压电晶体中表面极化子的性质

研究了压电晶体中表面极化子的性质．首先用微扰法导出了压电晶体中表面极化子的有效哈密顿量，有效质量以及电子-表面声学声子作用的有效势，进而用变分法计算了表面态能量．研究结果指出：表面极化子的自陷能、有效势和有效质量不仅与压电常数、质量密度、声速、声子的德拜波数有关，而且也与电子至表面的距离有关．随着电子远离晶体表面，有效势、有效质量逐渐减小．压电晶体中电子-声学声子作用诱生的有效势是库仑型的，它使电子的能级降低，形成表面态．     

The development of Bi Fe O_3-based ceramics

The multiferroic properties of Bi Fe O3-based ceramics were improved through optimizing their sintering method and doping with certain rare earth elements in pure Bi Fe O3. Some methods, especially liquid-phase sintering method has largely decreased the densities of oxygen vacancies and Fe2in Bi Fe O3-based ceramics, and thus their resistivity became high enough to measure the saturated polarization and the large piezoelectric d33 coefficient under the high electric field of [150 k V/cm. Besides,multiferroic properties were improved through the rare earth elements’ doping in pure Bi Fe O3. Magnetization commonly increases with the proportional increase of Nd,La, Sm and Dy contents up to ＊30 %, while ferroelectric phase can transform to paraelectric phase at a certain proportion. An improved magnetoelectric coupling was often observed at ferroelectric phase with a relatively large proportion. Besides, an enhanced piezoelectric coefficient is expected in Bi Fe O3-based ceramics with morphotropic phase boundaries as they are already observed in thin epitaxial Bi Fe O3 films.     

原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料的制备工艺

以聚丙烯腈预氧化纤维为先驱纤维,使其在真空烧结过程中原位转化生成碳纤维来增韧氧化铝陶瓷材料.利用热重–差热分析和X射线衍射研究了聚丙烯腈预氧化纤维的相结构和化学结构以确定制备复合材料的升温烧结工艺,并探讨了加压方式和聚丙烯腈预氧化纤维含量对复合材料组织结构和性能的影响.研究发现聚丙烯腈预氧化纤维在差热曲线上444℃左右的放热峰和X射线衍射图谱中17左右的衍射峰是由预氧化阶段残留的未充分氧化的聚丙烯腈分子引起的;而1073℃左右的吸热峰和25.5左右的衍射峰说明预氧化纤维在加热烧结过程中已开始向碳纤维转变.热压烧结制备的复合材料的力学性能明显优于无压烧结.随着聚丙烯腈预氧化纤维含量的增加,复合材料的密度和显微硬度降低,而断裂韧性则先升高后降低,当聚丙烯腈预氧化纤维体积分数为20%时,复合材料的断裂韧性最大,达9.39MPa.m1/2,说明原位碳纤维的生成提高了复合材料的断裂韧性,其增韧机制主要为纤维拔出和脱黏.     

陶瓷轴承电主轴单元的设计与研究

介绍了高速机床用电主轴优良特性及其应用现状·结合磨用电主轴单元的研制实践,探讨了高速电主轴单元设计制造中的结构布局型式设计,研究了电主轴轴承的选用,陶瓷轴承的力学性能分析和轴承轴向预负荷的确定,分析了电主轴单元的冷却与润滑系统的设置·高速电主轴的性能试验表明,该型电主轴设计合理,动、静态性能指标符合要求,为其在高速机床上的实际应用提供一定的技术依据·     

用中子活化法与模糊聚类分析对古陶瓷产地和真伪进行辨别的研究

本文利用中子活化法对一些不同产地的古瓷样品进行了20多种微量元素含量测定,并用模糊聚类分析方法对测定数据进行了处理。探讨了一个对古瓷样品进行产地判定和真伪辨别的方法。     

微晶粒Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的制备与性能

以TiO2-MgO为烧结助剂、聚丙烯酰胺为分散剂,制备3种增韧A l2O3体系:纳米t-ZrO2颗粒、ZrO2纤维、纳米t-ZrO2颗粒-ZrO2纤维。经测试体系物理与力学性能、XRD和SEM分析,探讨烧结温度、纳米t-ZrO2颗粒、ZrO2纤维、烧结助剂加入量对相对密度、抗折强度、断裂韧性及微观结构的影响。结果表明:烧结温度对材料物理与力学性能的影响很大,ZrO2纤维没有明显增韧效果,体系的增韧主要依靠纳米t-ZrO2颗粒,纳米t-ZrO2颗粒在基体中同时存在晶间和晶内分布,加入质量分数5%的纳米t-ZrO2颗粒使微观结构更加致密和晶粒细化。烧结温度为1 600℃,纳米t-ZrO2颗粒质量分数为5%,烧结助剂m(TiO2)∶m(MgO)为1∶0.4时,复相陶瓷体系综合性能最佳,其相对密度和抗折强度分别是98.7%、274.82MPa、断裂韧性达到7.32 MPa.m1/2。     

ZnO压敏陶瓷实际Bi元素的含量

建立了压敏陶瓷实际Bi元素含量检测品质的控制方法,讨论了烧结方式、温度及保温时间对Bi元素挥发量的影响,研究了实际Bi元素含量对压敏陶瓷显微结构、电性能的影响.实验表明,采用电感耦合等离子体光学发射光谱仪检测样品Bi元素含量,实际检测极限为1.0×10-6.通过优化烧结,有效控制了Bi元素挥发,从而获得均匀的显微结构和预定晶界,得到电学性能优良的ZnO压敏陶瓷.     

Cu含量对Sn基无铅钎料组织、界面反应影响

研究了Cu含量对Sn-xCu(x=0.7%,2%)、Sn-9Zn-xCu(x-0.2%,10%)两种无铅钎料的基体组织以及与Cu基板短时间钎焊时界面金属间化舍物(IMC)生长行为的影响.结果表明,当Sn-Cu钎料中Cu的含量为2%时,基体中IMC租化为块状的Cu6Sn5相;对于Sn-9Zn-xCu钎料合金,2%Cu元素的加入使得Sn-9Zn基体中长针状的富Zn相转化为Cu5Zn8相以及细小的富Zn相,而当Cu含量达到10%时,钎料基体中的IMC为CuZn相与Cu6Sn5相.在260℃短时间钎焊下,Cu含量的增加加速了Sn-xCu/Cu界面IMC的粗化和生长;而对于Sn-9Zn-xCu/Cu,Cu含量的增加却明显降低了界面IMC的生长速率.同时分析、讨论了界面IMC随钎焊时间变化的生长行为.     

B2O3含量对硼铝锶长余辉发光玻璃陶瓷性能的影响

采用高温熔融法一次成型制得了一种高亮度硼铝锶长余辉发光玻璃陶瓷.研究了B2O3含量对Eu2 ,Dy2 共掺杂硼铝锶长余辉发光玻璃陶瓷晶相组成和发光性能的影响.XRD结果表明:随着B2O3含量增加,样品中SrAl2O4相减少,SrAl2B2O7等杂相增加,从而发光性能降低.样品的激发光谱和发射光谱显示:长余辉发光玻璃陶瓷的激发峰位于370 nm,发射峰位于520 nm,归属于Eu2 的5d→8S7/2特征发光;改变B2O3含量并不会改变样品的激发峰位和发射峰位.增加B2O3含量,降低熔点,发光亮度也降低,余辉时间缩短.B2O3的摩尔百分含量为18.53%时各项性能最佳,初始亮度可达16 cd/m2,激发停止330 min时仍能达到7.96 med/m2,余辉时间长达50h.     

激光陶瓷划片工艺研究

使用调Ｑ ＹＡＧ激光器对制作厚膜电路陶瓷基板的划片工艺进行了研究。通过对陶瓷的力学性质、划片机理和划片参数的理论推导，解决了该工艺的主要技术问题，实现了划线细、速度快、断面光滑和表面光洁的技术质量要求。