原位自生SiC纳米线掺杂SiOC陶瓷粉体的制备与介电性能

以二茂铁为催化剂,催化裂解陶瓷聚合物先驱体制备了原位自生SiC纳米线掺杂的SiOC陶瓷粉体。SiC纳米线为堆垛方向为<111>的β相单晶体,直径为10-100nm,长度可达数微米,均匀分布在SiOC粉体中。基于SiC纳米线微观结构分析,探讨了纳米线的生长机制。研究了复合陶瓷粉体的介电性能,结果发现,SiC纳米线含量可调控复合粉体的电性能,较高含量纳米线可赋予复合粉体较高的介电实部与虚部。     

0-3型改性PZT／IPN压电复合材料的制备和性能研究

以溶胶-凝胶法制备改性PZT纳米陶瓷粉体，粉体直径50nm左右。以改性PZT陶瓷粉体为压电相，以同步法制备的互穿聚合物网络（IPN）为基体相，采用溶液混合法制备0-3型改性PZT／IPN复合材料。采用自制极化装置对复合体系进行电晕极化，极化电压为9．5kV、极化温度为100℃、极化时间为45min。对不同改性PZT含量的复合材料介电、压电性能检测结果表明：复合材料介电性能和压电性能介于有机和无机体系之间。随着PZT陶瓷含量的增加，复合材料的电性能参数逐渐接近陶瓷相。     

共沉淀法制备SiC/YAG复合陶瓷粉体

采用共沉淀工艺方法制备SiC/YAG陶瓷复合粉体,分析pH值和洗涤剂对共沉淀浆料及复合陶瓷粉体分散性的影响,对比添加剂(Al2O3+Y2O3)和复合陶瓷粉体SiC/(Al2O3+Y2O3)在加热过程中YAG相的形成过程.得出制备该复合陶瓷粉体的溶胶体系适宜pH值为10左右,采用无水乙醇水洗;复合陶瓷粉体在加热过程中YAG相的形成是一个由Y4l2O9→YAlO3→YAG过渡的过程.     

热压烧结SiC/CCTO陶瓷电容器的工艺和性能

首先采用固相法合成CaCu_3Ti_4O_(12)(CCTO)粉体,与SiC粉体均匀混合后,采用真空热压制备了SiC/CCTO复合陶瓷电容器.采用DSC-TG技术分析了SiC/CCTO复合粉体的热行为,采用XRD、SEM等手段对样品进行表征,研究了SiC/CCTO复合陶瓷电容器的介电性能,并对其介电机理进行了探讨.结果发现,在950 ℃和 30 MPa的热压条件下制备出的 SiC/CCTO复合陶瓷电容器具有最高的介电常数ε_r≈3×10~8(1 kHz),分析认为其介电机理属于阻挡层机制,载流子在SiC与CCTO界面处聚积,形成空间电荷极化.     

(SiC)p表面修饰及吸波性能研究

目的提高(SiC)P的吸波性能。方法采用低成本、环保型的化学镀镍方法对(SiC)P表面进行修饰,设计了氧化、亲水、敏化、活化系列增强前处理工艺,确定了(SiC)P表面修饰的最佳工艺流程。用SEM、EDS、XRD等分别表征了修饰前后(SiC)P形貌、成分、物相的改变,采用波导法测定了修饰后碳化硅复合粉体的介电性能,并以其为吸波剂在铝板上制备了吸波材料。结果修饰后,获得了镀层连续、无光滑(SiC)P裸露的较高质量的碳化硅复合粉体(简写为(Ni/SiC)P)。(Ni/SiC)P较原粉(SiC)P,其形貌、组成、结构发生了明显改变,且介电常数、介电损耗、吸波性能明显增强,其中,介电常数的实部增强约为22%,虚部增强约为20%。涂覆1层(Ni/SiC)P涂料,在17.12 GHz时,RL=−15.47 dB,大于涂敷2层原粉(SiC)P涂料的吸收效果。涂覆2层(Ni/SiC)P涂料,在16.11 GHz时,RL=−23.51 dB。结论采用低成本、环保型方法实现了(SiC)P表面高质量修饰,修饰后,复合颗粒(Ni/SiC)P的介电性能及吸波性能均明显提高。     

Zn2SiO4微波陶溶胶-凝胶法制备及性能研究

以Zn(NO3)2·6H2O和正硅酸乙酯为前驱体,乙醇作为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了ZnzSiO4微波陶瓷粉体,并研究了粉体的烧结特性和微波介电性能.干凝胶在800℃热处理后得到的ZnO和Zn2SiO4纳米级混合粉体.溶胶凝胶法制各的粉体具有更大的比表面积,使作为粉体烧结驱动力的表面能剧增,促使陶瓷在1200～1350℃实现致密烧结,比固相法合成粉体的烧结温度降低近200℃,并具有优异的介电性能:εr=6.14,Qf=67,500 GHz(12 GHz).     

硼-碳热还原法合成纳米SiC-ZrB_2复合陶瓷粉体

以ZrSi_2、B_4C和炭黑为原料,采取硼-碳热还原法,分别在1000、1200及1400℃温度下反应,合成纳米SiC-ZrB_2复合陶瓷粉体。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)对复合粉体的显微形貌、物相组成及晶粒尺寸进行表征;利用热力学计算分析合成过程的反应机理。结果表明:当温度为1000℃时,硼-碳热还原反应并不彻底,粉体中仍存在ZrSi_2未参与反应;当温度升高到1200℃时,反应可完全进行,合成的纳米SiC-ZrB_2复合陶瓷粉体颗粒分布均匀,SiC粒子尺寸约为40 nm,ZrB_2颗粒尺寸约为300 nm;当温度进一步升高到1400℃后,SiC-ZrB_2复合粉体中晶粒长大明显,SiC颗粒附着在ZrB_2颗粒表面,并且复合粉体出现烧结引起的密实现象。     

电沉积法制备Ni-Ti3SiC2复合镀层

以自制纯度超过98％（体积分数，下同）的Ti3SiC2陶瓷粉体为原料，加入分散剂和表面改性剂，制成稳定悬浮液，并加入Watts镀镍电镀液，利用磁力搅拌分散均匀，在阴极电流密度2A／dm^2～5A／dm^2下，在低碳钢基体表面成功得到Ni-Ti3SiC2减摩复合镀层。SEM观察表明，表面改性剂的加入有效地改变了粉体表面电导性质，得到致密平整的复合镀层结构。XRD及EDS分析表明：镀层中Ti3SiC2微粒含量为5％～14％（体积分数，下同）。当制备过程中以间歇式搅拌代替连续搅拌时，可得到Ti3SiC2相含量超过30％的复合镀层。复合镀层的显微硬度随微粒含量的升高而增大。     

电沉积法制备Ni-Ti3SiC2复合镀层

以自制纯度超过98%(体积分数,下同)的Ti3SiC2陶瓷粉体为原料,加入分散剂和表面改性剂,制成稳定悬浮液,并加入Watts镀镍电镀液,利用磁力搅拌分散均匀,在阴极电流密度2 A/dm2～5 A/dm2下,在低碳钢基体表面成功得到Ni-Ti3SiC2减摩复合镀层.SEM观察表明,表面改性剂的加入有效地改变了粉体表面电导性质,得到致密平整的复合镀层结构.XRD及EDS分析表明:镀层中Ti3SiC2微粒含量为5%～14%(体积分数,下同).当制备过程中以间歇式搅拌代替连续搅拌时,可得到Ti3SiC2相含量超过30%的复合镀层.复合镀层的显微硬度随微粒含量的升高而增大.     

纳米SiC填料对SiOC泡沫陶瓷性能的影响

以聚硅氧烷为先驱体,采用先驱体转化法及有机泡沫浸渍法相结合制备了SiOC泡沫陶瓷。研究了纳米SiC填料含量对SiOC泡沫陶瓷的抗压强度、孔隙率的影响,并对泡沫陶瓷的微观形貌进行了分析。结果表明：随着纳米SiC填料含量的增加,Si0C泡沫陶瓷抗压强度先升高后降低;在相同的裂解温度下,添加纳米SiC填料可提高泡沫陶瓷的孔隙率。当SiC填料含量达5％时泡沫陶瓷抗压强度达最大值17．8MPa,其孔隙率为88％。微观结构分析显示,SiOC泡沫陶瓷呈三维网状结构,孔径为100～500μm,具有良好的贯通性,且孔筋处结构较为均匀致密。     

利用海洋沙砾制备O''''-SiAlON的工艺研究

以海洋沙砾为原料,制备了具有较高纯度的O'-SiAlON陶瓷粉体.分析了烧结温度、N2流量、成型方法等因素对烧结后试样纯度、显微结构的影响.结果表明,试样在1400～1480 ℃保温6 h烧结得到了含有少量SiC的O'-SiAlON粉体,升高温度有利于O'-SiAlON的生成,1480 ℃时O'-SiAlON含量最高.在0.4～0.8 L/min范围内,加大N2流量能够提高O'-SiAlON/SiC含量之比.     

利用海洋沙砾制备O＇-SiAlON的工艺研究

以海洋沙砾为原料，制备了具有较高纯度的O＇-SiAlON陶瓷粉体。分析了烧结温度、N2流量、成型方法等因素对烧结后试样纯度、显微结构的影响。结果表明，试样在1400～1480℃保温6h烧结得到了含有少量SiC的O＇-SiAlON粉体，升高温度有利于O＇-SiAlON的生成，1480℃时O＇-SiAlON含量最高。在0．4～0．8L／min范围内，加大N2流量能够提高O＇-SiAlON／SiC含量之比。     

Si/C/N纳米微波吸收剂的制备

采用化学气相沉积方法,在1200℃～1600℃温度范围内,于不同的NH3流量条件下,合成了Si/C/N纳米粉体,研究了粉体的制备工艺、成分、相组成与其微波介电性能之间的关系.结果表明：NH3流量增加,粉体中N含量升高,随着合成温度的提高,粉体的晶化程度增强,主要为β-SiC相.在SiC晶格中固溶有N原子,且N原子的固溶量随合成温度升高而减少.Si/C/N纳米粉体中SiC微晶含量,以及SiC微晶中固溶的N原子浓度对粉体的ε＇,ε（＂）和损耗因子tgδ（ε＂/ε＇）起着重要作用.N原子固溶所导致的极化驰豫损耗和漏导损耗是Si/C/N纳米粉体具有吸波性能的主要机理.     

溶胶-凝胶法制备SiC/YAG复合粉体

以硝酸铝和硝酸钇为先驱体,采用无机盐溶胶-凝胶法将YAG引入到SiC粉体中制备siC/YAG复合粉体;并采用IR,TG/DTA,XRD,TEM,能谱等测试手段对YAG凝胶及SiC/YAG复合粉体进行表征;探讨YAG凝胶在SiC表面的包裹情况,分析热处理条件对SiC/YAG复合粉体性能的影响.结果表明,YAG凝胶呈网状结构,SiC颗粒嵌入在凝胶网络中;干凝胶在920℃左右已完全转变成YAG相,最终获得YAG粒径小、均匀分散的SiC/YAG复合粉体.     

液相燃烧合成堇青石陶瓷粉体

研究了液相燃烧合成堇青石工艺及机理,刘低温液相燃烧合成堇青石的反应过程及步骤进行了摸索.对反应过程中放热及自燃烧的反应机理进行了初步的研究,提出了整个反应的化学方程式.分析了不同预热温度对产物相组成、微观结构以及介电性能的影响.发现液相燃烧合成堇青石陶瓷粉体有预热点火温度低(300℃～500℃)、简便、快捷地得到堇青石超细粉体的优点,并且制得的粉体比表面积较大,烧结性能良好;并在实验中获得了介电系数约为7(1MHz),损耗低于0.001的低介电系数堇青石材料.     

机械合金化对Cu—SiC粉末烧结性能的影响

本文主要讨论了Cu—SiC复合粉体经球磨后的烧结性能变化情况,通过对球磨后Cu—SiC复合粉体进行XRD、DSC分析,来了解球磨过程对Cu—SiC粉体以及烧结体性能的影响。X射线结果表明：随着球磨加工的进行,粉体的晶粒尺寸减小,Cu衍射峰消失。DSC分析的结果表明：在粉体中储存大量的能量,这些能量的储存降低了复合粉体的烧结温度,改善了烧结体的强度。烧结实验结果表明：在800℃的烧结温度下,经20h球磨后,粉体的抗折强度达到了15MPa以上。     

AlN／聚乙烯复合材料的介电性能

利用模压法制备AlN/聚乙烯复合基板,研究了AlN的添加量和形态对复合基板的介电性能的影响,结果表明,随AlN含量的增加,介电常数及介质损耗均增加,在同一添加量下,纤维AlN的介电常数最大,晶须AlN次之,粉体AlN最小,而粉体AlN的介质损耗最大,纤维AlN次之,晶须AlN最小,复合材料介电常数的计算模型可描述为：ε^k=ψ1ε^k1 ψ2ε^k2 ψ3ε^k3。     

机械合金化＋热处理制备高纯Ti3SiC2粉体

以3Ti/Si/2C/0.2Al粉体为原料,采用机械合金化和真空热处理的方法合成了高纯度的Ti3SiC2粉体,并分析了粉体颗粒的外观形貌.结果表明,对3Ti/Si/2C/0.2A1粉体机械合金化4 h,可以生成Ti3SiC2和TiC的混合粉体.采用真空碳管炉对机械合金化粉体产物进行热处理,可以显著提高粉体中Ti3SiC2含量.热处理温度对粉体Ti3SiC2含量有很大的影响,过高或过低都不利于提高粉体中Ti3SiC3含量.在1150℃保温2 h得到的粉体产物Ti3SiC2含量最高,达到97.1 v01%.热处理产物粉体颗粒比较细小,适合做复合材料的原料.     

溶胶-凝胶法制备的钛酸锶钡超细粉体的结构与性能

采用溶胶-凝胶法制备了不同Ba／Sr比的BST粉体，研究了粉体的热处理制度，粉体及其烧结体的微观结构，烧结体的介电性能以及居里温度与组成的关系等。研究结果表明用溶胶．凝胶法制备的BST超细粉体，由于其尺寸细小，粉体的比表面积很大，因而烧结活性更高，在1350℃烧成4h可获得结构致密的单一钙钛矿相的瓷体。     

注射成型用氧化锆粉体的表面改性研究

陶瓷粉体在高分子粘结剂中的分散性以及注射喂料的流动性是陶瓷粉末注射成型的关键因素.由于高分子的分子结构和物理形态与陶瓷粉体不同,导致两者相容性差.并且陶瓷粉体表面自由能较高,与高分子粘结剂混合过程中会有团聚的倾向.本研究采用硬脂酸对氧化锆粉进行表面改性,降低了粉体的表面自由能,提高了喂料的均匀性.改性后的陶瓷粉体表面由亲水性变为亲油性,提高了粉体与粘结剂的相容性,降低了喂料体系的粘度.