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探讨了由Si和Al2O3或由Al、Si和Al2O3合成β-SiAlON-Al2O3复合材料的合成机理,同时还探讨了刚玉原料中杂质铁和钛,以及氮化硅晶种的催化效应及其机理.研究表明:以高铁棕刚玉、Si和金属Al为原料,添加适量的氮化硅晶种,可以合成高性能的β-SiAllON-Al2O3复合材料.

关键词: β-SiAlON , 氧化铝 , 复合材料 , 合成机理 , 催化 , 刚玉 , 晶种 , 氮化硅

原位生成Si2N2O与β-Si3N4晶种协同增韧Si3N4复相陶瓷研究

黄正宇 , 李淑琴 , 于长清 , 裴雨辰

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2009.02.014

采用原位生成Si2N2O与添加β-Si3N4晶种的方法协同增韧,利用凝胶注模成型、无压烧结制备了Si3N4复相陶瓷材料,研究了协同增韧对材料力学性能和显微结构的影响.结果表明:通过添加5%(质量分数)的SiO2原位生成Si2N2O使材料的弯曲强度和断裂韧度有明显提高,分别达到359.8 MPa和4.67 MPa·m1/2,通过添加5%质量分数的β-Si3N4晶种,得到的Si3N4复相陶瓷材料中柱状β-Si3N4相生长完好、均匀分布,与板状Si2N2O结合良好.综合以上两种增韧机制使材料的力学性能进一步提高,弯曲强度为486.7 MPa,断裂韧度达到6.38 MPa·m1/2.

关键词: Si3N4 , 晶种 , Si2N2O , 增韧

晶种对自增韧Si3N4显微结构和性能的影响

吕杰 , 刘伯操 , 张立同

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.04.001

采用热压烧结-高温气压处理的方法研究了棒状β-Si3N4晶种对La2O3-Y2O3系自增韧Si3N4显微结构和性能的影响.结果表明,加入晶种将在组织中引入粗大柱状β-Si3N4晶粒,分布均匀;随着晶种加入量的增加,粗大柱状β-Si3N4晶粒数量增加,组3织明显粗化.当晶种加入量较小时(10vol%),材料具有较高的断裂韧性(～12MPam1/2),同时保持较高的强度(800～900MPa),而当晶种加入量较大时,则表现为抗弯强度的明显下降.分析表明,大晶粒直径及其面积百分数是影响断裂韧性的主要因素.

关键词: 晶种 , 自增韧性Si3N4 , 显微结构 , 力学性能 , 粗大柱状晶

氢氧化铝热分解制备α-Al2 O3 纳米粉体

崔香枝 , 贾晓林 , 钟香崇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.05.010

以工业氢氧化铝为原料,采用引入添加剂的直接煅烧分解法制备出α-Al2O3纳米粉.制粉过程中,在氢氧化铝粉料中加入不同量的相变添加剂ZnF2、AlF3和纳米α-Al2O3晶种,在球磨罐中球磨3 h,所得粉料分别于800 ℃、900 ℃、950 ℃、1000 ℃煅烧1 h、1.5 h、2 h,并将制得的α-Al2O3粉体配制成固相体积分数为15%的悬浮液,加入分散剂并调节pH值=8进行分散处理,再将该悬浮液进行离心分离,使纳米粉被逐步地分级与分离出来.结果表明:向Al(OH)3粉料中加入1%ZnF2+1%晶种或3%AlF3+1%晶种,降低了相变温度,从而在950 ℃煅烧1 h后即可得到晶粒度分别为32 nm和37 nm的α-Al2O3纳米粉.所制粉体经分散、离心处理后,二次粒度为168 nm;TEM观察表明α-Al2O3颗粒呈分散良好的不规则形貌.

关键词: α-Al2O3纳米粉 , 热分解法 , 晶种 , 相变添加剂

用亚微米级晶种涂层法合成NaA沸石膜及其结构表征

张雄福 , 刘海鸥 , 王金渠 ,

催化学报

在大孔α-Al2O3陶瓷管载体上,采用亚微米级晶种涂层法在澄清溶液体系中二次生长成膜,制备了NaA沸石膜.采用TEM,SEM和XRD等手段对晶种、陶瓷载体及沸石膜的结构、晶体形貌和成膜情况进行了表征.结果表明,合成晶种的晶粒呈立方体,颗粒小(约150 nm)而均匀,无杂晶,可作为晶种在载体上进行预涂.载体的孔径大而不均匀,表面粗糙不平整,直接成膜则表面仅有较少的沸石晶粒沉积,不能连续成膜.经亚微米级晶种涂层后,载体表面形成了一层均匀、光滑的晶种层(厚度为2～3 μm); 水热晶化成膜后,膜表面晶粒相互交织生长完好,无晶间隙,所得膜致密,连续,规整,清晰,无裂缺.该法是一种制备沸石膜的好方法.

关键词: NaA沸石 , 沸石膜 , 二次合成 , 晶种 , 涂层

二次生长法FAU型沸石膜的合成与表征

王季平 , 刘丽娟 , 邵国林 , 刘昶 , 王金渠

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2007.06.003

采用二次生长成膜的方法,在合成液的配比为46Na2O∶12.8SiO2∶1Al2O3∶4 500 H2O的稀溶液中,在大孔α-Al2O3陶瓷管载体外表面,合成出致密的FAU型沸石膜,并用扫描电镜、X射线衍射以及气体渗透性能等手段对沸石膜进行了表征.用热浸渍法将与载体孔径尺寸相近的晶种引入载体表面,晶种嵌入了载体表面的孔口和次孔口,且均匀地分布在膜管表面,明显改善了载体的表面性质,促进了膜的生长.所制备的膜表面晶粒相互交织生长完好,致密,连续,规整,无裂缺,沸石膜厚约6～7 μm.H2的渗透率为1.46×10-6 mol/(m2·s·Pa),H2/SF6的理想分离因子为9.67,高于其努森扩散值8.54.对稀溶液中沸石膜的形成机制也进行了探讨.

关键词: FAU沸石 , 沸石膜 , 二次合成 , 晶种 , 机理

羟基磷灰石纳米晶种原位增强磷酸钙骨水泥

李东旭 , 耿燕丽 , 李延报

材料科学与工程学报

将三种不同形貌的羟基磷灰石晶种添加到磷酸钙骨水泥中,研究了HA晶种形貌对CPC增强效果的影响.结果发现:晶种的形貌对CPC水化产物晶相没有明显影响;对CPC的抗压强度影响明显,具体为:大尺寸的HA晶种能更好地起到增强效果,添加3wt%时其抗压强度由初始的9.0MPa增加到36.9MPa,增幅达310%,最佳晶种添加量为2～4wt%.

关键词: 磷酸钙 , 骨水泥 , 羟基磷灰石 , 晶种

熔盐法合成板状钛酸铋微晶

石江涛 , 王秀峰 , 于成龙 , 江红涛 , 王海震

材料导报

采用熔盐法制备了板状Bi4Ti3O12微晶.用示差扫描量热-热重分析(DSC-TG)、X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)研究了不同温度对合成Bi4Ti3O12相结构与形貌的影响.结果表明,板状Bi4Ti3O12微晶的最佳合成温度为800～1000℃,低于800℃合成产物中容易出现杂相;1030℃时Bi4Ti3O12出现结构变化;1165℃出现杂相Na0.5Bi0.5Ti7O27;温度继续升高到1250℃时Bi4Ti3O12出现分解.实现板状Bi4Ti3O12微晶形貌可控的最佳温度范围为850～950℃.

关键词: 钛酸铋 , 板状微晶 , 晶种 , 熔盐法

二次生长法合成沸石膜技术的研究进展

孙国锋 , 王金渠 , 刘垚

膜科学与技术 doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.02.015

沸石悬浮液的制备和在栽体上涂晶种是二次生长法合成沸石膜中的两个关键因素,尤其涂种过程有利于控制膜的厚度和定向生长,引领着二次生长法合成沸石膜技术的发展方向.对二次生长法合成沸石膜过程中常用涂种方法,如浸涂法、直接打磨法、喷涂法、旋转涂膜法、静电吸附法和脉冲激光沉积法进行了详细的评述.另外,也对几个新的涂种方法,如真空法和电泳沉积法进行了简要介绍.

关键词: 沸石膜 , 二次生长 , 水热合成 , 晶种