醇-水溶液加热法制备ZrO2粉体的成型与烧结

本文研究了醇-水溶液加热法所得纳米ZrO2粉体的成型与烧结行为.研究结果表明:粉体的成型密度随粉体的煅烧温度升高而增加.在450MPa压力下等静压所得的素坯呈半透明状,表明素坯的结构非常均匀,气孔小且分布窄.这种半透明的素坯的烧结性能极佳,在1150℃/2h条件下,相对密度可达97.5%,大大低于普通ZrO2粉体的1600～1700℃的烧结温度.对不同升温速度的烧结结果表明:升温速度为5℃/min和2℃/min时,在相同烧结条件下所得坯体的密度无明显区别,说明粉体中的Cl-离子含量很低,坯体内外的温差很小.     

纳米钛酸钡粉体的制备和烧结动力学研究

以四氯化钛、八水合氢氧化钡和氨水为原料,首先制备出氢氧化钛凝胶,然后以乙醇为溶剂,采用两步沉淀法在低温常压下合成了立方相纳米钛酸钡粉体.研究了反应温度、反应物浓度和反应时间对粉体物相和粒径的影响,利用XRD和TEM对粉体进行了表征.实验结果表明,在低于80℃的反应温度下可以制备出粒径＜20nm、结晶性能良好且形貌规则的纳米钛酸钡粉体.此外,以合成的粉体为原料,以热膨胀仪为测试手段,对钛酸钡陶瓷的烧结动力学进行了研究.结果表明,陶瓷的烧结温度为1150～1250℃,在1250℃的烧结温度下保温2h,陶瓷坯体的相对密度约93%,室温介电常数约4020.     

纳米晶CaO稳定化ZrO2粉体的制备及其烧结

本文采用胶体 超临界流体干燥法合成CaO稳定化ZrO2 纳米粉体 ,并对粉体的烧结性能进行研究。研究结果表明 ,该法合成的粉体具有粒径小、粒径分布范围窄、比表面积大等特点 ;将粉体作为ZrO2 基陶瓷起始粉料 ,具有很高的烧结活性 ,可以有效地降低烧结温度 ,缩短烧结时间。此外 ,粉体中稳定剂的含量会很大程度上影响其性能。     

纳米晶CaO稳定化ZrO粉体的制备及其烧结

本文采用胶体-超临界流体干燥法合成CaO稳定化ZrO2纳米粉体，并对粉体的烧结性能进行研究。研究结果表明，该法合成的粉体具有粒径小、粒径分布范围窄、比表面积大等特点；将粉体作为ZrO2基陶瓷起始粉料，具有很高的烧结活性，可以有效地降低烧结温度，缩短烧结时间。此外，粉体中稳定剂的含量会很大程度上影响其性能。     

用包裹纳米复合粉体制备ZTA陶瓷

用非均匀成核法和液相共沉淀法相结合的方法制得ZrO2(3Y)包裹Al2O3纳米复合粉体,经干压成型,常压烧结制备ZTA复相陶瓷.通过XRD、TEM对粉料的物相组成和显微形貌进行表征,研究了包裹粉体中煅烧温度和ZrO2含量对烧结体的烧结性能和力学性能的影响.结果表明:随着前驱体粉料煅烧温度的升高,包裹后的Al2O3-ZrO2(3Y)复合陶瓷粉体比表面积降低,粒径变大;ZrO2含量为20wt.%的Al2O3-ZrO2(3Y)复合陶瓷粉体,经过1000℃锻烧后,干压成型制备的烧结样品的抗弯强度和断裂韧性分别高达454.9MPa和11.6MPa·m1/2,SEM观察结果表明烧结体结构致密.     

粉体表面包碳对3Y-TZP陶瓷烧结性能及微观结构的影响

采用对纳米氧化锆陶瓷粉体表面包碳,研究了在不同烧结工艺下,碳含量(0%～7.0%(wt))的变化对纳米氧化锆陶瓷烧结性能及微观结构的影响.分析结果表明:包裹少量碳能明显提高烧结活性,增大烧结坯密度.在本实验条件下,碳含量为1.5wt%的纳米氧化锆陶瓷在1250℃低温氧化气氛中烧结,可得到相对密度约为96%、晶粒尺寸约为85m的陶瓷体,此后随着碳含量的增加,致密度减小;采用真空烧结,由于碳没有被氧化,包裹层的存在阻止了晶界的扩散,延缓了陶瓷体烧结的致密化过程,烧结性能较差;同时碳的加入有效地抑制了晶粒的长大.     

钇稳定氧化锆纳米粉体烧结工艺的研究

实验研究了钇全稳定氧化锆(8YSZ)纳米粉体的烧结工艺,根据阿基米德原理测瓷体密度,通过测定烧结前后瓷片尺寸获得烧结线收缩率,使用扫描电子显微镜观测样品微观形貌,并探讨了纳米粉体烧结的致密化过程,分析了烧结工艺对致密度和晶粒大小的影响,得到了8YSZ纳米粉体合理的烧结工艺为:采用两步烧结,首先升温到1500℃,升温速率为3℃/min,然后降低温度到1450℃,烧结时间为4h.结果显示,采用该工艺,可以得到相对密度98%,晶粒尺寸小于3μm的性能优异的8YSZ瓷体.研究发现,粉体粒度对烧结性能影响较大,纳米粉体比普通粉体具有较低的开始烧结温度,双粒度混合粉体可以进一步提高其烧结性能.     

纳米3Y-TZP陶瓷粉体形貌的分形分析

为了应用分形理论确定纳米3Y－TZP粉体制备方法的优劣，采用共沸蒸馏法和醇水溶液加热法制备了纳米3Y－TZP粉体，利用TEM观察确定了粉体粒径尺寸和团聚体形貌，并运用分形理论分析了分形维数和粉体烧结性能的关系。结果表明：纳米粉体在颗粒尺寸相同的情况下，粉体分形维数越低，团聚体半径越小，烧结性能越好；对粉体TEM图像进行分形维数计算并与粉体红外光谱分析和烧结结果进行了比较，确定醇水溶液加热法制备纳米3Y－TZP粉体效果较好。     

(ZrO_2)_(0.95)(Y_2O_3)_(0.05)固体电解质烧结性能研究

采用造粒粉体经过等静压成型和高温烧结制成烧结体5%(摩尔分数)氧化钇稳定氧化锆固体电解质,并对其力学、热力学和电化学性能进行测试。结果表明,在烧结温度为1 500℃、保温时间为2 h时,可得到晶粒均匀、晶界明显、烧结体密度高、抗热震性能良好的固体电解质。     

二乙胺法制备含多种添加剂的ZnO粉体与变阻器陶瓷的研究

本文采用二乙胺化学制备方法研制了如下6种成份组成的 ZnO 粉料:97mol%ZnO 0.5mol%Bi_2O_3 0.5mol%CO_2O_3 0.5mol%Cr_2O_3 1.0mol%Sb_2O_3 0.5mol%MnO_(?)。测量了粉体的粒度分布,粒径<1μm 的粉体占70～80%,其平均粒径为0.5μm 左右。测量瓷体的烧结密度和电物理特性-α值,并用SEM 对粉体和陶瓷进行观察。实验结果表明:本法可获得电物理特性优良、成份均匀的粉料,瓷体的烧结密度较高(理论密度的97%),晶粒较细且均匀。实验中还发现:化学制备 ZnO 陶瓷无焦绿石相呈现及消失。表明了制备方法不同,材料的相变化亦不同。     

粉末材料的爆炸烧结

论述了爆炸烧结的方法及装置，讨论了烧结过程的机理及影响其过程的主要参数。     

A Perspective on Emerging and Future Sintering Technologies of Ceramic Materials

Novel sintering methods have emerged in the recent past years, which have raised great interest in the scientific community. Relying on electric field effects, high heating rates, the use of mechanical pressure, or hydrothermal conditions, they offer fundamental advantages compared to conventional sintering routes like minimizing the energy consumption and enhancing the process efficiency. This perspective aims at explaining these effects in a general way and presenting the status quo of using them for the processing of high-performing ceramic materials. In detail, this work focuses on flash sintering, ultrafast high-temperature sintering, spark plasma sintering, cold sintering, and photonic sintering methods based on different light sources. The specificities, potentials, and limitations of each method are compared, especially in the light of a possible industrialization.     

先进陶瓷材料固相烧结理论研究进展

系统介绍了陶瓷材料固相烧结理论的历史和研究进展,综述了用来描述烧结前期、中期和后期的烧结理论和烧结模型.目前烧结理论大多局限于烧结全程的某一阶段,且只研究某一种扩散机制起主导作用,多数理论烧结模型不能完全反映真实烧结参数,烧结单元模型的定量描述不够完善,缺乏描述烧结全程的烧结模型,且大多研究局限于基础研究,如物质的传输机制、致密化过程、气孔和晶粒生长机制.因此,建立多种扩散机制耦合作用的全期烧结模型,进一步研究烧结动力学,用计算机模拟烧结的真实条件,建立能定量描述的烧结模型,是未来烧结理论研究的方向.     

Repetitious-Hot-Pressing Technique in Hot-Pressing Process

A new pressing method was proposed for hot-pressing process. Experimental results indicated that the porosity in Al2O3/TiC/Ni/Mo (hereafter called Al2O3/TiC composite) composite compacts decreases by 6% after adopting this new technique,compared to traditional hot-pressing technique under the same sintering temperature. The flexural strength and Vicker hardness increase from 883 MPa to 980 MPa and from 16 GPa to 21.1 GPa, respectively. A theoretical model was given to analyze the densification mechanism of the composite in the process of repetitious-hot-pressing.     

影响ZTA陶瓷微波烧结的主要工艺过程

通过对ＺＴＡ陶瓷进行微波烧结试验,了解影响陶瓷微波烧结速率的主要工艺过程,探索有关微波烧结机理;采用以ＴＥ４４４为基准模式的微波谐振腔,在混合加热模式的基础上增设辅助加热体,实现了ＺＴＡ陶瓷微波烧结; ＺＴＡ材料中ＺｒＯ_２含量越高,该材料的烧结速率越快;输入功率的提高有助于提高烧结速率;辅助加热体的老化现象降低微波烧结速率;微波烧结过程中应避免出现热剧变现象．     

二氧化铀核燃料芯块烧结工艺的发展概况

介绍了当今世界上二氧化铀芯块的主要烧结方法,详细讨论了各种工艺方法的特点、优点及不足,提出了综合改进烧结方法的建议.并简要介绍了二氧化铀核燃料芯块的烧结理论.     

现代烧结技术在难熔金属材料中的应用

微波烧结、放电等离子体烧结、选择性激光烧结作为材料烧结致密化的新技术是活化烧结和快速烧结的有机结合,它们不仅具有升温速度快、烧结时间短、抑制晶粒长大、组织结构可控等独特的优势,而且还具有生产周期短、高效节能的巨大工业应用价值和前景,已成为当今材料领域的研究热点。难熔金属材料及其合金的烧结一直是难熔材料制备和烧结领域的难题,为了进一步探索难熔金属材料及其合金的新型烧结技术,探讨了微波烧结、放电等离子体烧结、选择性激光烧结在难熔金属材料及其合金制备中的应用现状,综述了其工作原理、特点及系统组成。     

真空低温烧结的SrTiO_3复合功能陶瓷

选择SiO2作为烧结助剂,Nb2O5作为施主掺杂,MnCO3作为受主掺杂,采用真空一次烧结工艺在1200℃制备出性能优良的压敏-电容复合功能陶瓷元件,样品的电阻率ρ>105Ω.cm,压敏电压V1mA<50V,非线性系数α接近10,介电常数ε>104,介电损耗tanδ可以控制在10%以下,漏电流可以控制在50μA以下。     

热电材料热压烧结技术研究

讨论了热电材料热压烧结的特点和过程,针对不同类型的热电材料首次提出了内热、外热和内外热3种热压烧结方法及其相应的模具结构.试验显示,成形烧结方法结构简单、合理有效,可烧结出性能优良的热电块体材料.