(Zn,Mg)TiO3粉体低温合成及其陶瓷的制备
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应用化学实验报告实验一氧化锌纳M粉体的低温化学法合成与性能研究学院化学化工学院指导老师专业班级姓名学号同组人2018年 06月 09日实验一氧化锌纳M粉体的低温化学法合成与性能研究一、实验目的1. 了解一些常规低温液相化学方法制备纳M材料的基本原理和方法。
2. 学习差热、热重和 X 光射线衍射等分析方法在无机物合成中的应用。
3. 了解纳MZnO 的发光性能,熟悉荧光仪的使用方法。
4. 了解纳MZnO 的气敏原理,熟悉气敏性能的检测方法。
二、实验原理氧化锌(ZnO> 是一种宽禁带直接迁移型半导体功能材料,单晶ZnO 为六方晶体(纤锌矿>结构,室温下的禁带宽度为3.37 eV,激子束缚能高达60 MeV。
该激子室温下不易被电离,使激发发射机制有效, 这将大大降低ZnO 在室温下的激射阈值,有可能实现较强的紫外受激辐射,可用来制作紫外光激光器和探测器。
另外,ZnO 还被广泛地应用于制作发光显示器件、声表面波器件、压敏材料、气敏传感器、异质结的n 极和磁性材料器件及透明导电膜等。
纳M 级ZnO 由于粒子尺寸小,比表面积大,具有表面效应、量子尺寸效应和小尺寸效应等,与普通ZnO 相比,表现出许多特殊的性质,如无毒、非迁移性、压电性、荧光性、吸收和散射紫外线的能力。
这一新的物质形态赋予了ZnO 在科技领域许多新的用途。
ZnO 的禁带宽度为3.2eV,它所对应的吸收波长为388nm ,由于量子尺寸效应,粒度为10nm时,禁带宽度增加到4.5eV,因此它不仅能吸收紫外波长320—400nm ,而且也对紫外中波 280 —320nm 也有很强的吸收能力,因此它是一种很好的紫外屏蔽剂,可制得紫外光过滤器、化妆品防晒霜;纳MZnO 的比表面积大,表面活性中心多,在阳光、尤其在紫外线照射下,在水和空气中,能自行分解出自由移动的带负电荷的电子(e->,同时留下带正电荷的空穴(h+>,这种空穴可以激活空气和水中的氧变为活性氧,它能与多种有机物(包括细菌>发生氧化反应,从而除去污染和杀死病毒。
氮化铝陶瓷粉体制备方法研究进展
随着科学技术的不断发展,高性能氮化铝陶瓷材料的研究备受关注。
而氮化铝陶瓷粉体的制备方法则是氮化铝陶瓷材料研究的重要基础。
本文主要介绍了氮化铝陶瓷粉体制备方法的研究进展。
一、热反应法
热反应法是最早用于制备氮化铝粉体的方法,其原理是利用反应热将铝和氮化物转化为氮化铝。
热反应法具有制备工艺简单、反应速度较快等优点,但也存在着反应条件难以控制、产物结晶度低等缺点。
氮气反应法是利用氮气和铝在高温下进行反应,得到氮化铝粉末的一种方法。
该方法主要优点为可获得高纯度且晶粒细小的氮化铝粉末,但需要高温高压条件,能耗较高。
三、溶胶凝胶法
溶胶凝胶法是采用溶胶化学原理,将金属的氧化物转化为高分子物质,并通过热处理方法转化为金属氧化物、金属化合物、金属、无机和有机骨架,从而获得氮化铝粉末。
溶胶凝胶法具有借助化学反应实现制备、反应速度高、制备出的产品具有较高精度控制等优点。
四、氧化还原法
氧化还原法是指先将铝与氮化物加入反应器中,再加热至高温,经氮气氛围下还原,得到氮化铝粉末。
氧化还原法制备氮化铝粉末优点是制备出的粉末具有较高的晶粒度以及良好的流动性,但需要高温高压条件,对反应器的材料要求较高,同时还存在着反应难度较大且产物中存在少量杂质的问题。
综上所述,氮化铝陶瓷粉体的制备方法具有各自的优缺点,应根据不同的应用需求选择合适的制备方法。
未来应进一步探索制备高性能氮化铝陶瓷粉体的新方法,并提高制备粉体的纯度、成分均匀性和产品性能。
低温共烧陶瓷(LTCC)技术郁建元李悦(唐山学院,河北唐山063000)摘要主要概述了低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,简称LTCC)材料的应用和研究现状。
作为一种新兴的集成封装技术,低温共烧陶瓷(LTCC)技术以其优良的高频和高速传输特性、小型化、高可靠而备受关注。
关键词LTCC技术材料特性发展趋势Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC) TechnologyYU Jianyuan Li Yue(Tangshan College, the Department of Environmental and Chemical Engineering,Tangshan, 063000)Abstract: This paper reviews the application and research progress of low temperature co-fired ceramics (LTCC) materials.As a new integrating and packing technology, the low temperature co-firedceramic (LTCC) technology attracts close attention for its excellent high frequency and high speedtransfer characteristics, miniaturization, high reliability.Key words: LTCC technology, material characteristics, development低温共烧陶瓷是与高温共烧陶瓷(High Temperature Co-fired Ceramics, 简称HTCC)相对而言的。
OCCUPATION2012 0942案例C ASES纳米氧化锆陶瓷的制备王利利 郝灵波纳米氧化锆现已广泛用于牙科烤瓷牙、功能陶瓷、高温光学组件等领域。
随着纳米科技的不断发展,纳米氧化锆的研制掀起热潮。
纳米氧化锆陶瓷的研制主要包括纳米粉体的制备、素坯成型、烧结等几个方面。
一、纳米氧化锆陶瓷粉体制备采用化学共沉淀法,在超声波作用下制备纳米ZrO 2粉体,用氧化钇作为稳定剂。
用化学共沉淀法制备粉体,任何时候都有可能产生团聚,甚至产生硬团聚,将对烧结后陶瓷的力学性能有严重影响。
无水乙醇做反应溶剂,在超声波作用下,避免了硬团聚的形成,从而制备出粒径小、没有硬团聚的纳米粉体。
1.实验原材料和设备(1)原材料:分析纯氧氯化锆(ZrOCl 2•8H 2O)、三氧化二钇(Y 2O 3)、浓硝酸(HNO 3)、浓氨水(NH 3•H 2O)、无水乙醇(CH 3CH 2OH)、甲苯(C 6H 5OH 3)。
(2)设备及仪器:79-I型磁力加热搅拌器、SX2-4-10型马弗炉、702-3型电热干燥箱、液压机、高温烧结炉、分液漏斗、烧杯、抽滤瓶、真空泵。
2.纳米氧化锆粉体制备过程用化学共沉淀法生产纳米氧化锆粉体的工艺流程见图1。
氧氯化锆、硝酸钇溶液滴加氨水和无水乙醇混合液沉淀洗涤干燥煅烧ZrO 2(Y 2O 3)粉体 图1具体实验步骤:(1)首先配制硝酸钇溶液。
在浓硝酸溶液中,加入1.75g 三氧化二钇,用磁力加热搅拌器加热并搅拌,形成Y(NO 3)3溶液并逐渐结晶。
(2)再把ZrOCl 2•8H 2O和Y(NO 3)3结晶按成分配比(ZrOCl 2•8H 2O 79g),一起溶于无水乙醇并加热,配成混合溶液,然后经过过滤去除杂质。
(3)把混合溶液装到分液漏斗中,然后滴入稍过量的浓氨水、无水乙醇溶液中,均匀搅拌,pH值保持在8.5,在50kHz超声波的作用下进行反应,强力搅拌器搅拌直到反应结束。
(4)把所得到的沉淀物进行减压过滤,并用无水乙醇反复洗涤三次,脱水。
《(ZrHfYLaX)O高熵萤石型氧化物陶瓷的制备及性能研究》篇一一、引言随着科技的发展,高熵材料因其独特的物理和化学性质在材料科学领域中受到了广泛的关注。
其中,高熵萤石型氧化物陶瓷以其优异的力学性能、热稳定性和电学性能,被广泛应用于航空航天、电子封装、生物医疗等领域。
本文将针对(ZrHfYLaX)O高熵萤石型氧化物陶瓷的制备工艺及其性能进行深入研究。
二、材料制备(一) 原料选择制备(ZrHfYLaX)O高熵萤石型氧化物陶瓷所需的原料包括ZrO2、HfO2、Y2O3、La2O3以及X元素的前驱体等。
所有原料均需经过严格筛选,以保证产品的质量和性能。
(二) 制备工艺本实验采用固相法进行制备。
首先,将各原料按照一定比例混合,然后进行球磨、干燥、预烧等过程,形成初步的陶瓷粉末。
接着,将粉末进行压制成型,最后进行高温烧结,得到(ZrHfYLaX)O高熵萤石型氧化物陶瓷。
三、性能研究(一) 结构分析利用X射线衍射(XRD)对制备的(ZrHfYLaX)O高熵萤石型氧化物陶瓷进行物相分析,结果表明,该陶瓷具有典型的萤石型结构,各元素在晶格中形成了高熵固溶体。
(二) 力学性能通过硬度测试和抗压强度测试,发现(ZrHfYLaX)O高熵萤石型氧化物陶瓷具有较高的硬度和抗压强度,表明其具有良好的力学性能。
此外,该陶瓷的断裂韧性也表现出色,具有较高的抗裂纹扩展能力。
(三) 热稳定性在高温环境下对(ZrHfYLaX)O高熵萤石型氧化物陶瓷进行热稳定性测试,结果表明,该陶瓷具有良好的热稳定性,能够在高温环境下保持稳定的物理和化学性能。
(四) 电学性能通过电导率测试和介电性能测试,发现(ZrHfYLaX)O高熵萤石型氧化物陶瓷具有较低的电导率和介电损耗,表明其具有较好的电绝缘性能。
此外,该陶瓷还表现出较好的电容性能,具有较高的能量存储密度。
四、结论本文通过对(ZrHfYLaX)O高熵萤石型氧化物陶瓷的制备工艺及其性能进行深入研究,发现该陶瓷具有优异的力学性能、热稳定性和电学性能。
收稿日期:2004203211 作者简介:李涛(19742),男,山东滕州人,讲师,硕士,主要从事铁电功能材料与纳米材料的研究。
文章编号:100422474(2006)0120069203锆钛酸铅纳米陶瓷粉体的低温水热合成李 涛,彭同江(西南科技大学工程技术中心,四川绵阳621010) 摘 要:使用TiO 2粉体、ZrOCl 2・8H 2O 、Pb (NO 3)2为原料,KO H 为矿化剂,Pb/(Zr +Ti )=1.0,在160℃下反应3h ,获取了分散性较好的锆钛酸铅纳米粉体。
用X 2射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试手段分析了实验结果,结果表明,所得锆钛酸铅纳米粉体颗粒为四方晶相钙钛矿结构,呈立方体状,粒子粒径为 0.5~2.0μm ,同时分析了在本实验条件下锆钛酸铅纳米粉体可能的合成机理。
关键词:水热合成;锆钛酸铅;纳米粉体中图分类号:TN304 文献标识码:ALow T emperature H ydrothermal Synthesis of PZTPiezoelectricity Ceramics PowdersL I T ao ,PENG Tong 2jiang(Sout hwest University of Science and Technology ,Engineering and Technology Cenedr ,Mianyang 621010,China ) Abstract :Lead zirconate 2titanate (PZT )nano 2powders ware synthesized with the proportion of Pb/(Zr +Ti )=1.0by a hydrothermal method based on the reaction of TiO 2powders ,ZrOCl 2・8H 2O ,Pb (NO 3)2,and KO H at 160℃for 3h.The nano 2powders were characterized by X 2ray diff raction (XRD )and scanning electron microscopy (SEM ).The nano 2powders consists of cubic grains with tetragonal crystal phase and an average diameter of 0.5~2.0μm.A possible formation mechanism of PZT nano 2powders ware analyzed.K ey w ords :hydrothermal synthesis ;lead zirconate 2titanate ;nano 2powders 锆钛酸铅(Pb (Zr x Ti 1-x )O 3简称PZT )系列陶瓷是一类典型的压电陶瓷,因其具有居里温度高,机电性能优良,稳定性好等优点,在电子技术、超声技术、计算机技术等高新技术领域中广泛地用作滤波器、传感器、换能器、存储器等电子元器件[1]。
氧化铝粉低温烧结工艺生产实践单洪山【期刊名称】《《世界有色金属》》【年(卷),期】2019(000)020【总页数】2页(P23,25)【关键词】氧化铝粉; 低温; 烧结工艺; 生产实践【作者】单洪山【作者单位】东海氧化铝有限公司山东龙口 265700【正文语种】中文【中图分类】TQ174科学技术的发展,让各个行业对材料的要求越来越苛刻,让各新型高性能结构材料成为研究重点[1]。
氧化铝粉与其他材料相结合形成具有绝缘性好、耐高温、强度高、耐腐蚀等特点的新型材料,近些年来被广泛应用与化工、机械、电子等行业。
但氧化铝粉结构材料相对于以往材料来说有着更高的生产成本,且在粉体制备过程中,由于粉体表面与材料结合会使晶体活化,导致各种晶格缺陷[2]。
氧化铝粉具有较高的表面自由,想要达到整体晶格稳定,提高制备质量,低温烧结技术是关键,因此,提出氧化铝粉低温烧结工艺生产实践。
1 氧化铝粉低温烧结工艺生产实践1.1 实验材料选择为研究氧化铝粉低温烧结工艺生产实践有效性,实验用材料主要采用高纯氧化铝粉,其主晶相为α-Al2O3,平均粒度为0.5μm,其含量大于99.99%,比表面积为5m2/g,松装密度为0.3g/cm³,晶体类型为α:85%,氧化铝粉化学元素含量详情,如表1所示:表1 氧化铝粉化学元素含量详情药品名称级别分子量化学式阿拉伯树胶 AR分析纯 22-30万……二氧化硅 AR分析纯 60.08 SiO2硝酸锰 AR分析纯 400.148 Mn (NO3)2二氧化钛 AR分析纯 79.88 TiO2硝酸镁 AR分析纯 256.40 Mg(NO)2·6H2O Al2O3 …… 102 Al2O31.2 添加剂选择在低温烧结工艺中,烧结质量受添加剂影响较大。
实验采用添加剂主要有二氧化钛、二氧化镁、二氧化锰、二氧化硅以及分散剂[3]。
二氧化钛作为氧化铝粉低温烧结工艺中常见的一种添加剂,可以与Al2O3生成有效置换固溶物,主要作用为降低烧结温度;二氧化镁在烧结工艺中主要以改善显微结构为主;二氧化锰结构促进氧化铝烧结机理与二氧化钛相似,更有利于颗粒混合;二氧化硅与Al2O3发生反应,在烧结过程中晶界面积与晶界数量减少,在晶界处共熔温度下降到一定极限后,成为液相,促进氧化铝粉烧结;常见分散剂主要包括阿拉伯树胶、聚丙烯酸、六片磷酸钠等多种,促进注浆成型,考虑到各种影响因素,实验中使用阿拉伯树胶作为分散剂。