莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的制备及抗压强度研究

以碳化硅微粉作为原料,并选用Al2O3、高岭土和Mg O作为烧结助剂,同时选用羧甲基纤维素钠(CMC)、聚丙烯酰胺(PAM)和可溶性淀粉作为添加剂,通过有机泡沫浸渍法制备出莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷材料。研究了不同原料组成、不同烧结温度等工艺参数对所制备的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷物相组成、微观结构的影响,同时对莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率、力学性能进行了测试。研究结果表明:莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的微观结构控制主要受碳化硅含量的影响,随着碳化硅含量的增加,莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的孔隙率有明显的降低,但抗压强度随之提高;随着烧结温度的提高,孔棱的致密度增加,抗压强度亦显著提高;莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷的最佳烧结温度为1600℃,陶瓷粉料中最佳的Si C含量为35%。在1600℃烧结温度下,碳化硅的含量为35%时,获得了孔隙率为76.19%和抗压强度为4.63 MPa的莫来石/碳化硅复相泡沫陶瓷。     

凝胶注模工艺制备闭孔多孔Al_2O_3基陶瓷

以亚微米Al_2O_3粉末为原料,Mg O为掺杂剂,Si C为高温发泡剂,利用Al_2O_3基陶瓷在高温下具有超塑性变形能力的特点,采用凝胶注模工艺制备了闭孔多孔Al_2O_3基陶瓷.研究了不同Si C含量对Al_2O_3基陶瓷烧结密度、开口气孔率、闭口气孔率及微观结构的影响,考察了Al_2O_3基陶瓷的物相组成及气孔孔径的分布和大小,并且与传统的球磨混合工艺进行了对比.研究结果表明,坯体中Mg O与Al_2O_3反应完全,多孔陶瓷的物相组成为Al_2O_3和Mg Al2O4,并伴有少量的SiO_2晶相存在.随着Si C含量的增加,其烧结密度和开口气孔率逐渐降低,闭口气孔率逐渐增加.与球磨混合工艺相比,凝胶注模工艺制备的Al_2O_3基陶瓷中闭口气孔的孔径大小和分布更加均匀.     

氧化物添加对BaO-TiO2-Al2O3-SiO2玻璃陶瓷介电性能的影响

采用烧结法制备工艺,成功制备了BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷,以钛酸钡体系玻璃陶瓷为基础成分添加不同种类氧化物(Y2O3,Ni2O3,ZrO2),并采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),精密阻抗分析仪测试仪(LCR)对添加不同氧化物玻璃陶瓷样品的析出相成分、微观结构和介电性能进行表征,研究了氧化物添加对BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷性能的影响。研究结果表明:添加不同的氧化物并未改变BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷的析出相种类,但能够促进基体中钙钛矿结构钛酸钡结晶相的生成。同时添加不同氧化物后样品的致密度均随烧结温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,在最适烧结温度下,氧化物的添加提高了不同烧结玻璃陶瓷样品的致密度,并优化了样品的介电性能。通过添加不同种类氧化物获得了同时具有高致密度和良好介电性能的玻璃陶瓷成分,当添加0.5%(质量分数)Ni₂O₃时,样品在最佳烧结温度1230°C下烧结获得最大致密度为98.6%,提高了1.65%,样品室温下的介电常数高达1100,提高了139.5%。     

掺杂Y2O3的ZnO导电陶瓷正电子寿命谱研究

用正电子湮没技术,结合X射线衍射结构分析,对掺杂Y2O3的ZnO导电陶瓷烧结过程进行了研究,给出了掺杂含量、烧结温度和烧结时间对材料结构的影响特征,研究发现Y2O3掺杂量增加,ZnO导电陶瓷材料完整性变差;烧结温度升高,ZnO陶瓷产生微空洞为主的缺陷;烧结时间增加,微空洞缺陷数目明显增加.同时对正电子湮没机制与ZnO陶瓷导电特性的关联进行了研究.     

烧结温度及Y2O3对9Cr-RAFM钢性能的影响

采用粉末冶金技术,以球磨-模压-真空烧结工艺制备2种9Cr-RAFM钢:以0.3%Y2O3(质量分数)为弥散相的ODS 9Cr铁基高温合金和不添加Y2O3的Non-ODS 9Cr铁基高温合金。研究烧结温度及Y2O3对RAFM钢的力学性能和微观组织的影响。研究结果表明:采用球磨-模压-真空烧结工艺制备的ODS合金的综合力学性能高于Non-ODS合金,并且在1 390℃烧结,保温2 h条件下制备的ODS合金具有最佳的综合力学性能(抗拉强度600 MPa,伸长率23.1%)。并对不同球磨时间的合金粉末进行XRD物相分析,用SEM及能谱分析技术研究Y2O3影响RAFM钢的微观组织成分和力学性能的机理。     

稀土氧化物对碳化硼陶瓷性能的影响

以稀土氧化物为主要烧结助剂,以碳化硼粉末为基体,采用真空热压烧结技术制备出碳化硼陶瓷.研究了成分配比、烧结工艺对材料致密度及力学性能的影响;分析了稀土氧化物对烧结温度及材料性能的影响,并确定最佳烧结温度;探讨不同添加剂对碳化硼陶瓷显微结构影响及烧结机理.结果表明,以稀土氧化物为主要烧结助剂,其烧结温度降低约80℃;碳化硼陶瓷的最佳材料配方与烧结工艺为:m(B4C):m(La2O3):m(Al2O3):m(C)＝70:6:12:12,烧结温度1 850℃,压力20MPa,保温时间1h;所得碳化硼陶瓷性能:相对密度92.5%,抗弯强度156.76MPa,硬度97HRA;分别以氧化铝和活性碳、氧化钇、氧化镧、氧化钇和氧化镧为烧结助剂时,碳化硼陶瓷烧结过程中形成的新相分别为Al8B4C7、Y3Al5O12、LaAlO3、(Y3Al5O12 LaAlO3).其中含稀土相,尤其是新相LaAlO3与碳化硼颗粒表面有良好的结合,因此提高了致密度,降低了烧结温度.     

Sm2O3掺杂PbTiO3陶瓷的制备与电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Sm2O3掺杂的PbTiO3陶瓷,并对其制备条件和电性能进行了研究.结果表明Sm2O3掺杂能够缩短凝胶形成时间,降低PbTiO3陶瓷烧结温度,改善烧结性能;Sm2O3掺杂PbTiO3陶瓷的电阻率均低于纯PbTiO3陶瓷,当掺杂量为0.003(n(Sm2O3)∶n(PbTiO3))时,电阻率最低,为5.8×108Ω*m;通过XPS分析,得到了Sm2O3掺杂PbTiO3陶瓷中各元素的结合能位置,表明Sm3+、Ti4+等都存在着不同程度的变价,导致了PbTiO3陶瓷导电性的提高.     

BaTiO3基正温度系数热敏陶瓷研究现状及应用

正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)热敏陶瓷是一类关键电子功能陶瓷，因其优异的特性在加热元件、传感器、电路保护器、温度控制器、电器消磁等领域都有广泛的应用。BaTiO₃作为主体材料制备的正温度系数热敏电阻(positive temperature coefficient thermistor,PTCR)是目前用量较大的一类正温度系数元件，具有重要的研究意义。本文阐述了正温度系数热敏材料的分类及其优缺点，介绍了正温度系数效应、热敏机理及BaTiO₃基正温度系数材料的半导化原理，综述了BaTiO₃基正温度系数热敏陶瓷国内外研究现状，分析了移峰剂、施主掺杂、受主掺杂、烧结工艺等因素对BaTiO₃基正温度系数热敏陶瓷的影响，总结了正温度系数热敏元器件的应用原理及其在相关领域的应用，并对正温度系数热敏陶瓷的无铅化进行了展望。     

混合稀土增强Al2O3基泡沫陶瓷制备研究

以氧化铝、高岭土等为主料,富CeO2混合稀土为改性剂,制备具有较好流变性的水基陶瓷浆料,采用有机泡沫浸渍法制备挂浆均匀的预制体,经干燥烧结得到孔隙均匀、强度高的Al2O3基泡沫陶瓷（CF）。文章研究了含稀土陶瓷浆料的粘度变化规律,确定了最佳烧结制度,并研究了稀土加入量对CF力学性能的影响。实验发现,混合稀土加入量达到3％时,可使CF常温抗压强度提高约70％。     

SiCp/Al基复合材料制备工艺的正交优化设计

本文利用热压烧结技术制备了性能优良的SiC-5%(体积分数)Al基复合材料.工艺参数主要包括烧结温度、轴向压力、高温保压时间等,对这些参数和材料性能之间的关系进行了探讨.为了研究不同的烧结温度、压力和高温保压时间对材料致密度的影响,设计了一个三因素、四水平的正交试验.结果表明,SiC-5%Al基复合材料的最佳工艺参数为烧结温度600℃、高温压力70 MPa、保压时间7 min.     

Superconducting Transition Temperature in YBa2Cu4O8/La2/3 Ca1/3 MnO3 / YBa2 Cu4O8 Heterostructure

YBa2Cu4O8/La2/3 Ca1/3 MnO3/YBa2Cu4O8 （ Y-124/LCMO/Y- 124） heterostructure was prepared by facing-target sputtering technique. The oscillatory superconducting transition temperature was observed when the thickness of LCMO d L is larger than critical thickness d L^CR. The metal-insulator transition temperature can only be detected at d L 〉 d L^CR. The dependence on the spacer layer in LCMO/Y-124 systems suggests strongly the interplay of ferromagnetic and superconducting couplings.     

Visible luminescence of lanthanide ions in Ca3Sc2Si3O12 and Ca3Y2Si3O12

The crystalline materials Ca₃Sc₂Si₃O₁₂ and Ca₃Y₂Si₃O₁₂ were characterized by different crystal structures, as the former is a cubic garnet, while the latter is an orthorhombic compound. We investigated the optical spectroscopy of these materials doped with several trivalent lanthanide ions and compared the results for the two hosts. Polycrystalline samples were prepared by solid state reaction, both undoped and doped with the trivalent lanthanide ions Eu³⁺, Tb³⁺ and Sm³⁺. Emission, excitation and Raman spectra of these materials were measured at temperatures ranging from 300 to 10 K. The optical spectra were assigned and discussed, and the effects of the crystal structure of the host on the spectroscopic behaviour were addressed. The technological potential of these compounds in the field of optical materials and devices was discussed.     

Al2O3La2O3Y2O3/Cu复合材料的电弧侵蚀特性研究

采用喷射沉积和内氧化法制备出Al₂O₃La₂O₃Y₂O₃/Cu复合材料,研究该材料在直流20 V/20 A的工作条件下触点的电弧侵蚀特性,并与Al₂O₃/Cu材料进行了对比分析.利用电子天平、扫描电镜等方法分析电弧侵蚀后触点的质量变化和表面微观结构.结果表明,通过添加Y₂O₃、La₂O₃稀土氧化物颗粒,可有效降低触头材料的材料转移量.Al₂O₃La₂O₃Y₂O₃/Cu材料的抗熔焊性和抗烧损性优于Al₂O₃/Cu材料的性能.在直流阻性负载条件下Al₂O₃La₂O₃Y₂O₃/Cu阳极触头表面形成凹坑,阴极触头表面形成凸起,触点表面显示出浆糊状凝固物和喷发坑等电弧侵蚀形貌特征.      

CaO—SiO2—Na2O—CaF2—Al2O3—MgO保护渣系的Al2O3吸收速率和粘度

采用CaO-SiO2-Na2O-CaF2-Al2O3-MgO渣系,通过测定熔渣的粘度和Al2O3吸收速率,研究连铸保护渣的Al2O3吸收速率与粘度及化学成分之间的关系。在一定条件下,当CaO/SiO2为1.2左右时,粘度达到最小值,Al2O3吸收速率达到最大值,分别为0.10?Pa*s、8.403×10-4?kg*m-2*s-1。随着渣中Na2CO3含量、CaF2含量和MgO含量的增加,粘度减小,Al2O3吸收速率增大。随着渣中Al2O3含量的增加,粘度增大,Al2O3吸收速率减小。粘度为Al2O3吸收速率的主要控制因素。随着熔渣粘度的增加,连铸保护渣的Al2O3吸收速率逐渐减小。     

CaO-La2O3-B2O3-Eu2O3转光玻璃的合成及荧光性质

X射线衍射研究表明CaO-La2O3-B2O3-Eu2O3体系的玻璃化温度在1025℃附近.荧光光谱和ESR谱研究表明,在CaO-La2O3-B2O3-Eu2O3玻璃体系中存在着Eu2+和Eu3+两种价态离子. 316, 360, 379, 394, 413, 462和532nm锐线激发峰和592,616和650红区发射峰分别对应Eu3+的f-f激发跃迁和5D0-7FJ (J=1,2,3)跃迁发射;351nm和427nm宽带激发峰和蓝区发射分别对应Eu2+的5d-4f激发跃迁和发射.     

Fracture Behavior in Cu46.5Zr46.5Al7 and Cu46.5Zr41.5Al7Y5 Bulk Metallic Glasses

The interplay between chemical composition, plastic behavior, and fracture modes of Cu_46.5Zr_46.5Al₇ and Cu_46.5Zr_41.5Al₇Y₅ bulk metallic glasses (BMGs) was investigated by compression tests and fracture surfaces analyses. The aim was to explore the possibility of coupling physical, chemical, and hardness properties, with adequate macroscopic compressive plasticity. Cylindrical test samples, having a height-to-diameter ratio equal to 2, were machined and ground from as-cast bars and were tested in compression between lubricated plates, the displacement being measured by a clip-gage inserted between the plates. Y free BMG engineering stress-strain curves show a plastic behavior consisting of successive sudden stress drops and linear reloading segments. A detailed analysis of these features was performed to yield a correlation between the plastic deformation steps and the released elastic energy associated with each serration.     

Effect of Fe2O3 Loading Amount on Catalytic Properties of Monolithic Fe2O3/Ce0.67Zr0.33O2 -Al2O3 Catalyst for Methane Combustion

Ce0.67Zr0.33O2-Al2O3 solid solution was prepared by the co-precipitation method. Fe2O3-based catalysts supported on the solid solution were obtained by the impregnation method. The article revealed that the optimal loading amount of Fe2O3 on Ce0.67Zr0.33 O2-Al2O3 in our experimental condition for catalytic combustion of methane was 8% （ mass fraction）. The prepared catalysts were characterized by BET, TPR, XRD analyses, and their catalytic activity was investigated after being calcined at 873 K and after being aged in water gas at 1273 K. When the loading amount of Fe203 was 8% （ mass fraction）, the catalyst held the highest activity, and the best temperature speciality and thermal stability. The complete-conversion temperature of methane for fresh and aged sample was 788 and 838 K, respectively. The range between the light-off temperature and the complete-conversion temperature was only 15 K. The characterization results of XRD indicated that Fe2O3 was well dispersed on the Ce0.67Zr0.33O2-Al2O3 matrix. The results of BET and TPR were in good harmony with the catalytic activity results.     

CaO--TiO2--Fe2O3三元系中Ca3TiFe2O8的生成机理

钒钛磁铁矿是烧结矿重要的原料之一,Ca₃TiFe₂O₈作为钒钛烧结矿中矿物被发现之后,其生成机理尚不明确.本文采用X射线衍射分析、元素能谱分析和TG-DSC分析相结合的方法,研究了Ca₃TiFe₂O₈的生成机理以及不同温度、CaO与TiO₂含量下Ca₃TiFe₂O₈的生成规律.实验结果表明,Ca₃TiFe₂O₈由Ca₂ Fe₂O₅和CaTiO₃反应生成,即CaO和Fe₂O₃反应生成Ca₂ Fe₂O₅;其后,与CaTiO₃反应生成Ca₃TiFe₂O₈.反应时间越长,Ca₃TiFe₂O₈的生成量越大,但反应温度对Ca₃TiFe₂O₈生成的影响并不明显.另外,还发现CaO含量越高,Ca₃TiFe₂O₈越易于生成,而且等摩尔Fe₂O₃和CaO下只要存在TiO₂,就会有Ca₃TiFe₂O₈生成.      

Magnetocaloric Effect of Ni56Mn18.8Ga24.5 Gd0.7 Alloy

Inrecent years materials with high magnetocaloriceffect (MCE) have attracted considerable attention ow-ingto its potential application as a magnetic refriger-ant .Many material systemsthat underwentthefirst-or-der magnetic transition have been found to exhibit agiant MCE. Their typical representatives areGd5(SixGe1 -x)4[1 ,2]and La (FexSi1 -x)13[3 ,4]alloys .Ni MnGa is aferromagnetic shaped memory alloy whichundergoes a reversible first-order structural phase tran-sition (SPT) with the …     

CaO含量对CaF2-Al2O3-CaO-Ce2O3渣系中Ce2O3行为的影响

在Fe-Cr-Al合金中添加微量的稀土元素可显著改善合金的使用性能, 文中以电渣重熔生产Fe-Cr-Al合金所用稀土渣为研究对象, 根据离子-分子共存理论(IMCT)建立了1 823 K时CaF₂-Al₂O₃-CaO-Ce₂O₃四元渣系热力学质量作用浓度模型.结果表明:当渣系中CaO和Al₂O₃的质量百分数之比维持在1:1, 即w_CaO /w_Al2O3=1时, 随着Ce₂O₃含量增加, 渣中铈铝酸盐Ce₂O₃·Al₂O₃质量作用浓度(活度)显著增加, 但炉渣物相种类没有变化.渣系中Ce₂O₃含量分别在10 %, 20 %, 30 %, 40 %时, w_CaO /w_Al2O3值对组元活度的影响各不相同但有共同特征, 表现在处于约1.0~1.8时, CaO活度增加最迅速, Ce₂O₃活度增加, Ce₂O₃·Al₂O₃活度下降, 说明渣中CaO含量增加促进了Ce₂O₃·Al₂O₃分解而导致Ce₂O₃活度增加, 选取渣系进行熔融和X射线衍射实验, 用jade 5.0软件分析物相, 实验结果与计算一致.