CuO掺杂对Bi_(1.5)ZnNb_(1.5)O_7介质陶瓷性能的影响

采用固相反应法制备Bi_(1.5)ZnNb_(1.5)-xCu_xO_7介电陶瓷,研究了Cu~(2+)替代Nb~(5+)对α-BZN烧结温度、相结构以及介电性能的影响。研究可知:CuO替代能显著降低BZN烧结温度约150℃,材料结构允许的掺杂范围为x≤0.15,样品随掺杂量增加易出现第二相,介电性能也随之变差。CuO掺杂对介电常数温度系数具有明显的调节作用,当x=0.1 mol,在1 MHz下样品获得最佳性能:ε_r=144.226、tanδ=0.0038976、τ_f=-51.61×10~(-6)。     

CuO掺杂对NaNbO_3–BaTiO_3无铅压电陶瓷性能的影响

利用传统烧结法制备CuO掺杂NaNbO3–BaTiO3无铅压电陶瓷,研究不同CuO掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、1.0%和2.0%,摩尔分数)对样品显微结构、物相组成及电性能的影响。结果表明:CuO掺量对物相组成、压电性能、铁电性能及介电性能都有显著影响。当CuO掺量从0增大到0.3%时,压电性能增高;当CuO掺量超过0.3%时,压电性能明显下降。当CuO掺量为0.3%时,样品的综合性能最佳:压电常数(d33)为150pC/N,介电损耗(tanδ)为0.0174,机电耦合系数(kp)为30.19%,剩余极化强度(Pr)为13.5μC/cm2,矫顽场(Ec)为1.94kV/mm。     

Al掺杂量对ZnO多晶性能影响的研究

采用固相反应法制备了六方纤锌矿结构Zn1-xAlxO(0≤x≤0.005)系列多晶,探究了Al掺杂对ZnO多晶的微观形貌和热电输运性质的影响.Al掺杂促使ZnO晶粒长大联结,晶界减少,x=0.005时出现在晶界分布的ZnAl2O4尖晶石相.各组分样品经二次烧结后,电阻率均比对应组分的一次烧结样品增大1~2个数量级.掺杂后样品由ZnO的半导体行为转变为电阻率显著下降的金属行为,一次烧结样品在x=0.004有最小的室温电阻率~10 mΩ·cm,主要由于掺杂使样品载流子浓度和迁移率显著提高;300~950 K下掺杂样品热电势的绝对值和功率因子均随温度升高而增大,x=0.004时有最大的室温功率因子~0.11 mW/m·K2.综合得到ZnO中Al掺杂的饱和固溶度在0.004~0.005之间.     

掺杂氧化锌晶须对工程塑料抗静电性的影响

采用新的铝掺杂方法,降低了氧化锌晶须电阻率,研究了铝掺杂对氧化锌晶须电阻率的影响。含20%掺量的氧化铝使氧化锌晶须的表面电阻率从107～108Ω降低到1.6×106Ω,体积电阻率从108～109Ω·cm降低到7.1×105Ω·cm;研究了掺杂氧化锌晶须对塑料抗静电性能的影响,铝掺杂氧化锌晶须的添加量为8%(质量分数),使环氧树脂的表面电阻率降低到7.2×1010Ω;铝掺杂氧化锌晶须的添加量为12%(质量分数),使聚苯硫醚的表面电阻率降低到2.0×1010Ω。     

PTC半导体陶瓷材料研究

在还原气氛（Ｈ２，Ｎ２）中烧结ＰＴＣ半导体陶瓷，通过控制材料粉粒粒径，热处理时间和热处理温度等制备条件，制出高室温电阻率的ＰＴＣ半导体陶瓷，所得到的样品的电学性能与空气中制备得到的ＰＴＣ相类似。     

MnO2对边界层陶瓷电容器的影响

为了提高边界层陶瓷电容器(GBBLC)的性能,采用非匀相共沉淀法制备了CuO包裹的BaTiO3粉体,并加入MnO2以改善样品的性能,按照普通电子陶瓷的制备工艺制得一系列样品,测试了样品的密度、体积收缩率,并研究了样品的显微结构。结果发现：样品致密性得到明显改善,最大体积收缩率超过40％,CuO具有明显促烧作用,烧结温度可降至1100℃;MnO2能够提高样品的性能,使气孔率明显减小。     

纳米氧化铜/四针状氧化锌晶须复合催化剂的合成及其光催化性能研究

采用简单易行且对环境污染小的化学合成法将p型半导体CuO纳米材料沉积在n型半导体四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)表面制备复合半导体催化剂样品,对样品进行XRD和SEM检测研究其晶体组成和微观形貌,观察不同反应时间状态下纳米CuO的形貌,推测其形成机理,同时通过紫外光照条件下样品对甲基橙(MO)溶液的降解来表征其光催化活...     

压埋法制备MgB_2超导材料的工艺

介绍了一种用压埋法合成块状MgB2超导体的新方法。采用该方法得到的样品的临界温度可高达38 4K,与常规方法得到的样品的临界温度相近。对这种方法的合成工艺进行了探讨,发现烧结温度(Ts)和保温时间(t)对样品的临界温度影响很大。在相同的0 5h保温时间条件下,烧结温度在1073～1123K温区获得的样品临界温度最高。固定烧结温度(1123K),不同保温时间下获得的样品的临界温度随着保温时间的增加而降低。进一步对样品的剩余电阻率比(RRR)进行研究,实验结果表明随着RRR数值的增加临界转变温度下降。这可能与样品内过量的杂质有关。     

溶胶凝胶法制备的La2–xMxCuO4–δ晶体的UV–Vis–NIR光学性质（英文）

采用溶胶–凝胶法制备了La2CuO4和La2–xMxCuO4–δ(M=Ca、Sr和Ba)晶体。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外–可见–近红外光谱对La2CuO4和La2–xMxCuO4–δ(x=0.1)粉体进行了测试和表征。结果表明,700℃煅烧2 h,可以获得单相La2CuO4和La2–xMxCuO4–δ(M=Ca、Sr和Ba),且均为正交晶型结构。光谱性质表明,La2CuO4和La2–xMxCuO4–δ系化合物在紫外–可见和近红外范围都有较宽的吸收。La2CuO4、La1.9Ca0.1CuO4–δ、La1.9Sr0.1CuO4–δ和La1.9Ba0.1CuO4–δ的带隙分别为1.44、1.57、1.40 eV和1.37 eV。带隙的变化是由于碱土金属离子的半径不同,造成对键的不匹配性的影响不同而引起的。     

制备工艺对La改性的Ca3Co4O9基陶瓷热电性能的影响

利用常压烧结、冷等静压成型后常压烧结及热等静压烧结3种不同制备工艺,合成了(Ca0.9La0.1)3Co4O9热电材料。XRD分析表明：不同工艺制备的样品均为Ca3Co4O9相。样品的SEM照片显示：晶粒为片状结构;热等静压烧结制备的样品,其片状结构不明显,但致密度较之另外两种工艺大幅度提高,其相对密度为95％。制备工艺对(Ca0.9La0.1)3Co4O9热电材料Seebeck系数影响不大,但热压烧结样品能大幅度提高(Ca0.9La0.1)3Co4O9电导率。在一定温度范围内,随温度升高,功率因子大幅度增加,对于热压烧结的样品尤为显著。     

掺杂CeO2对流延成型制备的氮化铝陶瓷性能的影响

以氮化铝(AlN)粉末为原料,掺杂10%～15%的CeO_2,采用流延成型工艺制备AlN陶瓷生坯;排胶后在氮气气氛下1 775℃保温4h,采用常压烧结制备静电卡盘用AlN陶瓷(体积电阻率为10~(11)～10~9Ω·cm)。研究了排胶升温速率对生坯的表面形貌以及CeO_2掺杂量对烧结体的电学与热学性能、微观组织和物相组成的影响。结果表明:在200～450℃之间升温速率为0.2℃·min~(-1)的条件下排胶后,AlN陶瓷生坯形貌完整、无裂纹和翘曲;在CeO_2掺杂量为14%时,AlN陶瓷烧结体可以获得较优的综合性能,致密度96.82%,热导率99 W·m~(-1)·K~(-1),体积电阻率4.75×10~(10)Ω·cm。显微结构分析表明,随着CeO_2掺杂量的增加,形成的铈铝酸盐晶间相逐渐由点状分布变为连续分布,有利于导电通路的形成,从而降低AlN陶瓷烧结体体积电阻率。     

放电等离子体烧结下Nb掺杂量对TiO2陶瓷靶材性能的影响

采用放电等离子体(SPS)烧结制备了Nb掺杂TiO2(NTO)陶瓷靶材,运用X射线衍射分析、扫描电子显微镜、四探针测试仪等对NTO陶瓷靶材样品的各性能进行表征.研究了在1100℃下不同Nb掺杂量对NTO陶瓷靶材相对密度、抗弯强度、电阻率、表面形貌与微观结构等性能的影响.实验结果表明:不同Nb掺杂量对NTO陶瓷靶材的性能有显著的影响,在1100℃烧结的NTO陶瓷靶材样品,随着Nb掺杂量的升高,相对密度、抗弯强度和电阻率先增大后逐渐降低,在5wt％掺杂量处均达到了最大值,且此时结晶完好、晶粒大小分布均匀.综合而言,5wt％Nb掺杂量的NTO陶瓷靶材的各项性能表现最优,其电阻率为13.23 mΩ·cm,抗弯强度为139.1 MPa,相对密度达到99.9％.     

泡沫注凝法制备孔结构可调的氧化锆多孔陶瓷

以8%(摩尔分数)Y_2O_3稳定的ZrO_2为原料,采用泡沫注凝法制备了氧化锆多孔陶瓷,研究了烧结温度、固相含量及发泡剂浓度对制备材料的组分、结构与性能的影响规律。结果表明:1 450～1 600℃烧结的样品均由立方氧化锆组成;烧结温度对气孔率、体积密度及热导率影响较小,而对抗压强度及晶粒尺寸影响较大;固相含量在15%～30%(体积分数)范围内对材料的结构与性能均有明显的影响;发泡剂浓度在0.3～8.0 g/L范围内对材料的性能影响明显,而在8～16 g/L时影响不大。通过在一定的范围内调控烧结温度、固相含量和发泡剂浓度,所得样品的总气孔率、体积密度、抗压强度和室温真空热导率的变化范围分别为67.6%～78.8%、1.25～1.91 g/cm~3、6.3～21.7 MPa和0.14～0.39 W/(m?K)。在固相含量为30%、发泡剂浓度为2.0 g/L、烧结温度为1 550℃条件下制备样品总气孔率、抗压强度和热导率分别为78%、12.0 MPa和0.17 W/(m?K)。     

液相烧结氧化铝陶瓷及其烧结动力学分析

研究了CuO TiO2复相添加剂对Al2O3陶瓷烧结性能、显微结构的影响以及添加剂形成液相时Al2O3陶瓷的烧结动力学.结果显示:添加剂的加入明显地促进了Al2O3陶瓷的烧结致密度.添加剂含量对致密有明显影响,含量越高,烧结速率越快.当添加剂(CuO TiO2)为2%(质量分数),CuO/TiO2质量比为1/2时,Al2O3样品致密度最高.添加剂的存在使Al2O3晶粒发生较快生长,晶粒形貌为等轴状.通过等温烧结动力学,确定掺杂Al2O3陶瓷烧结激活能为25.2kJ/mol,表明可能是氧离子和铝离子在液相中的扩散作用控制了烧结过程.     

钛酸钡掺杂镧电子陶瓷制备的研究

在钛酸钡陶瓷中掺入稀土多酸微量元素(0.1%～0.3%),会使钛酸钡陶瓷的电阻率降低,由绝缘变为半导体。那么减小杂量掺杂是否对钛酸钡陶瓷有同样的作用呢?为此在实验中采用溶胶-凝胶法制备掺杂稀土元素镧的钛酸钡纳米晶,考察了掺杂量分别为0.01%～0.05%和0.1%～0.5%的钛酸钡纳米晶的部分特征,以及杂质的掺入对钛酸钡粒径、煅烧温度和晶胞参数等方面的影响。     

新型陶瓷连接材料(Pr0.5Nd0.5)0.7Ca0.3CrO3–δ–Sm0.1Gd0.1Ce0.8O1.9的制备与性能

采用络合燃烧法制备(Pr0.5Nd0.5)0.7Ca0.3CrO3–δ(PNCC)–Sm0.1Gd0.1Ce0.8O2–δ(SGDC)复合陶瓷连接材料。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对烧结体的物相和微观结构进行了表征,采用四端探针法测量电导率。结果表明:PNCC和SGDC在高温烧结时具有稳定的物相和良好的化学相容性,SGDC掺杂量为5%(质量分数)的样品,在1400℃烧结5h,相对密度高达97.1%;700℃时,烧结陶瓷体在空气和氢气气氛中的电导率分别为47S/cm和4S/cm;室温至1000℃范围内,样品的热膨胀系数为10.4×10–6K–1,与中温电解质的热膨胀系数接近,说明SGDC掺杂的PNCC体系有望成为良好的中温固体氧化物燃料电池复合连接材料。     

C_uO对Bi(Pb)—Sr—Ca—Cu—O系微晶玻璃超导性能的影响

用DTA、XRD、SEM等手段研究了Bi_(0.7)Pb_(0.3)SrCaCu_xO_y(x=1.6,1.8,2.O,2,2.2.4)系统的晶化过程、晶相组成和晶体形貌,详细讨论了CuO对该系统高超导相2212、2223形成以及对超导性能的影响。研究结果表明:CuO含量的增加有利于超导相的形成,在CuO=2.0mol附近该系统超导性能呈现最佳值。     

Si3N4-MgO-Al2O3的SPS制备及其力学性能

利用氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)作为烧结助剂,采用放电等离子烧结(SPS)方法制备α-Si3N4陶瓷材料。讨论了SPS方法制备氮化硅材料的烧结行为和烧结机理,分析了烧结助剂添加量和烧结温度等影响因素与材料致密度的关系,利用XRD分析了样品的物相组成,SEM观察了样品断口的显微结构,并且测试了样品的力学抗弯强度。结果表明当烧结温度为1300~1500℃,烧结助剂含量为6%~10%时,可以制备出致密度变化范围为64%~96%的α-Si3N4陶瓷材料;当烧结助剂含量为10%时,材料在1400℃即可烧结致密,致密度可达到95%以上。烧结机理为SPS低温液相烧结。材料的力学强度为50~403MPa,并且与密度关系密切。     

掺钙铬酸镧陶瓷的导电性能

用固相法合成掺钙铬酸镧(La1-xCaxCrO3)粉末,经模压、烧结制成不同样品.用电极法测量样品的电阻率,同时分析钙含量及烧结气氛对不同温度下电阻率的影响.研究发现:La1-xCaxCrO3的常温和高温电阻率均随钙含量的增大而减小,室温至800℃范围内,不同掺钙量铬酸镧样品的电阻率与温度关系均可用两段直线表示,分别满足Arrhenius公式.两段直线转折点温度随钙含量增大而提高,转折点温度对应La1-xCaxCrO3的正交结构向菱形结构的转变温度.菱形相中电导活化能低于正交相的,电导活化能随钙含量增大而减小.La0.99Ca0.01CrO3样品在刚玉管中烧结后比空气中烧结后的室温及高温电阻率均略大,而La0.92Ca0.08CrO3样品的两者相差不大.     

烧结助剂CuO掺杂对黄土基陶瓷支撑体性能的影响

采用传统固相烧结法制备黄土基陶瓷支撑体,利用X射线衍射仪、扫描电镜等探讨烧结助剂CuO对陶瓷晶相结构、微观形貌及宏观性能的影响规律,测定了样品的抗折强度、水通量、酸碱腐蚀率等性能指标。结果表明:添加CuO能有效降低黄土基陶瓷支撑体的烧结温度。支撑体微观晶相组成主要为石英、蓝晶石和尖晶石。在固液传质作用下,陶瓷晶粒明显长大,形状改变。烧结温度为1030℃,保温2h,添加1.5wt%烧结助剂CuO的条件下制备出的管状支撑体综合性能最优,此时支撑体的抗折强度为32.19MPa、纯水通量为1590.02L·(m~2·h·MPa)~(-1)、酸碱腐蚀率为0.01/0.009。