材料期刊网

CO3O4掺杂Mg2SiO4陶瓷介电性能的研究

李鑫 , 李晓雷 , 刘晓光 , 唐定中 , 季惠明 , 毕宝宝 , 齐长见

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.003

采用固相反应法制备了Co3O4掺杂Mg2SiO4微波介质陶瓷,研究Co2+离子掺杂对Mg2SiO4陶瓷烧结特性、相组成和介电性能的影响.结果表明:Co2+可以完全取代Mg2+固溶在Mg2 SiO4晶体中形成(Cox Mg1-x)2SiO4固溶体,通过调整加入的Co3O4的摩尔量可以获得介电性能优良的微波陶瓷.当x=0.025时,在1250℃下保温3h,( Co0.025Mg0.975)2 SiO4陶瓷具有良好的介电性能为:εr=7.7,Q=8850(1.8MHz),电容温度系数为50.4×10-6/℃.

关键词: Mg2SiO4 , 羝介电常数 , 微波介质陶瓷 , Co3O4

无机盐源ZrO2块体气凝胶的制备

李晓雷 , 冯琬评 , 季惠明 , 孙晓红 , 焦玉娜

宇航材料工艺

以ZrOCl2·8H2O为锆源,通过添加乙酸(HAC)、聚乙二醇600 (PEG)和甲酰胺(FA)等化学添加剂调节溶胶-凝胶速率、胶体粒子的分散性和凝胶网络结构的均匀性,以环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂制备ZrO2凝胶,再结合高温超临界干燥工艺制备出了有一定强度的、具有均匀网络结构的块体ZrO2气凝胶.采用SEM和BET等分析手段对制备的样品进行微观形貌和性能表征.结果表明:随着FA的增加,样品孔体积和平均孔径均减小,比表面积增大；随着PEG的增加,样品比表面积、孔体积、平均孔径均出现先增大后减小的规律.

关键词: ZrO2气凝胶 , 环氧丙烷 , 无机盐 , 超临界干燥

SiO2改性ZrO2气凝胶高温稳定性

李晓雷 , 王庆浦 , 季惠明 , 孙晓红 , 何健

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.01.012

以ZrOCl2·8H2O为锆源,以环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂制备ZrO2凝胶,将ZrO2凝胶置于正硅酸乙酯乙醇溶液中老化,再结合高温超临界干燥工艺制备了SiO2改性ZrO2气凝胶.通过对比ZrO2气凝胶和SiO2改性ZrO2气凝胶高温结构转变讨论了SiO2改性对ZrO2气凝胶高温结构的影响.采用FT-IR、XRD、SEM和TEM等分析手段对样品进行高温结构表征.结果表明:采用正硅酸乙酯乙醇溶液老化ZrO2凝胶后,在ZrO2凝胶粒子表面形成了一层SiO2包裹层,这层SiO2包裹层显著抑制了ZrO2的扩散、成核和生长过程,高温稳定性得以显著提高.

关键词: ZrO2气凝胶 , SiO2 , 超临界干燥 , 高温稳定性

氧化铝-氧化硅系纳米粉体的制备及稀土掺杂改性研究

季惠明 , 葛志平 , 胡松屹 , 徐明霞 , 刘建良 , 徐茂

功能材料

采用液相化学包覆沉淀法制备了Al2O3-SiO2及稀土元素Ce/Pr掺杂的Al2O3-SiO2系复合氧化物纳米粉体,通过XRD、TEM和BET分析手段对粉体的相组成、结构和形态进行了研究,并对8～15μm的红外波段下的发射率进行了测试.实验发现,在800℃的煅烧温度下可以获得Al2O3-SiO2系缺位反尖晶石型结构,尺度约为100nm的椭球形且红外发射率较高的纳米粉体.掺杂稀土Ce、Pr对此纳米粉体的形貌与红外特性均有影响,掺杂2%mol稀土Pr的Al2O3-SiO2系统红外发射率达92%.

关键词: Al2O3-SiO2系 , 纳米粉体 , 稀土掺杂 , 红外发射特性

单质硅在水基凝胶注模体系中稳定性的研究

庞学满 , 徐明霞 , 梁辉 , 李晓雷 , 季惠明

稀有金属材料与工程

在单质硅凝胶注模体系中,以队PAA-NH4为分散剂,考察其对于高固相含量,稳定的单质硅料浆的影响.研究分散剂PAA-NH4在制备高固相含量,低粘度,高稳定性粗颗粒料浆中的作用.结果表明,当分散剂PAA-NH4用量为0.020-0.030 g/mL时,可以制备固相含量高达50%(体积分数),粘度较低,Zeta电位较高的料浆,适宜凝胶注模的操作.通过绘制等温吸附曲线,研究分散剂在颗粒表面的吸附形态,探讨该料浆稳定性的成因.

关键词: 单质硅 , 凝胶注模 , 分散剂 , 吸附曲线

酸溶解法测定镁碳制品中金属铝含量

曹海洁 , 季惠明 , 彭西高 , 彭俊英

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.04.024

关键词:

TiO2压敏电阻的现状与展望

张小文 , 甘国友 , 严继康 , 季惠明 , 陈朝霞

材料导报

概括了TiO2压敏电阻的发展与现状,详细讨论了微观结构、掺杂及工艺对TiO2压敏陶瓷电学性能的影响.根据目前国内外市场状况及其发展趋势,发展多学科交叉研究、优选组分、改进工艺是进一步改善材料性能的关键.在新形势下,开发高质量、多功能TiO2压敏电阻器,将极具市场前景和经济效益.

关键词: 二氧化钛 , 压敏电阻 , 陶瓷

氮化硅粉添加剂对反应烧结氮化硅的影响

李明利 , 徐明霞 , 梁辉 , 李晓雷 , 季惠明

稀有金属材料与工程

以Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O和Al(OH)3为烧结助剂,在起始原料硅粉中添加等轴状α-Si3N4和纤维状β-Si3N4,通过调整原料配比,采用反应烧结制备了不同气孔率和抗弯强度的氮化硅陶瓷.考察了氮化硅粉体形貌和添加量对多孔氮化硅陶瓷微观组织和力学性能的影响.借助X射线衍射(XRD),扫描电子显微(SEM)和三点弯曲法对氮化硅陶瓷的微观组织和力学性能进行了研究.XRD分析表明适量氮化硅的添加有利于提高硅粉氮化率,但同时抑制了新生成的氮化硅从α相向β相的转变.SEM表明β-Si-N4纤维的添加造成了陶瓷显微结构不均匀,因而导致陶瓷抗弯强度下降.

关键词: 反应烧结 , 氮化硅陶瓷 , 显微结构 , 力学性能

Ni(OH)2纳米粉体的制备及影响因素的控制

季惠明 , 吴萍 , 张周 , 金星

稀有金属材料与工程

采用控制结晶法制备了Ni(OH)2纳米粉体.讨论了阴离子种类、pH值、加氨量等制备条件对Ni(OH)2纳米粉体性质的影响.应用XRD、TEM等微观分析手段对Ni(OH)2粉体的形态和结构进行了表征.结果表明:在选择Ni(NO3)2为原料,溶液pH=11.0,加氨量控制在n(NH3)/n(Ni2+)=1.5,于50℃～60℃合成温度下反应30 min～40min,可获得晶型结构为β-Ni(OH)2,粉体颗粒的平均粒径为50nm～70 nm,形状为球形或类球形的纳米Ni(OH)2粉体.

关键词: Ni(OH)2 , 纳米粉体 , 制备 , 晶体结构

Fe2O3对碳热还原氮化SiO2合成Si2N2O的催化效应及机理

李晓雷 , 王健 , 季惠明 , 徐雄文

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.024

采用碳热还原氮化SiO2的方法在1 500℃制备了Si2N2O,并通过XRD和热失重分析,研究了Fe2O3对合成Si2N2O的催化作用及机理.Fe2O3对Si2N2O的合成具有显著的催化作用,加入少量Fe2O3可以使SiO2的转化率达到100％.Fe2O3的催化机理为:一方面,Fe2O3被C还原为纳米铁单质,并与Si形成Fe -Si液相,该Fe-Si液相可溶解SiO2和C颗粒,促使SiOC中间相在较低温度下形成,从而显著降低碳热还原反应的开始温度.另一方面,Fe-Si液相中的CO2与FeSi反应,通过形成SiO和CO而加速碳热还原反应的进行.

关键词: Si2N2O , 碳热还原 , Fe2O3 , 催化机理