水系流延技术制备95氧化铝陶瓷基片的研究

本论文采用水系流延技术制备了95氧化铝陶瓷基片,主要对浆料中各种添加剂的作用作了系统研究.分散剂通过与无机粉料的吸附,提供双重稳定效应使浆料具有较好的分散性,实验中分散剂PAA(聚丙烯酸)最佳的用量为0.5wt;.粘结剂PVA(聚乙烯醇)最佳用量为4.5wt;.塑化剂PEG(聚乙二醇)的加入可以降低粘结剂的玻化温度,提高坯片柔韧性.塑化剂与粘结剂的用量比值(R)在1～1.2之间为宜.最终获得了具有一定强度、韧性、表面光滑的坯片,烧结出密度为3.785g/cm395氧化铝陶瓷基片.     

SDC/YSZ双层电解质薄膜的制备与特性

利用脉冲激光沉积技术(PLD)在MgO单晶片基底上制备Ce0.8Sm0.2O2-δ/ZrO2∶Y2O3 (SDC/YSZ)双层电解质薄膜.X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)的结果显示SDC/YSZ双层电解质薄膜沿(111)方向择优生长,随着退火温度的升高,薄膜变得均匀致密,结晶度得到改善,(111)衍射峰强度变大,择优生长取向明显;电化学测量表明,SDC/YSZ双层电解质薄膜的离子电导率比单层YSZ薄膜的离子电导率高.     

纳米BaTiO_3粉体的水系流延研究

以纳米BaTiO3粉体为原料,通过研究BaTiO3的颗粒特性、pH值、分散剂、粘结剂、塑化剂的用量等因素对浆料和流延生坯片性能的影响,成功制备了BaTiO3陶瓷基片。当pH值大于10时,可以有效抑制Ba2+的溶出;分散剂PAA的用量为1.0 wt%时,纳米BaTiO3在水体系中有最佳的分散效果;复合粘结剂的用量为5 wt%~8 wt%(D-1070∶PVA=7∶3),塑化剂与粘结剂质量比为4∶5时,可获得综合性能较好的生坯片。所得的流延生坯片相对密度达55%,BaTiO3颗粒在坯片中分散均匀。在1300℃烧结,可以得到平整、无缺陷、相对密度达98.5%的BaTiO3陶瓷基片。     

10%摩尔分数Gd2O3掺杂CeO2纳米粉体水系流延技术研究

本文研究了10;摩尔分数Gd2O3 掺杂CeO2(简称10GDC)纳米粉体的水系流延技术.重点在于探讨各种添加剂在流延浆料中的作用及其相关机理,最终得到最佳的10GDC纳米粉体流延浆料配方及其流延工艺参数.研究表明:通过使用聚丙烯酸(PAA)作为分散剂、聚乙烯醇(PVA)作为粘结剂、聚乙二醇作为塑性剂、控制浆料pH值为9.0～10.0可制备出具有高固相含量(55;体积分数)、稳定分散、具有适当粘度的浆料.该浆料流延、干燥后可以得到表面光滑、无裂纹、组分均匀、强度高、柔韧性好、生坯密度高(相对密度为51.5;)的流延坯片.     

低温超晶格YSZ/STO/YSZ电解质薄膜的制备及表征

采用脉冲激光沉积法(PLD),在Al2O3 (ALO)衬底上,将Y2O3∶ZrO2(YSZ)和SrTiO3 (STO)按照YSZ/STO/YSZ的顺序依次沉积,形成超晶格YSZ/STO/YSZ电解质薄膜,利用SEM、XRD和交流阻抗对其形貌、相结构和电学性能进行了表征.结果表明,衬底温度为700℃形成的超晶格YSZ/STO/YSZ电解质薄膜颗粒大且均匀,排列紧密且呈规律圆柱状;YSZ、STO均沿(111)方向择优生长;低温时电导率比单层YSZ电解质薄膜高出4个数量级,是较为理想的低温固体燃料电池电解质.     

分散剂对CSLST微波介质陶瓷水系流延浆料稳定性的影响

分别采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺为分散剂,以苯丙乳液为粘结剂,丙三醇为增塑剂,去离子水为分散介质,水系流延成型法制备添加B2O3-CuO-LiCO3(BCL)玻璃料为烧结助剂的(Ca0.9375Sr0.0625)03(Li0.5Sm0.5)07TiO3 (CSLST)微波介质陶瓷,研究了分散剂种类及含量对陶瓷粉体浆料分散稳定性以及流延膜片的影响.结果表明:当以PVP为分散剂,添加量为0.8;,调节浆料的pH=10时,浆料的分散稳定性最佳,经流延后可制备得到表面光滑,均匀无裂纹的延膜片.     

LaMgAl11O19加入对8YSZ 材料力学性能的影响

为改善 8YSZ 材料的力学性能,利用呈板片状结构的 LaMgAl11O19 来强韧化 8YSZ 陶瓷,在 1600 ℃下保温 3 h制备了LaMgAl11O19 -8YSZ 复相陶瓷,研究了 LaMgAl11O19 的添加量对 8YSZ 基复相陶瓷的致密度、显微形貌和力学性能的影响.结果表明,添加板片状 LaMgAl11O19可较明显地改善8YSZ陶瓷的力学性能.当 LaMgAl11O19 的添加量为 20 wt;时,8YSZ基复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别为297.4 MPa和4.0 MPa·m1/2.     

ZrO2陶瓷流延浆料的流变特性的研究

本文探索了纳米ZrO2粉的流延浆料的流变特性.以体积比为1:1的丙酮和无水乙醇为混合溶剂,粘结剂选用聚乙烯缩丁醛(PVB),分散剂选用甘油三酯(TG),邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为增塑剂配置了ZrO2陶瓷浆料.研究了浆料的固相体积以及各种有机添加剂的添加量对其流变性能的影响.结果表明:固相含量为60wt;,分散剂量为1wt;,粘结剂添加量为5wt;,增塑剂与粘结剂的质量比为1～1.3,浆料流变性能良好,浆料粘度达到了2200 mPa·s左右;制备出良好无缺陷ZrO2陶瓷基片.     

固体氧化物燃料电池密封材料的研究进展

本文对固体氧化物燃料电池(SOFC)密封材料的研究进展作了介绍,分别对硅酸盐体系、硼酸盐体系、磷酸盐体系以及云母玻璃密封材料的研究进展情况给予阐述,对每种密封材料的特点和存在的问题进行了详细的论述,并指出通过控制玻璃的析出行为制备微晶玻璃密封材料是今后SOFC密封材料的主要研究方向.     

CSLST微波介质陶瓷的流延浆料的制备工艺研究

以二甲苯,正丁醇混合溶液作为分散溶剂,自制的BM-2为粘结剂,聚乙二醇PEG为增塑剂对添加烧结助剂B2O3-CuO-LiCO3 (BCL)的(Ca0.9375Sr0.0625)0.2(Li0.5Sm0.5)0.8TiO3 (CSLST)微波介质陶瓷粉体进行流延浆料制备工艺研究.通过研究各种添加剂含量对含55;陶瓷基料粉体的浆料流变性能的影响,得出了合适的浆料添加剂配比为:混合溶液二甲苯与正丁醇的比例为1∶1(体积比),粘结剂BM-2为8wt;～11wt;,增塑剂PEG为2wt;～3wt;.该浆料具有典型剪切变稀行为的塑性流体特性,经流延可制备均匀无裂纹的流延膜片.膜片叠层后在875℃下烧结具有较佳的微波介电性能:介电常数εr=51.8,品质因数Q×f=1085 GHz,谐振频率温度系数τf=19.38×10-6/℃.     

SOFC多层复合阴极的制备及性能

为了提高固体氧化物燃料电池阴极的电化学性能和热循环性能,避免La0.7Sr0.3MnO3-σ(LSM)在制备及工作温度下与氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)电解质发生反应,增大电化学反应电阻,降低SOFC的性能,采用喷涂法在YSZ电解质片的表面制备了LSM-YSZ的多层复合阴极。从电解质表面开始,各层LSM所占比例依次为40%、70%和100%(质量分数)。结果表明:复合阴极材料的热膨胀系数随着LSM含量的增加而增大,仍与YSZ电解质的热膨胀系数比较接近。阴极极化曲线的测量结果表明,多层复合阴极LSM-YSZ与单层LSM阴极比较,具有更好的电化学性能和更加稳定的热循环性能。     

Ho~(3+)/Yb~(3+)∶8YSZ纳米粉体制备及发光性能研究

通过化学共沉淀法制备Ho~(3+)/Yb~(3+)共掺杂的氧化钇稳定的氧化锆(8YSZ)纳米粉体。研究了煅烧温度对Ho~(3+)/Yb~(3+)共掺杂8YSZ纳米粉体荧光光谱和上转换发光性能的影响。结果表明:在448 nm波长激发光激发下,Ho~(3+)/Yb~(3+)∶8YSZ纳米粉体有一个549 nm的绿光发射峰,随着煅烧温度的升高,Ho~(3+)/Yb~(3+)∶8YSZ纳米粉体的荧光强度先升高后降低。980 nm波长激光激发下,Ho~(3+)/Yb~(3+)∶8YSZ纳米粉体在450~750 nm范围内有一个中心波长在539 nm的绿光发射峰和一个中心波长在650 nm的红光发射峰,随着煅烧温度的升高,纳米粉体的颗粒尺寸增大的同时,其上转换发光强度也逐渐增大。     

水基流延制备Li1.075Nb0.625Ti0.45O3微波介质陶瓷基片

以聚乙烯醇水溶液为粘结剂,乙二醇为增塑剂,聚羧酸铵盐为分散剂,通过水基流延工艺制备了Li1.075Nb0.625Ti0.45O3(LNT)微波介质陶瓷基片.对Li1.075Nb0.625 Ti0.45O3微波介质陶瓷水基流延浆料流变特性的研究表明,当分散剂用量为0.6 wt;.粘结剂用量为5 wt;,增塑剂用量为10 wt;时,流延浆料分散稳定性良好,呈现典型的剪切变稀型流体特性,满足流延成型工艺的要求.采用该配方制备的Li1.075Nb0.625Ti0.45O3水基流延基片力学性能良好,基片的微观结构均匀.     

非水基流延法制备Y3Fe4.85O12铁氧体基片

采用非水基流延成型工艺制备Y3Fe4.85O12铁氧体基片,分析了分散剂种类及用量、固相含量等因素对浆料流变性能的影响,并研究制定流延膜片的排胶制度及烧结工艺。研究结果表明:分散剂OP-85的分散效果明显优于磷酸三乙酯,其最佳的分散剂添加量为0.65wt%。固相含量为25vol%和30vol%的浆料具有典型剪切变稀行为的Herschel/Bulkley流体特征,适合于流延成型。TG-DSC数据分析说明:在温度为400℃的条件下,流延膜片内的有机成分已经完全分解。当烧结温度为1490℃时,烧结膜片的体积密度达到5.09 g/cm3,接近于98%的理论密度。X射线衍射分析烧结膜片晶相纯正,扫描电镜照片显示烧结膜片的微观结构均匀。