稀土掺杂Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷的制备与性能

用有机先驱体浸渍法制备了CeO2和Er2O3等稀土掺杂的Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷.研究了CeO2和Er2O3等稀土掺杂对Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷力学性能的影响.结果表明:CeO2和Er2O3掺杂可以显著增强Al2TiO5-TiO2-SiO2多相泡沫陶瓷的抗弯强度,在1 250℃,以质量分数为0.5?O2 0.5%Er2O3掺杂,陶瓷样品的抗弯强度最佳,达到177.4MPa;在50～1 000 ℃,热膨胀系数为5.2×10-6/℃,显气孔率超过76%.     

CeO2增强锆莫来石泡沫陶瓷性能的研究

以氧化铝、锆英石和高岭土等为原料,稀土氧化物CeO2为添加剂,采用有机泡沫浸渍法,在1500℃烧结制备锆莫来石泡沫陶瓷,研究CeO2含量对泡沫陶瓷性能的影响,并观察其显微结构.结果表明:锆莫来石泡沫陶瓷的抗弯强度、热震性能随CeO2含量的增加先增加,而后略有下降.在CeO2含量为0.6wt％时制品的抗弯强度及抗热震性能最佳.其最高抗弯强度达1.96 MPa,1 100℃热震循环次数为12次.     

V2O5掺杂ZnO-Bi2O3-CO2O3-MnCO3-TiO2低压压敏陶瓷的微结构和电性能

采用固相反应法制备V2O5掺杂的ZnO–Bi2O3–Co2O3–MnCO3–TiO2（ZBCMT）低压压敏陶瓷。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、压敏电阻直流参数仪和阻抗分析仪研究了V2O5掺杂对ZBCMT陶瓷微结构、压敏性能、电场强度–电流密度特性和介电性能的影响。结果表明：掺摩尔分数为0.010%的V2O5时,ZBC...     

CeO2、Sb2O3掺杂(Na0.88K0.12)0.5Bi0.5TiO3无铅陶瓷的压电性能研究

采用传统陶瓷的制备方法制备了CeO2(0～1.0wt%)和Sb2O3(0～0.6wt%)掺杂的(Na0.88K0.12)0.5Bi0.5TiO3无铅压电陶瓷。运用XRD技术研究了样品的晶体结构,测试并分析了样品的介电、压电性能以及谐振频率温度系数。结果表明:所有组成均呈三方结构的钙钛矿型固溶体特征。在适当掺杂剂用量范围内,压电陶瓷的压电常数、介电常数和介电损耗升高,而平面机电耦合系数降低。CeO2和Sb2O3掺杂均改善了(Na0.88K0.12)0.5Bi0.5TiO3压电陶瓷频率温度稳定性。     

Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的研究

以Al2TiO5微细粉、SiO2-Al2O3微细粉为原料,外加6%(质量分数,下同)PVA结合剂,100 MPa压力成型,1400 ℃保温1 h烧成,制备出低热膨胀系数,抗热震性能优于SiO2-Al2O3材料的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料.对复合材料的性能测定分析,研究不同的Al2TiO5含量、烧结温度等对Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料性能的影响,获得了制备性能优良的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的最佳工艺参数.     

高比表面积Pd纤维催化剂的制备及其甲烷催化燃烧性能

制备了PdO/CeO2/γ- Al2 O3/Al2 O3 - SiO2纤维催化剂,考察了CeO2掺杂对催化剂甲烷催化燃烧活性的影响.结果表明,掺杂质量分数0.05％ CeO2,催化剂活性最好,甲烷完全转化温度为385℃.BET比表面积测定结果显示,γ- Al2 O3的加入极大提高了纤维的比表面积;氧气程序升温脱附实验结...     

低介电常数(Mg_(1–x)Y_x)_2Al_4Si_5O_(18)陶瓷的制备与微波介电性能

采用传统陶瓷固相反应烧结法制备(Mg1–xYx)2Al4Si5O18陶瓷。Y3+掺杂产生液相烧结作用,使得堇青石陶瓷的烧结温度从1 450℃降低到1 325℃。结果表明:(Mg1–xYx)2Al4Si5O18陶瓷在0≤x0.05范围内,以(Mg,Y)2Al4Si5O18固溶体形式存在;在0.05≤x0.25范围内,以Mg2Al4Si5O18/Y2Si2O7复相陶瓷形式存在。Y3+能够改善(Mg1–xYx)2Al4Si5O18陶瓷的颗粒尺寸分布,并使陶瓷的气孔率降低。(Mg1–xYx)2Al4Si5O18陶瓷的相对介电常数由x=0的6.15提高到x=0.05的6.31;然后逐渐降低至x=0.25的5.90。品质因数Qf值由x=0的33 000 GHz提高到x=0.05的41 000 GHz,然后降低至x=0.25的24 000 GHz。谐振频率温度系数(0.05≤x0.25)值从–32×10–6/℃提高到–24×10–6/℃。     

MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2-CeO_2微晶玻璃的相转变

通过DTA ,XRD ,TEM ,SEM和EDS等测试手段 ,研究了MgOAl2 O3SiO2 TiO2 CeO2 微晶玻璃的相转变过程。研究结果表明 :退火后的原始玻璃已存在液相分离结构。在热处理过程中硅钛铈矿 (Ce2 Ti2 Si2 O1 1 )首先在 840℃从富含Ti4 ,Ce4 的孤立液滴相中析出。金红石 (TiO2 )晶核于 95 0℃开始形成。α堇青石相在 114 0℃左右从富含Si4 ,Al3 的玻璃相中大量生成。当温度升高到 12 0 5℃时 ,部分硅钛铈矿分解并与残余玻璃相反应生成金红石和新相氧化铈。通过控制晶化得到的MgOAl2 O3SiO2 TiO2 CeO2 微晶玻璃 ,其晶相由硅钛铈矿、金红石、α堇青石及少量氧化铈构成     

MgO-MnO2-TiO2-SiO2烧结助剂中SiO2的量对低温烧结氧化铝陶瓷材料性能的影响

本文采用MgO-MnO2-TiO2-SiO2复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,采用注浆成型工艺,研究了改变添加剂SiO2的量对1400℃和1450℃烧结的Al2O3陶瓷材料性能的影响.运用三点抗弯电子试验机、XRD、SEM分析了低温烧结Al2O3基陶瓷材料的力学性能和断口形貌,讨论了低温烧结Al2O3基陶瓷的烧结机理和性能.结果表明:在1450℃烧结,当不加SiO2时,弯曲强度为194 MPa;当加入0.5%(质量百分含量,下同)SiO2时,烧结Al2O3基陶瓷材料的力学性能最佳,弯曲强度为σ=299 MPa;SiO2量增加到1%时,σ=293 MPa;SiO2加入量在3%时,σ=249 MPa.SiO2的加入量从0.5%到3%对氧化铝的强度都有明显的提高,说明加入SiO2对氧化铝陶瓷的烧结是非常有利的,但随着SiO2加入量的不断加大氧化铝陶瓷力学性能有下降的趋势.     

Gd2O3掺杂CeO2粉体的包覆处理

采用非均匀成核法成功地制备了Al2O3 qn stt gajftqd ffffrcd vs CeO2粉体。采用XRD分析了粉体的晶相；通过测定粉体的Zeta电位和XPS能谱。分析了Al2O3在稀土掺杂CeO2粉体表面的包覆情况。     

掺杂三氧化二锑的钛酸铋钠钾陶瓷的显微结构和电学性能

采用固相合成工艺制备了（1–x）[0.82Bi0.5Na0.5TiO3–0.18Bi0.5K0.5TiO3]–xSb2O3（BNKT–xSb）压电陶瓷,研究了Sb2O3掺杂对BNKT陶瓷的显微结构和电学性能的影响规律。研究表明：Sb2O3掺杂量x小于0.020时,不改变基体的钙钛矿结构,且Sb具有可变化合价,能形成＂施主＂和＂受主＂2种掺杂而起到＂软化＂或＂硬化＂的作用。当Sb2O3掺杂量x≤0.005时,其压电系数d33随Sb2O3掺杂量的增加而增大,此时Sb2O3表现出了＂软化＂的特征;当Sb2O3掺杂量x〉0.005时,d33降低,从而又表现出了＂硬化＂的特性;当Sb2O3掺杂≥0.010时,诱使陶瓷室温下反铁电微畴的形成,导致铁电性和压电性的骤减。     

添加ZrO_2对Ta_2O_5陶瓷结构与性能的影响

以ZrO2和Ta2O5粉体为原料,采用固相反应法制备了ZrO2掺杂Ta2O5陶瓷。研究了ZrO2掺杂对Ta2O5陶瓷的相组成、微观结构、抗弯强度、热膨胀系数和抗热震性能的影响。结果表明:ZrO2掺杂可在烧成过程中抑制β-Ta2O5相向α-Ta2O5相的转变,5%(质量分数,下同)ZrO2掺杂Ta2O5陶瓷为β-Ta2O5单相固溶体。3%ZrO2掺杂,显著抑制了Ta2O5陶瓷高温烧结过程中的晶粒长大,避免了晶界开裂;掺杂量达到5%以上时,可显著促进Ta2O5陶瓷的烧结致密化。5%ZrO2掺杂的Ta2O5陶瓷表现出较高的抗弯强度(74.5MPa),低的热膨胀系数(1.96×10-6/℃)和良好的抗热震性能。     

CeO2掺杂钛酸铋钠钾陶瓷的制备工艺与介电性能

为了进一步探索合成工艺对钛酸铋钠系无铅材料的结构及介电特性的影响,本文以甘氨酸为燃料,利用固相-燃烧法制备了CeO2掺杂的Bi0.5Na0.5TiO3-Bi0.5K0.5TiO3 (BNKT)陶瓷.XRD表明,在固相合成工艺中引入燃烧法制备BNKT陶瓷,比传统固相法降低预烧温度150 ℃,掺杂的CeO2扩散进入了BNKT钙钛矿的晶格,且当掺杂量为0%~0.3%时,形成纯的钙钛矿相结构;SEM表明,CeO2掺杂使晶粒尺寸趋于平均,对晶粒生长有抑制作用;介电温谱表明,随着CeO2掺杂量增加,介电常数εr和退极化温度Td、相转变温度Tm降低,介电反常峰逐渐弱化,且室温至300 ℃,介电损耗tanδ始终在0.3%以下,并从微结构缺陷空位形成机制角度,结合铁电畴壁运动状态,分析讨论了对材料介电特性的作用规律.     

Al2TiO5添加量对MgO-Al2TiO5复合陶瓷烧结及抗热震性的影响

以纳米MgO粉为原料,选用以纳米Al2O3粉和纳米TiO2粉经1500℃保温3 h烧结制备的Al2TiO5为添加剂,采用固相烧结法经1500℃保温3 h制备了Al2TiO5质量分数分别为0、5%、10%和20%的MgO-Al2TiO5复合陶瓷,并采用XRD、SEM和EDS等研究了Al2TiO5添加量对MgO-Al2TiO5复合陶瓷烧结性能及抗热震性能的影响。结果表明:添加Al2TiO5有利于促进复合陶瓷的烧结,其体积密度和线收缩率随Al2TiO5添加量的增加而增大,当Al2TiO5添加量为20%(w)时,其体积密度和线收缩率分别为3.68 g·cm-3和22.07%;当Al2TiO5添加量为10%(w)时,其抗热震性能最佳。Al2TiO5位于方镁石晶粒交界处,抑制方镁石晶粒生长,阻碍裂纹扩展,使MgO-Al2TiO5复合陶瓷的抗热震性能得到改善。     

烧成温度和热失配对莫来石-氧化锆-钛酸铝陶瓷结构及性能的影响

研究了以电融Mullite、ZrO2、Al2O3、TiO2为原料制取Mullite-Al2TiO5-ZrO2复相陶瓷过程中烧成温度及热应力对材料的结构性能的影响.发现该材料的体密度随烧成温度的变化很奇特,X-衍射表明该系统相结构非常复杂,除主晶相Mullite、m-ZrO2和Al2TiO5以外,还有次晶相MgSiO3、Mg2TiO4、Ti0.5Zr0.5O2和Al4Ti2SiO12等.晶界开裂以及大量气孔的存在是瓷体烧结困难和强度韧性低下的原因.     

纳米TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂,研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响.结果表明:纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性,降低烧结温度.当TiO2含量为2%时,在1 580℃烧结试样的显气孔率为0.54%;在1 650℃烧结试样的显气孔率为0.16%.纳米TiO2的加入改变了Al2O3陶瓷的微观结构,更有利于Al2O3陶瓷的烧结.     

MgO/MgF2掺杂对Al2O3陶瓷烧结、显微结构及微波介电性能的影响

采用搅拌混合法和无压烧结工艺,制备了Mg2+浓度为500 ppm的MgO掺杂和MgF2掺杂的Al2O3陶瓷,系统地研究了MgO和MgF2掺杂对Al2O3陶瓷致密化、显微结构和微波介电性能的影响.研究结果表明:与MgO掺杂相比,MgF2掺杂在较高温度下能更加有效地促进Al2O3陶瓷的致密化.在1550℃烧结条件下,MgF2掺杂的Al2O3陶瓷比MgO掺杂的Al2O3陶瓷的晶粒更大,同时介电常数也更高.但另一方面,MgF2掺杂的Al2O3陶瓷介电损耗也远比MgO掺杂的Al2O3陶瓷要高.同时简单分析了造成此现象的原因.     

Al_2O_3—SiO_2混合溶胶—凝胶涂层对工程陶瓷表面改性的研究

利用溶胶—凝胶法在SG4工程陶瓷基体上成功制备了Al2 O3—SiO2 混合涂层 ;通过X射线仪测定了Al2 O3—SiO2 凝胶粉末的晶相组成。对精磨、热处理、Al2 O3涂层和Al2 O3—SiO2 混合涂层四种试样抗弯强度的样本均值和样本标准离差进行了比较 ,并通过观察四种试样表面的SEM形貌和两种涂层试样断面的SEM形貌初步分析了表面改性的原因。分析结果表明 :溶胶涂层对基体表面微裂纹有一定的弥合作用 ,可以提高基体的抗弯强度而降低材料强度的分散性 ,其效果好于单纯的热处理 ,Al2 O3—SiO2 混合涂层试样的表面质量优于Al2 O3涂层试样 ;Al2 O3—SiO2 混合涂层渗入基体更深 ,可以更好地弥合基体表面微裂纹 ,有效提高基体的抗弯强度。     

低温烧结CuO-V_2O_5-Bi_2O_3掺杂Zn_3Nb_2O_8陶瓷的微波介电性能

研究了CuO–V2O5–Bi2O3作为烧结助剂对Zn3Nb2O8陶瓷的烧结特性、微观结构、相结构及微波介电性能的影响。CuO–V2O5–Bi2O3复合掺杂可以将Zn3Nb2O8陶瓷的烧结温度从1150℃降到900℃。在900℃烧结4h的Zn3Nb2O8–0.25%(质量分数,下同)CuO–1.5%V2O5–1.5%Bi2O3陶瓷的密度达到了理论密度的98.1%,相对介电常数为18.8,品质因数与谐振频率之积为39442GHz。该体系的介电性能和陶瓷的致密度与烧结助剂的含量及烧结温度密切相关,陶瓷的致密度和相对介电常数随CuO–V2O5–Bi2O3烧结助剂含量的增加而增加,同样陶瓷的致密度和相对介电常数也随烧结温度的升高而提高。     

Influence of Microstructure Modulation of Er~（3＋）-Doped Al_2O_3 on the Photoluminescence Performance

采用溶胶–凝胶法分别制备了掺不同摩尔分数Er3＋的Er3＋：Al2O3粉末和不同摩尔分数Y3＋的0.5%Er3＋：Al2O3（Y3＋：0.5%Er3＋：Al2O3）粉末。利用Y3＋与Al3＋的半径差异,通过共掺不同掺量的Y3＋来调制Al2O3的微结构,用X射线衍射和透射电子显微镜分析样品的结构特征,并通过光致发光光谱研究样品的光致发光特性。结果表明：不同Y3＋和Er3＋共掺杂的Y3＋：Er3＋：Al2O3样品均以-Al2O3为主相;随着Y3＋掺量的增加,Al2O3的晶格缺陷逐渐增多;样品的荧光强度、发射谱宽度及荧光寿命也都随着Y3＋掺量增大而增大。通过Y3＋掺量调制Er3＋所处微结构环境的方法有效地改善了Er3＋：Al2O3材料的发光特性。