NiMnFeO4的制备与性能研究

采用(NH4)2C2O4为沉淀剂,基于共沉淀法制备了NiMnFeO4 NTC热敏陶瓷,用TG、XRD、SEM、电导率测量等方法对前驱体、氧化物粉体及NTC陶瓷样品的进行了表征。结果表明,用此种方法制备的NTC陶瓷,其结构均匀、致密;烧结后经随炉冷却的样品,在150％老化l000h后,电阻漂移小于1％;而在1150℃下淬火的样品在同样的条件下,电阻漂移大于4％。     

Mn-Ni-Al-Cu系热敏陶瓷粉末的水热法处理及其对电性能的影响

采用传统固相法制备Mn-Ni-Al-Cu系热敏陶瓷粉末,然后用水热法处理制得的粉末,分别制备成NTC陶瓷样品。用激光粒度分析、TG、SEM、XRD、电阻测量等手段,表征了粉末粒度、形貌及陶瓷的电学性能。结果表明:水热处理后的粉末粒度降低,粉末的颗粒形貌更加规整。当烧结温度从1160℃增加到1220℃时,粉末水热法处理后制得的NTC陶瓷样品B值和电阻率变化更小,参数更为集中。     

Gd_2O_3掺杂对BaTiO_3陶瓷电性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同量Gd2O3(分别为0 001、0 002、0 003、0 005、0 007mol mol)的BaTiO3陶瓷,并对其电性能进行了研究。结果表明:Gd2O3掺杂使BaTiO3陶瓷的电阻率明显下降,当添加量为0 002mol mol时,电阻率最小,为1 27×105Ω·m;晶粒电阻随着温度的变化,呈现NTC效应,而晶界电阻随着温度的变化,呈现PTC效应,而且晶界电阻远远大于晶粒电阻,说明Gd2O3掺杂BaTiO3陶瓷的PTC效应是一种晶界效应;Gd2O3掺杂使BaTiO3陶瓷的介电常数和介电损耗在低频时明显增大,在高频时又明显降低。     

柠檬酸凝胶法制备Mn-Ni-Fe基负温度系数热敏陶瓷

采用柠檬酸凝胶法制备锰-镍-铁基前驱体,在300℃煅烧干燥的前驱体得到纳米粒度粉末,压制成圆片坯体后在1100～1300℃烧结得到负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)热敏陶瓷样品。研究了粉体和烧结样品的相结构、微观形貌、电性能和热敏特性。结果表明:合成粉体的纳米颗粒为单相Mn1/3Ni2/3Fe2O4尖晶石,粉体具有高化学均匀性。烧结的Mn1/3Ni2/3Fe2O4陶瓷样品具有均匀的微观结构,陶瓷样品的烧结密度和材料敏感指数β随着烧结温度的增加而增加。测量温度为50～150℃范围时,1300℃烧结的Mn1/3Ni2/3Fe2O4样品,其β可高达4300K。     

氧化锆增韧氧化铝基陶瓷刀具的制备及其切削性能

以α-Al2O3、Zr O_2、Ce O_2粉体为原料,在1 550℃烧结制备了含有10%(体积分数)、20%、30%的ZrO_2–CeO_2[Ce O_212%(摩尔分数),Zr O_288%]增韧Al2O3陶瓷样品。分析了样品相对密度、硬度、抗弯强度及断裂韧性。结果表明,在1 550℃烧结条件下制备的30%ZrO_2–CeO_2增韧Al2O3陶瓷样品致密度只有97.5%,而在1 600℃烧结时,致密度达到99.6%。在1 550℃烧结时,Zr O_2增韧Al2O3陶瓷材料都残留少量m-Zr O_2,而在1 600℃烧结时,样品中m-Zr O_2完全转化为t-Zr O_2,随着Zr O_2含量增加,材料致密度、硬度及断裂韧性均有所降低,弯曲强度先上升后下降。用Al2O3陶瓷刀具材料高速切削灰铸铁时,发现添加10%ZrO_2–CeO_2增韧Al2O3陶瓷样品的切削性能优于其它材料。在1 550℃烧结制备的10%、20%和30%ZrO_2–CeO_2增韧Al2O3陶瓷样品的主要磨损机理都为磨粒磨损与黏结磨损,而1 600℃烧结制备的30%ZrO_2–CeO_2增韧Al2O3陶瓷样品的主要磨损机理为磨粒磨损。     

不同烧结助剂制备的Si_3N_4陶瓷的氧化行为

以α-Si3N4粉末为原料,分别以Y2O3-La2O3和Y2O3-CeO2为烧结助剂,利用热压烧结法制备了Si3N4陶瓷。研究了Si3N4陶瓷样品在空气中高温下的氧化行为。结果表明:原始的α-Si3N4在烧结过程中完全转化为β-Si3N4。在1000～1350℃氧化100h后,用Y2O3-La2O3烧结助剂制备的样品表现为质量增加趋势,质量变化小于0.389mg/cm2,其氧化过程符合抛物线规律。用Y2O3-CeO2烧结助剂制备的样品,在1000℃氧化后表现为质量减小,为-0.248mg/cm2;在1230℃和1350℃表现为质量增加,分别为0.024mg/cm2和0.219mg/cm2,并且其氧化过程不符合抛物线规律。样品的氧化过程主要受2个扩散过程的控制,即稀土元素的向外扩散与氧的向内扩散。     

Fe_2O_3掺杂BaZr_(0.1)Ti_(0.9)O_3陶瓷介电性能的研究

采用传统固相法分别于1250℃、1280℃、1300℃、1330℃下制备了BaZr_(0.1)Ti_(0.9)O_3+xmol%Fe_2O_3(0≤x≤1.25)陶瓷样品。XRD结果表明,Fe~(3+)掺杂后的陶瓷样品均为钙钛矿结构。SEM表明,掺杂Fe~(3+)后陶瓷的晶粒尺寸减小。随着掺杂量的增加,陶瓷样品的体积密度ρv和介电常数ε先增大后减小,介质损耗tanδ先减小后增大。1300℃烧结,x=1.00%的陶瓷样品介电性能最好,ρv=6.03 g/cm3,ε=4560,tanδ=0.004。     

反应烧结制备多孔β-sialon/Si_3N_4陶瓷

以Si粉和Al2O3空心球为原料,采用反应烧结后高温烧结法制备了多孔β-sialon/Si3N4陶瓷。X射线衍射结果表明:在0.25MPa的氮气压力下于1300℃反应烧结2h后在0.25MPa的氮气压力下1700℃及1750℃高温烧结2h,制备的样品的组成为β-sialon(Si6-zAlzOzN8-z,z=3)及β-Si3N4,随着烧结温度由1700℃升高至1750℃,β-sialon的相对质量分数由29.9%增加至56.8%。场发射扫描电镜观察结果表明:1750℃高温烧结样品的显微结构由大孔β-sialon及疏松的β-Si3N4基体组成。1750℃高温烧结后,样品的气孔率为28%,抗弯强度为92.5MPa。     

BaTiO_3-(Bi_(1/2)Na_(1/2))TiO_3无铅正温度系数电阻陶瓷势垒高度的计算

采用还原再氧化的烧结工艺制备了0.2 mol%Y_2O_3施主掺杂的95 mol%BaTiO_3-5 mol%(Bi_(1/2)Na_(1/2))TiO_3无铅正温度系数电阻(Positive temperature coefficient of resistivity,PTCR)陶瓷。研究发现,还原气氛下烧结的样品没有明显的PTCR效应,需要进一步在空气中氧化处理。其中1200℃氧化2 h的样品PTCR性能最好,电阻突跳大于3个数量级。利用交流阻抗分析方法计算了材料的晶粒、晶界电阻,发现氧化后的陶瓷晶界电阻迅速增加,而晶粒电阻基本保持不变。最后根据Heywang-Jonker理论,计算了陶瓷晶界势垒高度、势垒宽度和受主浓度。     

MnO2掺杂LiTaO3陶瓷的烧结机理与力学性能EI北大核心CSCD

采用无压烧结法制备了添加MnO2粉末的LiTaO3基陶瓷复合材料,研究无压烧结后样品的显微组织和力学性能,结果表明:MnO2能够有效促进晶粒的长大,改善LiTaO3基陶瓷复合材料烧结性;1 300℃保温3 h无压烧结后,随着MnO2质量分数的增加,LiTaO3基陶瓷复合材料的烧结性增强,添加4%(质量分数) MnO2制备的陶瓷复合材料烧结性较好;陶瓷复合材料的收缩率和Vickers硬度都先增大后减小,并在4%MnO2时达到最大,分别为25.7%和392.5 MPa;MnO2在烧结后以Mn3O4的形式存在。