冉松林
,
汪德文
,
孙慧峰
,
樊传刚
人工晶体学报
往B4C中添加适量TiB2形成B4C-TiB2复相陶瓷既可以保留B4C的超硬、低密度等优良性能,又可通过提高陶瓷材料的致密度来改进材料的力学性能,还可降低材料的电阻率使其满足电火花加工的要求,因此B4C-TiB2复相陶瓷是最具有潜力的一类B4C基复合材料.本文从粉体制备、烧结致密化、显微结构、力学性能、电学及加工性能等方面就B4C-TiB2复相陶瓷的最新研究进展作了系统的阐述并对其发展方向做了展望.
关键词:
B4C
,
TiB2
,
复相陶瓷
,
机械性能
樊传刚
,
刘卫
,
左艳波
,
邓增强
,
黄祥贤
,
陈初升
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.01141
介绍了对SrCo0.8Fe0.2O3-δ及SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ两种透氧膜材料相组成、热学性能及氧渗透性能的研究, 发现实验中获得的SrCo0.8Fe0.2O3-δ透氧膜材料具有长期的相组成稳定性; 在它的B位进一步用Sn取代Fe，获得名义组成SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品, 具有典型的双相组成特征. 与单相SrCo0.8Fe0.2O3-δ相比, 双相结构SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品的热膨胀率降低, 抗热冲击性能增加显著; 同时, 氧渗透性能也有一定程度的提高, 如1.2mm厚的SrCo0.8Fe0.2O3-δ陶瓷膜样品在1000℃具有1.87×10-6mol cm-2 s-1的透氧率(PO2(h)=2.09×104Pa, PO2(l)=1.2×103Pa), 同样条件下的SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品透氧率为2.49×10-6 mol cm-2 s-1.
关键词:
氧渗透
,
perovskite structure
,
ceramic membrane
,
thermal shocking resistance
樊传刚
,
黄祥贤
,
刘卫
,
陈初升
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01221
用共烧法制备了以(SrCo0.8Fe0.2O3-δ)0.85(SrSnO3)0.15 (SCF-SS)多孔层为支撑体和SrCo0.8Fe0.2O3-δ(SCF) 致密层为顶层膜的管状非对称透氧陶瓷膜; 并对其相组成、微形貌以及氧分离性能进行了表征. 研究发现: SCF和SCF-SS之间有较好的兼容性; 当共烧温度为1150℃时, 获得的非对称陶瓷膜的致密层厚度为50μm, 支撑体的显气孔率为19.3%; 900和800℃时, 非对称膜样品(壁厚1.4mm, 外径10.3mm, 长度为4.1cm)的氧渗透率分别为1.91和1.01mL·cm-2·min-1, 分别比同样几何尺寸的SCF对称膜样品高24%和36%.
关键词:
管状非对称陶瓷膜
,
oxygen permeation
,
mixed ion and electron conducting
,
perovskite
樊传刚
,
黄祥贤
,
吴日铭
,
郑翠红
,
邓增强
,
陈初升
功能材料
用传统塑性挤出法制备SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ(SSCF)致密管状透氧陶瓷膜,并表征了所制备样品的相组成和氧分离性能.研究发现固相反应法制备的SSCF陶瓷粉体,所经过的泥料及塑性成型过程(含去离子水),在1270℃烧成后不会对透氧膜的相组成(由均为立方钙钛矿相的主晶相和少量杂质相构成)产生影响.所获得的SSCF管状透氧膜样品(壁厚1.35mm),在PO2(h)=0.211×105Pa和PO2(l)=0.12×105Pa的较小氧分压梯度下,可以获得0.5×10-6mol/(cm2·s)的氧渗透率(STP);并且在940℃和固定吹扫氦气流量75ml/min的情况下,该样品能长时间保持1.2×10-6mol/(cm2·s)的氧渗透率.
关键词:
氧渗透
,
塑性挤出
,
管状透氧膜
,
立方钙钛矿相
樊传刚
,
徐兰
,
严解荣
,
朱义文
,
于洋
,
李家茂
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.02.007
首先以电熔ZrO2为主原料,以碱式碳酸镁和CaCO3为稳定剂,经混合、成型和预烧(1 550 ℃ 3 h)后,制成(MgO)0.1-x(CaO)x(ZrO2)0.9系列陶瓷粉体(x值分别取0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.1);然后将预烧后试样破碎、筛分成0.1～0.074 mm的粗粒级颗粒和＜0.055 mm的细粒级颗粒,分别按单一细颗粒和粗颗粒与细颗粒混合(粗、细颗粒质量比为1∶1)两种方案进行坯体配料,经1 550 ℃ 5 h 烧成后制成(MgO)0.1-x(CaO)x(ZrO2)0.9系列陶瓷试样,研究了稳定剂组成的相对变化对试样的相组成、体积密度、力学性能与抗热震性能的影响.结果表明:(1)在稳定剂MgO、CaO总量10%(摩尔分数)不变的情况下,试样中立方相含量随着CaO量(即x值)增加而增加;当x=0.01时,陶瓷中单斜相与立方相含量之比为21,此时陶瓷具有较高的常温抗折强度和较为理想的抗热震性(1 100 ℃水急冷5次后未出现裂纹),而且其抗热震性受陶瓷材料致密度的影响程度较小.(2)在陶瓷粉体中增加粗粒级配料,可有效降低ZrO2陶瓷试样的致密度,提高试样的抗热震性能,但其抗折强度也随之下降.
关键词:
ZrO2陶瓷
,
部分稳定氧化锆(PSZ)
,
复合稳定剂
,
相组成
,
力学性能
,
抗热震性
樊传刚
,
黄显怀
,
檀杰
,
李栋才
,
刘卫
,
陈初升
功能材料
介绍了通过固相反应制备SrCo0.8Fe0.2O3-δ(SCF)陶瓷膜的研究,研究发现当选择合成SCF的固相反应温度在950℃以上,参加反应的将主要是一些活性物质,从而使所合成产品中SCF的转化率提高,这样合成的陶瓷膜样品的化学稳定性提高,它可以长期暴露在空气中而不发生变化,在氧分压梯度下的相组成也较为稳定;当在样品上施加2.1 ×104pa/1.2×103Pa氧分压梯度时,1.24mm厚的SCF样品在1000℃的氧渗透率为1.87×10-6mol·cm-2·s-1,并在819℃上下出现表观氧渗透活化能的变化,这表明在该温度有氧空位的有序无序相变发生.
关键词:
固相反应
,
钙钛矿结构
,
氧渗透
,
热失重分析
樊传刚
,
朱思伟
,
左艳波
,
李海滨
,
杨萍华
,
陈初升
功能材料
介绍了单粒径组分和双粒径组分YSZ纳米粉体的成型与烧结行为以及烧结体电学性能的研究.其中采用双粒径组分配料,在传统的单轴施压情况下成型,即能明显降低YSZ陶瓷膜的致密烧结温度,在1400℃烧结样品的相对密度可以达到93%, 1550℃烧结样品的相对密度能达到99%;所制备YSZ致密陶瓷膜在800℃的离子电导率为0.4S/cm.
关键词:
双粒径组分
,
YSZ
,
纳米粉体
,
烧结
,
离子电导率
樊传刚
,
刘卫
,
江国顺
,
宋春林
,
陈初升
无机材料学报
采用固相法制备了La0.2Ba0.8(Co0.2Fe0.8)1-xZrxO3-δ(x=0、0.05、0.1、0.15)片状陶瓷膜,用稳态法测试了不同成分制备样品的透氧性能,并利用XRD和SEM手段分析研究了样品的相结构和晶粒形貌及它们对材料性能的影响.研究表明:固相法较难合成x=0的纯钙钛矿相,可用改进的Pechini法合成,另B位Zr的替代有利于去除材料中非钙钛矿杂相;x=0.1的样品中有少量BaZrO3析出,并导致晶粒细化(1-2μm),而这种微结构状态稳定且不受高温长时间退火和氧分压梯度的影响.晶粒细化样品的力学性能和氧渗透性能均有较大提高,x=0.1的样品较x=0样品的氧渗透性能提高了一个数量级,在1010℃,样品厚1.2mm时体系的透氧率达到4.6×10-7mol·cm-2·s-1.
关键词:
钙钛矿
,
oxygen permeable membrane
,
solid solution
,
second phase deposition
樊传刚
,
刘卫
,
江国顺
,
宋春林
,
陈初升
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2004.01.020
采用固相法制备了La0.2Ba0.8(Co0.2Fe0.8)1-xZrxO3-δ(x=0、0.05、0.1、0.15)片状陶瓷膜,用稳态法测试了不同成分制备样品的透氧性能,并利用XRD和SEM手段分析研究了样品的相结构和晶粒形貌及它们对材料性能的影响.研究表明:固相法较难合成x=0的纯钙钛矿相,可用改进的Pechini法合成,另B位Zr的替代有利于去除材料中非钙钛矿杂相;x=0.1的样品中有少量BaZrO3析出,并导致晶粒细化(1～2μm),而这种微结构状态稳定且不受高温长时间退火和氧分压梯度的影响.晶粒细化样品的力学性能和氧渗透性能均有较大提高,x=0.1的样品较x=0样品的氧渗透性能提高了一个数量级,在1010℃,样品厚1.2mm时体系的透氧率达到4.6×10-7mol.cm-2.s-1.
关键词:
钙钛矿
,
透氧膜
,
固溶体
,
第二相析出
樊传刚
,
刘卫
,
左艳波
,
邓增强
,
黄祥贤
,
陈初升
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.05.019
介绍了对SrCo0.8Fe0.2O3-δ、SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ两种透氧膜材料相组成、热学性能及氧渗透性能的研究,发现实验中获得的SrCo0.8Fe0.2O3-δ透氧膜材料具有长期的相组成稳定性;在它的B位进一步用Sn取代部分Fe,获得名义组成SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品,具有典型的双相组成特征.与单相SrCo0.8Fe0.2O3-δ相比,双相结构SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品的热膨胀率降低,抗热冲击性能增加显著;同时,氧渗透性能也有一定程度的提高,如1.2mm厚的SrCo0.8Fe0.2O3-δ陶瓷膜样品在1000℃具有1.87×10-6mol·cm-2·s-1的透氧率(Po2(h)=2.09×104pa,Po2(1)=1.2×103Pa),同样条件下的SrCo0.8Fe0.1Sn0.1O3-δ样品透氧率为2.49×10-6mol·cm-2·s-1.
关键词:
氧渗透
,
钙钛矿结构
,
陶瓷膜
,
抗热冲击性能
