路朋献
,
栗政新
,
许德合
,
马秋花
,
侯永改
,
王春华
,
邹文俊
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.04.019
CeO2掺杂Pb0.94Sr0.06(Ni1/2W1/2)0.02(Mn1/3Nb2/3)0.07(Zr0.51Ti0.49)O3(PNW-PMN-PZT)陶瓷采用传统固相烧结法制备.借助X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱分析(EDAX)及密度、硬度和弯曲强度研究了烧结温度对陶瓷结构和机械性能的影响.研究发现,烧结温度的提高可使三方-四方相变、晶体四方度和晶粒尺寸增大,而使晶粒表面的残余应变减小.EDAX结果表明,材料组成和结构的不均匀性随烧结温度的提高而加剧,过高的烧结温度可导致Ni、Ce元素在晶界严重偏析积聚.1000℃烧结的陶瓷具有最佳的力学性能,这与合适烧结温度对材料晶粒尺寸、残余应变、组成和结构的均匀性以及气孔率的影响有关.
关键词:
无机非金属材料
,
陶瓷
,
烧结温度
,
结构
,
力学性能
马秋花
,
李彦涛
,
王改民
,
侯永改
硅酸盐通报
本文采用第一性原理的密度泛函理论平面波赝势法,通过广义梯度近似电子结构计算对热电陶瓷Na<,0.6>CoO<,2>进行了研究.结果表明Na<,0.6> CoO<,2>为间接带隙的P型半导体,带隙宽度为1.233 eV.从态密度及电荷差分密度可知Co<,3>d电子和O2p电子对价带顶及导带底的贞献较大,CO3d与O2p轨道的杂化利于载流子的迁移,此外,CO3d电子晶场的分裂,使体系呈现自旋极化,计算得到的净磁矩为4μ<,B>,而自旋磁矩的存在是获得高Seebeck系数的原因.
关键词:
电子结构
,
Na0.6CoO2热电陶瓷
,
热电性能
路朋献
,
马秋花
,
邹文俊
,
侯永改
,
王改民
,
王春华
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.02.024
研究了施主掺杂离子Nb5+对Pb(Zn1/3Nb2/3)0.2Ti0.4Zr0.4O3 (PZN-PZT) 压电陶瓷微观结构和电性能的影响. Nb2O5加入量为0.0%～1.0%, 样品制备采用钶铁矿前驱体方法. 通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析, 确定了Nb2O5在钙钛矿主晶格中的固溶限度为0.5%左右. 少量Nb2O5能够抑制晶粒生长, 并导致四方相向三方相转变和晶体四方度的降低;而过量Nb2O5对晶粒尺寸、相转变和晶格畸变没有显著影响. 材料的电性能随Nb2O5加入量的增加而呈现极值型变化, 最优电性能在固溶限度处.
关键词:
Nb2O5掺杂
,
PZN-PZT
,
微观结构
,
电学性能
侯永改
,
田久根
,
马加加
,
周青海
硅酸盐通报
本实验采用B2O3-Al2O3-SiO2体系作为基础陶瓷结合剂,添加不同含量的纳米ZrO2作为添加剂,通过差示扫描热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等手段,来研究其含量对陶瓷结合剂结构与性能的影响.研究结果表明,随着纳米ZrO2的增加,耐火度没有明显增加,且当含量在8％时,综合性能到达最佳,抗折强度为63.41 MPa,洛氏硬度为129.8HRC,陶瓷结合剂的气孔分布均匀,微观结构良好.
关键词:
陶瓷结合剂
,
纳米ZrO2
,
微观结构
侯永改
,
张明岩
,
田久根
,
路继红
,
祝聿霏
硅酸盐通报
实验以SiO2-B2O3-Al2O3-R2O体系作为基础结合剂,选择ZrO2作为添加剂,通过差示扫描量热分析仪、X射线衍射仪、扫描电镜等检测手段,研究其含量对陶瓷结合剂及CBN磨具性能的影响.结果表明,随ZrO2含量的增加,陶瓷结合剂耐火度升高,流动性变差；当ZrO2含量为1％时,陶瓷结合剂抗折强度达到75 MPa,显微硬度838 MPa,这得益于结合剂中ZrSiO4细晶的析出；此时CBN磨具有最大抗折强度45 MPa和最大体积密度2.32 g·cm-3,且结合剂与磨粒润湿性好,磨具组织致密,气孔分布均匀,微观结构良好.
关键词:
低温陶瓷结合剂
,
CBN磨具
,
ZrO2
,
力学性能
,
微观结构
高元
,
侯永改
,
李文凤
,
李广锋
,
丁志静
,
黄庆飞
硅酸盐通报
以有机锌盐、有机锂盐、正硅酸乙酯、硼酸为原料,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法成功制备出Li2O-ZnO-B2O3-SiO2系微晶玻璃料,通过TG-DTA、FTIR、XRD等材料测试方法对Li2O-ZnO-B2O3-SiO2系玻璃料进行分析.结果表明:最佳pH值是4.5,反应温度是40℃,最佳配比Li2O∶ ZnO∶B2O3:SiO2=15∶ 15∶ 10∶ 60;干凝胶开始析出晶体的温度为480℃;当热处理温度为660℃时,能够生成稳定的SiO2晶体,样品晶粒粒径为55.1 nm.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
Li2O-ZnO-B2O3-SiO2系玻璃
,
晶粒尺寸
周青海
,
侯永改
,
田久根
,
马加加
,
高元
,
李广峰
硅酸盐通报
以Zn(CH3COO)1·2H2O、Si(OC2H5)4、H3BO3为原料,采用溶胶-凝胶法首先制备出ZnO-B2O3-SiO2凝胶,再经一定的热处理制度对凝胶进行热处理,制备出ZnO-B2 O3-SiO2微晶玻璃料.通过TG-DSC、FTIR、XRD现代测试手段对干凝胶以及热处理产物进行了表征.结果表明:干凝胶在684℃时可析出晶粒,在730℃温度下已经能够形成稳定的Zn2SiO4和少量鳞石英SiO2晶相,晶粒尺寸细小为39.0 nm,随着热处理温度的升高,析出品相种类没有变化,晶粒粒径明显的增大.
关键词:
ZnO-B2O3-SiO2玻璃
,
溶胶-凝胶法
,
低温玻璃料
,
热处理
黄庆飞
,
李文凤
,
郭会师
,
丁志静
,
侯永改
人工晶体学报
以紧密堆积的三级配SiC颗粒(粒径为325 μm、212 μm、80 μm,质量比为17∶7∶1)为基础配方,将Owt％、1wt％、2wt％、3wt％和4wt％且粒径为5μm的SiC微粉添加到SiC耐磨材料中,经1600℃保温3h烧制,研究了SiC微粉添加量对SiC耐磨材料结构和性能的影响.结果表明:SiC微粉可促进SiC耐磨材料的烧结致密化,并改善其力学性能,当其添加量为3wt％时,试样的综合性能较优,其体积密度和显气孔率分别为2.63 g/cm3和7.62％,硬度、抗折强度和磨损量分别为2458 HV、183 Mpa和0.26 g/min.SiC耐磨材料烧结性能和力学性能的提高可归因子SiC微粉充填在SiC颗粒间,缩短了扩散传质路径,且较小粒径的SiC微粉具有较大的表面能,烧结时易于晶粒重排,保证了烧结网络的连续性,增大了颗粒间的结合程度.
关键词:
SiC微粉
,
SiC耐磨材料
,
力学性能
,
显微结构
李文凤
,
黄庆飞
,
郭会师
,
高元
,
侯永改
,
邹文俊
人工晶体学报
在AlN-Y2O3添加量为6wt％的前提下,将摩尔比分别为10∶90、20∶80、30∶70和40∶60的AlN、Y2O3引入SiC耐磨材料中,于氧化气氛下经1600℃保温3h烧成,研究了AlN、Y2O3配比对SiC耐磨材料结构和性能的影响.结果表明:AlN、Y2O3配比对SiC耐磨材料的性能影响较大,当其为30∶70时,SiC耐磨材料的性能较优,其体积密度和显气孔率分别为2.66 g/cm3和3.95％,磨损量为0.11 g/min,硬度和抗折强度分别为2774 HV和185 MPa.SiC耐磨材料较优异的烧结性能和力学性能可归因于新生成的Y2Si2O7和3Al2O3·2SiO2充填于SiC颗粒间所起的强化作用.
关键词:
SiC
,
AlN-Y2O3
,
力学性能
,
显微结构
李广锋
,
侯永改
,
高元
,
李文凤
,
黄庆飞
,
丁志静
人工晶体学报
采用粉末冶金法制备低温陶瓷/铁基金属结合剂.结合材料电子万能试验机、SEM、XRD等检测手段,研究了烧结温度对低温陶瓷/铁基金属结合剂性能与结构的影响.结果表明:当热压烧结温度为740 ℃时,低温陶瓷/铁基金属结合剂具有最佳的力学性能(抗折强度206 MPa,冲击强度6.4 kJ/m2);温度升高促进了低温陶瓷与铁基结合剂界面之间元素的相互渗透,铁基金属结合剂与低温陶瓷达到最佳的机械嵌合,提高结合剂强度.
关键词:
烧结温度
,
陶瓷/铁基金属结合剂
,
力学性能
,
界面结构
