MnO2-TiO2-CaO-La2O3复相添加剂对低温烧结氧化铝陶瓷性能的影响

采用MnO2-TiO2-CaO-La2O3体系复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,采用模压成型工艺,研究了不同的烧结温度对95氧化铝陶瓷性能的影响.采用XRD和SEM对氧化铝陶瓷试样的晶相组成和微观形貌进行了表征.结果表明,在1450℃烧结时,样品已基本烧结致密,样品的综合性能指标最佳,收缩率为28.5％,体积密度达到3.78 g·cm-3,抗弯强度达到357.12MPa,洛氏硬度值达到78.0.     

以MnO2-TiO2-MgO为添加剂注浆成型低温烧结Al2O3陶瓷

采用注浆成型方法,通过加入MnO2-TiO2-MgO复相添加剂,在1350℃空气气氛中常压烧结,获得了相对密度最大为95.7%的氧化铝陶瓷.研究了MnO2-TiO2-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷显微结构与力学性能的影响.在添加质量分数为3%MnO2,0.5%MgO的情况下,比较添加不同质量分数的TiO2(1.0～3.0%)对氧化铝陶瓷烧结性能的影响.通过对比发现,该复相添加剂能有效降低氧化铝陶瓷的烧结温度,在同一温度下,随着TiO2的增加,烧结体密度也随之增加,强度也有明显差别.结果表明,1350℃下Al2O3+0.5%MgO+3%MnO2+1.5%TiO2体系烧结效果最好,断口为沿晶断裂,无明显气孔,晶粒分布均匀,平均粒径为2μm,无晶粒异常长大现象.烧结体密度达到3.80g/cm3,抗弯强度为243MPa.     

CMS和纳米TiO2对氧化铝陶瓷烧结的影响

选用CaO-MgO-SiO2(CMS)和纳米TiO2两种添加剂及其复合来降低氧化铝陶瓷的烧结温度、改善其烧结性能.讨论了烧结助剂配比和掺量、烧结温度对氧化铝陶瓷的相对密度、抗弯强度的影响,利用扫描电子显微镜观察了氧化铝陶瓷的显微结构.研究结果发现:CMS/TiO2质量比为1/1,(CMS+TiO2)质量分数为6%,烧结温度为1450 ℃时,氧化铝陶瓷相对密度为93.07 %,晶粒细小均匀、排列紧密、平均粒径3 μm,抗弯强度达到362.87 MPa.     

提高高铝陶瓷耐磨性能研究

实验以工业用Al2O3为主要原料,在MgO-CaO-SiO2系统添加稀土氧化物La2O.和Y2O3,优化配方组成,制备出高性能的研磨介质,其氧化铝含量为98％.实验对陶瓷试样的吸水率和磨损率进行测试表征.采用XRD粉末衍射测试仪和SEM分析了试样的物相组成和显微结构.研究讨论了成形压力和烧结温度对氧化铝陶瓷性能的影响.     

复合粘结剂对Al2O3基小孔径陶瓷过滤器性能的影响

采用有机泡沫浸渍工艺制备Al2O3泡沫陶瓷过滤器。通过对试样的抗压强度、热震稳定性等性能的检测以及利用扫描电镜（SEM）对试样显微结构进行研究,探讨了粘结剂对氧化铝基小孔径泡沫陶瓷过滤器性能的影响。实验采用正交分析方法,研究磷酸二氢铝、糊精、硅溶胶的加人量对制品性能的影响。结果得出最佳配比,其用量为：磷酸二氢铝40％、糊精0．5％、硅溶胶1％。采用最佳配方在1400℃下烧结所得的氧化铝基泡沫陶瓷过滤器常温抗压强度达到2．256MPa,同时试样加热到1100℃保温15min空冷后的残余强度保持率达到90％。     

工艺条件对低温烧结90氧化铝陶瓷显微结构及性能的影响

本文使用CaO-MgO-BaO-SiO2-ZrO2作为90氧化铝陶瓷的烧结助剂,在1420℃烧结得到了密度达3.77g/cm3的90氧化铝陶瓷。探讨了氧化铝粉末的活性、原料细度、成型工艺、烧结温度和保温时间等工艺条件对氧化铝陶瓷的烧结密度及其显微结构的影响。结果表明:活性高细度小的氧化铝粉末可显著降低氧化铝陶瓷的烧结温度,提高烧结体的密度;等静压成型与模压成型试样的烧结密度相近,但前者的强度则比后者提高了60~80%;其它工艺条件对氧化铝陶瓷的结构及性能的影响不显著。     

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.     

低温烧结氧化铝陶瓷的动力学研究

用CaO-MgO-SiO2玻璃(CMS-G)和TiO2为烧结助剂,在1450℃下实现了氧化铝陶瓷的致密烧结.探讨了CMS-G和TiO2质量百分含量对氧化铝陶瓷烧结性能、显微结构以及其烧结动力学的影响.结果表明:CMS-G和TiO2可有效促进氧化铝陶瓷的致密化,当CMS-G含量为3%、TiO2含量为1%时,氧化铝陶瓷的相对密度达到98.25%;液相烧结激活能为113.4kJ/mol,表明扩散控制了烧结过程.     

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。     

二氧化锆粉体的液相烧结性能研究

以CaO-Al2O3-SiO2玻璃为烧结助剂,对二氧化锆粉体的液相烧结性能进行研究,通过液相烧结在1300℃～1350℃制备了Y-TZP陶瓷。研究了工业粉料液相烧结制备TZP陶瓷的致密化、相组成和常温力学性能及杂质含量对试样性能的影响,并分析了烧结试样的显微结构。     

黑色氧化铝陶瓷制备与介电性能的研究

采用正交试验法对黑色氧化铝陶瓷实验配方进行优化;采用一次、二次合成法分别制备了黑色氧化铝陶瓷;对黑色氧化铝陶瓷进行了XRD物相分析、烧结体断面SEM分析,测试了烧结体的体积密度、体积电阻率、介电常数和介电损耗。结果表明,黑色氧化铝陶瓷最佳配方为:Al2O391wt.%、滑石2.0wt.%、Fe2O33wt.%、CoO 0.5wt.%、NiO 1wt.%、MnO22.5wt.%;一次、二次合成法制备的黑色氧化铝陶瓷的体积密度分别为3.71g/cm3、3.69g/cm3,体积电阻率分别为6.8×1012Ω·cm、7.1×1012Ω·cm,介电常数分别为18.6、18.8,介电损耗分别为0.015、0.014。     

CaCu3-xMnxTi4O12陶瓷的介电性能研究

本文利用固态反应法制备了CaCu3-xMnxTi4O12(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)陶瓷,并分析探讨了MnO添加量对其介电性能的影响。研究结果表明,MnO的添加有助于CaCu3Ti4O12相生成,且在高MnO添加的情况下所得陶瓷晶粒尺寸较小。MnO的添加对CaCu3Ti4O12的介电性能有非常不好的影响,少量的添加就会导致其介电常数由10000多降至只有数百。在1000Hz前MnO的添加会使陶瓷的介电损耗大幅上升,这表明MnO添加有降低电阻的效果。     

PMN-PFN铁电陶瓷低温烧结技术研究

Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(PMN)是一种典型的弛豫铁电体,它具有很大的介电常数,较小的介电损耗,良好的压电稳定性和电致伸缩效应,在叠层电容器、致动器等方面有重要的应用。PMN可以方便地与Pb(Fe1/2Nb1/2)O3(PFN)形成固溶体以移动介电常数峰值温度(Tm)。本文使用Swartz和Shrout提出的两步法,研究了基体掺杂不同物质对0.9PMN-0.1PFN和0.75PMN-0.25PFN二元体系的烧结性能及介电性能的影响。经研究发现:添加BiFeO3、Li2CO3、MnO2,都能使烧结温度降低。其中,当在0.9PMN-0.1PFN中掺入5wt%的Li2CO3时,介电常数为18120,大于纯组分的0.9PMN-0.1PFN的介电常数,当掺入BiFeO3和MnO2时,都使介电性能恶化。对不同掺杂对性能的影响进行了解释。     

二氧化硅掺杂对黑色氧化铝陶瓷的改性

用超微细氧化铝(Al2O3),二氧化硅(SiO2)粉体及适量的过渡金属氧化物,用固相反应法在1 350 ℃空气中烧结得到了致密的黑色Al2O3陶瓷.研究了SiO2掺杂对陶瓷显微结构和电性能的影响.实验表明:在黑色Al2O3陶瓷中,SiO2是一种较好的掺杂剂,它不仅可以降低烧结温度,使陶瓷晶粒细小均匀,同时还可以改善材料的电气性能,使之满足用作晶体振荡器件、光电器件及集成电路器件等的基板及避光封装外壳的要求.     

Wear properties and microstructures of alumina matrix composite ceramics used for drawing dies

The alumina matrix ceramics used for drawing dies were prepared by hot-press sintering method. The ceramics materials were made of Al₂O₃/TiC, Al₂O₃/(W,Ti)C and Al₂O₃/Ti(C,N). Mechanical and friction properties of these materials were tested and measured. The experiments for testing friction properties were carried on wear and tear machine. Mechanisms of frictions were analyzed with scanning electron microscope. Results showed that the alumina matrix composite ceramics have good physical and mechanical properties for used as drawing dies. Measured friction coefficients of alumina matrix composite ceramics showed a trend of decline and kept the value of 0.4–0.5 with the rotating speed of 550 rpm. Alumina matrix composite ceramics have smaller wear rate, while the wear rates of Al₂O₃/TiC and Al₂O₃/(W,Ti)C decrease gradually with a rising rotation speed. The wear of alumina matrix ceramics was severe at deformation zone. The primary wear behaviors of alumina matrix ceramics are scraping and furrowing. Even though the mechanisms for wear different, abrasive and adhesive wear were found to be the predominant wear mechanisms for the ceramic drawing die.     

Microstructure and Electrical Properties of MnO-Doped (Na0.5Bi0.5)0.92Ba0.08TiO3 Lead-Free Piezoceramics

Microstructure and electrical properties of manganese oxide (MnO)-doped (Na_0.5Bi_0.5)_0.92Ba_0.08TiO₃ (NBBT) piezoceramics were investigated in this work. X-ray diffraction analysis shows that the suitable substitution of Mn ion into the B site induces the lattice distortion of perovskite NBBT: the solution limit is at 0.3 wt% MnO. Besides, it is observed that the sintering properties can be improved by adding a small amount of MnO, thus increasing the grain size and the relative density. Further, the temperature dependence of the dielectric permittivity of NBBT ceramics indicates that the MnO addition reconstructs the disorder array destroyed by joining BaTiO₃ in the Na_0.5Bi_0.5TiO₃ system due to the sizable radius of the B-site cations. Combining these effects of MnO addition, the optimal electrical properties were acquired for NBBT ceramic with addition of 0.30 wt% MnO. The excellent electrical properties of MnO-doped NBBT ceramics indicate its promising application in large displacement actuators.     

Effect of CuO/MnO additives on microstructure and microwave dielectric properties of 3ZrO2-3TiO2-ZnNb2O6 ceramics

The effect of CuO/MnO additives on phase composition, microstructures, sintering behavior, and microwave dielectric properties of 3ZrO₂-3TiO₂-ZnNb₂O₆ (3Z-3T-ZN) ceramics prepared by conventional solid-state route were systematically investigated. CuO/MnO doped ceramics exhibited a main phase of α-PbO₂-structured ZrTi₂O₆ and a secondary phase of rutile TiO₂. SEM results showed that the grain size of MnO doped ceramics became larger with increasing amount of dopants. The presence of CuO/MnO additives effectively reduced the sintering temperature of 3Z-3T-ZN ceramics to 1220 °C. MnO doped into ceramics could enhance the Q×f values significantly. The 0.5 wt% CuO doped 3Z-3T-ZN ceramics with 0.5 wt% of MnO, sintered at 1220 °C for 4 h, was measured to show superior microwave dielectric properties, with an ε_r of 41.02, a Q×f value of 44,230 GHz (at 5.2 GHz), and τ_f value of +2.32 ppm/°C.     

添加剂对高铝瓷烧结性质和力学性能的影响

研究滑石、TiO2添加剂对以CaO-Al2O3-SiO2系为基础的高铝瓷的烧结特性和力学性能的影响。研究发现：在高铝瓷中添加剂的作用机理不同于它们在纯氧化铝烧结中的,添加剂的作用大小取决于它们的表面张力。烧结中的粗大气孔、裂纹、粗大晶粒、玻璃相等形成了瓷体的断裂源,降低了强度。     

氧化铝粉体对氧化铝陶瓷制品性能的影响

研究了Al2O3粉体对α－Al2O3为主晶相的Al2O3陶瓷性能的影响。结果表明：粉体纯度、粉体的粒度及粉体中α－Al2O3含量对产品的性能影响较大,而Al2O3粉体的加入量影响产品的体积密度及强度,对耐磨影响不明显。     

添加Nd_2O_3对高铝瓷的耐磨性及结构影响

实验以工业氧化铝为主要原料,对Al2O3含量为98%的氧化铝陶瓷进行研究。实验主要过程为:在Ca-MgAl-Si-O体系中添加不同量的稀土氧化物Nd2O3,并在不同温度下烧结,利用X射线粉末衍射(XRD)以及场发射扫描电镜(SEM)对所得复合陶瓷的显微结构和物相组成进行分析,并且测试其吸水率和磨损率。结果表明:Nd2O3掺入使陶瓷晶粒均匀化,并且少量Nd3+可以促进片状晶体的形成,从而使得磨损率获得大幅度的降低。