CaTiO_3对(1-x)ZnAl_2O_4-xMg_2TiO_4(x=0.21)微波介质陶瓷结构和性能的影响

利用常规固相法制备了ZnAl2O4-Mg2TiO4-CaTiO3陶瓷,研究了CaTiO3对其相成分、微观组织结构和微波介电性能的影响规律.结果表明,CaTiO3能有效地改善(1-x)ZnAl2O4-xMg2TiO4(x=0.21)材料的烧结性能,使其致密化温度降低150℃.ZnAl2O4-Mg2TiO4-CaTiO3陶瓷体系中包括ZnAl2O4基尖晶石相、CaTiO3、MgTi2O5和Zn2Ti3O8相,当烧结温度高于1400℃时,Zn2Ti3O8相消失.随着CaTiO3含量的增加,体系中CaTiO3相含量增加而MgTi2O5相含量减少,且CaTiO3具有显著地调节谐振频率温度系数的作用.当在(1-x)ZnAl2O4-xMg2TiO4(x=0.21)体系中掺入6mol%的CaTiO3添加剂时,经1400℃烧结后能获得温度稳定性好的微波介质陶瓷材料,其微波介电性能为:εr=11.8,Q.f=88080GHz,τf=-7.8×10-6/℃.

添加ZnO-B_2O_3-SiO_2玻璃对0.79ZnAl_2O_4-0.21TiO_2陶瓷烧结和微波介电性能的影响

通过常规固相法合成0.79ZnAl2O4-0.21TiO2(ZAT)复相陶瓷,研究了不同添加量ZnO-B2O3-SiO2(ZBS)玻璃对ZAT陶瓷烧结特性和微波介电性能的影响。通过X射线衍射和扫描电镜研究ZAT陶瓷的物相结构和微观形貌。添加ZBS玻璃可有效降低ZAT陶瓷的烧结温度;TiO2和ZnAl2O4发生反应生成微量的ZnTiO3物相;当ZBS玻璃添加量为12 wt%时,ZAT陶瓷烧结温度降低至950℃,并获得较好的微波介电性能:εr=11.2,Q f=18085 GHz,τf=-26 ppm/℃,可作为应用于低温共烧陶瓷(LTCC)的潜在材料。

铝电解用NiFe_2O_4基金属陶瓷的制备

以铝电解惰性阳极为应用目标 ,制备了不同金属相 (Cu Ni)含量的Ni Cu NiFe2 O4 金属陶瓷 ,研究了烧结气氛、温度和保温时间对其性能的影响 ,解决了烧结过程中氧化物陶瓷的离解和金属相被氧化的问题 ,比较了不同烧结条件下所得试样的基本物理参数 ,找到了较优的Ni Cu NiFe2 O4 金属陶瓷制备工艺。结果表明 :Cu NiFe2 O4 金属陶瓷的金属相中添加 15wt%Ni后 ,可以提高金属相的液相线温度 ,改善金属相对NiFe2 O4 陶瓷相的润湿性能 ,从而可在保证金属相不溢出且分布均匀的前提下 ,大大提高金属陶瓷的烧结温度和保温时间 ,显著提高金属陶瓷的致密度 ,进而改善金属陶瓷惰性阳极的耐腐蚀性能和导电性能。

NiFe_2O_4基金属陶瓷材料的制备及其耐腐蚀性能

采用传统粉末冶金技术制备了铝电解用Cu NiFe2O4和Ni NiFe2O4金属陶瓷惰性阳极,并对其在Na3AlF6 Al2O3熔体中的腐蚀行为进行了研究。研究结果表明:NiFe2O4基金属陶瓷阳极的腐蚀行为与热力学计算结果吻合;金属Cu与NiFe2O4陶瓷的润湿性能不好,Cu NiFe2O4金属陶瓷的致密化和导电性能难以提高;致密度过低时,会导致金属相高温氧化和电解质浸渗,电极肿胀、开裂;在电解过程中,5%Cu NiFe2O4存在金属相聚集和在陶瓷基体中Fe优先溶解的现象,但金属铜并未发生阳极溶解;5%Ni NiFe2O4金属陶瓷易实现致密化烧结,在电解过程中表现出良好的耐腐蚀性能,会发生金属Ni的阳极溶解,并存在陶瓷基体中铁优先溶解的现象。

NiFe_2O_4基金属陶瓷的高温抗氧化性

采用等温热重法,测试了NiFe2O4基金属陶瓷在1000℃时的抗氧化性能,研究了材料相对密度、金属相成分及含量对其抗氧化性能的影响,探讨了金属陶瓷氧化过程的动力学。研究结果表明:当NiFe2O4基金属陶瓷的氧化层厚度增长到一定程度后,随时间的延长其厚度变化渐趋缓慢;当金属相含量在5%～20%范围时,材料的高温抗氧化性能主要受其相对密度影响,与金属相成分及含量无关,提高金属陶瓷的致密度有利于提高其抗氧化性能,当相对密度为95%时,在1000℃氧化600min后其氧化层厚度小于3μm;控制金属陶瓷的致密度和高温下的氧化时间,能有效地控制金属陶瓷的氧化层厚度;金属陶瓷在1000℃时的氧化过程动力学特征与金属相的氧化过程动力学特征相似。

电流密度对铝电解NiFe_2O_4基金属陶瓷惰性阳极腐蚀的影响

在Na3AlF6-K3AlF6-AlF3-Al2O 3熔体中,研究电流密度对22(Ni+Cu)/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷惰性阳极腐蚀速率的影响,并分析腐蚀后阳极的微观结构。结果表明,随着电流密度的升高,NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极腐蚀从以化学溶解腐蚀为主逐渐转变为以电化学腐蚀为主,腐蚀率先降低而后增大。当电流密度从1.0 A/cm2增大至1.6 A/cm2时,阳极年腐蚀率从1.22 cm/a降低至0.137 cm/a;进一步提高电流密度至4.0 A/cm2时,阳极年腐蚀率增大到4.96 cm/a。

NiFe_2O_4基金属陶瓷惰性阳极的腐蚀研究进展

综述了近年来国内外铝电解用NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极在阳极组元的溶解与分布、腐蚀率的预测与测定以及氧化物和金属相对阳极腐蚀的影响三个方面所做的研究工作。

电解工艺对NiFe_2O_4基金属陶瓷阳极耐腐蚀性能的影响

研究了5%Ni NiFe2O4金属陶瓷惰性阳极在冰晶石 氧化铝熔体中的腐蚀行为及电解参数对腐蚀率的影响。研究结果表明:当Al2O3质量分数大于5%或接近饱和时,电极腐蚀率较低;当Al2O3质量分数小于2%时,电极腐蚀加快;当在冰晶石熔体中不加Al2O3时,会发生灾变腐蚀;当分子比为2.2～2.4,电解温度为960℃时,腐蚀率较低;溶解的铝和高电流密度对惰性阳极的正常工作不利,电流密度适当时有利于降低阳极的腐蚀率;导致惰性阳极腐蚀的主要原因有铝热还原,碳化铝的溶解及电沉积、陶瓷基体的氟化反应。

ZnAl_2O_4∶Cr^(3+)晶体~4 A_2基态ZFS及其三角晶格畸变研究

用对角化哈密顿矩阵的方法，借助Ｎｅｗ ｍａｎ 晶场叠加模型，研究了ＺｎＡｌ２Ｏ４∶Ｃｒ３ ＋ 晶体的基态零场分裂（ＺＦＳ） 及其电子光谱，理论结果与实验一致．定量研究表明，掺杂晶体ＺｎＡｌ２Ｏ４∶Ｃｒ３ ＋ 中，络离子（ＣｒＯ６）９ － 局域结构应有压缩的三角畸变（Δθ＝ ３ ．０６°） ．同时指出，自旋二重态对４ Ａ２ 基态ＺＦＳ参量ｂ０２ 的贡献不可忽略，而对ｇ 因子的贡献甚微．

NiFe_2O_4基金属陶瓷的电导率

制备了铝电解用NiFe2O4 基金属陶瓷惰性阳极, 研究了环境温度及材料成分对电导率的影响。实验结果表明: NiFe2O4 基金属陶瓷的电导率主要受温度、陶瓷基体电导率、金属成分及金属相在陶瓷相中分散度的影响; 当温度从573 K升至1 233 K时, NiFe2O4 陶瓷的电导率由0.099 S/cm提高到2.105 S/cm; 与NiFe2O4 陶瓷相比, 金属陶瓷的电导率有极大的提高, 但二者随温度的变化趋势是一致的; 1 233 K时, 金属含量为5%Ni, 5%Cu和4.25%Cu+0.75%Ni的NiFe2O4 基金属陶瓷的电导率分别为20.576 S/cm, 14.970 S/cm和18.797 S/cm,用作铝电解惰性阳极已能满足要求, 但与当前铝电解碳素阳极材料相比还存在很大距离。

铝电解用NiFe_2O_4-10NiO基陶瓷铁元素优先腐蚀研究

在高温熔盐电解质78.07%Na3AlF6-9.5%AlF3-5.0%CaF2-7.43%Al2O3中对NiFe2O4-10NiO基陶瓷进行了电解腐蚀性能研究,结果发现烧结后的陶瓷NiFe2O4相中的Fe/Ni比为2.211～2.89,且NiO相的Fe/Ni比为0.136～0.34,而电解腐蚀后NiFe2O4相中的Fe/Ni比为2.07～2.335,且NiO相中Fe/Ni比为0.120～0.195,说明在电解腐蚀过程中Fe元素发生了优先腐蚀。铁元素在电解过程中发生优先腐蚀的原因可能是化学腐蚀和电化学腐蚀共同作用的结果。

铝电解NiFe_2O_4基金属陶瓷惰性阳极性能研究进展

N iFe2O4基金属陶瓷是最具应用前景的铝电解惰性阳极材料,国内外对其性能与制备技术进行了大量研究。评述了N iFe2O4基金属陶瓷惰性阳极烧结性能、高温导电性能、耐腐蚀性能、高温抗氧化及抗热震性能的最新研究进展及存在的主要问题,探讨了惰性阳极材料的未来研究重点及发展趋势。

Si基AAO模板法制备尖晶石型ZnAl_2O_4纳米结构

以Si基AAO为模板,以Zn和C粉作蒸发源,通过化学气相沉积法,在不同的温度下反应得到了不同的ZnAl2O4纳米结构。对样品的形貌和成分结构进行了分析。扫描电镜结果显示,在800℃获得的ZnAl2O4样品表面仍保留着AAO模板的孔洞结构。而XRD结果表明,在700,800,900℃下获得的样品都出现了ZnAl2 O4衍射峰,说明ZnAl2 O4已经成功制备。结合SEM图和XRD图可以看出,800℃是制备尖晶石型光催化ZnAl2O4纳米结构的最合适温度。

Li2O-B2O3-SiO2掺杂低温烧结ZnAl2O4陶瓷的微波介电性能(英文)

采用固相反应法合成Li2O-B2O3-SiO2掺杂的ZnAl2O4陶瓷。研究了Li2O-B2O3-SiO2(LBS)玻璃对ZnAl2O4陶瓷微波介电性能的影响。采用X线衍射仪和扫描电镜研究其相结构与微观形貌,采用闭腔法测量其微波介电性能。结果表明:添加6wt%LBS玻璃可以使ZnAl2O4陶瓷的烧结温度由1 650℃降至1 250℃,且无第二相产生。当LBS的添加量为6wt%时,ZnAl2O4陶瓷在1 250℃烧结3h获得最佳微波介电性能:εr=7.6,Q×f=24 000GHz,τf=-58×10-6/℃。

铝电解用NiFe_2O_4基金属陶瓷惰性阳极电解腐蚀研究

采用传统粉末冶金技术制备了铝电解用5Cu/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷惰性阳极,并对其在20和40℃过热度下Na3AlF6-AlF3-Al2O3电解质中的电解腐蚀进行了研究。研究结果表明,过热度的升高对电解后阳极的外观形貌无明显的影响。不同过热度下阳极边部均存在腐蚀现象,但阳极内部相对保持完好。低温电解槽电压比传统电解温度槽电压波动大。过热度升高槽电压波动幅度降低。20和40℃过热度下,Fe、Ni和Cu腐蚀组元在电解质中的平衡浓度分别为140×10-6、35×10-6、44×10-6和142×10-6、36×10-6、34×10-6。过热度的升高对阳极腐蚀组元在电解质中的平衡浓度无明显影响。电解温度的降低减小了阳极腐蚀组元在电解质中的平衡浓度。

NiFe_2O_4基金属陶瓷惰性阳极腐蚀组元在电解质中的传质研究

通过计算铝电解用NiFe2O4基金属陶瓷惰性阳极腐蚀组元Fe、Ni和Cu在铝电解质中的传质系数,讨论了不同过热度下不同阳极腐蚀组元在电解质中的传质行为。结果表明,过热度对不同腐蚀组元的影响不明显,Cu的抗腐蚀性能最好,Ni次之,而Fe最差。

NiFe_2O_4基金属陶瓷材料的制备及显微分析

采用粉末冶金技术,冷压烧结制得N iFe2O4基金属陶瓷板状惰性阳极,并对其进行显微组织、物相等的分析,有利于改进金属陶瓷材料的配方及制备、烧结等工艺,以提高金属陶瓷材料的抗腐蚀、导电等性能。

NiFe_2O_4基金属陶瓷的研制

采用传统粉末冶金技术冷压烧结法制备了Cu-NiFe2O4金属陶瓷板状惰性阳极。采用DTA-TG分析和XRD等方法研究了惰性阳极制备工艺、物相组成。采用电镜等方法研究了镍铁尖晶石材料结构及性能的关系。并测定了该材料的电导率,结果证明,Cu-NiFe2O4金属陶瓷呈现出半导体导电性质,在960℃时,电导率超过了40Ω-1·cm-1。

新型Al_2O_3基陶瓷刀具材料加工淬硬40Cr的切削行为

采用自主研制的两种新型Al_2O_3基微米复合陶瓷刀具AC2N和纳微米陶瓷刀具AC2Nn2切削淬硬40Cr合金钢,以LT55为对比刀具,选用不同的切削速度和不同进给量进行干式连续切削,研究了两种新型Al_2O_3基复合陶瓷刀具的切削行为。结果表明:在加工淬硬40Cr的试验中,新型Al_2O_3基陶瓷刀具的切削性能和抗磨损性能优于LT55;微米陶瓷刀具AC2N适合在小进给量条件下加工淬硬40Cr,纳微米陶瓷刀具AC2Nn2适合在高速、大进给量条件下加工淬硬40Cr。在v=260m/min、f=0.12mm/r、a_p=0.1mm的试验条件下,AC2N陶瓷刀具的磨损形貌以磨粒磨损和扩散磨损为主,AC2Nn2陶瓷刀具的磨损形貌以磨粒磨损和氧化磨损为主。

高比表面空心球状ZnO/ZnAl_2O_4复合光催化剂制备及活性

以葡萄糖为模板,聚乙二醇(PEG-4000)为分散剂通过一步水热法所得前驱体,经500℃焙烧4 h得到ZnO/ZnAl2O4产物。并用XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA和UV-Vis DRS等技术对样品进行表征。结果表明产物为空心球状ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂,比表面积高达158.3 m2.g-1。在模拟太阳光照射下,以甲基橙溶液的光催化降解考察样品的光催化活性,研究了焙烧温度、pH值和PEG加入量对样品光催化活性的影响。结果表明,当pH=9,PEG加入量为10%(以反应理论得到的前驱体ZnO/ZnAl2O4的质量来衡量)时,光催化活性最佳,光照60 min后,0.5 g.L-1光催化剂用量对甲基橙的脱色率达98.7%,与TiO2 Degussa P-25进行比较,相同条件下对甲基橙的脱色率提高了7.7%。