采用热压工艺制备高纯致密Ti_3SiC_2材料

原料摩尔配比为n(TiC)∶n(Ti)∶n(Si)∶n(Al) =2∶1∶1∶0 .2的起始混合粉料在 130 0～ 14 0 0℃和 30MPa压力下热压 2h制得高纯致密Ti3 SiC2 块体材料 .添加适量铝作助剂显著加快Ti3 SiC2 的反应合成 ,并使Ti3 SiC2 在 12 0 0℃下大量生成 ,能谱仪分析表明Al在材料中均匀分布 .所得Ti3 SiC2 颗粒为板状结晶形貌 ,平面内尺寸大小为 3～ 8μm .

热压工艺制备高纯致密Ti_3AlC_2材料

原料配比为n(TiC):n(Ti):n(Al):n(Si)=2:1:1:0.2的起始混合粉料在1300～1500℃温度下,30MPa压力下热压2h制得高纯致密Ti3AlC2块体材料。添加适量硅作助剂显著加快Ti3AlC2的反应合成,使Ti3AlC2在1200℃的温度下大量生成,能谱仪分析表明Si在材料中均匀分布。1300℃和1400℃烧结所得Ti3AlC2颗粒均呈六方板状结晶形貌,其在平面内尺寸大小分别为3～6μm和10～20μm。

用于低损耗特种玻璃熔炼的高纯致密锆英石的研制

以纯度大于99.9%(质量分数)的高纯ZrO 2和SiO 2为原料,少量TiO 2为添加剂,采用高温固相法合成高纯锆英石(ZrSiO 4)粉料。研究温度和反应时间对高纯锆英石合成效率的影响,发现粒度小于50μm的原料粉末经1500℃反应48 h后,ZrSiO 4相的含量可以达到95.77%(质量分数)。将合成的高纯锆英石粉料球磨并冷等静压成型后,在1550℃高温烧结成高纯致密锆英石砖。高纯致密锆英石中杂质Fe的含量仅为29μg/g,Cu的含量小于1μg/g,是普通商用致密锆英石的1/10;对磷酸盐玻璃静态光吸收损耗的影响仅为普通致密锆英石材料的1/3。将这种高纯致密锆英石材料用于激光玻璃窑炉,有助于降低玻璃对1053 nm激光的损耗,提升激光玻璃的激光性能。

新型氧化钇粉末及高纯致密氧化钇涂层的大气等离子喷涂制备

目前采用粉末原料通过等离子喷涂制备的最先进高纯氧化钇涂层的孔隙率通常为3％～5％.这种孔隙率的涂层在严重的腐蚀和侵蚀条件下会释放非常细小的颗粒.高纯氧化钇涂层主要应用于半导体领域,如,干法刻蚀腔室的抗冲蚀保护涂层（含氟和氯的等离子体）,并且这些应用的需求条件也越来越严苛.当暴露于这种腐蚀性和侵蚀性气氛中时,涂层的致密度越高,它的耐侵蚀性就越强.侵蚀速率和细颗粒释放的降低将减少维护频率,从而提高生产效率.最近有文献报道通过悬浮液等离子喷涂（SPS）技术制备致密度更高的涂层,但这种新兴的工艺对制备技术提出了更高的挑战,如需要应对非常高的热通量和处理悬浮液作为原料来使用,增加了偏差的风险.本文开发了一种新的高纯氧化钇粉末,采用传统的大气等离子喷涂（APS）这种粉末能制备致密度范围与SPS技术相同的涂层.通过对粉末中颗粒致密度分布的调整和其狭窄精细粒度分布的微调得到一种独特的粉末材料来制备高质量的涂层.相比于通常报道的团聚和烧结粉末,采用Saint-Gobain ProPlasma HP等离子喷枪喷涂这种粉末显著降低了涂层的孔隙率,提高了沉积效率.