微波等离子烧结论文-曾渊

微波等离子烧结论文-曾渊

导读:本文包含了微波等离子烧结论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微波,熔盐辅助硼热,碳热还原法,ZrB_2-SiC,HfB_2-SiC,SPS烧结

微波等离子烧结论文文献综述

曾渊[1](2019)在《微波熔盐法合成ZrB_2/HfB_2-SiC复合粉体及其放电等离子体烧结》一文中研究指出ZrB_2-SiC(Z-S)复相陶瓷具有高熔点、高硬度、高的导电导热能力、良好的抗侵蚀能力和抗氧化性能,因而被广泛应用于火箭推进器、超音速飞行器等超高温领域。目前制备Z-S复相陶瓷的方法是将Z-S复合粉体在高温、高压条件下进行烧结制得的。微波/熔盐辅助硼热/碳热还原法合成Z-S复合粉体具有合成反应温度低、保温时间短、所得复合粉体的纯度高且具有各向异性结构,有利于材料增韧等优点。另一方面,放电等离子体烧结(SPS)可以制备高致密度、力学性能优异的Z-S复合陶瓷。基于此,本论文通过微波/熔盐辅助硼热/碳热还原法合成了Z-S复合粉体,研究了反应温度、保温时间以及各原料用量对复合粉体合成过程的影响,并通过放电等离子体烧结制备了Z-S复相陶瓷。研究表明:(1)以ZrO_2、SiO_2、活性炭以及B_4C为原料,以NaCl-KCl为熔盐介质,采用微波/熔盐辅助硼热/碳热还原法,在原料配比为n(ZrO_2/SiO_2/B_4C/C)=1.00:0.37:0.80:2.61,熔盐介质与反应物的质量比为2.0且反应温度为1200°C/20 min的条件下合成了Z-S复合粉体。相较传统热还原法,本方法所需反应温度降低了约200°C,保温时间从数小时缩短至20 min。产物中ZrB_2颗粒具有棒状单晶结构,其长度和直径分别为数十微米和数微米,长径比约为10。产物中SiC颗粒为六方片状单晶结构,其长度和厚度分别处于亚微米级和纳米级。熔盐介质和微波加热的共同作用不仅极大地加速了Z-S在低温下的合成反应,而且还促进了其取向生长生成具有各向异性结构的单晶。(2)以ZrSiO_4、活性炭以及B_4C为原料,以NaCl-KCl为熔盐介反应质,采用微波/熔盐辅助硼热/碳热还原法,在原料配比为n(ZrSiO_4/C)=1.0/4.5、B_4C过量60 mol%、熔盐介质与反应物的质量比为2.0及反应温度为1200°C/20 min的条件下合成了Z-S复合粉体。微波加热和熔盐介质促进了ZrB_2晶体通过“自编织模式”外延生长,生成具有各向异性结构的单晶六方片状颗粒。其生长过程如下:首先,通过热还原法合成具有棒状结构的ZrB_2;然后棒状ZrB_2相互编织成空间网络状结构;最后,网络状结构的空隙被随后生成的ZrB_2逐渐填补,生成片状ZrB_2,六方片状的ZrB_2颗粒的长度和厚度分别处于微米级和纳米级。(3)以HfO_2粉、SiO_2粉、活性炭粉以及B_4C粉为原料,以NaCl-KCl为熔盐介质,采用微波/熔盐辅助硼热/碳热还原法,在原料配比为n(HfO_2/SiO_2/B_4C/C)=1.00:0.37:0.80:2.61、熔盐介质与反应物的质量比为2.0以及反应温度为1250°C/20 min的条件下合成了HfB_2-SiC复合粉体。产物中HfB_2为单晶纳米棒状结构,且分散均匀,其长度和直径分别为数微米和数百纳米,长径比为5-10。产物中SiC呈不规则形貌,均匀分散于HfB_2的周围。(4)以1200°C/20 min的条件下,ZrO_2、SiO_2、活性炭以及B_4C为原料,采用微波/熔盐辅助硼热/碳热还原法合成的Z-S复合粉体为原料,采用放电等离子体烧结(SPS)在2000 ~oC/15 min/100 MPa的条件下制备了Z-S复相陶瓷。所制备Z-S复相陶瓷的致密度达99.2%,其维氏硬度和断裂韧性分别为24.5 GPa和4.8 MPa·m~(1/2)。SEM结果表明起始Z-S复合粉体中的棒状结构经SPS烧结后依旧存在,其存在对烧结产物力学性能的提高具有显着的促进作用,诱发了裂纹偏转和桥接等多种增韧机制。Z-S复相陶瓷抛光刻蚀后的SEM结果表明,复相陶瓷中存在着大量棒状ZrB_2,其平均长径比高达5.3。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2019-05-21)

孙喜顺,王彦茹,安贵明,张海岩[2](2015)在《微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒钛烧结矿中9种元素》一文中研究指出采用微波消解样品,建立了一种快速测定钒钛烧结矿中钒、钛、铝、镁、锰、钾、钠、铅、锌9种元素的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)。试样被王水消解后在选定分析谱线的波长下测定,基体和共存元素对测定元素没有光谱干扰,基体效应用基体匹配法消除。钒、钛、铝、镁的质量分数在0.01%~3.00%范围内,锰、钾、钠、铅、锌的质量分数在0.001%~0.35%范围内,校准曲线呈线性,线性相关系数(r)均大于0.999。方法应用于钒钛烧结矿标准样品的测定,上述元素测定值与认定值相符。对一钒钛样品中铝、钒、钛、锰、镁、锌、钾、钠和铅分别测量10次,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于5%,方法可以应用于生产检验中。(本文来源于《冶金分析》期刊2015年02期)

冉旭,冉均国,刑现柱,苟立,陈继镛[3](2008)在《微波等离子体烧结制备多孔纳米CHA/β-TCP双相生物陶瓷》一文中研究指出为了提高钙磷陶瓷材料性能,以含碳酸化羟基磷灰石纳米粉体(CHA)为原料,采用含水蒸汽CO2微波等离子体快速烧结新技术阻止CHA分解和实现多孔CHA/β-TCP双相生物陶瓷的纳米化。在优化工艺条件下,制得平均晶粒尺寸为92 nm,气孔率为55.9%,CO32-含量约为4%,压缩强度为13.7 MPa的多孔纳米TCP/CHA双相生物陶瓷。与常规马弗炉烧结相比,微波等离子体烧结时间缩短,烧结温度降低,能有效阻止CHA分解,提高烧结效率。微波等离子体烧结是一种快速制备纳米生物陶瓷的有效方法。(本文来源于《四川大学学报(工程科学版)》期刊2008年04期)

孙文周,王兵[4](2008)在《微波等离子体烧结陶瓷的研究进展》一文中研究指出从微波等离子体的特点、其应用于烧结陶瓷的特点及适用范围、主要烧结过程和实验装置等几个方面介绍了微波等离子体这一新型烧结技术。同时综述了近几年来微波等离子体新型烧结技术在陶瓷烧结方面的最新的应用研究进展。(本文来源于《材料导报》期刊2008年S1期)

冉旭,郑青,冉均国,苟立,陈继镛[5](2007)在《二氧化碳微波等离子体烧结钙磷生物陶瓷》一文中研究指出采用CO_2微波等离子体烧结制备了CHA陶瓷。研究了烧结温度、气体压力、升温速率、匣钵材料对CHA陶瓷性能的影响。用FT-IR和SEM表征CHA陶瓷CO_3~(2-)含量和晶粒大小。实验结果表明,随着烧结温度、气体压力和升温速率的提高,CO_3~(2-)含量减少,CHA陶瓷晶粒尺寸随烧结温度的上升而急剧增大。最终烧制出含5%CO_3~(2-)、200nm的CHA陶瓷。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2007年S2期)

禹争光,杨邦朝[6](2006)在《微波等离子烧结ZnO/Bi_2O_3系压敏电阻研究》一文中研究指出采用常规微波和微波等离子对比烧结ZnO/Bi2O3系压敏电阻发现:两者均可快速成瓷,烧结时间由常规的20 h减少到45 min;烧结后,ZnO晶粒细小(约1μm)均匀,相比而言,等离子更有利于压敏电阻烧结。45 min等离子烧结后,压敏电阻瓷体密度为5.01 g/cm3,ZnO压敏电阻中已有尖晶石相(Zn7Sb2O12)生成,烧结时瓷体收缩均匀,漏电流小,但稳定度差。采用“液相掺杂”可以提高压敏电阻在微波等离子烧结后的电性能稳定度,液相加入比例范围为5%~15%。(本文来源于《压电与声光》期刊2006年02期)

杨永进,徐兴祥,孙家言,张劲松[7](2004)在《微波等离子体原位烧结Ti/TiN复合材料的研究》一文中研究指出本文利用常压微波等离子体原位氮化烧结制备了Ti/TiN复合材料,通过SEM、XRD、EPMA和显微硬度计分别分析了材料的微观结构、物相组成、成分以及显微硬度分布。结果表明:等离子体功率的增加和烧结时间的延长有利于Ti层和氮化层致密度的提高,同时氮化层的厚度也有一定程度的增加。氮化层的氮化程度也随作用时间的增加而增加。氮化层的氮化程度和材料横截面的显微硬度连续变化。(本文来源于《2004年中国材料研讨会论文摘要集》期刊2004-11-01)

季金苟,冉均国,苟立,王方瑚,孙璐薇[8](2004)在《微波等离子体烧结多孔HA/β-TCP双相生物陶瓷的研究》一文中研究指出针对常规马弗炉烧结钙磷生物陶瓷温度高、烧结时间长,制品晶粒粗、强度和生物学活性难于同时提高的问题,采用微波等离子体新技术烧结了多孔HA/β-TCP双相生物陶瓷。实验结果显示,和常规马弗炉烧结法相比,微波等离子体烧结可在极短的加热时间内,制得线收缩率较大,晶粒尺寸小,抗压强度更大的多孔HA/β-TCP双相生物陶瓷。通过模拟体液的浸泡实验发现,其类骨磷灰石形成量也明显多于常规马弗炉烧结。这预示微波等离子体烧结是一种既能提高钙磷材料的力学强度,同时又可能增加其生物学活性的新烧结方法。(本文来源于《无机材料学报》期刊2004年04期)

季金苟[9](2004)在《微波等离子体烧结多孔β-TCP/HA生物活性陶瓷的研究》一文中研究指出多孔β-TCP/HA生物活性陶瓷,不仅具有良好的生物相容性,还具有独特的可控制降解性能,因而成为材料工作者研究的热点之一。然而,作为骨组织替换材料,总是希望具有良好的生物学活性,又具有一定的力学强度。目前,钙磷生物陶瓷的烧结多采用马弗炉烧结法,为提高材料的生物学活性,要适当地降低烧结温度,这样材料的强度往往较难保证;而为了提高材料的强度,常采用提高烧结温度和延长烧结时间的方法,而这将带来材料的晶粒尺寸变大,结晶度增高,使材料的生物降解性下降,高温长时间烧结还可能造成过烧现象,致使材料的理化性能下降。可见,采用常规的马弗炉烧结法,很难同时解决提高材料强度和增加材料生物学活性间的矛盾。 本文从提高磷酸钙生物活性陶瓷自身的性能出发,针对常规马弗炉烧结方法的不足,首次采用微波等离子体烧结了多孔β-TCP/HA生物活性陶瓷,并对其烧结工艺进行了研究,发现当用致密氧化铝样品台,工作气体流量75ml/min,烧结室压力1.3kPa,升温速率45℃/min,降温速率为40℃/min,烧结温度1050~1100℃,烧结15min,可制得具有较好力学强度,同时晶粒尺寸又较小的多孔β-TCP/HA生物活性陶瓷。经检测,其晶粒尺寸为200~400nm,明显小于常规马弗炉所烧结的600~800nm抗压强度明显高于相应温度下常规马弗炉烧结的制品(如1100℃,前者为2.31MPa,后者为2.00MPa)。通过对致密的HA和β-TCP/HA生物活性陶瓷的对比烧结研究,也得出类似的实验结果。 不同烧结方式所得多孔β-TCP/HA生物活性陶瓷的溶解实验结果表明,微波等离子体烧结的制品比常规马弗炉烧结的制品具有更高的溶解度,用Avrami的动力学模型方程拟合了溶解动力学速度,首次获得了微波等离子体烧结的多孔p一TCP/HA生物活性陶瓷的动力学溶解速度方程:一ln(1一x卜。.73t079,式中n小于1,表示其有较大的溶解速率;马弗炉烧结的多孔p一TCP/HA生物活性陶瓷的溶解动力学速度方程为:一ln(卜x卜0.37t’·”,n略大于1,显示出有较小的溶解速率。另外,实验结果还显示不同烧结温度对制品的溶解度也有较大影响,随着烧结温度的升高,制品的溶解度降低。 通过模拟生理微循环、生理大循环和模拟炎性历程的类骨磷灰石形成情况的研究表明,微波等离子体烧结的多孔p一TCP/HA生物活性陶瓷,其类骨磷灰石的形成量都明显多于用常规马弗烧结的制品,这预示微波等离子体烧结多孔p一TCP/HA生物活性陶瓷不仅能提高材料的强度,也可能提高材料的生物学性能,这为钙磷材料的烧结提供了一种全新的烧结方法。 通过对模拟体液的类骨磷灰石的形成情况的研究还预示,生理微循环可以促使类骨磷灰石在多孔钙磷材料表面的形成,但生理微循环不足以促进多孔钙磷材料内部的类骨磷灰石的形成:生理大循环不仅有利于多孔钙磷材料表面的类骨磷灰石形成,也有利于多孔钙磷材料内部的类骨磷灰石的形成;炎性历程的微酸性对钙磷材料表面的类骨磷灰石的形成有较大影响,先行的微酸性会使钙磷材料表面凹凸部分先行溶解,使材料变得光滑,破坏了成核的局部环境,从而生成类骨磷灰石的能力减弱。 针对常规Ca(NO3)2一(NH;):HPO;一NH3HZO一HZO共沉淀法制备双相钙磷生物陶瓷粉体的反应时间长,重复性不好等不足,本文较系统地分析了pH值,温度、反应物Ca/P比和反应时间等对沉淀物的影响,首次获得了固定初始反应物的Ca/P比略小于1.5,通过加热和调节反应的pH值来制备具有不同Ca/P比双相粉体的新工艺,新工艺和传统工艺相比,其优点是反应时间大大缩短,工艺重现性好。用新工艺合成的粉体,通过马弗炉烧结所得的多孔双相陶瓷,经细胞学实验观察,具有良好的生物相容性。另外,本文还从生成磷酸钙沉淀的热力学和控基磷灰石独特吸附性能出发,提出了该体系生成的沉淀为缺钙轻基磷灰石,并提出了缺钙经基磷灰石形成的可能解吸一吸附机理。 针对微波等离子体烧结腔加热区域和样品温度较难准确测定的问题,本论文首次将标准测温锥引入微波等离子体中,根据标准测温锥中的碳化痕迹快速测定了烧结腔的加热区域;用自制的多种不同标准物质对高温红外测温仪进行了校正,并对其精确度进行了讨论,显示其误差小于IOOC,为样品的实时测温提供了可能。另外本文还较系统地研究了微波功率、烧结室压力、工作气体流量等对烧结样品的温度影响等,开辟了一种测定和控制微波等离子体烧结温度的新方法。 本文对多孔p一TCP/队生物活性陶瓷的成型工艺也进行了研究,得出的较好成型工艺为:4%聚乙烯醇作为粘接剂,粉料和粘接剂的重量比为1:0.3,粉料和造孔剂的重量比为1:0.5,大孔造孔剂和微孔造孔剂的重量比为0.2:0.3,选择大孔造孔剂为硬酷酸,微孔造孔剂为硬酷酸或聚乙烯醇缩丁醛,混合时采用粘接剂先和造孔剂混匀,再和钙磷粉末混合,成型压力为60入4卫a,保压3min,成型后的坯体先在空气中风干2一3天,再在烘箱中缓慢升温至80℃烘烤。在该成型工艺下所制得的生物活性陶瓷结构均匀,具有较好的孔隙率和强度。关键词:p一TCP/HA合成微波等离子体烧结温度测定溶解性模拟体液细胞培养(本文来源于《四川大学》期刊2004-05-08)

季金苟,冉均国,苟立,王方瑚,孙璐薇[10](2003)在《微波等离子体烧结多孔双相钙磷生物陶瓷的工艺研究》一文中研究指出近年来,多孔钙磷双相生物陶瓷正受到越来越大的重视,这是因为它们具有优良的生物相容性和生物活性,能让活体组织长入并和新生骨形成化学键合,同时还具有可控制降解的性能。然而,目前常采用的马弗炉烧结多孔双相钙磷生物陶瓷存在明显的不足:烧结温度高、时间长,制品晶粒粗、强度和生物学活性难于同时提高。针对上述问题,首次采用微波等离子体新技术对多孔双相钙磷生物陶瓷进行了烧结并对其烧结工艺进行了研究,用标准测温锥快速确定出了微波等离子(本文来源于《中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集》期刊2003-06-30)

微波等离子烧结论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用微波消解样品,建立了一种快速测定钒钛烧结矿中钒、钛、铝、镁、锰、钾、钠、铅、锌9种元素的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)。试样被王水消解后在选定分析谱线的波长下测定,基体和共存元素对测定元素没有光谱干扰,基体效应用基体匹配法消除。钒、钛、铝、镁的质量分数在0.01%~3.00%范围内,锰、钾、钠、铅、锌的质量分数在0.001%~0.35%范围内,校准曲线呈线性,线性相关系数(r)均大于0.999。方法应用于钒钛烧结矿标准样品的测定,上述元素测定值与认定值相符。对一钒钛样品中铝、钒、钛、锰、镁、锌、钾、钠和铅分别测量10次,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于5%,方法可以应用于生产检验中。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微波等离子烧结论文参考文献

[1].曾渊.微波熔盐法合成ZrB_2/HfB_2-SiC复合粉体及其放电等离子体烧结[D].武汉科技大学.2019

[2].孙喜顺,王彦茹,安贵明,张海岩.微波消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒钛烧结矿中9种元素[J].冶金分析.2015

[3].冉旭,冉均国,刑现柱,苟立,陈继镛.微波等离子体烧结制备多孔纳米CHA/β-TCP双相生物陶瓷[J].四川大学学报(工程科学版).2008

[4].孙文周,王兵.微波等离子体烧结陶瓷的研究进展[J].材料导报.2008

[5].冉旭,郑青,冉均国,苟立,陈继镛.二氧化碳微波等离子体烧结钙磷生物陶瓷[J].稀有金属材料与工程.2007

[6].禹争光,杨邦朝.微波等离子烧结ZnO/Bi_2O_3系压敏电阻研究[J].压电与声光.2006

[7].杨永进,徐兴祥,孙家言,张劲松.微波等离子体原位烧结Ti/TiN复合材料的研究[C].2004年中国材料研讨会论文摘要集.2004

[8].季金苟,冉均国,苟立,王方瑚,孙璐薇.微波等离子体烧结多孔HA/β-TCP双相生物陶瓷的研究[J].无机材料学报.2004

[9].季金苟.微波等离子体烧结多孔β-TCP/HA生物活性陶瓷的研究[D].四川大学.2004

[10].季金苟,冉均国,苟立,王方瑚,孙璐薇.微波等离子体烧结多孔双相钙磷生物陶瓷的工艺研究[C].中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集.2003

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