添加剂对低温烧结95氧化铝陶瓷性能的影响

采用MnO2-TiO2-CaO-La2O3复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,研究了MnO2添加量对95氧化铝陶瓷烧结性能、力学性能和微观结构的影响。结果表明:当配方中MnO2含量为3.0%时,在1550℃烧结温度下制得的氧化铝陶瓷的综合性能最佳,烧结试样的体积密度达到3.76g.cm-3,试样的抗弯强度和洛氏硬度(HRA)分别达到355.22MPa和84.3。     

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.     

低温烧结SiC-Al2O3-Y2O3复相陶瓷的研究

以SiC微粉为主要原料，添加适量氧化物复合烧结助剂在相对低的温度下烧结制成性能优良的精细SiC复相陶瓷材料，能满足耐磨陶瓷部件、机械密封件的使用要求，生产成本低，具有较强的实用价值。     

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.     

应用于低温共烧陶瓷元件的La2O3-B2O3-TiO2玻璃和BaNd2Ti5O14陶瓷基复合材料

由BaNd2Ti5O14陶瓷和无铅稀土硼玻璃(LBT)合成的玻璃陶瓷复合材料可以用于制备低温共烧陶瓷元器件(LTCC).本研究对这种玻璃陶瓷复合材料进行了检测,并分析探讨了它的相对密度、收缩率和微波介电特性(εr,Q×f0).低温烧结体呈现出可应用的特性,即相对密度高,超过85%,介电常数εr为13～20,Q×f0为2000～10000.结果显示,这种复合材料在制备高频低温共烧陶瓷元器件方面有很好的应用前景.     

热压烧结制备AlN-Al2O3复相陶瓷及其性能

以AlN和Al2O3为原料,Y2O3为烧结助剂,在N2气氛下热压烧结制备出AlN-30%(质量分数)Al2O,复相陶瓷:运用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征复相陶瓷的相组成及显微结构.研究了烧结温度对AlN-Al2O3复相陶瓷的相组成、显微结构、烧结性能、力学性能、热导率和介电性能的影响.结果表明:在1 ...     

Li2O对AlN陶瓷低温烧结的影响

利用XRD，SEM和TEM研究了Li2O-CaF2-Y2O3在AlN陶瓷低温烧结中的作用机理，研究发现，添加Li2O的AlN陶瓷有着更低的收缩开始温度和更大的收缩率，这种收缩来自于Li玻璃相与CaYAlO4液相的共同作用。在烧结过程中，Li2O不仅改变了AlN烧结过程中的相组成，而且改善了液上的性质。由于Li2O的Al2O3在1100℃以下反应生成含Li玻璃相，使得AlN开始收缩的温度大为降低。在1600℃以下，含Li玻璃相分解散失，有利于AlN晶界的纯化，同时，CaYAl3O7向CaYAlO4的转变以及液相CaYAlO4在烧结过程中稳定存在，保证了含Li玻璃相散失后AlN的持续收缩。     

烧结助剂添加量对微波烧结3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷性能的影响

本文分别以TiO2和MgO纳米粉体为烧结助剂,采用微波烧结技术制备了3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷.研究了烧结助剂含量对材料相组成、致密化及力学性能的影响,通过XRD分析了复相陶瓷中t-ZrO2相的相对量变化,并采用SEM观察了弯曲断裂断口形貌.结果表明:随烧结助剂添加量的增加,微波烧结复相陶瓷的致密度、硬度和弯曲强度均有所增加,均优于传统烧结性能,陶瓷颗粒更细.烧结助剂添加量为0.2wt％ MgO、0.4wt％ TiO2,在1300℃微波烧结30 min时试样的致密度为98.1％,显微硬度和抗弯强度分别达18.9 GPa和626 MPa.     

稀土La2O3添加对氧化铝多孔陶瓷性能的影响

以煅烧α-Al2O3为原料,稀土氧化镧(La2O3)为添加剂,羧甲基纤维素为成型粘结剂,通过混料、困料、研磨、模压成型、高温烧结等工序制备了氧化铝多孔陶瓷,研究了烧结温度及La2O3添加量对氧化铝多孔陶瓷的线收缩率、体积密度、孔隙率、抗折强度和微观形貌的影响。结果表明:在相同烧结温度下,随稀土添加量的增加,多孔陶瓷的体积密度、线收缩率与抗折强度均降低,而孔隙率则逐渐增加。微观形貌与X衍射分析表明,稀土La2O3的加入,抑制了氧化铝颗粒间的烧结,并在高温下与氧化铝反应生成了片状晶体LaAl11O18,片状晶LaAl11O18阻碍了氧化铝晶粒的长大,进而抑制了坯体的收缩,最终使得氧化铝多孔陶瓷具有较高的孔隙率。     

复合烧结助剂对Al2O3-ZrO2陶瓷相对密度的影响

本文就复合烧结助剂对ZrO<,2>-Al<,2>O<,3>陶瓷相对密度的影响进行了研究.以氧化钇(Y<,2>O<,3>)、氧化镁(MgO)、氧化硅(SjO<,2>)为助剂,经过造粒、干压成型和无压烧结,制备了一系列样品.利用XRD和SEM对之进行了表征和分析.结果表明:Al<,2>O<,3>-ZrO<,2>陶瓷的相对密度随SiO<,2>-MgO-Y<,2>O<,3>复合助剂中MgO、Y<,2>O<,3>的增加先增加后减小,随SiO<,2>助剂的增加逐渐减小.最后,从相组成和烧结动力学两方面对实验现象进行了深入分析,同时,利用复合助剂中各种烧结助剂的最佳配方,制得相对密度达0.99的A1<,2>O<,3>-ZrO<,2>陶瓷.     

Low-Temperature Sintering of Alumina with Liquid-Forming Additives

Simultaneous application of colloidal processing and liquid-forming additives to alumina resulted in a sintered density of >99% in 1 h at a temperature as low as 1070°C for a commercial high-purity alumina powder at a total dopant level of 2 mol%. The additives were 0.9% CuO + 0.9% TiO₂+ 0.1% B₂O₃+ 0.1% MgO. At higher temperatures or after prolonged sintering, the doped alumina ceramic developed a duplex microstructure containing large elongated grains and exhibited a relatively high fracture toughness of ∼ 3.8 MPa · m^1/2 as compared to a value of ∼ 2.6 MPa · m^1/2 for the undoped alumina.     

烧结助剂对95氧化铝瓷性能的影响

采用正交实验,X射线衍射分析、电子显微镜及视频显微镜分析,研究了MgO-CaO-SiO2与TiO2烧结助剂及烧成温度对95氧化铝瓷的密度和洛氏硬度等性质的影响.结果表明:添加5％的MgO-CaO-SiO2,同时添加1.0％的Ti02,可实现95氧化铝瓷试样在1520℃时及常压下达到致密烧结,获得的试样吸水率为0.07％,体积密度为3.64g/cm3,洛氏硬度为90,相比其它常压烧结方法制备的95氧化铝瓷的烧结温度降低了约150℃.     

氧化铝陶瓷低温烧结助剂的研究进展

本文评述了低温烧结助剂对氧化铝陶瓷烧结效果的影响及烧结助剂在氧化铝陶瓷低温烧结过程中的作用机理,并介绍了几种常用的复相烧结助剂体系及体系中各组分起到的作用,最后指出了目前采用的烧结助剂在进行低温烧结氧化铝陶瓷时存在的不足及需要解决的问题.     

掺杂La2O3对刚玉基复相陶瓷的烧结和力学性能的影响

刚玉基复相陶瓷材料具有高硬度、高强度及耐磨性等优异的力学性能,是结构陶瓷领域研究的热点之一,具有广阔的应用前景.以α-Al2O3、SiC和ZrO2为原料,掺杂少量稀土氧化物La2O3,采用无压埋烧工艺,制备了稀土掺杂刚玉基复相陶瓷.通过XRD、SEM等手段研究La2O3添加量对复相陶瓷微观结构和性能的影响.结果表明:掺杂La2O3可将复相陶瓷的烧结温度降低至1540℃,经1540℃烧结的掺杂复相陶瓷强度和硬度分别为183 MPa和18.46 GPa.La2O3位于晶界处抑制晶粒长大,促进晶粒细化,利于样品的致密化,同时其晶界强化作用有利于复相陶瓷强度的提高.     

三元复合烧结助剂Er2O3-Mg2Si-Yb2O3对氮化硅陶瓷性能的影响

以Er₂O₃-Mg₂Si-Yb₂O₃为三元复合烧结助剂,制备了力学性能优异的高导热氮化硅陶瓷,研究了Er₂O₃-Mg₂Si-Yb₂O₃体系对氮化硅陶瓷致密化、微观结构、力学性能、热导率的影响。研究表明,当添加5%(质量分数,下同)Er₂O₃+2%Mg₂Si+4%Yb₂O₃烧结助剂时,烧结助剂对氮化硅陶瓷致密度与晶界相含量的平衡效果最佳,此时氮化硅陶瓷具有最佳性能:抗弯强度为765 MPa,断裂韧性为7.2 MPa·m^1/2,热导率为67 W/(m·K)。在烧结过程中,只添加5%Er₂O₃+2%Mg₂Si的烧结助剂产生的液相量少且黏度高,不能使氮化硅陶瓷完成致密化;此外,当添加的Yb₂O₃含量超过4%时,烧结助剂产生大量的晶界相,降低了氮化硅陶瓷的性能。     

低温烧结CaO-B2O3-SiO2玻璃陶瓷及其性能

在CaO-B2O3-SiO2玻璃粉末中,通过添加助烧剂制备了CaO-B2O3-SiO2(CBS)玻璃陶瓷材料.研究了助烧剂P2O5和ZnO的助烧作用、材料的介电性能和相组成、显微结构.分析认为,P2O5能促进低熔点玻璃相的形成,ZnO则可以提高玻璃相的粘度,扩大烧结温度范围,并防止试样变形,复合添加P2O5和ZnO可成功烧结CBS玻璃粉末;在CBS玻璃陶瓷材料中,包含有β-CaSiO3、α-SiO2和CaB2O4三种晶相,晶粒发育均匀,粒径分布较合理,大小为0.5μm左右;添加质量分数为2%的P2O5和0.5%的ZnO作烧结助剂,可制备10MHz下,εr为6.38,tanδ小于0.002的玻璃陶瓷材料;烧结温度低于900℃,可实现银、铜电极共烧,可用作LTCC材料.     

稀土助剂Gd2O3对W/Al2O3复合陶瓷烧结性能、力学性能和屏蔽性能的影响

以微米钨粉和α-Al2O3粉为基体,Gd2O3-MgO-SiO2为改性剂,采用常压烧结方式制备了W/Al2O3屏蔽复合陶瓷,并研究了Gd2O3含量及烧结温度对复合陶瓷烧结性能、微观结构、力学性能和屏蔽性能的影响.结果表明:烧结温度为1550℃,引入1.5wt％的Gd2O3可明显提高陶瓷的致密化程度,其力学强度高达276.44 MPa,较未改性陶瓷提高了38％.并且该陶瓷对y射线有优异的屏蔽性能,半衰减厚度值仅为1.49 cm.     

High Transparency Nd: Y2O3 Ceramics Prepared with La2O3 and ZrO2 Additives

High transparency Nd: Y₂O₃ ceramics were prepared by vacuum sintering with La₂O₃ and ZrO₂ sintering additives. The optimum in‐line transmittance of the sintered Nd: Y₂O₃ is 80.98% at the wavelength of 1100 nm, for which the content of La₂O₃ and ZrO₂ are 10.0 and 3.0 at.%, respectively. This specimen demonstrates homogeneous microstructure with the average grain size of 8.3 μm. The mechanism of sintering with La₂O₃ and ZrO₂ aids and the optical properties was discussed. The absorption, emission cross section, and fluorescence lifetime have been estimated as 1.62 × 10^?20 cm², 5.13 × 10^?20 cm², and 232 μs, respectively. Vickers hardness and the fracture toughness were measured of 9.18 GPa and 1.03 Mpa·m^1/2, respectively. All the results indicate that Nd: Y₂O₃ transparent ceramic is a promising candidate for laser material.