氮化硅陶瓷高温蠕变行为及Y2O3和CeO2的影响

通过对材料高温下三点弯曲试样中心挠度与时间关系的分析，给出了通过挠度来表征材料高温蠕变性能的方法和表达式，并实际分析了3种不同添加剂氮化硅材料的高温蠕变性能。指出以Y2O3，CeO2为添加剂的氮化硅陶瓷经过热处理后比以MgO为添加剂的氮化硅陶瓷具有更好的抗高温蠕变性能。这主要是由于前者热处理后在晶界析出二次小晶粒，使晶界玻璃相大为减少，有效地抑制了高温下晶界的滑移。此外，Y，Ce与Si，N，O形成的玻璃相高温粘度高，也对材料抗高温变形有利。材料高温下往往是因为变形超过允许极限而失效。此时，通过挠度-时间关系可以很好地反映这一变化过程，并可初步判断材料使用的上限温度。     

RE2O3-Al2O3-SiO2玻璃连接氮化硅合成复相陶瓷的研究

采用Ｙ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－Ｘ稀土玻璃进行氮化硅复相陶瓷的连接。用四点弯曲方法测定不同连接工艺下的连接强度。并对连接界面进行ＳＥＭ、ＥＰＭＡ和ＸＲＤ分析。液相钎料玻璃在界面上与氮化硅反应，形成氮化硅／Ｓｉ２Ｎ２Ｏ／Ｙ（Ｌａ）－Ｓｉａｌｏｎ玻璃／Ｙ（Ｌａ）－Ｓｉａｌｏ玻璃的梯度层界面。接头强度随着保温时间、妆温度的增加，先增后。 在ＹＡＳ钎料中添加氧化镧，可以提高接头的高温强度。ＬａＹＯ３的     

La2O3—Y2O3自增韧氮化硅的相转变与晶体生长

研究了高Ｌａ２Ｏ３Ｙ２Ｏ３含量自增韧Ｓｉ３Ｎ４在热压预烧结及高温气压处理过程中的相转变和晶体生长。采用热压烧结方法制备了几种具有较高相对密度，不同α相含量的Ｓｉ３Ｎ４预烧体，并在１９００℃、０９ＭＰａＮ２压力中进行气压处理。结果表明，预烧体中α相量越高，预烧体及高温处理后烧结体的显微结构就越细，预烧体的晶粒尺寸分布就越窄；经高温气压处理后，提高了材料的组织均匀性，相转变完全的预烧体均匀性提高最为显著     

第四组元对Y2O3—Al2O3—SiO2钎料连接氮化硅陶瓷的影响

在Y2O3－Al2O3-SiO2（YAS）钎料中添加TiO2（YT）和Si3N4(YN),并进行氮化硅陶瓷的连接,用四点弯曲方法测定不同连接工艺下的连接强度,并对连接界面进行SEM,EPMA和XRD分析,接头强度随着保温时间、连接温度的增加,而逐渐增加,在达到峰值后,连接强度逐渐降低。在YSA中添加TiO2,可以形成Si3N4/Y-Sialon玻璃＋TiN/Tin/Y-Sialo玻璃的榜样经度层界面;而在YAS钎料中添加Si3N4,可以降低接头界面的热应力,改善接头强度,微观分析表明：接头强度的变化主要与界而面反应有关。     

Y2O3,CeO2掺杂的Mg-PSZ陶瓷材料研究

采用传统的陶瓷工艺制备少量掺杂Ｙ２Ｏ３,ＣｅＯ２的Ｍｇ－ＰＳＺ陶瓷,材料在较低的温度下烧结致密并实现了微晶化,探讨了Ｙ２Ｏ３,ＣｅＯ２的复合稳定作用和１１００℃热处理过程对材料相组成、显微结构和力学性能的影响。经１１００℃适当时间热处理,Ｙ２Ｏ３,ＣｅＯ２的复合稳定作用有效报制亚共析分解反应发生,优化调整ｃ－ＺｒＯ２晶粒中的ｔ－ＺｒＯ２析出体成核长大过程。断裂特征为穿晶、沿晶兼有,相变增韧和微裂纹     

第四组元对Y_2O_3-Al_2O_3-SiO_2钎料连接氮化硅陶瓷的影响

在Y2 O3 Al2 O3 SiO2 (YAS)钎料中添加TiO2 (YT)和Si3N4(YN) ,并进行氮化硅陶瓷的连接。用四点弯曲方法测定不同连接工艺下的连接强度 ,并对连接界面进行SEM ,EPMA和XRD分析。接头强度随着保温时间、连接温度的增加 ,而逐渐增加。在达到峰值后 ,连接强度逐渐降低。在YAS中添加TiO2 ,可以形成Si3N4/Y Sialon玻璃 TiN/TiN/Y Sialo玻璃的梯度层界面 ;而在YAS钎料中添加Si3N4,可以降低接头界面的热应力 ,改善接头强度。微观分析表明 :接头强度的变化主要与界面反应有关。     

稀土混合物CeO2-La2O3上的SO2催化还原研究

在La2O3中加入变价稀土氧化物CeO2，组成一种稀土氧化物的混合物。通过浸渍方法，分别将CeO2,La2O3以及它们的混合物，负载于γ-Al2O3载体上，并把它们作为CO还原SO2的催化剂。实验研究了这些催化剂的活化过程以及温度和反应物浓度配比对活化过程的影响，用XRD对活化前后催化是行了表征，分析了相结构的变化。结果表明：CeO2和La2O3两种稀土氧化物的混合物，在CO还原SO2的催化反应中，活化温度比单组分的CeO2或La2O3氧化物下降了50～100℃，而且具有更高的活性。产生这种结果的原因，可能是La2O3进入CeO2的晶格中形成的固相复合物CeO2-La2O3，提高了CeO2-La2O3／γ-Al2O3催化剂的储氧能力，为CeO2的redox反应提供了有利条件；同时，redox反应产生的单质硫，促使La2O3能在较低温度下转化为活性相La2O3S，可以说是redox反应和COS中间物反应机理共同作用所致。     

透明纳米CeO2的合成与表征

采用胶溶法合成了表面修饰十二烷基苯磺酸钠（DBS）的CeO2纳米粒子有机溶胶，探讨了制轩CeO2纳米有机溶胶的最佳实验条件TEM分析表明，CeO2（DBS）纳米粒子呈球形，约3nm，粒径分布均匀，无团聚现象。ED分析表明，CeO2（DBS）纳米粒子为多晶结构。     

CeO2陶瓷的介电频响研究

研究了CeO_2陶瓷室温下低频和射频的介电谱,并给出了介电常数和介质损耗及其与温度的关系。测量结果表明,此种陶瓷存在弛豫极化,其偶极子的弛豫时间约为5×10~(-9)S。在330℃以下,CeO_2陶瓷的介电常数和介质损耗具有良好的温度特性。在室温下,CeO_2陶瓷在500kHz～50MHz频率范围内具有良好的介电特性。     

稀土对Si3N4陶瓷力学性能和显微组织的影响

研究了Y2 O3,La2 O3,Nd2 O3等稀土氧化物对Si3N4 陶瓷力学性能和显微组织的影响。添加稀土氧化物的Si3N4 陶瓷可以获得较好的力学性能。添加复合稀土氧化物 (Y2 O3 La2 O3)后 ,断裂韧性达 7 8MPa·m1 2 ,抗弯强度达 962MPa,其性能提高的主要原因是稀土氧化物改善了材料的显微组织 ,提高了 β Si3N4 晶粒的长径比。     

MgO对La2O3-TiO2系陶瓷性能的影响

研究了MgO的加入对La2O3-TiO2陶瓷的烧结和介电性能的影响, 并对影响机制作了初步探讨. 结果表明添加MgO的La2O3-TiO2陶瓷能在1200～1280 ℃之间烧结. 随着MgO量的增加, 材料的介电常数下降, 介电常数的温度系数增加. 在1～40 MHz频率下没有添加MgO和添加2.4%的试样的介电常数分别为41和36, 介电损耗都在10-4数量级上, 在10 kHz下介电常数的温度系数分别为-24×10-6/℃和82×10-6/℃, 是一种性能良好的介质材料.     

Sm2O3掺杂CeO2纳米粉体的烧结动力学

对Sm2O3掺杂CeO2纳米粉体的烧结性能进行了研究, 得出等速烧结过程中试样的线收缩率、密度、气孔率随烧结温度的变化规律, 它们随烧结温度的变化均呈"S"型曲线关系, 利用非线性回归了等速烧结过程动力学方程. 结果表明, Sm2O3掺杂CeO2纳米粉体的烧结过程分为3个阶段, 当烧结温度低于1000 ℃时, 线收缩率与密度变化较小, 处于烧结的初期; 在1000～1400 ℃时, 随着烧结温度的升高, 线收缩率与体积密度急剧增大, 材料开始烧结并致密化; 当烧结温度高于1400 ℃时, 线收缩率与体积密度趋于一恒定值, 材料已经致密化. 由归一化速率方程可知, 在T=1225 ℃时, 材料的烧结致密化速率最大.     

Y2O3薄膜处理对3Cr25Ni7N合金的抗高温氧化性能的影响

采用电沉积-热解法在3Cr25Ni7N合金表面制备了Y2O3薄膜,并研究了薄膜处理对合金在1000℃空气中的抗高温氧化性能的影响。氧化动力学曲线、SEM及XRD分析结果表明,Y2O3薄膜处理使合金表面氧化膜以尖晶石结构为主,氧化膜致密,有效地抑制了Cr2O3的挥发反应,且氧化膜与基体的附着性好,因此合金在高温下的抗氧化性能得到提高,这与氧化钇薄膜在较低温度下抗高温氧化性能提高的机制是不同的。在不同温度下,Y2O3薄膜处理均可以有效提高合金的抗高温氧化性能。     

La3+,Sr2+置换对Ca[(Mg1/3Nb2/3)0.6Ti0.4]O3陶瓷微波介电性能的影响

研究了La^3＋，Sr^2＋置换对Ca[（Mg1/3Nb2/3）0.6Ti0.4]O3陶瓷微观结构与微波介电性能的影响。研究结果表明：La^3＋，Sr^2＋置换改性Ca[（Mg1/3Nb2/3）0.6Ti0.4]O3系列陶瓷均形成了单一正交系的钙钛矿结构；随着置换量的增加，La^3＋改性Ca[（Mg1/3Nb2/3）0.6Ti0.4]O3陶瓷的介电常数、介电损耗下降，同时谐振频率温度系数向正的方向移动，而Sr^2＋改性陶瓷则表现出相反的规律，其主要原因在于La^3＋，Sr^2＋置换所引起Ca[（Mg1/3Nb2/3）0.6TiO4]O3陶瓷内部氧八面体结构变化上的差异。     

氮化硅陶瓷高温蠕变行为及Y_2O_3和CeO_2的影响

通过对材料高温下三点弯曲试样中心挠度与时间关系的分析,给出了通过挠度来表征材料高温蠕变性能的方法和表达式,并实际分析了3种不同添加剂氮化硅材料的高温蠕变性能。指出以Y2O3,CeO2为添加剂的氮化硅陶瓷经过热处理后比以MgO为添加剂的氮化硅陶瓷具有更好的抗高温蠕变性能。这主要是由于前者热处理后在晶界析出二次小晶粒,使晶界玻璃相大为减少,有效地抑制了高温下晶界的滑移。此外,Y,Ce与Si,N,O形成的玻璃相高温粘度高,也对材料抗高温变形有利。材料高温下往往是因为变形超过允许极限而失效。此时,通过挠度-时间关系可以很好地反映这一变化过程,并可初步判断材料使用的上限温度。     

Y2O3, La2O3, Sm2O3对氧化铝瓷烧结及力学性能的影响

研究了3种稀土氧化物对氧化铝陶瓷烧结性能和力学性能的影响.结果表明 含Y2O3,La2O3,Sm2O3的添加剂促进了氧化铝瓷的烧结,提高了氧化铝瓷的力学性能.Y2O3和Sm2O3掺量为0.50%,La2O3掺量为0.75%时氧化铝瓷在1600或1620 ℃保温2 h烧结,相对密度达98.9%以上,强度超过439 MPa,断裂韧性达5.15 MPa·m1/2以上.微观结构分析表明,Y2O3,La2O3,Sm2O3抑止氧化铝晶粒生长,细化晶粒,使晶粒尺寸较均匀形成致密化结构.     

La2O3对氧化铝透明陶瓷显微结构和透光性能的影响

采用传统无压烧结工艺在氢气氛下制备Al2O3透明陶瓷。实验结果表明：MgO和La2O3复合添加时，随着La2O3掺杂量的增加体积密度总体上保持上升的趋势。随着保温时间的延长，陶瓷的致密化程度增大，残余气孔逐步排出，晶粒进一步长大。采用La2O3和MgO复合添加比单独掺入MgO陶瓷样品透过率更高，掺杂效果更好。在烧结温度为1750℃，保温时问为1h条件下，在波艮为300～800nm测试范围内，陶瓷样品的全透过率大于82％，最大值为86％。