La掺杂BaTiO_3陶瓷的制备与性质(Ⅰ)——非均匀形核表面淀积包覆法

以La(NO3)3为La源,采用非均匀形核淀积法在水热法合成的BaTiO3粉体表面 包覆La(OH)3.根据溶度积理论计算非均匀形核淀积包覆工艺的pH值,并通过控制溶液 的pH值,获得化学计量配比(Ba1-3x/2/Lax)TiO3的La表面包覆BaTiO3粉体和陶瓷.文中 讨论了La包覆量对已包覆了SiO2的BaTiO3粉体的烧结特性、相结构、陶瓷电阻率、介电 系数-温度特性的影响.实验结果表明:采用非均匀形核淀积包覆方法,容易获得均相、化 学计量比的La改性BaTiO3陶瓷;随着La2O3掺杂量的增加,BaTiO3陶瓷的居里温度向低 温方向移动,居里温度与La2O3掺杂量之间呈线性关系;而使BaTiO3陶瓷半导化所需要 的La的掺杂量较采用氧化物固相反应法的高.

金刚石表面非均匀形核法包覆氧化铝的动力学

采用非均匀形核法在金刚石颗粒表面包覆了一层Al2O3层,研究溶液pH值和Al(NO3)3的滴加量对其包覆率和覆层形貌的影响,分析其包覆的动力学方程。采用扫描电子显微镜(SEM)观察不同包覆阶段颗粒表面的覆层形貌。结果表明:当pH在4.5～5.5范围内,pH值越大,晶体长大系数越大,生长速率越快;溶液析晶过程受过饱和度影响,过饱和度越大,析晶驱动力越大。晶核孕育期受pH影响,滴加量相同的条件下,当pH在4.5～5.5范围内,pH值越大,晶核孕育期越短。

深过冷液态金属中的均匀形核

首先讨论了液态金属和非晶金属在结构方面的相似之处,然后讨论了传统形核理论的一些缺陷以及与之相矛盾的一些实验结果,目的是进一步探讨均匀形核的机理。在此基础上,提出了无扩散形核理论及其形核壁垒的公式,并对均匀形核理论的矛盾进行了数学上的论证。无扩散形核理论有效地解释了晶体形核和非晶形核的过程。

铌硅锰非均匀形核表面淀积掺杂PTC陶瓷

采用非均匀形核表面淀积法,在水热钛酸钡纳米晶粉体表面包覆Nb、Si、Mn,实现了Nb、Si、Mn与钛酸钡(BT)粉体的均匀混合。研究了掺杂量和烧结制度对PTC陶瓷性能的影响。结果表明,通过表面包覆工艺进行Nb掺杂的BT,在1 220℃已半导化,在1 250℃烧结的x(Nb)为0.18%的BT陶瓷,其ρ25为4.3?.cm,β为1.7。通过控制冷却速率,可以改变陶瓷的升阻比(β)。1 260℃烧结的Nb、Si、Mn掺杂BT陶瓷的ρ25为8.5Ω.cm、β比单纯Nb掺杂提高至4.9。

原子尺度均匀形核亚稳态结构的分子动力学研究

形核是金属凝固过程中普遍存在的物理现象,其对金属产品的性能有着重要的影响。了解并掌握凝固形核机理,对金属材料的改性至关重要。由于形核初期时空尺度上的约束,分子动力学模拟成为了研究微观尺度形核的重要手段,并获得了巨大的成就。本文总结了研究此课题的主要方法,着重对分子动力学模拟近几十年所取得的突破进行综述,并对此方法今后在凝固形核方面可能的发展方向提出了展望。

CaO/Al_2O_3/SiO_2 系玻璃非均匀形核的研究

使用ＤＴＡ，ＸＲＤ，ＳＥＭ和ＥＤＡＸ方法研究了氧化铝瓷基片和ＣａＯ／Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＯ２（ＣＡＳ）系玻璃在高温下的相互作用，发现晶体同时从玻璃表面和氧化铝界面处形核并生长，中间仍是玻璃态，没有均匀形核，晶体从玻璃表面以枝晶状向玻璃内部生长，晶化层厚度大于氧化铝界面处晶化层厚度，氧化铝界面处晶化层主要是由氧化铝晶粒和晶粒间的一些其他球晶组成。非均匀形核的主要位置是晶核剂表面的结构缺陷，晶核剂具有选择性。非均匀形核速率更多地被动力学势垒ΔＧＤ所决定，接触角函数ｆ（θ）的影响较弱。母体玻璃相的化学组成对形核起一定的促进作用。

非均匀形核法制备Cu包覆纳米SiO2复合粉体

采用非均匀形核法制备了Cu包覆纳米SiO2复合颗粒，利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪及透射电镜等分析手段对复合颗粒进行了表征，并探讨了包覆结构的形成机制。结果表明：复合颗粒分散均匀，无团聚，单颗粒内包含多个分布均匀的纳米SiO2颗粒，且均被Cu包覆层隔离，纳米SiO2颗粒的分散性得到了显著改善；新制备的复合颗粒不存在氧化，在存放或者制样过程中会部分氧化为Cu2O；纳米SiO2颗粒表面Cu包覆层的形成机制主要是非均匀形核作用，包覆的结构取决于Cu晶粒在纳米SiO2颗粒表面的沉积以及对复合颗粒的团聚控制。

工业固废磷石膏矿化烟气反应体系中碳酸根离子浓度对碳酸钙形核的影响

工业固废磷石膏与烟气CO_2矿化反应体系CaSO_4·2H_2O-NH3-CO_2-H_2O中产物CaCO_3结晶非均匀形核包裹磷石膏表面产生阻溶效应降低反应速率,改善措施之一是控制体系中CO_3^(2–)浓度使产物结晶以均匀形核为主在溶液中进行。本文以初始比摩尔浓度Cr(CO_3^(2–)浓度与CaSO_4·2H_2O溶解度之比)为特征变量,在固定Ca SO4·2H_2O晶须量和改变CO_3^(2–)过量条件下研究Ca CO_3结晶形核现象。结果表明:Cr<8,CaCO_3结晶以均匀形核为主;Cr>20,则以非均匀形核为主。形核规律可用基于双膜理论的反应面模型解释,即产物Ca CO_3结晶仅在与Ca SO4·2H_2O溶解表面相对距离为φ的反应面生成,φ随Cr增大而减小并存在临界相对距离φ0:Cr<8时,φ>φ0,属溶液中均匀形核的结晶;Cr>20时,φ<φ0,属接触Ca SO4·2H_2O表面的非均匀形核的结晶。研究结果对磷石膏与烟气CO_2矿化反应工艺设计具有重要参考意义。

贝氏体相变的形核与长大——贝氏体相变新机制(二)

2.3钢中贝氏体铁素体形核的观察 贝氏体晶核是单相,即贝氏体铁素体BF（α相）。按照固态相变的一般规律,贝氏体的形核是非均匀形核。金相观察表明,上贝氏体一般在奥氏体晶界处形核。

大块玻璃合金射流成形方法的研究

用射流成形方法制备出了直径从Φ５ｍｍ到Φ１０ｍｍ的Ｚｒ基大块玻璃态合金，研究了样品尺寸大小以及保护气氛中含氧量对形成玻璃态合金的影响，结果表明，样品尺寸越小，则合金达到的冷却速率越大，形成的玻璃态合金中析出的结晶相越少。消除氧对非均匀形核的影响，可以减少或消除大块玻璃态合金基体中的结晶相析出，有利于获得更大尺寸的大块玻璃合金。

预变形对Al-Cu-Mg-(Ag)合金中Ω相析出的影响

通过拉伸性能测试、透射电镜(TEM)观察等手段,研究了固溶淬火后预变形对Al-3.4Cu-0.34Mg合金显微组织的影响。结果表明:人工时效前加入预变形,时效强度明显提高,预变形的加入显著促进了合金中Ω相的析出,牺牲了S′相。与Al-Cu-Mg-Ag合金中预变形抑制Ω相析出作用进行比较,得到了统一的解释:位错能够作为Ω相析出的非均匀形核位置。

Al-Si-Mg-Cu-Zr-Sc合金中初生Al3(Sc,Zr)相的形成和组织细化

采用金相显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)以及背散射电子衍射(EBSD),研究了含0.2%Zr和0.6%Sc的Al-Si-Mg-Cu-Zr-Sc合金中初生Al3 (Sc,Zr)相的形成及其细化合金铸态组织的机制。结果表明:Al-Si-Mg-Cu-Zr-Sc合金熔体在凝固过程中析出了初生Al3(Sc,Zr)相,由于其与基体的结构和生长取向相近,作为非均匀形核的核心使合金组织显著细化,并使合金铸态组织从粗大的树枝晶转变为细小的等轴晶。初生Al3(Sc,Zr)相以α-Al为核心生长,形成了"α-Al+Al3(Sc,Zr)+α-Al+Al3(Sc,Zr)+…"的偶数层共晶结构。

用Monte Carlo法模拟纯铜的静态再结晶

利用Monte Carlo（MC）法进行了纯铜静态再结晶的二维模拟. 通过监测存储能量的变化历程发现,当初始存储能量较低的时候,静态再结晶是以非均匀形核（晶界形核）的方式进行的,当初始存储能量充分高的时候,静态再结晶是以均匀形核（晶内形核）的方式进行的. 初始存储能量较高的时候,能量释放的速率要比初始存储能量较低的时候的速率高. 确定了区分均匀形核和非均匀形核的临界应变.

6063铝合金的TTP曲线与淬火敏感性(英文)

采用中断淬火技术测定了6063铝合金的时间温度性能(TTP)曲线,透射电镜研究了6063铝合金的淬火敏感性。结果表明,6063铝合金的淬火敏感性低于6061和6082铝合金的,合金的鼻尖温度为360℃,淬火敏感区间为300～410℃。微观组织观察表明,在敏感区间内,β-Mg2Si平衡相优先在(AlxFeySiz)相上非均匀形核而析出,且在360℃鼻尖温度时的长大速度最快。平衡相的析出导致合金溶质原子的浓度下降,减少了时效时的β''强化相的数量,降低了强化效果。因此,对于6063铝合金大型材的淬火,一方面,在淬火敏感区间(410～300℃)应加大冷却速率以抑制平衡相的析出,从而获得较佳的时效强化效果;另一方面,适当减小从固溶温度到410℃以及低于300℃时的冷却速率,从而减小淬火应力。

钛酸钡粉体的表面包覆与电子陶瓷改性

为实现改性杂质与钛酸钡粉体的均匀混合,达到对材料微结构、相结构和电学特性的准确控制,对水热纳米晶钛酸钡粉体进行了改性杂质的非均匀形核表面淀积包覆.文中利用包覆Y(OH)3后的钛酸钡粉体在水中的毛细管浸润性得到改善、以及两种工艺方法制备的粉体在液-固分离离心过程中离心转速对液-固分离率的影响,判断Y(OH)3对钛酸钡粉体的包覆效果;探讨了掺杂工艺对Y掺杂钛酸钡陶瓷半导化和室温电阻率的影响,以及用非均匀形核表面淀积包覆工艺制备的陶瓷PTCR和细晶介质陶瓷的性质.润湿性实验显示,利用表面淀积包覆工艺确实能获得良好的包覆效果.

MoS_2颗粒表面包覆Al_2O_3及其在镀层中的应用

采用非均匀形核法将Al2O3包覆到MoS2颗粒表面,提高颗粒的亲水性能。研究了溶液pH值、Al(NO3)3的摩尔浓度和预处理工艺对包覆率的影响;采用SEM及EDS分析了包覆前后MoS2颗粒的微观形貌和表面成分;通过测量接触角研究了颗粒表面的亲水性。结果表明,颗粒表面均匀包覆了一层Al(OH)3;溶液pH值对包覆率的影响最大,Al(NO3)3的摩尔浓度次之。最佳工艺为:溶液pH值为5.5,Al(NO3)3浓度为0.15mol/L,预处理过程不添加表面活性剂。随着包覆率的提高,MoS2颗粒的亲水性提高。利用包覆Al2O3的MoS2制得了Ni-P-MoS2化学复合镀层,提高了镀层中沉积粒子的均匀致密性。

钇掺杂工艺对Y-BT陶瓷性能的影响

采用非均匀形核表面包覆法和化学混合法分别制备了钇掺杂纳米晶钛酸钡(Y-BT)粉体.通过差示扫描量热分析、热重分析、电感耦合等离子体发射光谱分析及扫描电镜分析等方法,对制得的粉体及其陶瓷样品进行表征;同时讨论了Y掺杂量对不同方法制备的Y-BT陶瓷室温电阻率的影响.结果表明:相比于化学混合法,非均匀形核表面包覆法制备的Y-BT样品中Y组分分布和晶粒大小更均匀,化学计量比更准确;非均匀形核表面包覆法制得的Y-BT陶瓷在Y掺杂量为0.1%时即可实现半导化,能在较低的温度下达到更低的最小室温电阻率.

矿物填料表面无机包覆改性研究

根据非均匀形核原理,采用合理工艺参数在均匀分散的CaO-H2O-CO2体系中,实现了矿物颗粒表面的纳米化包覆;分析了矿物颗粒表面纳米化修饰机理;用SEM、XRD和BET等检测技术对包覆前后的矿物颗粒进行了表征;与未包覆颗粒相比,复合颗粒不仅具有纳米颗粒的性能,同时还改善了微米颗粒的表面,使尖锐的棱角被钝化,平整光滑的解理面也因纳米级颗粒的修饰而变得粗糙,比表面积增加了300%以上.填充试验表明:复合矿物粉体在PP中填充,其粗糙的表面提高了与聚合物的相容性,缓解甚至消除了未包覆颗粒尖锐棱角和平整解理面所造成的复合材料内部的局部应力集中问题.

BaTiO_3基PTC瓷粉的制备现状与发展趋势

介绍了颗粒表面改性法,柠檬酸盐溶液–液相包裹法和高分子网络凝胶–液相包裹法等采用表面改性技术的PTC瓷粉制备方法。重点介绍BaTiO3基PTC瓷粉非均匀形核表面包覆制备的原理、特点、研究现状和应用前景。认为BaTiO3基PTC瓷粉的制备,有向液相表面包覆发展的趋势,非均匀形核表面包覆,是一种较具潜力的高性能PTC瓷粉制备方法。

纳米Mg(OH)_2包覆粉煤灰空心微珠复合粉体的制备及表征

为了解决粉煤灰空心微珠白度不高的问题,以粉煤灰空心微珠煅烧样为原料,以NaOH和MgSO_4为包覆剂,采用非均匀形核法制备了一种纳米Mg(OH)_2包覆粉煤灰空心微珠复合粉体材料;采用白度仪、粒度仪、比表面积仪、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合粉体进行表征;研究不同工艺条件对复合粉体白度的影响。结果表明:当包覆量(Mg(OH)_2与粉煤灰空心微珠质量之比)为50%,包覆剂双加,反应温度为80℃时,空心微珠白度由27.1%提高至51.2%,粒径D98由60.81μm增大至66.72μm,比表面积由4.512 m^2/g增大到31.697 m^2/g。XRD、SEM测试结果表明:空心微珠表面包覆了纳米片状Mg(OH)_2。该复合粉体有望应用在塑料填料和污水处理领域。