孟彬
,
赫晓东
,
孙跃
,
李明伟
稀有金属材料与工程
采用大功率EB-PVD工艺在NiO-YSZ多孔基体上制备了20 μm厚的YSZ电解质涂层材料.SEM分析表明制备态涂层表面由1 μm～10 μm的晶粒组成并含有少量微米级的孔隙,涂层材料的断面SEM表明涂层致密并和基体结合良好.EPMA分析显示初始蒸发阶段制备的涂层材料内Y,O元素分布均匀,Zr元素的分布存在一个梯度.XRD分析表明:涂层为典型的立方相结构并表现出择优取向特征.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
YSZ涂层
,
显微结构
孟彬
,
杨青青
,
孙跃
,
赫晓东
材料科学与工艺
为探讨电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备8 mol.％氧化钇稳定氧化锆(8YSZ)涂层过程中工艺参数对涂层致密性、表面粗糙度和晶粒择优取向生长的影响,利用扫描电镜、原子力显微镜和X射线衍射技术对涂层的上述性能进行了分析.分析结果表明,随沉积速率由750 nm/min下降至20 nm/min,YSZ涂层的晶粒逐渐聚合长大,晶粒之间的孔隙减少,涂层的气体扩散系数相应地由2.41×10-4cm4/(N·s)下降至6.56×10-5 cm4/(N·s).YSZ涂层的表面粗糙度随靶基距的提高逐渐降低,涂层的晶体学取向随蒸汽粒子入射角的改变而改变,入射角为30°时(111)晶面具有平行于涂层表面排列的趋势,入射角为45°时(311)和(420)晶面具有平行于表面排列的趋势,而入射角为60°时(220)和(331)晶面具有平行于表面排列的趋势.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
YSZ涂层
,
工艺参数
,
致密性
,
择优取向
孟彬
,
彭金辉
,
刘永鹤
,
郭胜惠
材料科学与工艺
为探索适合于微波冶金高温反应过程使用的耐高温、抗热震、低微波吸收率耐火材料,采用常压烧结法在不同温度合成了不同配比的堇青石-莫来石质耐火材料.采用XRD分析、三点弯曲法及Angilent阻抗分析等测试了烧结温度及配比对耐火材料物相组成、抗弯强度、抗热震性能及介电性能的影响规律.结果表明,随烧结温度由1400℃提高至1450℃,烧结样品中残留的刚玉相明显减少,耐火材料的体积密度、抗弯强度显著增大,吸水率和显气孔率数值则显著降低;1100℃保温后急速水冷4次和8次热震循环后,耐火材料的抗弯强度损失率分别为30%和50%;随烧结温度由1400℃提高至1450℃,不同配比样品的相对介电常数均呈现增高趋势,而介电损耗角正切值则显著下降.综合耐火材料对抗弯强度、介电性能、抗热震性能的要求,其最佳烧结温度为1450℃,堇青石和莫来石的最佳配比为1∶1.
关键词:
耐火材料
,
微波冶金
,
堇青石
,
莫来石
孟彬
,
杨青青
,
孙跃
,
赫晓东
材料科学与工艺
为探索溶胶浸渗处理对电子束物理气相沉积（EB-PVD）制备8％摩尔比的氧化钇稳定氧化锆（8YSZ）涂层微观结构及性能的影响，采用EB-PVD工艺在沉积速率1μm／min的条件下制备了8YSZ电解质涂层．制备态涂层的断面表现为疏松的柱状晶结构，导致涂层的气密性差，因此对涂层进行了溶胶浸渗处理，即首先在负压下将涂层浸渗在钇锆的溶胶内，再进行550℃保温2h的热处理，SEM分析表明，溶胶分解产物可以堵塞柱状晶间的孔隙，其渗入涂层的深度可达3μm．浸渗处理后，涂层的气体扩散系数由未处理态的6．78×10－5cm4／（N·8）降低至8次浸渗处理后的6．54×10－6cm4／（N·s）。8次溶胶浸渗处理后涂层的电导率相比处理前提高不超过10％。
关键词:
电子束物理气相沉积
,
YSZ涂层
,
溶胶浸渗
,
气密性
,
电导率
孟彬
,
孙跃
,
赫晓东
,
李明伟
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.06.008
为探索电子束物理气相沉积(EB-PVD)制备YSZ涂层的显微组织结构特征,采用大功率EB-PVD设备制备了20 μm厚的YSZ涂层.分别利用X射线荧光光谱(XRF)和X射线衍射(XRD)技术分析了涂层的化学成分和物相组成,并进一步采用X射线面探扫描技术对涂层的织构进行了表征.分析结果表明,涂层材料具有典型的立方萤石型结构,且表现出择优取向特征,空气气氛中1273 K退火前后XRD峰位的偏移以及退火后O元素沿断面的浓度分布均表明制备过程中在涂层的晶格内形成了额外的氧空位.
关键词:
电子束物理气相沉积
,
YSZ涂层
,
氧空位
,
织构表征
,
面探X射线衍射
孟彬
,
彭金辉
,
杨青青
材料科学与工艺
为探索一种常压烧结制备莫来石晶须的工艺方法,采用化学纯原料结合常压烧结法合成莫来石晶须,借助XRD、EDS、SEM探讨了成型压力、烧结温度、保温时间和V2O5添加量对晶须合成质量的影响.结果表明:通过工艺参数调控可以合成莫来石晶须;当成型压力由10 MPa提高至25 MPa时,晶须长径比增加;当烧结温度为1 350℃、保温时间为2h、V2O5的添加量为4％时,晶须的长径比最大;此外,莫来石晶须优先在试样表面和边缘处生成.
关键词:
莫来石
,
晶须
,
常压烧结
,
长径比
,
保温时间
