PMMA/PZT复合材料的制备及电性能研究

采用有机物燃烧法制备了不同孔隙率多孔PZT陶瓷基体,在此基础上通过原位聚合法制备了PMMA/PZT压电复合材料。研究了复合材料的形貌与压电陶瓷体积含量对复合材料介电性能和压电性能的影响。结果表明,复合材料仍存在一定的孔隙率,随着PZT体积含量的增加,电性能参数呈非线性增加。当PZT体积含量为75%时,d33值达98 PC/N。     

造孔剂种类及含量对高孔隙率多孔陶瓷性能的影响

本文以碳粉和淀粉为造孔剂制备高孔隙率多孔陶瓷,研究了造孔剂的种类和含量对多孔陶瓷气孔率、体积密度和力学性能的影响。结果表明:碳粉和淀粉造孔剂含量分别小于37.5%和25%时,多孔陶瓷形态结构完整,无破损。随着两种造孔剂含量增加,多孔陶瓷气孔率均呈增长趋势,体积密度和抗弯强度相应降低。当造孔剂的含量相同时,该体系中淀粉造孔剂的造孔效果优于碳粉造孔剂,其多孔陶瓷孔隙率最高可达33%、体积密度为1.7 g/cm3。但研究发现,碳粉造孔剂制备的多孔陶瓷强度高于淀粉造孔剂多孔陶瓷。     

发泡法制备莫来石多孔陶瓷

以碳化硅及碳酸钙为造孔剂,采用发泡–注凝成型结合添加造孔剂法制备了具有大孔–介孔复合孔结构的莫来石多级孔陶瓷,研究了SiC加入量对莫来石多孔陶瓷常温物理性能和高温隔热性能的影响。结果表明:以莫来石粉体为主要原料,以CaCO_3和SiC为造孔剂,采用发泡结合添加造孔剂法可制备具有较高闭气孔率的莫来石多孔陶瓷;当SiC加入量为4%(质量分数)时,所制备试样的导热系数最低,其孔隙率约为69.9%。     

烧结温度对多孔陶瓷压电性能的影响

研究了烧结温度对海藻酸钠离子凝胶法制备3-1型多孔PZT压电陶瓷和凝胶注模法制备3-3型多孔PZT压电陶瓷性能的影响.结果表明:当烧结温度从1150℃升至1250℃,多孔PZT陶瓷的孔隙率降低,晶粒尺寸、介电常数、压电系数、厚度机电耦合系数和抗压强度增大,静水压压电系数与静水压品质因数随之降低.3-1型PZT陶瓷具有定...     

梯度多孔载Ag羟基磷灰石陶瓷的制备和性能研究

本文采用添加造孔剂法制备孔隙呈现梯度分布的多孔载Ag羟基磷灰石(Ag-HA)陶瓷.研究了造孔剂分布、烧结温度和载Ag含量对梯度多孔Ag-HA陶瓷孔隙度的影响.分析了烧结产物的物相组成和微观形貌,测量了烧结后梯度多孔Ag-HA陶瓷的压缩性能和抗菌性能.研究结果表明:随着中间层造孔剂含量增加,梯度多孔Ag-HA陶瓷的孔隙度...     

用于吸附固定纤维堆囊菌的硅藻土基多孔陶瓷制备

以硅藻土为主要原料,采用添加造孔剂法制备硅藻土基多孔陶瓷,研究造孔剂大小、造孔剂用量、成型压力对多孔陶瓷性能的影响,通过正交优化实验确定最佳工艺方案。结果表明,在30目木屑造孔剂质量分数为2.5%,7 MPa下制得的硅藻土基多孔陶瓷性能良好,孔径集中在5μm,比表面积为23.55 m2/g,孔隙率为32%,机械强度为10.2 MPa,用其固定纤维堆囊菌进行发酵,埃博霉素B产量提高了42.6%,达到31.8 mg/L。     

多孔PZT压电陶瓷膜的制备及其抗污染性能

以 PbZr_xTi_1-xO₃（PZT）压电陶瓷粉体为原料,通过干压成型的方法制备多孔PZT陶瓷膜,考察了煅烧温度对多孔PZT陶瓷膜的机械强度、孔隙率以及纯水渗透性能的影响。当煅烧温度为950℃时,可制备出纯水渗透率为850 L·m^-2·h^-1·MPa^-1,孔径为300 nm,机械强度为47.8 MPa,孔隙率为34%的多孔PZT陶瓷膜。在此基础上,考察了极化温度与极化电压对多孔PZT陶瓷膜压电性能的影响,并对极化后的PZT压电陶瓷膜进行萃取和表面等离子刻蚀处理。结果表明：极化温度为120℃、极化电压强度为4 kV·mm^-1,极化后经热乙醇萃取及表面等离子刻蚀4 min后,多孔PZT压电陶瓷膜在外加交流电为20 V时,产生的共振振幅信号值达34.8 mV。将制备的多孔PZT压电陶瓷膜在粒径为600 nm的含油乳化液中进行过滤实验,发现陶瓷膜两端未加交流电时,其通量在2 h内衰减至4%。而加交流电后,其稳定通量可维持在20%左右,表明制备的多孔PZT压电陶瓷膜具有良好的抗污染效果。     

氧化钙含量对3-1型多孔压电陶瓷性能的影响

利用海藻酸钠特殊的螯合性能,以CaCl2为固化剂,制备出了内部具有高度定向孔道的3-1型多孔PZT陶瓷.本实验配制固含量为10wt％的PZT陶瓷浆料,可以制备出孔径为200 μm,孔隙率高达85％的多孔PZT陶瓷.研究了CaO含量对多孔PZT陶瓷电学性能和显微硬度的影响规律.当CaO含量为0.62wt％时,其纵向压电系数(d33)为120,介电常数(ε)可达820,较CaO含量为2.02wt％时,分别提高了84％和51％.随着CaO含量的增大,多孔PZT陶瓷的显微硬度明显提高,当CaO含量为2.02wt％时达到最大值0.98 GPa.     

烧成温度对多孔SiC陶瓷管性能的影响

以SiC为骨料,添加低共熔混合物烧结促进剂,煤粉作为造孔剂,在不同的温度下烧成制备多孔陶瓷管.考察了烧成温度对多孔SiC陶瓷管的孔隙率、气体渗透通量、孔径分布以及抗弯强度等性能的影响,并通过SEM对其结构形貌进行了表征.结果表明:随着烧成温度的提高,孔隙率、气体通量及抗弯强度下降,孔径分布变宽.     

添加造孔剂法制备多孔陶瓷及其强度与孔径控制

采用添加造孔剂法制备了多孔陶瓷.系统地研究了造孔剂种类、粘结剂含量、球磨时间、烧结制度对多孔陶瓷强度及开口孔隙率的影响,以及钠长石含量对多孔陶瓷孔径分布的影响.结果表明,不同造孔剂对多孔陶瓷强度的影响不同.并且在球磨时间为12h之前,随着球磨时间的延长,多孔陶瓷的强度呈增加趋势.而随着钠长石含量的增加,多孔陶瓷的孔径呈减小的趋势.     

纤维多孔陶瓷作为复合蓄热材料基体的可行性研究

混合烧结法与熔融浸渍法是目前复合蓄热材料的两种基本制备方法，自发浸渍法是无机盐／多孔基体复合蓄热材料较佳的制备工艺。结合自发浸渍工艺原理的分析，对蜂窝陶瓷、添加造孔剂制备的多孔陶瓷与纤维多孔陶瓷在孔隙率、孔结构及力学性能等方面进行了比较。纤维多孔陶瓷凶其高孔隙率（可达95%以上）、优良的连通孔结构及特殊的断裂力学性能，可用作复合蓄热材料基体。纤维多孔陶瓷用于复合蓄热材料基体可有效地解决普通多孔基体中相变材料含量低、熔融物易溢出及抗热震稳定性差等问题。     

PVP含量对PZT纳米纤维结构及性能的影响

采用溶胶凝胶-静电纺丝法制备PZT纳米纤维,通过XRD、SEM对不同PVP含量前驱液制备的PZT纳米纤维的物相结构及微观形貌进行表征,将PZT纳米纤维制备成压电陶瓷并测试其压电常数d33。结果表明,通过PVP含量调节PZT纳米纤维的长径比a/c可以有效地调控其烧结活性及压电性能。溶胶凝胶-静电纺丝制备PZT纳米纤维,是实现较低温度下制备较高压电性能PZT压电陶瓷的有效途径。     

多孔羟基磷灰石的制备及其性能研究

以多孔支架材料的设计出发,采用化学共沉淀法制备了纳米羟基磷灰石粉末,并通过添加造孔剂工艺,于800℃烧结处理4 h后经过水洗处理除去造孔剂,再于1 250℃高温处理3 h,得到不同含量比的多孔羟基磷灰石生物陶瓷。通过一系列性能表征包括孔洞结构、物相组成、力学性能以及孔隙率测试等,研究多孔羟基磷灰石陶瓷性能。     

高d_(33)·g_(33)PZT压电陶瓷的制备

通过传统固相烧结方法,研究不同Sb2O3掺入量和有机粘合剂聚乙烯醇(PVA)掺入对锆钛酸铅(PZT)压电陶瓷性能的影响,制备了高d33·g33PZT压电陶瓷。采用扫描电子显微镜,阻抗分析仪,压电参数分析手段,对PZT压电陶瓷的性能进行了测试,结果为:机电耦合系数Kp=63.5%,介电损耗tanδ=0.018,相对介电系数εr=2004,压电性能d33=512pC/N,g33=29×10-3Vm/N,d33·g33=14.62pC·Vm/N2。该材料可应用于多个领域。     

3-3型与1-3型多孔锆钛酸铅陶瓷的结构和性能

以叔丁醇为溶剂和成孔模板,采用冷冻–干燥工艺制备1-3型多孔锆钛酸铅（lead zirconate titanate,PZT）陶瓷,采用凝胶注模工艺制备3–3型多孔PZT陶瓷,利用扫描电子显微镜和压汞仪对多孔陶瓷的形貌和孔径分布进行表征,利用阻抗分析仪测试多孔陶瓷的介电常数,利用Piezo–metersystem测量仪...     

羟基磷灰石多孔陶瓷的制备和性能

本工作采用造孔剂（ＰＦＡ）干压工艺制备羟基磷灰石多孔陶瓷。通过两种造孔剂制得的多孔羟基磷灰石陶瓷性能的对比,发现两种造孔剂可制得多孔羟基磷灰石陶瓷。并借助ＳＥＭ、压汞仪等仪器和设备,对多孔体的性能进行了测试,讨论了造孔剂粒径、添加量及形状对多孔体性能的影响,结果表明：采用碳粉作造孔剂制得的多孔体具有较高的强度,而采用聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）作造孔剂制得的多孔体孔径的可控性高。     

响应面法优化粉煤灰基多孔陶瓷的制备工艺

为了探究沙柳木粉对于添加造孔剂法制备粉煤灰基多孔陶瓷的影响,在单因素试验的基础上,采用响应面法(RSM)优化制备工艺。依据回归分析研究添加造孔剂法制备多孔陶瓷的影响因子,获得较优的制备工艺:造孔剂添加量为15wt%,成型压力为10 MPa,保温时间为2 h,此条件下所烧制的多孔陶瓷显气孔率为34.23%。通过试验结果验证,响应面法对添加造孔剂法制备粉煤灰基多孔陶瓷最佳工艺条件优化方案合理可行。     

造孔剂和增强剂对工业固废基多孔陶瓷性能的影响

以镁渣,粉煤灰为原料,添加造孔剂(电石渣、碳粉)和增强剂(高岭土、膨润土)制备多孔陶瓷,并研究造孔剂和增强剂种类和含量对多孔陶瓷性能的影响.结果表明,添加造孔剂后,多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率升高,体积密度和强度降低.同等含量时,碳粉具有较好的造孔效果;多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率最高可分别达到30％,38％和53％,体积密度最小达到1.4 g/cm3;添加增强剂后,多孔陶瓷的强度大为提高,但其吸水率、气孔率降低,体积密度增加.高岭土的含量不大于10％时,其粘结增强效果明显优于同等含量膨润土的;多孔陶瓷的压缩强度可至28 MPa.     

冷冻浇注成型多孔陶瓷的研究进展

冷冻浇注成型是近年来发展起来的制备具有定向直孔结构多孔陶瓷的成型工艺,该工艺制备的多孔陶瓷具有高孔隙率、孔的方向和尺寸可控等特点。本文简单介绍了多孔陶瓷材料的几种传统制备方法及其特点,重点对冷冻浇注成型工艺以及在国内外的最新研究进展进行了详细的综述,并对未来研究方向进行了展望。     

造孔剂法制备多孔生物玻璃陶瓷的工艺研究

通过造孔剂法,以溶胶-凝胶法制备的生物玻璃58S和熔融法制备的生物玻璃45S5为原料,以NH4 HCO3与淀粉的混合物为造孔剂制备生物玻璃陶瓷.利用XRD和SEM等材料分析测试手段研究了烧成温度、造孔剂添加量、成型压力及45S5的用量对多孔材料显微结构、表面形貌、抗折强度的影响.结果表明:在成型压力20 MPa,造孔剂含量60％,烧成温度800℃及45S5的加入量10％的工艺参数下,制备出抗折强度达到4.5 MPa,孔隙率达到68.74％的珊瑚状结构的多孔生物玻璃陶瓷材料.