溶胶-凝胶法制备生物活性玻璃陶瓷的研究

采用溶胶-凝胶法制备前驱体粉体,经高温煅烧制备了名义化学组成为MgO4.6,CaO44.9,SiO2 34.2,P2O516.3,CaF20.5(质量分数)的磷灰石-硅灰石生物活性玻璃陶瓷。用造孔工艺制备了其多孔型材料。通过实验观察、差热和热重分析,体积密度和气孔率的测量,粒度测试、X射线衍射分析,扫描电镜观测,FTIR转换红外光谱分析等方法,研究了玻璃陶瓷前驱体粉末的溶胶-凝胶制备工艺条件,玻璃陶瓷的烧结工艺条件;分析了材料的晶相结构和显微结构。实验结果表明:溶胶-凝胶法可制备出微细的非晶态前驱体粉末,经烧结后玻璃陶瓷主晶相为磷灰石及β-硅灰石。造孔后,多孔型材料具有良好的贯通孔隙结构:微观孔隙约2～3 μm,宏观孔隙约300～400μm。鉴于其晶相组成及良好的微观结构,通过新型溶胶-凝胶工艺开发的生物活性玻璃陶瓷材料可望被用于骨修复材料及骨组织工程支架材料。

α′和α′-β′sialon的生成机理

近年来,由于α′-sialon的高硬度和良好的抗热震性,使α′和α′-β′复相sialon陶瓷的研究引人注目。对α′-sialon平面相关系的测定已经表明:α′-sialon的单相区起始于纯氮化物一端向氧化铝方向延伸,在α′-simon和β′-sialon之间存有一个α′-β′两相区。这个两相区提供了制备两相陶瓷的可能性。由于α′和β′组成的差别甚微,因此在烧成过程中,当加有适当的添加剂时,α′和β′之间的相变很容易发生。故在制备α′-sialon划α′-β′-sialon陶瓷时,控制相变极为重要,为此有必要了解它们的反应机理。 本文描述了在不同烧成环境下α′和α′-β′-sialon的反应机理,所采用的组成是含Y的α′-sialon,并分别添加和不加La_2O_3作为助烧结剂。本文还着重研究了烧成环境对α′和β′相互转变的影响,以及La_2O_3对致密化和α′-sialon形成的作用。

热处理温度对掺铁TiO_2纳米粉体光催化性能的影响

以硫酸氧钛、九水硝酸铁、钛酸丁酯等为原料,采用均匀沉淀法和溶胶-凝胶法分别合成制备出单一的二氧化钛和掺铁的二氧化钛纳米粉体。利用X射线衍射仪(XRD)和可见光分光光度计等测试手段,研究了热处理温度对掺铁TiO2纳米粉体的晶型和光催化性能的影响,并对掺铁TiO2纳米粉体的晶型和光催化性能之间的相关性的进行了分析。实验数据表明,掺铁TiO2纳米粉体的适宜热处理温度约为400℃。