简介:采用溶胶-凝胶工艺首先制备La0.85Ag0.15MnO3和(Ba0.7Sr0.3)3Ni2Fe24O41的前驱体,经煅烧制得由钙钛矿结构的La0.85Ag0.15MnO3稀土锰氧化物和Z型六角铁氧体(Ba0.7Sr0.3)3Ni2Fe24O41组成的复合材料,利用X射线衍射仪和扫描电镜分别分析其微结构和形貌;使用矢量网络分析仪系统测量该复合材料的微波电磁参数和吸波性能,并对影响其微波吸收性能的主要因素及作用机理进行研究与分析。结果表明:1250℃的煅烧温度下,La0.85Ag0.15MnO3含量(质量分数)为40%的复合材料的微波吸收峰值达-30dB,在2~18GHz频段小于-10dB的吸收频宽为3.9GHz,微波吸收性能明显优于La0.85Ag0.15MnO3单相材料和Z型六角铁氧体(Ba0.7Sr0.3)3Ni2Fe24O41单相材料;复合材料中存在介电损耗和磁损耗共存与协同作用,以及界面效应和磁电耦合作用,有利于介电常数调控和阻抗匹配优化,从而提高微波吸收性能。
简介:采用超高重力场燃烧合成工艺,并从500g到2500g每间隔500g依次增大超重力场加速度,制备系列TiC-TiB2凝固陶瓷。经XRD、FESEM和EDS分析,发现陶瓷显微组织均由片晶的TiB2基体相、不规则的TiC第二相及少量的Al2O3夹杂与Cr基金属相组成。增大超重力场加速度,反应熔体内部各组份之间的对流(Stokes)加强,可加快Al2O3液滴的上浮与分离,促进TiC-TiB2-Me液相成分均匀化,使陶瓷显微组织得以细化,且当超重力场加速度超过2000g时,出现TiB2片晶厚度小于1μm的超细晶组织,同时随陶瓷基体上Al2O3夹杂量降低、TiB2片晶异常长大弱化,陶瓷组织均匀性提高。经FESEM断口形貌与裂纹扩展观察,发现TiB2基体相的裂纹桥接与拔出,并耦合晶间Cr基延性相增韧构成陶瓷的复合增韧机制,且随超重力场加速度增大,陶瓷的致密性与组织均质性得以提升,不仅促进TiB2基体相裂纹桥接与拔出,而且可增大Cr基延性对陶瓷增韧的贡献,使得陶瓷弯曲强度与断裂韧性分别同时达到最大值(975±16)MPa和(16.8±1.2)MPa·m^1/2。
简介:Ba0.85Ca0.15Ti0.9Zr0.1O3(BCTZ)lead-freepiezoelectricceramicsco-dopedwithCeO2(x=0.1wt.%,0.2wt.%,0.3wt.%,0.4wt.%,0.5wt.%)andLi2CO3(0.6wt.%)werepreparedbyconventionalsolid-statereactionmethod.InfluenceofCeO2dopingamountonthepiezoelectricproperties,dielectricproperties,phasecompositionandmicrostructureofpreparedBCTZlead-freepiezoelectricceramicsdopedwithLi2CO3wereinvestigatedbyX-raydiffraction(XRD)andscanningelectronmicroscopy(SEM)andotheranalyticalmethods.TheresultsshowedthatthesinteredtemperatureofBCTZlead-freepiezoelectricceramicsdopedwithCeO2decreasedgreatlywhenLi2CO3dopingamountwas0.6wt.%;apureperovskitestructureofBCTZlead-freepiezoelectricceramicsco-dopedwithLi2CO3andCeO2andsinteredat1050°Ccouldalsobeobtained.Thepiezoelectricconstant(d33),therelativepermittivity(εr)andtheplanarelectromechanicalcouplingfactor(kp)ofBCTZceramicsdopedwithLi2CO3increasedfirstlyandthendecreased,thedielectricloss(tanδ)decreasedfirstlyandthenincreasedanddecreasedatlastwhenCeO2dopingamountincreased.TheinfluenceofCeO2dopingonthepropertiesofBCTZlead-freepiezoelectricceramicsdopedwithLi2CO3werecausedby'softeffect'and'hardeffect'piezoelectricadditiveandcausinglatticedistortion.WhenCeO2dopingamount(x)was0.2wt.%,theBCTZceramicsdopedwithLi2CO3(0.6wt.%)andsinteredat1050°Cpossessedthebestpiezoelectricpropertyanddielectricpropertywithd33of436pC/N,kpof48.3%,εrof3650,tanδof1.5%.
简介:以钼粉及氧化锆粉为原料,采用不同的烧结工艺参数,在常压氩气气氛下烧结制备50%Mo-ZrO2金属陶瓷。采用四电极法测量该金属陶瓷的高温电导率,在1580℃下进行钢液和碱性熔渣侵蚀实验。结果表明:在烧结温度为1600~1650℃,保温时间为2~4h的条件下,随保温时间延长或烧结温度升高,烧结体更加致密,孔隙率下降;因而金属陶瓷的电导率提高,耐钢液和熔渣侵蚀性增强;在1600℃、保温4h条件下烧结的试样密度最大(6.49g/cm^3),高温电导率最高(1600℃下的电导率为101S/cm),耐钢液和熔渣侵蚀能力最强。钢液对金属陶瓷的侵蚀主要为Fe和Mo的相互溶蚀,熔渣对金属陶瓷的侵蚀主要作用于ZrO2陶瓷相,熔渣中的Al2O3取代金属陶瓷中的ZrO2。熔渣侵蚀过程中,CaO与金属陶瓷中的ZrO2发生反应生成高熔点CaZrO3相,阻止熔渣对金属陶瓷的进一步侵蚀。
简介:采用杂凝聚的方式制备CNTs(CNTs为碳纳米管Carbonnanotubes)分散均匀的3Y-ZrO2/CNTs混合粉体,热压后得到3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷块体材料。与普通球磨混料法制备的陶瓷样品进行对比,研究CNTs含量以及CNTs的分散性对3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷的组织、密度、断裂韧性以及电学性能的影响,并分析CNTs对陶瓷的增韧机理。结果表明,采用杂凝聚处理有助于CNTs在3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷中的均匀分散,CNTs含量(质量分数,下同)为1.00%的3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷的断裂韧性达到(18.13±0.50)MPa·m1/2,较球磨混料法制备的样品提高35.10%。陶瓷基体中均匀分散的CNTs不仅通过促进马氏体相变起到增韧作用,而且CNTs的桥联和拔出机制也直接起到增韧的作用。CNTs在陶瓷基体中均匀分散能大幅降低复合陶瓷的导通阈值。经杂凝聚预处理的CNTs含量为4.00%时,3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷的电导率达到4.467S/m,比不含CNTs的3Y-ZrO2陶瓷高13个数量级;当CNTs含量为1.00%时,复合材料的相对介电常数达到6340,比未经杂凝处理的样品高2个数量级。
简介:Semi-solidAl2Y/AZ91magnesiummatrixcompositesslurrywaspreparedbyultrasonicvibration,effectofultrasonicvibrationtemperatureandtimeonmicrostructureofsemi-solidslurrywasinvestigated.Theresultsshowedthatwiththeultrasonicvibrationtemperaturedecreasingthesolidvolumefractionofsemi-solidslurryincreased.Thebestultrasonicvibrationtemperaturewas600oC.Withtheincreaseofultrasonicvibrationtime,theaveragegraindiameterofprimaryа-Mgparticlesdecreasedfirstly,thenincreased,theaverageshapefactorincreasedgraduallyanddecreasedslightlyafter90s,andafewrosettedendriteswereobservedafter120s.Thebestsemi-solidslurrywithaveragegraindiameterof75μmandshapefactorof0.7weregainedafterthemeltwastreatedbyultrasonicvibrationforabout60satnearliquidustemperature(600oC).Atlast,themicrostructureevolutionmechanismofsemi-solidmagnesiummatrixcompositesslurrywasanalyzedbythetheoriesofthermodynamicsandkinetics.
简介:采用溶胶喷雾干燥-煅烧还原方法制备超细/纳米W-La2O3复合粉末,将粉末压制成形后在1950℃烧结,制备La2O3弥散强化钨合金,检测合金的密度与强度,并采用SEM对超细粉末形貌、合金的组织结构、断口形貌进行分析,结果表明:随La2O3加入量增加,粉末颗粒显著细化,W-0.7%La2O3复合粉末的粒径仅为0.1μm;制备的W-La2O3超细/纳米复合粉末具有很高的烧结活性,烧结后,合金最高相对密度达到99.1%;La2O3均匀弥散分布于钨晶界,抑制钨合金的晶粒长大,提高材料的强度,W-0.7%La2O3合金中钨平均晶粒尺寸仅为8.7μm,抗弯强度达到548MPa;合金的断裂形式表现为穿晶-沿晶共有的复合断裂形式。
简介:15%Ag-addedcubicperovskitesSr0.9La0.1TiO3andRuddlesden-Popper(RP)phasesSr2.7La0.3Ti2O7werefabricatedviahydrothermalsynthesis,coldpressingandhigh-temperaturesintering.Thestructureandthermoelectricpropertieswerealsoinvestigatedforallsamples.TheresultsindicatedthatAgprecipitatedasasecondphase.AgadditionmadeelectricalconductivityandabsoluteSeebeckcoefficientenhanced,asaresult,theZTvalueswereenhancedbothfortwoseries.Comparedwithcubicperovskite,RPphasewassubjectedtosmallerimpactbyAgaddition.ThereasonsforenhancingZTvalueandthedifferentimpactfortwoseriesbyAgadditionwerealsodiscussed.
简介:通过电化学分析与测试,研究B4C体积分数分别为20%、30%、40%的B4C/Al基复合材料及其基体合金(6061铝合金)在不同浓度及不同温度的硫酸溶液中的腐蚀行为。由动态极化曲线和阻抗谱得到相应的电化学参数,并利用阻抗分析软件对该复合材料和基体合金腐蚀过程的等效电路进行模拟,分析腐蚀机理,通过Arrhenius方程计算腐蚀过程中B4C/Al基复合材料与6061铝合金的反应活化能,并分析两者的焓变与熵变,对腐蚀前后2种材料界面的微观结构进行观察。结果表明:B4C/Al基复合材料在硫酸溶液中的腐蚀速率随B4C颗粒含量增加而增大,基体铝合金在硫酸中的耐腐蚀性能高于B4C/Al基复合材料。B4C/Al基复合材料和基体铝合金在硫酸中的腐蚀速率都随硫酸溶液浓度增加而增大;当溶液温度升高时,二者的腐蚀速率都快速增加。B4C/Al基复合材料和Al基体合金在硫酸溶液中的腐蚀都表现为明显的点蚀。铝基体材料在硫酸溶液中的反应活化能大于B4C/Al基复合材料,计算所得活化焓与活化熵的值均表明复合材料的腐蚀反应比基体合金更容易进行,因而遭受腐蚀更严重。
简介:一系列立方的稀土元素sesquioxidesRE2O3的拉曼系列(RE=Eu,Gd,Dy,惊讶,嗯,Tm,Yb,陆,Sc和Y)被拉曼光谱学与532和785根nm激光线调查。丰富的另外的乐队由于激光激动的光被观察。为Eu2O3,Dy2O3,Ho2O3,Er2O3,Tm2O3和Yb2O3,,光主要为Gd2O3,Lu2O3,Sc2O3和Y2O3来自内在的三价的lanthanide离子,他们的光被归因于象Eu3+,Nd3+和Er3+那样的另外的光lanthanide离子的踪迹杂质。这调查为检测踪迹作为一个有用工具证实了拉曼光谱学光lanthanide杂质。
简介:用溶胶-凝胶法制备镍锌共掺杂Z型锶钴铁氧体Sr3(NiZn)xCo2(1-x)Fe24O41(x=0~0.5)粉末。用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征该铁氧体粉末的晶体结构和表面形貌,并测试其室温磁滞回线和室温电阻率。用微波矢量网络分析仪测定该粉末在2~18GHz微波频率范围的复介电常数和复磁导率,根据测量数据计算电磁损耗角正切及微波反射率,分析该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。结果表明:Sr3(NiZn)xCo2(1-x)Fe24O41粉末呈六角片状形貌,晶体结构为Z型,具有良好的软磁特性;x=0.3时该材料的电阻率最低,微波吸收效果最好,在13.5GHz频率的吸收峰为25.1dB,10dB频带宽度为7.7GHz,兼具强的磁损耗和弱的介电损耗。
简介:采用浓HNO3/浓H2SO4混合酸在60℃超声环境下对T300碳纤维进行表面氧化处理,并以其为增强体制备碳纤维/环氧树脂复合材料。利用X射线光电子能谱仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、原子力显微镜对表面氧化前后的碳纤维形态与表面化学性质进行表征,研究氧化时间对纤维的表面形貌与表面性质以及碳纤维/环氧树脂基复合材料力学性能的影响。结果表明,氧化初期,碳纤维表面生成S—、N—含氧基团,以及—OH和—C=O;后期形成—COOH,氧化时间为15min时,—COOH的浓度达到最大值。碳纤维/环氧树脂复合材料的强度随混合酸氧化时间延长而不断增强,氧化15min时强度达到峰值,相比于未氧化处理的样品,复合材料层剪切强度从16.3MPa提高到38.8MPa,抗弯强度从148.3MPa提高到379.7MPa。