Er_2O_3掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响

研究了Er_2O_3掺杂对ZnO压敏电阻微观结构和电性能的影响.实验发现,在ZnO压敏电阻中加入Er_2O_3不仅可以提高压敏电压V1mA,同时还可改善非线性系数和漏电流特性.但过量的Er_2O_3将会使压敏电阻的耐大电流冲击特性劣化.微观结构和XRD图谱分析表明,Er_2O_3以一种化合物的形式存在于晶界,阻碍了晶界的运动,使材料烧结后具有较小的晶粒尺寸,并且粒径分布比较均匀.当Er_2O_3的添加量为0.8 mol%时,样品的压敏电压V1mA约为360 V/mm,非线性系数α达到86,并且在8/20 μs的耐大电流冲击能力的试验中,样品耐受冲击电流的峰值大于1.6 kA/cm~2.     

添加不同稀土氧化物改进ZnO压敏电阻电气性能的配方研究

综合比较各种试验结果得到的微观结构和电气参数的差异,优化得到了适合作为高电压梯度ZnO电阻片的配方和工艺.研制的ZnO电阻片电压梯度达500V/mm,2ms方波冲击能量吸收能力达250J/cm3.     

添加稀土氧化物对ZnO压敏电阻电气性能的影响

发现在稀土氧化物添加量较少时,稀土氧化物主要在晶界偏析,并不形成尖晶石,通过增加晶界陷阱和表面态密度,阻碍氧化锌晶粒的生长,并且对氧化锌晶粒形状具有很好的稳定作用;当稀土氧化物添加量增加时,除了在晶界偏析稳定氧化锌晶粒形状作用外,还会生成新的尖晶石相,对抑制氧化锌晶粒生长、减小晶粒尺寸、提高电阻片电压梯度起到关键作用.     

微波烧结碳化硅的制备

以硅粉为硅源,乙炔炭黑为碳源,通过微波加热的方法制备碳化硅。研究反应物密实度和反应物粒度对产物碳化硅粒度和形貌的影响,利用SEM和TEM等手段观察碳化硅的形貌。结果表明:采用自由堆积的乙炔炭黑和硅粉为反应物时,硅粉、碳粉表面存在的氧与其发生反应生成的Si O和CO,再通过气-气反应生成Si C晶须,生成产物包括Si C颗粒和晶须。当反应物加压后,生成的Si O与Si和C反应生成Si C颗粒,产物中只包括Si C颗粒。乙炔炭黑和硅粉反应过程中Si C通过扩散机制生成,碳颗粒的粒度决定了生成的Si C的粒度。     

纳米ZnO的制备及其微波介电性能

用均匀沉淀法合成纳米ZnO粉体。经XRD和SEM分析表明产物为纤锌矿结构，呈球状或类球状。对所得粉体进行高温热处理。分析结果表明：热处理温度达600℃时，ZnO粉体颗粒小且分布均匀，平均粒径26nm。对所得产物在8．2～12．4GHz范围进行电磁参数的测量，表明：纳米ZnO粉体磁损耗很小，属于介电损耗材料，600℃热处理后，粉体与石蜡组成的复合体不仅具有良好的频响特性，且介电常数实、虚部和损耗值都较大。     

微波烧结制备碳化硅晶须的影响因素

将干燥后的硅溶胶-活性炭作为反应物,在不加入任何金属催化剂的情况下,利用微波加热碳热还原法合成碳化硅晶须,研究反应温度和时间及坩埚部位对产物的影响。结果表明:30 min时,温度由1300℃升高到1600℃,产物中物相β-SiC越来越多;1500℃条件下,合成产物在坩埚的上部和中部主要分别为分散的SiC晶须和团聚在一起的SiC晶须;坩埚底部的产物主要为表面光滑的SiO2颗粒。1600℃条件下,合成产物在坩埚的上部和中部主要分别为分散的SiC晶须和等轴状β-SiC颗粒,底部为晶须和颗粒的混合物。1500℃×30 min得到的SiC晶须产率和直晶率优于1600℃×30 min得到的SiC晶须产率和直晶率。     

烧结制备含Ti功能梯度硬质合金的研究进展

随着科学技术的发展,对硬质合金的性能提出了越来越高的要求。功能梯度硬质合金通过赋予材料不同部位以不同的性能,成功应用于现代工业技术领域。本文综述了气氛烧结制备含Ti功能梯度硬质合金的研究进展,分析了国内外对表面梯度层的形成机理、制备工艺、梯度结构特征及切削性能的研究成果,指出加强相关机理研究和实验工艺优化是今后研究工作的重点。     

微波烧结制备MAX相–金刚石复合材料

采用三元层状导电可加工陶瓷M_n+1AX_n（简称MAX相）材料粉体和金刚石粉体为原料,通过微波烧结制备以MAX相为结合剂的金刚石复合材料,研究MAX相的种类与金刚石含量对该复合材料的物相组成与显微形貌的影响。通过高温微波烧结MAX相-金刚石复合材料,金刚石表面会形成不同的涂层组织。MAX相的种类与金刚石含量对复合材料中基体组成和金刚石的表面涂层状态有显著影响。实验结果表明:在Ti₂SnC-金刚石复合材料中,烧结后Ti₂SnC会发生严重的分解,分解生成Sn与TiC,在含量较低时,表面仍然光滑,金刚石表面黏附少量富锡圆形组织;当金刚石含量较高时,金刚石表面形成许多细小TiC颗粒。在Ti₃AlC₂-金刚石复合材料中,Ti₃AlC₂分解后生成Al与TiC,金刚石的表面受到明显的侵蚀,同时在表面形成Al₄C₃和Al₂O₃二元组织。对于Ti₃SiC₂-金刚石反应体系,基体主相均为Ti₃SiC₂。当金刚石质量分数为10%时,同时还含有少量Si、TiSi₂和SiC;当金刚石质量分数为20%时,基体中还含有少量TiC,金刚石表面形成了SiC和TiSi₂二元涂层组织。      

掺锰氧化锌的制备及其吸波性能的研究

采用水浴法制备了掺锰氧化锌,通过改变反应液中锰离子的浓度获得不同锰含量的氧化锌样品.采用SEM,EDS和XRD对样品的形貌、成分和结构进行了分析,利用矢量网络分析仪AV3618测试了试样在2～16 GHz范围的电磁参数.结果显示掺锰氧化锌是单相结构,外形呈棒状,直径为0.3～0.5 μm,长度为5～6μm.掺锰氧化锌的介电谱在5～8 GHz存在一个介电损耗峰,该损耗峰随着锰掺杂量的提高,有分裂成双峰的趋势.随着掺锰量的提高,反射率低于-10 dB的频宽有逐渐向高频移动并逐渐变宽的趋势.     

微波水热法制备氧化锌纳米粉体及其光催化性能

以ZnSO4·7H2O为原料,NaOH为矿化剂,采用微波水热法成功制备出氧化锌纳米粉体,研究了NaOH浓度对ZnO粉体的物相,形貌以及光催化性能的影响。XRD表明所得粉体均为纯相六方纤锌矿结构的氧化锌,晶粒尺寸介于39~58nm之间;FE-SEM和TEM表明,当NaOH浓度从0.5mol/L逐渐增大到4.0mol/L时,颗粒形貌由碎片状变为层片花状结构。利用300W高压汞灯作为光源,对质量浓度为20mg/L的罗丹明B溶液进行光催化降解实验,在光照120min后,不同矿化剂浓度下制备的氧化锌催化剂对罗丹明B的降解率均接近100%,说明当前条件下制备的ZnO粉体对罗丹明B具有较高的光催化活性。     

微波烧结制备WC钢结硬质合金

采用微波烧结技术制备WC系钢结硬质合金,用金相显微镜观察试样组织,X射线衍射仪测试试样结构,显微硬度计测量试样的硬度,阿基米德法测定试样的密度。结果表明:所制备的试样组织由Fe、Fe2W2C组成;随烧结温度的升高,试样的相对密度明显增大;但1320℃时出现局部熔融现象,随保温时间的延长,试样相对密度增大,但保温15 min后趋于稳定;加入稀土可明显细化晶粒,使硬质合金硬度提高。     

超细TiCN基金属陶瓷的制备及其微波烧结工艺研究

采用微波烧结技术制备了超细TiCN基金属陶瓷材料,研究了烧结温度和保温时间对超细TiCN基金属陶瓷材料力学性能的影响,并利用扫描电镜观察了断口形貌及其组织结构。结果表明:随着烧结温度的升高,超细TiCN基金属陶瓷的收缩率、致密度、横向断裂强度和硬度均先增大后减小。该材料经1500℃保温30 min,可获得晶粒细小、组织均匀、性能优异的超细TiCN基金属陶瓷,此时其横向断裂强度和硬度分别为1547 MPa和90.6 HRA。     

三维形貌ZnO一维纳米结构的微波水热合成、机理及性能研究

以Zn(NO3)2·6H2O和NaOH为原料,采用微波水热法成功合成了具有三维形貌的单晶ZnO一维纳米结构。采用XRD、SEM及紫外-可见光谱分析等手段对ZnO纳米结构及性能进行了表征;探讨了ZnO复杂纳米结构的形成机理。结果表明:在不同工艺条件下可分别合成ZnO纳米棒、纳米线、纳米推进器、纳米蒲公英及纳米纺锤等结构;微波在合成复杂ZnO纳米结构中起非常重要的作用;纳米ZnO紫外-可见光谱吸收带边出现红移现象。该法没有引入任何金属催化剂、模板或者表面活性剂,从而避免了去除残余添加剂的后续复杂工序。另外,与传统水热法相比,该法可以显著减少反应时间和降低反应温度。     

烧结钕铁硼表面复合电沉积氧化石墨烯镀锌层

目的烧结钕铁硼(NbFeB)是一种应用范围非常广泛的多孔磁性材料,由于多孔结构易发生腐蚀,需在其表面制备相应的镀层进行防护。方法利用电沉积法将提前制备的氧化石墨烯(GO)与镀锌溶液混合,在NdFeB基体表面电沉积制备出锌镀层与氧化石墨烯复合镀锌层。结果镀锌液中,氧化石墨烯(GO)的浓度、阴极电流密度以及搅拌速度,对复合镀锌层的表面微观形貌具有一定的影响,同时一定浓度的氧化石墨烯(GO)可以改变镀层的生长取向,Zn/rGO的优先生长晶面由(100)变成(002)。膜层的微观形貌从纯锌紧密堆积在一起的凸起晶粒变成了Zn/rGO的纳米片状形貌。交流阻抗和动电位极化曲线结果表明,镀Zn层和Zn/rGO复合镀锌层经过3.5%Na Cl溶液中浸泡后,Zn/rGO纳米复合镀层的耐腐蚀性能明显增加。结论相比于单一的镀锌层,Zn/GO复合镀锌层的耐腐蚀性明显增加。     

放电等离子烧结法制备ITO靶材

采用单相的ITO复合粉末经放电等离子烧结法(SPS)快速制备了ITO靶材.研究了SPS的主要工艺参数对ITO靶材致密化的影响.结果表明:靶材的相对密度随着烧结温度的升高而增大,在1000 ℃时达到最大值;在1000 ℃下烧结,延长保温时间使相对密度降低;在较低的温度下烧结时,延长保温时间有利于提高靶材的致密度;相对密度随着烧结压力的增加而增大;升温速率过快不利于靶材的致密化.对烧结试样的相组成和化学成分研究表明:不同温度下制备的ITO靶材均有少量的SnO_2相析出,并有不同程度的失氧,铟锡的质量分数略大于ITO原粉中铟锡的质量分数.     

高导NiZn铁氧体的微波烧结及其性能

采用微波烧结技术,在900～1000℃的低烧结温度下制备具有(Ni0.20Zn0.60Cu0.20)Fe1.98O4的NiZn铁氧体,并研究微波烧结对其显微组织及其性能的影响。研究表明:与传统烧结相比,微波烧结的烧结时间更短、烧结效率更高,其样品具有较高的烧结密度、粗大的晶粒和均匀的晶粒分布。通过使用微波烧结,可在980℃的低烧结温度下获得磁导率高达2000,而比损耗系数(tanδ/μi)仅为8.7×10-6(100kHz)的铁氧体。     

过滤用粉末烧结梯度多孔材料

梯度多孔材料具有高过滤精度大透气系数的特点,作为过滤器大大降低了压降,从而降低了生产成本。粉末烧结是制备过滤用梯度多孔材料的主要工艺方法。本文综述了国内外过滤用梯度多孔材料的现状,包括其分类、表征以及常用的梯度成型技术和粉末烧结技术,对比了过滤用梯度多孔材料的经济优势。同时,也表述了其中存在的问题和一些解决方法。     

制备铜铝梯度功能材料的烧结工艺研究

烧结工艺是影响铜铝梯度功能材料电导率的较为重要的因素。运用粉末叠层的方法制备了Cu-Al梯度功能材料试样，在氮气密封罐中分别进行520、535、550、565及580℃烧结3h；并在温度不变的条件下烧结不同的时间。研究发现对铜铝梯度功能材料导电性能影响较大的是烧结温度；在550℃烧结3h时，电导率最高；铜铝梯度功能材料电导率随烧结时间的延长而升高，但较为有效的烧结时间为3h。