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溶胶-微乳液-凝胶法合成堇青石陶瓷纳米粉体

陆浩然 , 王少洪 , 侯朝霞 , 王浩 , 牛厂磊 , 薛召露 , 王彩 , 胡小丹

配制以 Al(NO3)3·9H2O、Mg(NO3)2·6H2O 和 TEOS 为前驱体原料的溶胶,使其增溶于 Triton X-100/正己醇/环己烷反相微乳液体系中,合成了堇青石纳米粉体.对微乳液拟三元相图、凝胶所需 pH 值及温度条件、溶胶凝胶机理及析晶过程进行了研究.结果表明,该方法合成纳米堇青石的最佳 pH 值为 5.5,微乳液体系的最佳增溶温度为 45℃.所得纳米粉体能在 950 ℃下低温致密化烧结,具有良好的介电性能(ε<3,tanδ<0.001;1 GHz),是应用于高频片式电感等电子元器件的理想介质材料.

关键词: 堇青石 , 溶胶-微乳液-凝胶法 , 拟三元相图 , 介电性能

W/O微乳液制备纳米羟基磷灰石的影响因素研究

王浩 , 王少洪 , 侯朝霞 , 胡小丹 , 陆浩然 , 薛召露 , 牛厂磊 , 王彩

材料导报

W/O微乳液制备的纳米羟基磷灰石粉体具有颗粒细小、团聚度低、分散性好、表面活性高等优点.综述了W/O微乳液制备纳米羟基磷灰石的原理;重点论述了影响粉体粒径和形貌的水油比、表面活性剂与助表面活性剂类型、前驱物浓度、反应温度等因素;并初步展望了该领域的研究发展趋势.

关键词: 羟基磷灰石 , W/O微乳液 , 影响因素

水基流延法制备堇青石坯片

牛厂磊 , 王少洪 , 侯朝霞 , 胡小丹 , 陆浩然 , 薛召露 , 王浩 , 王彩

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.010

以溶胶-凝胶法制得的纳米堇青石(2MgO-2Al2O3-5SiO2)粉体为原料,聚丙烯酸钠(PAAS)为分散剂,制备堇青石水基流延浆料并流延成型.对适于流延的堇青石粉体粒径、聚丙烯酸钠含量及流延坯片的微观形貌进行研究.结果表明:粉体粒径为600nm左右的堇青石粉体适用于制备水基流延浆料；分散剂聚丙烯酸钠最佳含量为1.5％(质量分数);得到的流延生坯微观结构均一,上下表面平整一致,不存在密度梯度,满足高频片式电感所用坯片的要求.

关键词: 水基流延 , 粒径 , 分散剂 , 微观结构

反相微乳液法制备纳米羟基磷灰石的研究进展

王彩 , 王少洪 , 侯朝霞 , 陆浩然 , 王浩 , 胡小丹 , 薛召露 , 牛厂磊

兵器材料科学与工程 doi:33-1331/TJ.20111101.1150.004

具有良好生物相容性和生物活性的纳米羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,HA)被广泛应用在生物医学、环境功能材料等领域.反相微乳液法(W/O)制备纳米HA为实现高活性、低团聚、均一颗粒形貌及尺寸控制提供一种重要途径.综述目前国内外反相微乳液法制备纳米HA的研究进展及其机理；总结水油比、表面活性剂种类、助表面活性剂类型、反应物浓度等因素对制备纳米HA的影响；对反相微乳液法制备纳米HA的研究发展趋势进行前景展望.

关键词: 纳米羟基磷灰石 , 反相微乳液法 , 研究进展

TritonX-100/正己醇/环己烷反相微乳液合成堇青石纳米粉体及其性能研究

王少洪 , 陆浩然 , 侯朝霞 , 牛厂磊 , 薛召露 , 王浩 , 王彩 , 胡小丹

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.011

以Al(NO3)3·9H2O、Mg(NO3)2·6H2O和TEOS为前躯体原料,采用TritonX-100/n-Hexane/ Cyclohexane作为乳液反应体系合成了堇青石(2MgO· 2Al2O3·5SiO2)纳米粉体.采用目测法对形成稳定W/O型微乳液体系的拟三元相图进行了测试与绘制.结果表明:该粉体有效粒径为100nm,粉体团聚度较低,可于930℃下低温烧结,烧结体具有较高的致密度(大于理论密度的98％)；烧结过程中a-堇青石直接从无定形态中析出；920℃烧结2h的陶瓷样品具有良好的介电性能(ε=2.87,tanδ=0.00011；1GHz),该材料具备与Ag电极低温共烧的条件,是应用于高频片式电感等电子元器件的理想介质材料.

关键词: 堇青石 , W/O微乳液 , 介电性能 , 拟三元相图

添加剂和制备工艺对溶胶-凝胶法合成堇青石陶瓷析晶机理的影响

王少洪 , 陆浩然 , 侯朝霞 , 牛厂磊 , 薛召露 , 王浩 , 杨鸣春 , 付仲超 , 孙斌

材料导报

堇青石具有较低的介电常数和低热膨胀系数,被广泛应用在高频电子领域的绝缘材料、集成电路基片及电路模板中.综述了溶胶-凝胶法制备堇青石基介电陶瓷的研究现状,介绍了目前国内外堇青石溶胶-凝胶合成过程中添加剂、制备工艺、烧结制度等因素对其显微结构、力学性能和电性能的影响,探讨了溶胶-凝胶法制备堇青石粉体于低温下的烧结机理与析晶机制.

关键词: 堇青石 , 溶胶-凝胶法 , 添加剂 , 析晶机理

B2O3和煅烧温度对堇青石陶瓷材料的影响

王少洪 , 陆浩然 , 王朋 , 薛召露 , 牛厂磊 , 王浩 , 侯朝霞 , 胡小丹

材料导报

通过溶胶-凝胶法制备堇青石纳米粉体,采用差热分析、阿基米德排水法、Zata电位仪等测试手段进行了性能表征;研究了添加剂B2O3、煅烧温度对烧结性能以及线收缩率、密度、吸水率等物理性能的影响.结果表明,添加适量B2O3可降低烧结温度、提高样品致密度;煅烧温度越高特别是高于析晶温度时,材料的致密化程度降低.经600℃煅烧的样品,烧结后的致密化程度达99%.

关键词: 堇青石 , 溶胶-凝胶法 , 添加剂 , 煅烧温度

堇青石水基流延坯片烧结性能研究

侯朝霞 , 牛厂磊 , 王少洪 , 周丹 , 刘晓东 , 随春华 , 王美涵 , 胡小丹

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.21.013

以溶胶-凝胶法制备的堇青石粉体为原料,聚丙烯酸钠为分散剂、聚乙烯醇为粘结剂,聚乙二醇为增塑剂,通过水基流延成型制备了堇青石陶瓷生坯。研究了流延生坯的烧结性能及微观形貌。结果表明,1000℃下烧结体析出晶相全部为α-堇青石,致密性较好。叠层生坯在1000℃下烧结后层间界面消失,致密性好。叠片在1GHz下的介电常数ε=4.56,介电损耗tanδ=0.0032,基本满足低介片式电感元器件对介质材料的要求。

关键词: 堇青石 , 烧结 , 水基流延 , 坯片

TeO2-AlF3(Al2O3)-LaF3-ZnF2玻璃的热稳定性和网络结构研究

侯朝霞 , 薛召露 , 王少洪 , 胡小丹 , 陆浩然 , 牛厂磊 , 王浩

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.055

制备了TeO2-AlF3 (Al2O3 )-LaF3-ZnF2体系氟氧化物玻璃.通过DSC和红外吸收光谱分析研究了Al2O3替代AlF3对氟氧化物碲酸盐玻璃热稳定性和网络结构的影响.结果表明:Al2O3替代AlF3使氟碲酸盐玻璃的玻璃转变温度和热稳定性明显提高,玻璃中形成的[AlO6]八面体使玻璃网络结构更加紧密.

关键词: 氟碲酸盐玻璃 , 热稳定性 , 玻璃网络结构