陶瓷学报
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景德镇陶瓷大学主办
2017年05期
陶瓷学报
本期目录共 44 篇文章
微波法制备LRH纳米片及荧光性能研究
管清梅, 马菲, 白翠冰, 师瑞娟, 张琳, 乔瑞
本文通过微波加热的方式快速制备了稀土Eu3+掺杂氢氧化物层状材料Y2-XEux（OH）5NO3·n H2O（LRH）,X-射线衍射分析表明,该材料层间距约d=0.9 nm,具有三价稀土铕离子的特征荧光,微波条件下通过层间阴离子交换反应,制备了苯甲酸根以及十二烷基硫酸根离子插层的复合材料,插层后的层间距均增大。层间有机阴离子"天线效应"的作用,使得层状材料荧光性能显著增强。在甲酰胺溶剂中采用超声辅助剥离的方式制备了LRH纳米片材料,TEM测试表明纳米片二维尺寸在500-1000 nm范围。
原位反应法制备TiC/Ni基复合材料及其压缩性能研究
鲁益麟, 翟洪祥, 胡文强, 黄振莺
为了制备出性能优异的TiCx-Ni基复合材料,利用Ti3AlC2在Ar、1250℃下会发生分解反应生成超细TiCx增强颗粒,同时Al原子会在高温下与Ni反应生成Ni3Al的原理,通过后挤压热压烧结工艺来制备TiCx/Ni基复合材料。通过XRD、SEM、EDS以及压缩压缩实验发现,TiCx/Ni基复合材料的性能与烧结温度和陶瓷相体积比有着较大的关系。其中随着温度的提高,复合材料的增强相大小以及TiCx的x值会随之增大;随着陶瓷相含量的增加,复合材料微观结构中界面缺陷也相应的增加。结果表明,在Ti3AlC2预制体体积含量为40%,烧结温度为1400 oC条件下制备TiCx/Ni基复合材料,其抗压性能和微观结构最为优异。TiCx的x值为0.65、增强颗粒大小在亚微米级甚至纳米级,抗压强度为1.8 GPa,压缩变形率12%。
等离子喷涂用Sm2Zr2O7团聚粉体的制备及特性研究
董涛, 刘玲, 马壮, 朱时珍, 田伟智, 柳彦博
为研究稀土锆酸盐团聚粉体对等离子喷涂适应性的问题,以共沉淀-煅烧法合成的Sm2Zr2O7粉体为原料,采用制浆-喷雾干燥法在不同工艺参数条件下对原始粉体进行造粒。对造粒团聚体的尺寸、形貌及特性进行了表征,研究了浆料性质以及造粒参数对所制备团聚粉体的影响,确定了具有良好特性的Sm2Zr2O7团聚粉体的优化喷雾干燥工艺,并通过大气等离子喷涂制备了Sm2Zr2O7涂层。结果表明,增加浆料固含量、增大喷头转速和进料速度均可改善颗粒的球形度,进料速度对球形度影响显著,而通过调控喷头转速能够较好地控制颗粒尺寸。等离子喷涂用Sm2Zr2O7团聚粉体的优化制备工艺参数为固含量50wt.%、粘结剂含量0.5wt.%、喷头转速35 hz、进料速度40 rpm。大气等离子喷涂所制备涂层结构致密,孔隙率为9.3%,与金属基底结合紧密。
温度及组成对镁橄榄石合成过程的影响
陈少一, 刘浩, 王周福, 姜鹏程, 王玺堂, 马妍
以氢氧化镁和二氧化硅为主要原料,采用固相反应法合成了镁橄榄石,借助XRD、SEM、EDS等分析手段研究了热处理温度、组成变化对样品的物相组成、显微结构、基本物理性能等性质的影响。研究结果表明:镁橄榄石自1500℃开始大量形成,热处理温度升高有利于镁橄榄石的形成及长大;组成中富镁可以促进镁橄榄石、抑制顽火辉石生成,氧化镁迁移扩散在其颗粒表面析出镁橄榄石,并在其周围生长长大,晶粒圆润紧密生长;富硅时,先生成顽火辉石,然后在顽火辉石周围逐渐转化为镁橄榄石,形成的晶粒棱角分明,晶粒之间由富硅相组成。
高纯硅粉固相阶段氮化特征的研究
乔瑞庆, 白星亮, 王超, 肖丽
高纯硅粉氮化和普通硅粉氮化过程具有明显差别,在相同氮化时间,高纯硅粉氮化率明显低于普通硅粉;高纯硅粉氮化具有明显阶段性特征,可分为反应形核期、快速氮化期,速率减缓期和缓慢氮化期,而普通硅粉氮化的阶段性并不明显;高纯硅粉氮化前期产物以α-Si3N4相为主,在氮化后期,前期生成的氮化硅阻隔了氮气和硅粉直接接触,氮化明显变慢,产物主要为β-Si3N4,晶粒生长主要发生在基面上,而柱面生长缓慢,晶粒呈长径比较大的细长棒状。普通硅粉氮化时氮化硅晶粒生长不仅发生在基面,同时也发生在柱面上,前期生成的氮化硅并不能阻隔氮气和硅粉直接接触,其产物始终以α-Si3N4相为主,氮化硅颗粒的形状从短柱状至长柱状都有分布,柱面和基面同时生长是氮化较快的主要原因。
硝酸钴催化热解沥青制备碳纳米管
宋健波, 张海军, 王军凯, 张少伟
以硝酸钴为催化剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,采用催化热解沥青的方法制备了碳纳米管(CNTs)。研究了热处理温度和催化剂含量对沥青热解后的残碳率、石墨化度及CNTs的生长情况的影响。采用X射线衍射(XRD)及场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所合成CNTs的相组成、显微结构和生长情况进行了表征。结果表明:(1)催化剂的加入有利于固定沥青热解产生的含碳气体,沥青裂解后的最高残碳率可达69%;相比之下,无催化剂时,试样的残碳率仅为50%左右;(2)催化剂的加入可以降低沥青的石墨化温度,其石墨化度随热处理温度的升高而增大;(3)催化剂的加入还可以促进CNTs的原位生成,实验条件下其最佳用量为0.25wt.%。
APS制备SiC/Al2O3复合陶瓷涂层组织结构及抗烧蚀性能的研究
张贺, 柳彦博, 马壮, 栾兴涛
针对APS制备SiC涂层沉积率低、孔隙率高、在烧蚀考核的过程中出现基体C/C材料被氧化烧蚀的问题,本文设计制备了SiC/Al2O3复合陶瓷团聚粉末,采用APS在C/C表面制备了相应的SiC/Al2O3复合陶瓷涂层,并选用氧乙炔在1500℃对涂层进行了抗氧化烧蚀性能考核。利用XRD、SEM等检测分析手段对团聚粉末以及涂层的成分及组织进行检测。结果表明,通过在SiC粉末中添加Al2O3粉末（SiC:Al2O3为3:2）,提高了团聚粉末的沉积率以及涂层的致密度,其原因是等离子喷涂过程中Al2O3液相对SiC具有良好的包袱保护效果,避免了SiC的分解问题。烧蚀实验表明涂层可以在1500℃烧蚀5 min后,涂层完整,证明氧化物的添加可以封堵孔洞并且抑制氧气的扩散,从而提高涂层抗烧蚀性能。
水热合成Ni掺杂LiMnPO/C及其电化学性能研究
张俊, 罗绍华, 翟玉春, 汪应玲, 黄红波, 刘彩玲, 李贤, 郝爱民
以PEG-400为溶剂和碳源,水热法合成Ni掺杂LiMn1-xNixPO4/C正极材料。采用XRD、SEM、BET、充放电和循环伏安测试等材料和电化学性能表征和测试手段,研究了不同Ni掺杂量对LiMnPO4/C晶体结构、微观形貌及电化学性能的影响规律。结果表明,Ni掺杂后样品没有改变纯相LiMnPO4的物相结构,掺杂能减少晶粒尺寸,一次粒径50-100nm,呈类球形分散均匀。Ni掺杂量0,0.04,0.08,0.12mol.%,0.05C倍率对应首次放电比容量123.7mAh/g,138.6mAh/g,145.1mAh/g和129.1mAh/g;循环20周,比容量为111.3mAh/g,128.3mAh/g,138.9mAh/g和121.8mAh/g;容量保持率为89.98%,92.57%,95.72%和94.35%。LiMn0.92Ni0.08PO4/C正极材料具备较好的循环性能和倍率性能,在0.05C,0.1C,0.5C和1C倍率下对应的首次放电比容量为145.1mAh/g,143.8mAh/g,140.2mAh/g和136.9mAh/g。掺杂后样品的循环可逆性得到改善,抑制了材料嵌脱锂过程中的极化现象。
白腐真菌-纳米TiO2联合处理染料的研究
邹玉春, 陈智琴, 周涛, 李文魁, 罗珊珊
纳米TiO2具有良好的光催化降解染料废水的活性,其降解效率高,无二次污染,因而有广阔的应用前景。但是处理染料后的纳米TiO2难以回收,这给光催化剂的重复利用带来困难,粉末光催化剂的固定化是亟待解决的问题。本文通过白腐真菌小球与纳米TiO2粉体形成联合体,研究了其对不同染料的处理效果。通过分析吸附过程中白腐真菌-纳米TiO2联合体的表面电荷状态,包括p H值、zeta电位等,结合联合体的红外光谱特征,分析了真菌表面状态对联合体稳定性的影响。结果表明,真菌-二氧化钛联合体对染料具有较好的吸附和降解作用。