-MgO固溶体的结构和导电特性.     

三价希土氧化物—氧化铍系统的研究 Ⅰ.La_2O_3-BeO 系统的相平衡

希土氧化物和氧化铍作为高温材料、原子能工业材料都有优良的性质,研究它们之间的平衡关系将为其高温化学和结晶化学性质提供有用的数据,对于探讨这些材料的实际应用具有重要的意义。Wartenberg 等曾经作出 La_2O_3-BeO 系统的熔度图,他们发现二元组份混合物的熔点迅速降低到1,400℃附近,没有得到任何新的化合物。     

超导材料的电子显微结构

超导陶瓷氧化物YBa_2Cu_3O_7的出现使超导临界温度达到90K,从而使超导材料向实用化迈进了一大步。超导材料结构的研究有助于弄清超导机理,并为寻找更好的超导材料开辟道路。下面介绍中国科学院上海硅酸盐研究所在超导结构研究方面的一些成果。     

MoO3/CeO2体系中Mo离子存在状态的研究

负载型氧化物催化剂表面相互作用的研究一直是催化领域中的重要课题,这是因为该类催化剂在工业生产上有着十分广泛的应用。迄今为止,人们对于以γ-Al_2O_3,SiO_2,TiO_2,ZrO_2等作载体的催化剂的表面相互作用进行了较为深入的研究,对载体的表面性质和活性组分的存在状态在催化过程中所起的作用有了更进一步的认识,近来人们又开始研究以稀土氧化物为载体的新型催化剂,例如:以CeO_2,La_2O_3等为载体的催化剂在CO H_2。和汽车尾气处理等方面表现出的许多独特性质已引起广泛注意。本文选用在工业催化上使用较多的Mo（Ⅵ）活性组分,将其担载在CeO_2载体上,采用XRD（X射线衍射）、LRS（激光拉曼光谱）、     

数据挖掘驱动的BiFeO_3-BaTiO_3铁电陶瓷元素替代效应

传统的材料研究方式是耗时费力的试错法,现代材料科学研究方式转向基于材料信息学(material informatics)理论的数据生产和利用——采用各种数据挖掘方法以发现材料数据下隐藏的构效关系和知识,对新材料进行预测和验证.在总结过去对钙钛矿结构氧化物铁电材料数据挖掘实践结果的基础上,选择多种不同原(离)子特征组合的元素对BiFeO_3-BaTiO_3(BF-xBT)铁电固溶体陶瓷进行替代实验,重点探索三方-赝立方结构相界附近组分的BF-xBT基三元固溶体陶瓷的铁电相变和介电、压电响应性能.实验发现替代元素的性质是BF-xBT基三元固溶体陶瓷制备工艺条件和介电损耗、压电响应等电学性质的决定因素,Bi(Zn_(1/2)Ti_(1/2))O_3是当前发现的对BF-xBT基固溶体陶瓷进行改性、获得可工程实用的高性能高温压电陶瓷新材料的有效组元.与现有商用偏铌酸铅和钛酸铋系压电陶瓷材料相比,它们可采用相同的固相反应电子陶瓷工艺制备、但具有更高压电响应等综合性能,为研制高灵敏高温压电传感器提供了新材料选项.     

稀土离子对DBS表面包覆的Fe2O3纳米微粒非线性光学特性的影响

半导体超微粒因其在光作用下产生局域浓度很高的载流子而导致显著的光发射和非线性光学响应,并且表面修饰能极大地改变半导体超微粒的这些特性。Fe_2O_3纳米微粒是一类重要的过渡金属半导体材料。文献报道表面包覆的Fe_2O_3纳米微粒溶胶具有较大的三阶非线性极化率,而未见有关稀土RE~（3 ）掺杂的 Fe_2O_3纳米微粒溶胶的研究报道。本文采用胶体化学法首次制备了用DBS（十二烷基苯磺酸钠）包覆其表面的稀土RE~（3 ）（RE=Ce,Pr,Sm,Tb）掺于Fe_2O_3晶格内的纳米微粒溶胶和附着于Fe_2O_3表面的纳米微粒溶胶。研究了它们与表面包覆的和裸的 Fe_2O_3纳米微粒以及体Fe_2O_3吸收光谱的差异。在Ar~ 488nm激光的作用下,采用Z-scan技术对上述四种纳米微粒的非线性光学特性进行研究。结果表明,与表面包覆的Fe_2O_3纳米微粒溶胶相比,表面包覆的稀土离子掺杂于Fe_2O_3晶格内的纳米微粒溶胶其三阶     

氟氧化物玻璃陶瓷中Yb3+和Er3+的强交叉弛豫过程

氟氧化物玻璃陶瓷是一种兼有氟化物低声子能量和氧化物机械强度的新型上转换发光材料.在Er3+和Yb3+离子共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中,紫光激发时产生较强的红色辐射,而不是常规的由于多声子逐级弛豫引起的绿色辐射.荧光光谱分析表明,Yb3+离子的敏化引起的强交叉弛豫过程是红色辐射相对强度增加的主要原因.紫光激发时产生相对强度较强的红色辐射说明在氟氧化物玻璃陶瓷中,稀土离子掺入到氟化物微晶中,而氟化物微晶则被包埋于氧化物基质中.