探讨了ZnTiO3薄膜掺杂Cu元素对于薄膜性质、相变化与微结构之影响.实验是在一定温度下以射频磁控溅镀系统将铜沉积于ZnTiO3陶瓷靶上,控制沉积于ZnTiO3陶瓷靶上铜含量之后,再沉积掺杂铜的钛酸锌薄膜于SiO2/Si基板上.成长出来的薄膜经由ESCA分析得知铜的质量分数分别为0.84%、2.33%和2.84%.从XRD分析常温下掺杂Cu的ZnTiO3薄膜为非晶质态,经过600℃退火后,ZnTiO3薄膜则由非晶质态转变成Zn2Ti3O8结晶相,而未掺杂铜的ZnTiO3薄膜在600℃退火时并没有结晶相产生.ZnTiO3薄膜经过900℃退火后,Zn2Ti3O8相分解成Zn2TiO4相和TiO2相,且ZnTiO3晶格常数因为Cu离子置换至Zn离子的位置有变小的趋势.由TEM分析证实Cu离子与Zn离子的置换,导致晶格应变产生双晶缺陷.经由XRD、SEM和TEM分析得知掺杂太多的铜会抑制TiO2相的生成,而随着过多的Cu析出,晶体平均晶粒慢慢变小晶格应变也随之降低,以致晶格常数回复往原来晶格常数方向趋近

《复合材料 Composites》课程教学资源（学习资料）第五章 陶瓷基复合材料_层状结构陶瓷复合材料

在不同的ZnO/Al2O3配比条件下,于1600℃左右合成了锌铝尖晶石及含锌铝尖晶石的陶瓷材料.在1200~1300℃的温度下,测定了不同陶瓷材料与铜液之间的接触角,结果表明ZnO的加入可以改善铜液对Al2O3的浸润性

采用共沉淀-凝胶方法,通过低温煅烧和中温烧结,分别制备了Y2O3、Al2O3掺杂的ZrO2粉体和陶瓷;利用X射线衍射分析、扫描电镜和透射电镜等手段,对掺杂不同氧化物ZrO2相结构的稳定性及烧结性能进行了研究.结果表明:在ZrO2中掺杂摩尔分数5%的Y2O3或者Al2O3,870℃焙烧15min的粉体前者为立方相,后者为四方相;它们的粉体成型后经1400℃烧结4h,前者在室温下仍能保持立方相,后者却得到的是单斜相;在焙烧粉末中,Al3+固溶到ZrO2的晶格中,对ZrO2四方相晶格起到稳定作用,而在其陶瓷中,Al3+从ZrO2的晶格中扩散到晶界,对ZrO2不起稳定作用,只起促进烧结和细化晶粒的作用

用辊轧工艺,在最佳成分配比及烧结制度下,制备了Al2O3/20%Al2O3(nm)+20%ZrO2+60%Al2O3(μm)/Al2O3层状复合陶瓷.通过断裂韧性的测定,发现层状复合的断裂韧性值比无层状复合的Al2O3或ZrO2增韧Al2O3有很大的提高,利用扫描电镜(SEM)对层状复合的微观结构进行了观察,讨论了层状复合的增韧机制和ZrO2诱发微裂纹的机理,同时观察到层状复合断裂的典型特征为台阶状断裂

采用固相反应合成了Ba(Mg1/3Nb2/3)O3(BMN),Ba(Zn1/3Nb2/3)O3(BZN)复合钙钛矿型粉末,并用它来改善工业BaTiO3陶瓷的介电损耗特性,实验结果表明1300~1400℃烧结后,可获得至密度为90%左右的瓷体。同时经频谱阻抗分析实验,表明这类材料随频率从1KHz增加到1000kHz介电损耗显著降低,品质因数大幅度改善

《复合材料 Composites》课程教学资源（学习资料）第五章 陶瓷基复合材料_层状复合陶瓷断裂特性

《复合材料 Composites》课程教学资源（学习资料）第五章 陶瓷基复合材料_层状复合陶瓷强韧化机制及其优化设计因素

《复合材料 Composites》课程教学资源（学习资料）第五章 陶瓷基复合材料_对称型陶瓷层状复合材料中的残余应力分析

将直径为5 mm的混合烧结Al2O3陶瓷球安装在高温滑动摩擦试验机夹持工具上与耐磨钢组成摩擦副, 研究了耐磨钢与氧化铝陶瓷球在200~300 N、100~400 r·min-1不同载荷下的滑动摩擦行为.结合X射线衍射分析技术和扫描电镜等分析手段研究了NM400和NM500两种耐磨钢在室温~300℃下摩擦界面处材料的氧化物形成、磨损表面形貌和显微组织等行为.随温度升高, NM400和NM500的摩擦系数仍然处于0.27~0.40的范围内, 但两者的平均摩擦系数分别从0.337、0.323逐步降低至了0.296和0.288.在300℃时, 氧化物的产生是摩擦系数略有下降的主要原因.随着温度的升高, 摩擦行为首先以磨粒磨损为主, 随后逐渐发生氧化物的压入-剥离-氧化现象, 使磨损速率略有降低.通过高温摩擦磨损行为与微量氧化模型的分析发现, NM400和NM500钢在室温至300℃的磨损机制是磨粒磨损、挤压变形磨损以及微量氧化物磨损的共同作用.NM500钢表现出更加良好的耐磨性能主要原因是其硬度强度高于NM400钢.在高强微合金马氏体耐磨钢中添加少量合金元素, 使其在高温摩擦过程中产生一定量稳定附着的氧化物, 在一定程度上能够起到降低磨损率的作用