热处理气氛对SiBON陶瓷材料析晶行为的影响

熔融石英陶瓷在使用过程中的析晶现象一直备受关注。采用XRD、SEM、FT-IR、XPS分析手段研究了SiBON陶瓷物相结构、表面形貌、化学键存在形式对其析晶行为的影响。结果表明,SiBON陶瓷在氮气保护条件下经1 550 ℃烧结后仍可有效抑制方石英的析出,同一温度在真空气氛下烧结制成的样品抑制析晶效果不佳。SiBON陶瓷的物相组成为非晶SiBON、Si₃N₄、BN,抑制析晶机理为B、N元素的掺杂使SiO₂中的Si—O—Si键转变为B—O—Si、Si—O—N键,由此生成的Si—B—O—N非晶结构提高了SiO₂的析晶活化能。     

CaO-B2O3-SiO2系低温共烧陶瓷的致密化行为及性能

以CaO-B2O3SiO2(CBS)玻璃粉末为原料.采用流延成形工艺制备了CBS系生料带.生料带在排完胶后可以在775～950℃内烧结.研究了生料带在烧成过程中致密化和晶化行为以及烧成温度对其介电性能和烧结性能的影响.结果表明:烧成样品中的主晶相为β-CaSiO3,850～900℃烧成样品中有少量CaB2O4.在样品烧成过程中,排胶后的CBS玻璃粉末首先烧结致密化,然后才开始晶化,即致密化过程要早于晶化过程,CBS玻璃的析晶倾向于整体析晶, 这有利于CBS玻璃粉末的烧结.由于玻璃中析出晶相与残余玻璃相存在密度差,烧成样品的体积密度随着烧成温度的升高而降低.烧成温度的升高可促使玻璃中晶体析出和长大,且析出晶相具有比CBS玻璃低的相对介电常数(岛),样品的εr随烧成温度的升高呈下降趋势.     

纳米BN包覆的Al2O3复合粉的制备及其烧结性能研究

以尿素和硼酸为氮化硼源，利用氢气还原法在亚微米级氧化铝粉末表面均匀包覆一层纳米级BN，包裹层的厚度可通过BN含量来调节。当氮气压力为0.52-0.53MPa时，复合粉经1400℃至1600℃热处理，中间产物Al-O-B分解得到BN，同时BN由t(turbostratic)相转变为h(hexagonal)相。1500℃处理可得到包裹紧密的h-BN-Al2O3纳米复合粉。以氮经硅为烧结助剂，30％BN－Al2O3(in volume)复合粉在1700热压烧结即可得到几乎完全致密化的纳米复相陶瓷，表观气孔率接近于零。材料的抗弯强度为446MPa，可用硬质合金钻头轻易钻孔。     

烧成温度对反应析晶法制备可加工氟闪石玻璃陶瓷的影响

将氟云母晶体粉末与普通窗玻璃粉末直接混合后烧结制备出可加工氟闪石玻璃陶瓷,与传统的玻璃陶瓷制备工艺不同的是:氟闪石晶体不是从母相玻璃中直接析出,而是通过氟云母和玻璃间的反应析出.用X射线衍射、扫描电镜分析了氟闪石的反应析晶和玻璃陶瓷的组织,研究了烧成温度对玻璃陶瓷密度、可加工性和抗压强度的影响.结果表明:随着烧成温度的提高,氟闪石反应析晶速度加快,玻璃陶瓷加工性得到改善,但密度和强度下降.900℃烧结2h制备的玻璃陶瓷具有良好的可加工性和较高的强度.     

混凝土淤渣玻璃陶瓷的烧结性能及析晶

以混凝土淤渣为主要原料制备了混凝土玻璃陶瓷,研究了混凝土玻璃陶瓷的烧结析晶特征及烧结工艺性能的影响。结果表明,随着烧结温度的提高和烧结时间的延长,材料烧结程度逐渐增大,但当烧结时间到达一定值后,收缩率逐渐趋向不变。烧结温度超过850℃后,材料体积收缩增长的速率降低,材料烧结的趋势将放缓;在低于850℃烧结时,玻璃中析出晶体的量较少,直到在950℃保温时钙铝黄长石相晶体才大量析出。材料的烧结温度和析晶温度相差100℃左右,这有利于控制烧结和析晶过程。同时以引入不同添加剂对混凝土淤渣玻璃陶瓷密度和颜色的影响也进行了探讨。     

钙磷酸盐系生物活性微晶玻璃的制备与研究

用粉末-烧结法制备了钙磷酸盐微晶玻璃，通过DTA，XRD，SEM探讨了材料的制备过程、相组成及显微结构。玻璃粉末在烧结的同时进行晶化，热处理后得到了主晶相为8-Ca3（PO4）2和β-Ca2PO7的微晶玻璃，随着烧结温度的提高,β-Ca2PO7的含量先减小后增大，950℃烧结的微晶玻璃中β-Ca2PO7的含量最大。实验结果表明，用粉末一烧结法可制得具有生物活性晶相的钙磷酸盐微晶玻璃。     

Ce0.8 Y0.1 Gd0.1 O1.9电解质的制备及其性能研究

通过溶胶凝胶法制备了Y、Gd共同掺杂的CeO2粉末(Ce0.8Y0.1 Gd0.1O1.9,CYG).并将制得的粉末经1400℃下高温烧结4h得到相应的CYG电解质烧结体.对CYG粉末及烧结体进行了相应的性能测试.实验结果表明:用溶胶凝胶法成功制备出了纳米CYG粉末,所得CYG粉末具有良好的烧结活性,1400℃下烧结所得电解质材料烧结体的相对密度达到95.8%.电导率的测试表明,CYG电解质烧结体在中温范围有较高的电导率,800℃时,其电导率达到了0.084S·cm-1.     

晶化温度对SiO2-Al2O3-MgO-F系微晶玻璃析晶的影响

为研究晶化温度对SiO2-Al2O3-MgO-F系云母微晶玻璃的析晶特征的影响,将制得的基础玻璃在不同晶化温度下进行热处理。采用x射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别对样品进行晶体组成分析和组织形貌观察。结果表明:玻璃中析出的晶体主要是云母、柱晶石、莫来石和ZrO2晶体。在晶化温度为730℃时,玻璃样品中只析出粒状ZrO2晶体;在晶化温度为790℃时,玻璃中出现很多分相区域,分相促进棒状晶体和花形晶体析出;在晶化温度为870℃时,云母晶体开始析出,莫来石和柱晶石晶体为主晶相;在晶化温度为950℃时,玻璃中主晶相变为云母晶体;在晶化温度为1030℃时,片状云母晶体定向排列。     

磁性生物活性陶瓷的制备

采用溶胶-凝胶法制备前驱体,经高温烧结制备出磁性生物活性陶瓷。利用体外实验方法,结合X射线衍射、扫描电子显微镜和红外光谱分析了材料结构、晶相和生物活性。结果显示,溶胶-凝胶法可制备出微细的非晶态前驱体粉末,经1 050℃烧结的玻璃陶瓷主晶相为β-硅灰石和铁酸钴、磷硅灰石。陶瓷粉末平均粒径为300 nm。烧结的材料在模拟人体血浆浓度的模拟体液中浸泡7 d,在材料表面可生成大量磷灰石,显示出较好的生物活性。     

Li_2O-ZnO-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃热处理制度的研究

通过两步法制备Li2O-Zn O-Al2O3-Si O2(LZAS)系微晶玻璃,并通过正交实验探究不同热处理工艺参数对微晶玻璃致密化的影响,使用P2O5作为晶核剂。结果表明;玻璃转化温度为492℃,析晶温度为560℃和714℃,材料软化点为685℃。各参数对微晶玻璃致密化的影响顺序为晶化温度晶化时间核化温度核化时间;析晶量主要受晶化温度和晶化时间影响;当温度为560℃时,开始有少量晶体析出,当温度超过580℃,主晶相为锂辉石,并且还有少量锂霞石;锂辉石的增多导致材料致密度下降。