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层状结构陶瓷复合材料
张宝林,庄汉锐,Sajalkik P
1997 Vol. 12 (6): 769773
摘要(
2543 )
PDF(361KB)(
1453
)
介绍了弱界面结合的和强界面结合的两类层状结构陶瓷复合材料的制备方法、独特的韧性等力学性能及增韧机理.裂纹沿界面的完全偏转及层中的残余应力分别是两类复合材料具有特殊力学性能的原因.
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采用碳纳米管制备的碳化硅纳米晶须研究
韩伟强,范守善,李群庆,顾秉林,俞大鹏
1997 Vol. 12 (6): 774778
摘要(
1847 )
PDF(420KB)(
1288
)
本文报道了采用两步生长法生成碳化硅(SiC)纳米晶须.首先通过二氧化硅与硅反应生成一氧化硅,然后生成的SiO与碳纳米管先驱体反应生成立方结构的β-SiC纳米晶须.其直径为3~40nm,长度为2~20μm.通过XRD、HREM、Raman、PL等检测手段,对生成的碳化硅纳米晶须的形貌、结构等进行了分析研究.其直径为3~40nm,长度为2~20μm.并具有峰值位于430nm的蓝光发射带,本文中还对碳化硅纳米晶须生长机制进行了讨论.
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热压云母微晶玻璃的晶体取向与力学性能
程慷果,万菊林,梁开明
1997 Vol. 12 (6): 779784
摘要(
1905 )
PDF(360KB)(
1105
)
采用热压的方法,首次制备出具有择优取向的新型云母微晶玻璃.X光衍射分析(XRD)表明,热压后的材料中形成了{00l}<uvw>型丝织构.云母晶体的空间取向分布函数具有f(θ)=1-Aexp-B/θ的形式。材料的织构型程度开始随热压形变量的增加而增加,当形变量超过一定值后,材料的织构程度基本保持不变;材料平行于热压方向的抗弯强度和断裂韧性一直随形变量的增加而增加.
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纳米氧化钛陶瓷的烧结
高濂,黄军华
1997 Vol. 12 (6): 785790
摘要(
1890 )
PDF(415KB)(
889
)
将醇盐水解制备的纳米氧化钛粉体(~13nm)在500~800℃下煅烧,用XRD研究氧化钛相变过程中粉体的热稳定性,发现在加入0.4wt%的金红石相作为晶种后;晶粒生长受到较好的控制,同时分别在30、57和200MPa下对纳米氧化钛样品进行热压烧结,用密度仪、压汞仪和SEM对烧结前后的样品进行表征后表明,700℃的热压烧结样品已开始致密化,200MPa、800℃热压烧结样品的相对密度为97.2%,此时3~15nm的小气孔仍难以消除,这些小气孔的存在是纳米氧化钛陶瓷在较高的压力下难以完全致密的主要原因.
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高温等静压后处理液相烧结SiC陶瓷的结构与性能表征
董绍明,陈忠明,谭寿洪,江东亮,郭景坤
1997 Vol. 12 (6): 791796
摘要(
1991 )
PDF(477KB)(
906
)
本文研究了高温等静压(HIP)后处理工艺对液相烧结SiC陶瓷的显微结构及力学性能的影响.实验表明,HIP后处理的效果随烧结助剂的不同及液相烧结温度的变化而改变.Ar气氛条件下的HIP后处理可以提高液相烧结SiC的密度,减少或消除内部气孔等结构缺陷,但不引起晶粒的长大.N2条件下的HIP后处理除了具有Ar-HIP后处理的优点外,由于表面SiC与N2之间的反应生成的Si3N4可以有效地改善表面状态,从而达到表面改性,提高SiC陶瓷的力学性能.结构分析表明,经N2-HIP后处理,表面氮化层中晶粒细小,结构致密.同时,HIP后处理的效果还受液相烧结SiC陶瓷显微结构的影响,当液相烧结SiC的烧结温度较低,晶粒较细时,经HIP后处理,尤其是N2-HIP后处理,强度和韧性均有较大幅度的提高.
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金刚石在不同温度和压力下的强度及断裂
邢广忠,张丽颖,BrookesCA
1997 Vol. 12 (6): 797801
摘要(
2681 )
PDF(355KB)(
1026
)
本文利用软压头技术,测定了人造金刚石和天然金刚石在不同温度下的强度.在室温,利用软压头技术测得的金刚石强度与常规方法所得的结果一致.高温条件下,金刚石的断裂行为取决于试验温度、平均接触压力及摩擦系数.观察到两种类型的裂纹,{111}解理裂纹与低温、高压力有关.而应变诱发裂纹产生于{110}面上,与高温、低应力有关.根据试验结果,提出了金刚石在不同温度和应力状态下的强度图.
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层状Al2O3-TiC复相陶瓷的制备与性能
曾宇平,江东亮,谭寿洪,郭景坤
1997 Vol. 12 (6): 802808
摘要(
1850 )
PDF(458KB)(
1072
)
利用流延成型工艺制备了Al2O3-TiC复相陶瓷薄膜.通过叠层、预压、脱粘和热压烧结工艺,制备了层状结构复相陶瓷.讨论了分散剂、pH值、固含量对浆料粘度的影响.用TGA分析了陶瓷膜的脱粘过程.用SEM和光学显微镜分析了素坯膜的微观形貌和材料在压应力作用下裂纹扩展情况.由于裂纹沿弱界面扩展使应力松弛,有效地提高了材料的断裂韧性和断裂功,为陶瓷的结构设计提供了一条新思路
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A离子缺陷型钙钛矿La0.66TiO2.993的水热合成和表征
李宝华,郑文君,庞文琴
1997 Vol. 12 (6): 809813
摘要(
1856 )
PDF(338KB)(
833
)
本文利用水热晶化法首次合成出正交钙钛矿结构的La0.66TiO2.993产物为约300nm粒径的多晶粉末,且有一定团聚现象.水热条件对合成的影响研究表明,最佳合成条件为:KOH/Ti=80,La/Ti=0.7,[Ti]=0.1mol·L-1,260℃下晶化7天。
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Sialon结合SiC复合材料的制备与性能
都兴红,隋智通,张广荣,张伟民
1997 Vol. 12 (6): 814818
摘要(
1930 )
PDF(282KB)(
739
)
利用天然高岭土,通过碳热还原氮化法合成β-Sialon(Si3Al3O3N5)粉体,并制备出Sialon结合SiC复合材料,同时测定该材料的机械性能和热力学性能,Sialon结合SiC复合材料可在1550~1640℃烧结,烧结体的体积密度可达2.26g/cm3,三点抗弯强度42.0MPa,1200℃恒温20min后,经15℃冷水淬冷10次仍保持原有强度,1350℃空气流中灼烧失重率低于0.035%/cm2.
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SrTiO3(111)衬底上KTa0.65Nb0.35O3薄膜的取向生长研究
王世敏,王龙海,张刚升,赵建洪,张端明,李佐宜,章天金
1997 Vol. 12 (6): 819824
摘要(
1831 )
PDF(551KB)(
858
)
以乙酸钾、乙醇钽、乙醇铌为前驱体,在SrTiO3(111)衬底上取向生长了KTa0.65Nb0.35O3薄膜.通过DTA-TG分析,确定了预烧工艺,发现钙钛矿结构KTN在高温(>950℃)下可分解,产生缺钾中间相K2Ta4O11.单层凝胶膜预热处理(>450℃),多层覆盖,慢速升降温(1~2℃/min),750℃保温2h,可得到晶粒大小分布均匀,平均直径约0.2μm、致密的薄膜.升高温度、延长时间,晶粒长大,甚至团聚,产生气孔、裂纹,烧结温度应控制在950℃以下.
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Naβ/β″-Al2O3膜的制备与电学性能研究
温兆银,林祖纕,江东亮
1997 Vol. 12 (6): 825829
摘要(
1923 )
PDF(304KB)(
842
)
通过MgAl2O4-α-Al2O3复合相陶瓷基体与Li2O、Na2O气氛的反应制备了Li2O和MgO共同稳定的Naβ/β″-Al2O3膜.相分析的结果表明,反应温度是决定膜中Naβ/β″Al2O3相形成速率的主要因素,当温度低于1100℃时,。α-Al2O3基体不能转化为β/β″-Al2O3。基体中的MgAl2O4可以促进膜的形成,并降低膜的形成温度.交流复阻抗谱和四极法测量的结果表明,复合基体表面形成的β/β″-Al2O3膜具有良好的离子导电性,但其中少量第二相MgAl2O4的存在会使电导率有所降低,同时电导活化能相应增大.
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稀土含氮黄长石固溶体R2Si3-xAlxO3+xN4-x的X射线衍射研究
成薇,王佩玲,贾迎新
1997 Vol. 12 (6): 830834
摘要(
2087 )
PDF(193KB)(
834
)
用热压和无压烧结工艺,在1700~1800℃制备了含氮稀土黄长石固溶体R2Si3-xAlxO3+xN4-x(R=Nd、Sm,x=0、0.3、0.6、1.0、1.2;R=Dy、Y,x=0、0.3、0.6、1.0;R=Yb,x=0、0.3).利用Guinier-Hgg照相法,光密度计LS-18和相应的程序系统(SCAN,SCANPI和PIRUM)给出了稀土黄长石的X射线衍射图谱,精密测定了具有不同稀土元素和固溶量的黄长石固溶体的晶胞参数,并建立了Nd-,Sm-,Y-黄长石固溶体晶胞参数与Al实际固溶量x的关系式.晶胞参数的测定结果表明,具有相同x值的不同黄长石固溶体的晶胞大小随稀土离子半径的减小而变小,而同一稀土元素形成的黄长石固溶体的晶胞参数则随x值的增加而变大.
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纳米粉体干燥方法的研究
栾伟玲,高濂,郭景坤
1997 Vol. 12 (6): 835839
摘要(
1994 )
PDF(373KB)(
1130
)
采用三种干燥方法:冷冻干燥、共沸蒸馏和烘箱干燥对溶胶-沉淀法制备的沉淀进行干燥处理,得到了立方相BaTiO3纳米粉.研究发现:冷冻干燥和共沸蒸馏都能防止粉体中形成硬团聚,提高了烧结活性,其中冷冻干燥法效果更明显.文章同时对两种干燥方法防止硬团聚形成的机理进行了讨论.
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非晶态和晶态纳米氧化铝粉的相变与红外光谱
古堂生,林光明
1997 Vol. 12 (6): 840844
摘要(
2691 )
PDF(321KB)(
1394
)
以铝汞齐为前驱物,采用直接氧化法与室温水解法分别制备了非晶态与晶态纳米Al2O3粉.由XRD及DTA测试结果可知,经1470K煅烧后非晶态纳米Al2O3仅发生γ→α的单一相变,无中间过渡相:而晶态纳米Al2O3的相变过程为γ→θ→α,且相变过程不完全,测定不同温度煅烧的试样的红外吸收光谱(IR),给出非晶态纳米Al2O3、纳米γ-Al2O3和纳米θ-Al2O3的特征IR谱.从非晶态纳米Al2O3粉低温弛豫与α-Al2O3晶格畸变观点讨论分析上述实验结果.
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BaTiO3 PTCR陶瓷阻温系数的研究
王评初,李峥,徐保民,王依琳,殷之文
1997 Vol. 12 (6): 845849
摘要(
1784 )
PDF(256KB)(
903
)
本文以Heywang模型为基础,分析了影响BaTiO3PTCR陶瓷阻温系数α的主要因素,并给出了解析关系.各参数的测量结果与该关系基本相符.
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(Zr1-xMx)O2陶瓷的电导性能研究
李福燊,陈宁,李丽芬,李阳
1997 Vol. 12 (6): 850854
摘要(
1817 )
PDF(275KB)(
815
)
本文利用量子化学理论方法研究了含有不同金属(M=Y,Mg和Al)掺杂的ZrO2陶瓷体系的电子能谱和不同原子的局域态密度,并结合实验分析探讨了掺杂下的电子导电和离子导电行为.研究表明,Al掺杂体系费米能级附近的能隙较小,因而其电子导电能力强;而Al与O的结合较强,使O空位形成能加大,表现出其离子导电性弱.而Y掺杂与Al掺杂的情形相反,Y掺杂导致了较强的离子导电性,但电子导电性较弱.Mg掺杂的影响介于二者之间.以上结果与文献报道及经验一致.
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AlOOH对Al2O3直接凝固注模成型坯体强度等性能影响
谢志鹏,杨金龙,黄勇,Will J,Cauckler L J
1997 Vol. 12 (6): 855860
摘要(
1920 )
PDF(318KB)(
845
)
为了改善直接注模成型(DCC)氧化铝的坯体性能,在Al2O3-DCC过程中加入AlOOH,本文详细研究了Al2O3+AlOOH体系的湿坯性能、干燥行为及烧结致密化过程.结果表明,少量AlOOH加入可显著提高Al2O3的湿坯抗压强度和弹性模量.当AlOOH体积含量<3.0%时,对干燥过程没有影响.干燥坯体经无压烧结后可获得烧结密度达3.97g/cm3(99.7%TD)、显微结构均匀的小α-Al2O3相.
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逆压电效应的压电常数和压电陶瓷微位移驱动器
陈大任,李国荣,殷庆瑞
1997 Vol. 12 (6): 861866
摘要(
2733 )
PDF(387KB)(
1758
)
本文介绍了由过压电效应的应变-电场曲线测得弱场和强场下的压电常数d33、d31.测量发现S~E曲线上呈现应变和压电系数突增的阈值场强Eb,用铁电陶瓷固有的90°畴转向对应变的贡献进行了分析和讨论.该方法与以往常用的正压电效应的压电常数测试相比,方便、简单,尤其对过压电效应的压电微位移驱动器应用更具有实际意义.
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氧化法制备正极材料Ni(OH)2的实验研究
孙杨,邵忠才,翟玉春,田彦文,翟秀静
1997 Vol. 12 (6): 867870
摘要(
1782 )
PDF(329KB)(
751
)
本文采用氧化法成功地制备出了适用于高容量二次电池的正极材料氢氧化亚镍.文中给出了最佳工艺条件,并通过XRD、SEM等检测仪器对样品的组成及形貌进行了分析与表征.
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氧氮玻璃连接Si3N4陶瓷的可行性研究
解荣军,黄莉萍,陈源,符锡仁
1997 Vol. 12 (6): 871874
摘要(
1764 )
PDF(407KB)(
831
)
本文采用Y-Si-Al-O-N系氧氮玻璃对Si3N4陶瓷进行1450、1600℃保温30min的润湿实验和连接实验.结果表明,氧氮玻璃对Si3N4的润湿性较好,1450℃时两者的热膨胀系数差异明显,而1600℃时热膨胀系数差异减小,接头附近存在扩散区.氧氮玻璃可以连接Si3N4陶瓷.
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单磨粒作用下Al2O3-TiC-TiN复合陶瓷的摩擦磨损特性
郭绍义,茅东升,郦剑,毛志远
1997 Vol. 12 (6): 875859
摘要(
1913 )
PDF(410KB)(
846
)
本文利用置于扫描电子显微镜(SEM)中的销-盘(pin-disk)式滑动摩擦磨损试验装置,研究了在单颗粒磨粒的作用下Al2O3-TiC-TiN复合陶瓷的摩擦磨损特性.结果显示,在真空和空气两种环境中,该材料的摩擦行为具有不同的特点.其磨损机理,在磨损初期表现为明显的微切削,随着磨损的进行,其机理以脆性的微断裂为主.同时还表明,在三体磨粒磨损条件下,磨粒的相对软硬显著地影响该陶瓷的磨损率.
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NZP陶瓷的导热系数研究
陈玉清,韩高荣,葛曼珍,沈志坚,丁子上
1997 Vol. 12 (6): 880882
摘要(
1958 )
PDF(175KB)(
1666
)
测定了NZP陶瓷中CZP、CM、CMS三种组成的导热系数随温度的变化,计算了三种组成的声子平均自由程,认为复杂的结构与组成是NZP陶瓷导热系数小的主要原因.
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