Nb2O5含量对Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷体系晶化过程和介电性能的影响

采用熔炼-快速冷却工艺及可控结晶技术制备Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2系玻璃陶瓷。采用DTA、XRD、介电性能测试等手段,分析了Nb2O5含量对Na2O-PbO-Nb2O5-SiO2玻璃陶瓷体系晶化过程和介电性能的影响。结果表明,结晶温度为750-900℃时,该体系主要形成的晶相为Pb2Nb2O7,NaNbO3和PbNb2O6相。在800℃以下结晶处理,Nb2O5含量的增加会抑制体系中NaNbO3相的出现,使得介电常数随Nb2O5含量的增加而降低;在800℃以上结晶处理,Nb2O5含量的增加会促进体系中PbNb2O6相的生成,同时可能使得体系中玻璃相含量降低,导致介电常数随Nb2O5含量的增加而升高。     

烧结Nb2O5片制备条件对其显微结构及电脱氧性能的影响

以烧结Nb2O5片为阴极、石墨棒为阳极,在共熔CaCl2-NaCl电解质中进行电脱氧反应制备金属铌.研究了制备Nb2O5片过程压制压力和烧结温度对其电脱氧反应的影响.结果表明,较低的压制压力(12 MPa)和适中的烧结温度(1200℃)有利于获得开孔孔隙度较高、粒度较细的Nb2O5片结构,从而保证较高的Nb2O5片阴极...     

Nb2O5、La2O3掺杂对SrTiO3双功能陶瓷半导化及显微结构的影响

主要研究了Nb2O5和La2O3双施主掺杂对SrTiO3陶瓷半导化及显微结构的影响.采用传统电子陶瓷工艺在1420℃弱还原气氛中(N2+石墨)制备了半导化的SrTiO3陶瓷,讨论了在稀土添加总量为0.9%(摩尔分数)的条件下, Nb2O5La2O3比对SrTiO3陶瓷室温电阻率和显微结构的影响.研究结果表明双施主掺杂不仅可以促进SrTiO3陶瓷半导化而且对显微结构有重要影响.Nb2O5La2O3为21时样品室温电阻率为0.89Ω·cm,显微结构较为理想.在此基础上,获得压敏与介电性能较佳的双功能SrTiO3陶瓷元件.     

Nb2O5掺杂对PZN-PZT压电陶瓷微观结构和电性能的影响

研究了施主掺杂离子Nb^5＋对Pb（Zn1/3Nb2/3）0.2Ti0.4Zr0.4O3 （PZN-PZT） 压电陶瓷微观结构和电性能的影响. Nb2O5加入量为0.0%～1.0%, 样品制备采用钶铁矿前驱体方法. 通过扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析, 确定了Nb2O5在钙钛矿主晶格中的固溶限度为0.5%左右. 少量Nb2O5能够抑制晶粒生长, 并导致四方相向三方相转变和晶体四方度的降低;而过量Nb2O5对晶粒尺寸、相转变和晶格畸变没有显著影响. 材料的电性能随Nb2O5加入量的增加而呈现极值型变化, 最优电性能在固溶限度处.     

铌还原法制备新型电解电容器阳极材料低价铌氧化物工艺研究

对铌还原Nb2O5制备低价铌氧化物工艺进行了研究。采用玛瑙研磨混料-还原焙烧-过筛工艺制备了低价铌氧化物粉末,用正交试验法及方差分析对工艺条件进行了优化,用XRD、SEM测试方法对产物物相、微观形貌进行了研究;按与钽电解电容器相似的工艺将低价铌氧化物粉末制成了阳极,并采用电解电容器阳极测试方法对其电性能进行了研究。结果表明,铌还原Nb2O5工艺制备的低价铌氧化物具有优良的电性能,比容达到69 500μF.V/g、损耗≤11.25%、漏电流(K值)≤1.8×10-4μA/(μF.V),其电性能指标优于FTa16—300电容器钽粉国家标准(GB/T 3136—1995)。     

镁还原法制备新型电解电容器阳极材料低价铌氧化物的工艺研究

对镁还原Nb2O5制备低价铌氧化物工艺进行了研究。采用研磨混料-还原焙烧-酸洗除杂-干燥工艺制备了低价铌氧化物粉末，采用XRD、SEM测试方法对产物物相、微观形貌进行了研究；按钽电解电容器相似的工艺将低价铌氧化物粉末制成了阳极，采用电解电容器阳极测试方法对其电性能进行了研究。结果表明，镁还原Nb2O5制备低价铌氧化物反应不易控制，产物物相复杂、粒度粗、粒形简单，以其为原料制做的阳极比容低、内阻高、漏电流大。     

氧化铌阴极微观结构对电脱氧制备铌的影响

采用电脱氧法,以Nb2O5烧结片为阴极,石墨棒为阳极,在CaCl2-NaCl混合熔盐中制备金属铌.分别研究了压制压力、烧结温度对阴极片微观结构和电脱氧反应及其产物的影响.实验结果表明,烧结温度和压制压力对Nb2O5烧结片的晶粒尺寸、孔隙度和孔隙尺寸具有明显的影响,从而影响到电脱氧的反应速率和效果.晶粒细、孔隙度高和连通性好的烧结氧化铌阴极能够提高电脱氧的反应速率和效果.研究表明,12MPa压制成型后经1 200℃烧结的阴极片,电脱氧效果最佳.     

电脱氧法制取金属铌的研究

以Nb2O5粉末烧结片为阴极、石墨坩埚为阳极,在CaCl2-NaCl熔盐电解质中对Nb2O5阴极进行电脱氧,以制取金属铌。研究了Nb2O5粉末烧结阴极的制取,以及在熔盐电解质中电脱氧Nb2O5的工艺。研究结果表明,在熔盐电解质中电脱氧是通过熔盐电解质渗透到阴极片孔隙中,使Nb2O5粉末烧结片阴极形成良好的导电体,氧化铌被电离,氧离子通过熔盐电解质传导至石墨阳极坩埚,发生反应并以氧气析出。而阴极本身则发生铌离子还原,形成金属铌。研究表明,电脱氧速度和电脱氧效率与电解质与氧化铌接触面大小和电解温度有关,渗透性好、孔隙度高即接触面大的阴极片和高的电解温度将有较高的电脱氧速度和效率。     

高能球磨+硼/碳热还原法制备(Ti,Mo, Nb,Ta, Zr)B2高熵陶瓷粉末的研究

以TiO₂、MoO₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、ZrO₂、B₄C和炭黑为原料,采用高能球磨+硼/碳热还原法制备(Ti, Mo, Nb, Ta, Zr)B₂高熵陶瓷粉末,并借助XRD、SEM等手段对反应产物的物相组成和微观形貌进行了表征。实验结果表明：球磨时间、还原温度和保温时间是制备高品质(Ti, Mo, Nb, Ta, Zr)B₂高熵陶瓷粉末的重要影响因素。当球磨时间为2 h、真空碳热还原温度为1 700℃、保温2 h时,可制备出粒径约为1～2μm、元素分布均匀且具有单一相成分的高品质(Ti, Mo, Nb, Ta, Zr)B₂高熵陶瓷粉末。     

Nb和Ta掺杂四方YSZ机械性能及热性能的第一性原理研究

采用从头算平面波赝势方法结合电子交换关联能的广义梯度近似理论,对四方YSZ、Nb2O5掺杂YSZ(简写为Nb YSZ)、Ta2O5掺杂YSZ(简写为Ta YSZ)的晶体结构进行几何优化,得到体系的最稳定结构。然后利用胡克定律计算了四方YSZ、Nb YSZ、Ta YSZ的弹性常数,根据弹性常数分别获得了这三种结构的体模量、剪切模量、杨氏模量、声速、德拜温度和理论最低热导率等参数。研究结果表明:Nb2O5和Ta2O5掺杂均能降低YSZ的杨氏模量和理论最小热导率。从理论上证实Nb2O5和Ta2O5均是YSZ良好的掺杂剂,Ta2O5的效果好于Nb2O5。