低温烧结A／W—ZTA生物活性水基流延膜

为了实现ＺＴＡ材料和ＨＡＰ的同步烧结,必须降低ＺＴＡ材料的烧结温度。选用具有生物活性和较低熔点的Ａ／Ｗ生物微晶玻璃作为ＺＴＡ材料液相烧结的添加剂,利用流延成型工艺,制得了适合流延成型的水基Ａ／Ｗ－ＺＴＡ浆料及流延膜,分析了影响浆料及流延膜的各种因素。在烧结过程中,样品的密度及强度受玻璃添加量的影响,在１３３０℃时,１０ｗｔ％Ａ／Ｗ－ＺＴＡ材料的强度可达３７４ＭＰａ、密度可达９６％。因此在１３３０℃     

碳化钛水基流延膜的制备研究

为了提高TiC粉体的分散性,首先对粉体表面进行处理,测定了粉体的zeta电位。根据粉体的表面性质,选用阳离子型聚合物作为分散剂,研究了pH值、分散剂含量等对zeta电位及浆料分散性的影响。采用PVA为粘结剂,甘油为塑性剂,流变测试发现,浆料为触变性流体,呈现明显的剪切变稀,适合于流延成型。最后,制备出了碳化钛流延膜,并用SEM对得到的流延膜进行了表征。     

稀土氧化物对常压烧结氮化硅陶瓷性能的影响

高导热氮化硅陶瓷是大功率电力电子器件散热的关键候选材料。研究采用稀土氧化物(Re₂O₃)和氧化钛(TiO₂)烧结助剂体系, 通过低温常压烧结方法来制备氮化硅陶瓷, 以有效降低成本, 满足实际应用的需求。系统研究了烧结助剂种类及含量对Si₃N₄陶瓷的致密化行为、热导率、显微结构以及力学性能的影响。研究发现随着稀土离子半径的增大, 材料的致密度和热导率均呈现下降趋势, 添加Sm₂O₃后样品最高密度仅为3.14 g/cm³。但是当Sm₂O₃-TiO₂烧结助剂含量为8wt%时, 样品断裂韧性可达5.76 MPa•m^1/2。当添加Lu₂O₃且烧结助剂含量为12wt%时, 材料的密度可达3.28 g/cm³, 但是大量存在的第二相导致热导率仅为42.3 W/(m∙K)。研究发现该材料具有良好的断裂韧性。经1600℃退火8 h后, Er₂O₃-TiO₂烧结助剂样品的热导率达到51.8 W/(m∙K), 基本满足一些功率电路基板材料的实际应用需求。     

高性能陶瓷的研究进展

随着材料科学的进步和新材料的开发,器件和系统逐步向小型化、集成化、多功能化和轻量化方向发展,推动了陶瓷材料向结构-功能一体化方向发展.这些发展和先进的制备技术、纳米材料和纳米技术的发展密不可分.介绍了几种重要的结构功能一体化材料的研究进展,包括超高温陶瓷和陶瓷基复合材料,新能源陶瓷,透明陶瓷,生物陶瓷和多孔陶瓷,探讨了材料的先进制备技术,并对材料在基础研究和制备科学上今后应予以关注的關鍵問題作了初步探讨.     

Na2O-B2O3-SiO2玻璃焊料连接碳化硅陶瓷接口抗热震性能

采用水淬法对以Na₂O-B₂O₃-SiO₂体系玻璃焊料连接的常压烧结碳化硅试条的抗热震性能进行了研究. 对不同温度下淬火后接口以及断面处微观结构进行了比较与分析, 并对比了不同淬火温度以及固定淬火温度为150℃时多次热循环后连接试条的残余弯曲强度. 结果表明, 对于单次淬火, 当淬火温度为150℃时, 由于热应力引起中间层内部微裂纹扩展, 导致残余弯曲强度迅速降低到(152±28) MPa. 淬火温度在150℃~320℃时, 中间层内部裂纹保持在亚临界状态, 相应弯曲强度基本保持在140 MPa. 继续升高淬火温度至420℃时, 裂纹进一步扩展, 试条残余弯曲强度迅速降低至(32±8) MPa. 对于多次热循环, 当淬火温度固定在150℃时, 经多次热循环, 残余弯曲强度与热循环次数变化不明显, 基本保持在120 MPa左右, 这说明在150℃以下淬火, 连接试条具有较好的抗热循环冲击性能.     

碳化硅在乙醇水溶液中的分散性

以水和酒精的混合物为碳化硅粉体的分散溶液,研究了碳化硅粉体在乙醇水溶液中的分散性.结果表明碳化硅能够很好地分散在乙醇的水溶液中,特别是当pH值在9～10之间的碱性条件下分散效果最佳另外以聚乙二醇作为分散剂来改善碳化硅在乙醇水溶液中的分散性,实验证明聚乙二醇的加入可以改善碳化硅在乙醇水溶液中的分散性;同时通过热重和差热法来测量聚乙二醇在碳化硅表面的吸附量,研究发现聚乙二醇在碳化硅表面的吸附量随着pH值的增大而下降,在较高pH值下大多数的PEG仍然存在于溶液中;由此得到的稳定固含量为40%(质量分数)浆料经喷雾造粒而得到的粉料化学成分均匀,流动性较好.     

表面处理对碳化硅泡沫陶瓷挂浆性能的影响

采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅泡沫陶瓷时, 通过对聚氨脂泡沫进行不同改性剂的表面处理来改善其挂浆性能, 利用一种更加合理的表征方法, 即测量挂浆后泡沫陶瓷素坯孔筋尺寸和表征孔筋挂浆后形貌来衡量挂浆性能. 试验结果表明, 在所选用的四种改性剂中, 羧甲基纤维素(CMC)的改性作用最好, 其次是硅溶胶, 而聚乙烯醇(PVA)效果最差. CMC的改性效果主要来源于pH值>7 条件下形成的疏水基团与有机泡沫结合而亲水基团与水基浆料结合的结构, 这种结构可以显著改善有机泡沫与水基浆料的润湿性.     

表面活性剂辅助水热合成氧化锌纳米棒

以碱式碳酸锌为前驱体, 十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂, 在乙醇-水体系中水热反应制备了直径在10nm以下的氧化锌纳米棒. 用XRD、TEM、SAED等分析手段对制备的粉体进行了表征, 并对粉体的室温光致发光性能进行了测试. 结果表明, 合成的氧化锌纳米棒结晶良好, 沿[001]方向生长, 具有良好的近紫外发光性能. 同时对氧化锌纳米棒的生长机制进行了探讨.     

碳化硅泡沫陶瓷浆料成分与烧结性能

将用于制备碳化硅泡沫陶瓷的浆料烘干、制粉、干压、烧结,从而探讨浆料的成分与 烧结性能的关系.样品的抗弯强度与烧结助剂的含量之间存在最佳搭配关系,烧结对强度的贡 献主要来自于新相莫来石的生成和玻璃相对碳化硅颗粒的包覆、连接作用.同种成分的样品开 气孔率随着烧结温度的升高表现出单调下降的趋势,而抗弯强度与开气孔率的变化并没有表现 出完全相反趋势;不同成分样品的耐火度均保持在1730℃没有变化.采用最佳配方的浆料和 最佳烧结温度制备的碳化硅泡沫陶瓷抗弯强度可达到0.72MPa.     

生物活性硅酸钙晶须的螯合剂法水热合成

硅酸钙用作生物材料的研究近年来引起了人们的关注,因其良好的生物活性而有望在生物医学领域得以应用.本文利用含Ca²⁺和SiO₃^2-的溶液、以EDTA(乙二胺四乙酸)为螯合剂,通过在普通高压釜中200℃,5h水热反应,首次制备了直径、长度分别为0.1-1μm、40-100μm这样大尺寸的生物活性托贝莫莱石晶须,并且对托贝莫莱石晶须的形成机理进行了初步的探讨.