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通过放电等离子烧结和热等静压致密的透明四方-立方氧化锆复合陶瓷
摘要: 针对高韧性透明陶瓷,采用四方相(3摩尔%氧化钇)和立方相(8摩尔%氧化钇)ZrO2起始粉体混合物,在真空条件下通过放电等离子烧结(SPS)于1100°C致密化,并经氩气环境1100°C热等静压后处理(HIP)。评估了超细微观结构与相组成对可见光及红外波段断裂韧性和透光率的影响。特别关注了空气环境中热退火步骤对SPS及SPS-HIP陶瓷透明度的作用。
关键词: 总正向传输、热等静压、放电等离子烧结、铁弹畴转变、透明氧化锆
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE 2018开放创新(OI)大会 - 南非站(2018.10.3-2018.10.5)] 2018年开放创新会议(OI) - 相对低温下通过放电等离子烧结制备的铱薄膜与碳化锆之间的相形成
摘要: 采用放电等离子烧结(SPS)工艺,在50 MPa压力下分别以1700°C、1900°C和2100°C温度烧结10分钟制备碳化锆(ZrC)样品。研究了烧结后的物相与微观结构。测得1700°C、1900°C和2100°C烧结的ZrC陶瓷素坯相对密度分别为96.5%、98.9%和99.5%。计算得出ZrC陶瓷素坯晶粒尺寸随烧结温度升高而增大,从1700°C的71.88 nm、1900°C的79.15 nm增至2100°C的83.59 nm。其硬度对应为1700°C的7.40 GPa、1900°C的17.00 GPa和2100°C的18.40 GPa。1700°C、1900°C和2100°C烧结样品均呈现(200)晶面择优取向。 通过电子束沉积法在ZrC陶瓷表面制备铱(Ir)薄膜,并在600°C和800°C真空退火2小时。采用掠入射X射线衍射(GIXRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析物相组成、固相反应及表面形貌。XRD检测显示沉积态样品初始相为Ir,经600°C退火形成Ir?Zr相,800°C时Ir与ZrC反应生成IrZr相。1700°C、1900°C和2100°C烧结的ZrC样品表面呈团聚颗粒状且存在少量孔隙,随烧结温度升高孔隙数量减少。Ir薄膜结构继承基底形貌特征,600°C和800°C退火后观察到表面颗粒进一步团聚现象。
关键词: 形态学、界面反应、碳化锆、放电等离子烧结、铱
更新于2025-09-09 09:28:46
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SPS烧结PLZT(4/52/48)陶瓷的光致伸缩特性
摘要: 本文研究了镧改性锆钛酸铅陶瓷(PLZT 4/52/48)粉体与陶瓷的制备及烧结工艺。采用共沉淀法与溶胶-凝胶法制备PLZT粉体,证实溶胶-凝胶法合成的粉体晶粒更小且分散性更优。分别采用气氛烧结与放电等离子烧结(SPS)技术对PLZT陶瓷进行烧结,测试了不同方法烧结后陶瓷的物理、电学及光学性能。结果表明:SPS烧结能提高PLZT陶瓷致密度(达99.5%),从而改善其透光性、铁电性、压电性及光学性能。研究发现当光照强度达到600 mW/cm2时,SPS烧结陶瓷的最大光致应变高达10?3量级,较气氛烧结样品增大约1.4倍(84×10??)。显然,溶胶-凝胶法与SPS工艺可显著提升PLZT陶瓷的综合性能。
关键词: 光致应变、铁电/压电性能、溶胶-凝胶法、PLZT、放电等离子烧结
更新于2025-09-09 09:28:46
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碳化硅与氧化铝及氧化钙的放电等离子烧结:致密化行为、相演变及力学性能
摘要: 液相烧结(LPS)通?;嵝纬煞蔷ЬЫ缜?,这会劣化烧结陶瓷的高温性能,因此陶瓷研究者更倾向于在LPS后获得晶态晶界。本文研究了碳化硅陶瓷的近理论密度液相烧结,探究其致密化行为、黄长石相演变及后续力学性能评估。采用亚微米α-SiC粉末,借助耐火相形成金属氧化物添加剂,通过放电等离子烧结制备高密度SiC陶瓷。通过改变烧结温度和峰值温度保温时间,研究其对致密化和力学性能的影响。烧结陶瓷密度在1800℃时达到约97%。利用扫描电子显微镜研究微观结构特征和裂纹扩展模式。XRD分析证实烧结样品中存在晶态黄长石相。通过标准测试程序测定烧结陶瓷的硬度、断裂韧性和弯曲强度。
关键词: 液相烧结、断裂韧性、放电等离子烧结、碳化硅、机械性能
更新于2025-09-09 09:28:46
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在烧结后的纯n型Bi2Te3合金中实现晶格热导率降低和电导率增强
摘要: 未掺杂的n型Bi2Te3块体材料通过液态调控(LSM)工艺结合后续球磨和放电等离子烧结制备而成。与未经LSM处理的样品相比,经LSM处理的样品具有更高的载流子浓度和更大的有效质量,展现出更优异的电输运性能。更重要的是,由于层级微结构(包括晶界、纳米晶粒和位错)增强了多尺度声子散射,其晶格热导率显著降低至0.47 W m-1 K-1(降幅达43%)。此外,载流子浓度的提升和带隙的扩大有效抑制了BT-LSM样品中的双极效应。最终,经LSM处理的样品在475 K较高温度下实现了zTmax*0.66,较对比样品提升了近22%。
关键词: 放电等离子烧结、热电材料、电导率、热导率、液态操控、球磨法、Bi2Te3
更新于2025-09-09 09:28:46
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通过放电等离子烧结提高BaTi0.7Zr0.3O3陶瓷的介电强度和储能密度
摘要: 通过放电等离子烧结(SPS)和传统固相烧结(CS)制备了锆钛酸钡(BaTi0.7Zr0.3O3)陶瓷。X射线衍射分析证实两种样品均呈现单相结构。与CS样品相比,SPS样品具有更均匀的微观结构和更小的晶粒尺寸,这使BaTi0.7Zr0.3O3陶瓷的介电强度从40 kV/cm(CS)大幅提升至170 kV/cm(SPS)。虽然相同外加电场下SPS样品的极化强度低于CS样品,但其最大储能密度提高至0.51 J/cm3,约为CS样品(0.12 J/cm3)的4.5倍。此外,通过有限元模拟研究了局部介电场分布,进一步验证了微观结构对介电强度的影响。
关键词: 钛酸钡锆(BaTi0.7Zr0.3O3)、储能密度、放电等离子烧结、介电强度
更新于2025-09-04 15:30:14