AlON透明陶瓷的制备及其力学性能研究

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作者 王颖 张微 +4 位作者 田庭燕 黄存新 王震 陈建荣 石爽爽 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第12期2215-2221,共7页

AlON透明陶瓷因良好的透光性、热震稳定性、力学性能和良好的可加工性,在国防领域和民用领域有广阔的应用前景。本文采用改进的碳热还原氮化/沸腾床法批量制备AlON粉体,单批次产能可达2 kg,在AlON粉体的XRD图谱中未观察到第二相,激光粒... AlON透明陶瓷因良好的透光性、热震稳定性、力学性能和良好的可加工性,在国防领域和民用领域有广阔的应用前景。本文采用改进的碳热还原氮化/沸腾床法批量制备AlON粉体,单批次产能可达2 kg,在AlON粉体的XRD图谱中未观察到第二相,激光粒径分析显示平均粒径为1.54μm,粒径分布均匀。使用该粉体进行冷等静压成型处理后,获得均匀性较好、致密度高的素坯。采用气压烧结法在1850℃,氮气压力5 MPa下制备出光学透过率为82.3%,弯曲强度为310 MPa的AlON透明陶瓷片,对推进AlON透明陶瓷的应用具有一定的现实意义。 展开更多

关键词 ALON 碳热还原氮化法 高纯粉体 透明陶瓷 透过率 气压烧结

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ZrB_2-SiC复合材料凝胶注模成型初探 被引量：2

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作者 田庭燕 孙峰 +3 位作者 周长灵 程之强 张玉军 孙成功 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期307-310,315,共5页

研究了ZrB2-SiC复合材料的凝胶注模成型技术。着重讨论了分散剂、pH值、固相体积含量、有机单体等对ZrB2-SiC复合材料料浆的影响;分析了凝胶注模成型后,排胶前复合材料素坯断面的显微结构以及相对应的烧结体的显微结构。结果表明:当分... 研究了ZrB2-SiC复合材料的凝胶注模成型技术。着重讨论了分散剂、pH值、固相体积含量、有机单体等对ZrB2-SiC复合材料料浆的影响;分析了凝胶注模成型后,排胶前复合材料素坯断面的显微结构以及相对应的烧结体的显微结构。结果表明:当分散剂用量为8.74‰(质量分数),pH为10.8,有机单体含量为3.1%时,可制得固相体积含量为40%,粘度为610mPa.s的ZrB2-SiC复合浆料,此时烧结体的断面主要以穿晶断裂为主;凝胶注模成型的坯体内部的有机聚合物网络因高温而完全分解,使素坯的气孔分布较均匀,利于烧结体致密度的提高。 展开更多

关键词 二硼化锆 碳化硅 凝胶注模 显微结构 复合材料

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二硼化锆系复合材料研究进展 被引量：7

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作者 田庭燕 张玉军 +2 位作者 张娜 张兰 张卫珂 《现代技术陶瓷》 CAS 2005年第4期21-23,共3页

ZrB2系复合材料具有高熔点、高硬度、高导热率等优良性能,是一种性能优异的高温结构材料,具有广泛的应用前景。本文概述了ZrB2基复合材料,如:ZrB2-N i,ZrB2-SiC,Z rB2/B4C-N i等的研究现状,并对其力学性能进行了评价;总结了近年来国内外... ZrB2系复合材料具有高熔点、高硬度、高导热率等优良性能,是一种性能优异的高温结构材料,具有广泛的应用前景。本文概述了ZrB2基复合材料,如:ZrB2-N i,ZrB2-SiC,Z rB2/B4C-N i等的研究现状,并对其力学性能进行了评价;总结了近年来国内外在ZrB2基复合材料烧结工艺方面的研究进展。 展开更多

关键词 ZRB2 复合材料 烧结工艺 二硼化锆 力学性能

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ZrB_2-SiC复合材料抗氧化性能研究 被引量：8

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作者 田庭燕 张玉军 +1 位作者 孙峰 魏红康 《陶瓷》 CAS 2006年第5期19-21,共3页

通过变温氧化增重试验和恒温氧化增重试验,研究了烧结温度对热压烧结制备的ZrB2-SiC复合材料的抗氧化性能的影响。结果表明:当烧结温度为1 750℃时,ZrB2-SiC复合材料的抗氧化性能最好,且该材料的抗氧化性能明显高于单相ZrB2材料。这归... 通过变温氧化增重试验和恒温氧化增重试验,研究了烧结温度对热压烧结制备的ZrB2-SiC复合材料的抗氧化性能的影响。结果表明:当烧结温度为1 750℃时,ZrB2-SiC复合材料的抗氧化性能最好,且该材料的抗氧化性能明显高于单相ZrB2材料。这归结于高温下ZrB2-SiC复合材料表层被氧化形成SiO2和ZrO2保护膜,阻止了材料的进一步氧化,从而提高了ZrB2复合材料的抗氧化性能。 展开更多

关键词 ZrB2-SiC复合材料 抗氧化性能 氧化机理

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透明AlON陶瓷研究现状及应用 被引量：4

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作者 田庭燕 杜洪兵 +4 位作者 孙峰 姜华伟 陈广乐 刘妍 彭珍珍 《陶瓷》 CAS 2008年第12期20-23,共4页

主要介绍透明氮氧化铝(AlON)陶瓷的研究进展,对AlON的制备方法和应用做了综述和介绍,并对其发展前景和存在的问题作了展望与分析。

关键词 透明陶瓷 AION 制备 应用

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碳热还原法合成ALON粉体的研究 被引量：1

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作者 田庭燕 杜洪兵 +3 位作者 姜华伟 孙峰 张微 冯志华 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1093-1096,共4页

本文以γ-Al2O3和活性碳为原料,采用碳热还原法合成高纯超细γ-ALON粉。并以γ-Al2O3和碳粉的配比、合成温度、保温时间以及除碳等方面分别探讨了碳热还原法合成γ-ALON粉的适宜工艺条件;通过对合成粉料的XRD、SEM分析,表明该方法合成的... 本文以γ-Al2O3和活性碳为原料,采用碳热还原法合成高纯超细γ-ALON粉。并以γ-Al2O3和碳粉的配比、合成温度、保温时间以及除碳等方面分别探讨了碳热还原法合成γ-ALON粉的适宜工艺条件;通过对合成粉料的XRD、SEM分析,表明该方法合成的ALON粉晶形发育完善、粒度均匀、纯度高。 展开更多

关键词 碳热还原法 γ-ALON 合成工艺

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ALON陶瓷透光性研究

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作者 田庭燕 杜洪兵 +3 位作者 孙峰 姜华伟 张微 吕科 《陶瓷》 CAS 2010年第3期8-11,共4页

简要介绍了本实验室ALON透明陶瓷的制备技术,同时探讨了原料、烧结过程、微观结构以及试样表面光洁度等对透过率的影响,并提出了改进措施。

关键词 ALON 透明陶瓷 红外透过率

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ZrB_2-SiC复合材料热压烧结工艺的研究

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作者 田庭燕 孙峰 +3 位作者 张玉军 周长灵 程之强 孙成功 《陶瓷》 CAS 2006年第12期16-18,共3页

采用热压烧结法制备ZrB2-SiC复合材料。研究了热压烧结温度、保压压力、保温时间对ZrB2-SiC复合材料性能的影响。结果表明:当热压烧结温度为1 750℃,保压压力为30 MPa,保温时间为30 min时,ZrB2-SiC复合材料的力学性能最佳(硬度HRA为89,... 采用热压烧结法制备ZrB2-SiC复合材料。研究了热压烧结温度、保压压力、保温时间对ZrB2-SiC复合材料性能的影响。结果表明:当热压烧结温度为1 750℃,保压压力为30 MPa,保温时间为30 min时,ZrB2-SiC复合材料的力学性能最佳(硬度HRA为89,抗弯强度为670.91 MPa,断裂韧性为7.8 MPa.m1/2)。 展开更多

关键词 ZRB2-SIC 复合材料 热压烧结

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用低纯碳化硅微粉烧结碳化硅陶瓷 被引量：11

9

作者 武七德 孙峰 +2 位作者 吉晓莉 田庭燕 郝慧 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期60-64,共5页

用工业尾料低纯W3.5μmSiC微粉为原料,在N2保护下烧结碳化硅(SiC)陶瓷。研究了低纯SiC微粉中杂质对SiC陶瓷力学性能的影响,对比了微粉提纯后材料的性能与结构。通过扫描电镜、金相显微镜分析材料的显微结构。结果表明:微粉杂质中SiO2、... 用工业尾料低纯W3.5μmSiC微粉为原料,在N2保护下烧结碳化硅(SiC)陶瓷。研究了低纯SiC微粉中杂质对SiC陶瓷力学性能的影响,对比了微粉提纯后材料的性能与结构。通过扫描电镜、金相显微镜分析材料的显微结构。结果表明:微粉杂质中SiO2、金属氧化物在SiC烧结温度下的放气反应是影响陶瓷材料力学性能的主要因素。由低纯SiC粉制得的材料的烧结密度达到(3.15±0.01)g/cm3,抗折强度达到(441±10)MPa。 展开更多

关键词 碳化硅 反应烧结 显微结构

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碳化硅基材料抗氧化涂层的研究进展 被引量：7

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作者 张伟儒 孙峰 +4 位作者 田庭燕 武七德 陈波 吉晓莉 陈文 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期778-783,共6页

碳化硅基材料具有优良的高温性能,但作为非氧化物陶瓷,碳化硅材料的高温氧化造成的性能衰减限制了其进一步的广泛应用。本文通过分析碳化硅的氧化机理,对比和总结了碳化硅抗氧化涂层的制备方法和涂层体系,并结合实际工作对碳化硅抗氧化... 碳化硅基材料具有优良的高温性能,但作为非氧化物陶瓷,碳化硅材料的高温氧化造成的性能衰减限制了其进一步的广泛应用。本文通过分析碳化硅的氧化机理,对比和总结了碳化硅抗氧化涂层的制备方法和涂层体系,并结合实际工作对碳化硅抗氧化涂层的研究提出了具体的见解。 展开更多

关键词 碳化硅 抗氧化 涂层 非氧化物陶瓷

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焊料特性对反应烧结碳化硅陶瓷焊接的影响 被引量：3

11

作者 武七德 孙峰 +2 位作者 田庭燕 唐超 周波 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期796-800,共5页

以石油焦和碳化硅为主要原料,按照焊料碳密度的理论计算公式设计焊料碳含量,运用反应成型连接法焊接反应烧结碳化硅陶瓷。探讨了焊料的固相体积含量、碳密度对焊缝显微结构与性能的影响。通过对焊缝金相显微结构的分析,结合计算机图形... 以石油焦和碳化硅为主要原料,按照焊料碳密度的理论计算公式设计焊料碳含量,运用反应成型连接法焊接反应烧结碳化硅陶瓷。探讨了焊料的固相体积含量、碳密度对焊缝显微结构与性能的影响。通过对焊缝金相显微结构的分析,结合计算机图形处理软件计算出焊缝的烧结密度。研究表明:碳密度为0.85～0.88g/cm3,固相体积含量达到53%以上,流动性好的焊料焊接时焊缝干燥收缩率低,烧结后焊接性能好。焊缝最高强度可达(465±10)MPa以上,超过基体强度,断裂发生在基体处,对应焊缝的计算烧结密度为(3.11±0.01)g/cm3。 展开更多

关键词 焊接 反应成型连接 碳化硅 显微结构

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掺钕钇铝石榴石激光透明陶瓷的研究进展 被引量：3

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作者 王海丽 田庭燕 +2 位作者 王震 袁雷 沈德忠 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期275-279,共5页

本文综述了掺钕钇铝石榴石(Nd∶Y3Al5O12,简称Nd∶YAG)激光透明陶瓷粉料以及陶瓷的制备方法,对影响Nd∶YAG透明陶瓷激光性能的主要因素进行了分析,并对Nd∶YAG激光透明陶瓷的未来发展趋势进行了展望。

关键词 掺钕钇铝石榴石 透明陶瓷 激光材料

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透明MgO·nAl_(2)O_(3)尖晶石陶瓷雾度分析 被引量：1

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作者 庞珍丽 李祯 +1 位作者 王立弟 田庭燕 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第8期1408-1412,共5页

以高纯超细粉体为原料,采用热压(HP)结合热等静压(HIP)法制备了透明MgO·nAl_(2)O_(3)(n=0.98、1、1.1、1.2、1.3)尖晶石陶瓷。雾在透明陶瓷中十分常见,严重云雾的存在大幅降低透光率,影响陶瓷的力学性能。为了获得光学质量优异、... 以高纯超细粉体为原料,采用热压(HP)结合热等静压(HIP)法制备了透明MgO·nAl_(2)O_(3)(n=0.98、1、1.1、1.2、1.3)尖晶石陶瓷。雾在透明陶瓷中十分常见,严重云雾的存在大幅降低透光率,影响陶瓷的力学性能。为了获得光学质量优异、力学性能适宜的MgO·nAl_(2)O_(3)尖晶石,对尖晶石中的雾度进行了测量,并对雾的形成进行了分析。通过扫描电镜(SEM)发现,在雾较重的富镁半透明样品中,晶界处有许多圆形晶粒。用能谱仪(EDS)测定了圆形晶粒的组成为n=0.41。第二相MgO由于镁过量而易析出,严重降低了晶界强度,影响陶瓷的力学性能。MgO相与尖晶石相具有不同的折射率,会引起严重的光散射,降低样品的透过率。在另一试样中,测得晶界处颗粒组成为n=1.33,测得该富铝试样的抗弯强度远远高于n=1试样和富镁试样。 展开更多

关键词 MgO·nAl_(2)O_(3) 尖晶石 雾度 抗弯强度 透明陶瓷 热等静压

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1.5 m口径超低膨胀微晶玻璃研制成功

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作者 田庭燕 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第12期2237-2238,共2页

2023年6月,中材人工晶体研究院有限公司(简称晶体院)1.5 m口径超低膨胀微晶玻璃成功下线,这是目前国内见诸报道的最大口径超低膨胀微晶玻璃(见图1、图2),其成功试产进一步缩小了我国与发达国家在该领域的差距,为高分卫星及大型天文望远... 2023年6月,中材人工晶体研究院有限公司(简称晶体院)1.5 m口径超低膨胀微晶玻璃成功下线,这是目前国内见诸报道的最大口径超低膨胀微晶玻璃(见图1、图2),其成功试产进一步缩小了我国与发达国家在该领域的差距,为高分卫星及大型天文望远镜研制提供可靠镜坯,促进了我国在资源及深空探测等领域的快速发展。 展开更多

关键词 人工晶体 天文望远镜 高分卫星 最大口径 深空探测 发达国家

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SrSnO_3∶Sm^(3+)/TiO_2复合光阳极的制备及其光电性能 被引量：1

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作者 靳闪闪 禹益善 +5 位作者 郝洪顺 田庭燕 朱唐龙 秦磊 高文元 刘贵山 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期786-792,共7页

以Sr(NO_3)_2和NaSnO_3为原料,采用水热法成功制备了SrSnO_3∶Sm^(3+)下转换粉体,并将其与TiO_2复合作为光阳极应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和荧光光谱仪(FL)对SrSnO_3∶... 以Sr(NO_3)_2和NaSnO_3为原料,采用水热法成功制备了SrSnO_3∶Sm^(3+)下转换粉体,并将其与TiO_2复合作为光阳极应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和荧光光谱仪(FL)对SrSnO_3∶Sm^(3+)进行表征,探讨了SrSnO_3∶Sm^(3+)掺杂量对Sr SnO_3∶Sm^(3+)/TiO_2复合光阳极组装DSSC光电性能的影响。结果表明,通过水热法成功制备了棒状、短柱状和颗粒状混合形貌的SrSnO_3∶Sm^(3+),Sr SnO_3∶Sm^(3+)通过下转换作用将紫外光转换为587 nm的黄色光,拓宽了光谱响应范围。随着SrSnO_3∶Sm^(3+)掺杂量的增加,DSSC的短路电流密度增大。当Sr SnO_3∶Sm^(3+)掺杂质量分数为3%时,短路电流密度和光电转换效率分别为10.3 m A/cm2和4.09%,与纯P25相比,分别提高了38%和25%。 展开更多

关键词 SrSnO3∶Sm3+ 下转换 染料敏化太阳能电池 光电性能

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低温制备≥99.5%多晶氧化铝陶瓷(英文) 被引量：3

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作者 张伟儒 孙峰 +2 位作者 田庭燕 陈波 王培 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1109-1112,共4页

本文通过引入稀土氧化物Y2O3、Tm2O3为烧结助剂低温制备了氧化铝含量大于99.5%的多晶氧化铝陶瓷。实验表明:稀土氧化物的加入能够明显降低99.5%多晶氧化铝陶瓷的烧结温度,提高致密度。Y2O3、Tm2O3混合烧结助剂与单一稀土氧化物的烧结助... 本文通过引入稀土氧化物Y2O3、Tm2O3为烧结助剂低温制备了氧化铝含量大于99.5%的多晶氧化铝陶瓷。实验表明:稀土氧化物的加入能够明显降低99.5%多晶氧化铝陶瓷的烧结温度,提高致密度。Y2O3、Tm2O3混合烧结助剂与单一稀土氧化物的烧结助剂相比能够明显抑制晶粒的生长,促进晶粒的均匀发育。当Y2O3+Tm2O3的含量为0.3%质量分数时,99.5%多晶氧化铝陶瓷的相对密度可达99.2%理论密度,抗弯强度为533MPa,显微硬度为17.2GPa。陶瓷断裂主要以穿晶断裂为主。 展开更多

关键词 氧化铝 稀土氧化物 烧结 多晶陶瓷

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TiO_2纳米管柔性光阳极制备及其光电性能

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作者 王丽君 郝洪顺 +4 位作者 聂铭歧 田庭燕 马铁成 高文元 刘贵山 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2014年第11期702-706,742,共6页

采用电化学阳极氧化法在钛箔表面制备了TiO2纳米管阵列膜层,形成TiO2纳米管柔性光阳极并应用于染料敏化太阳电池(DSSC)。用X射线衍射、扫描电镜及紫外可见光谱仪对纳米管阵列的物相、微观形貌及光学性能进行表征,探讨了阳极氧化时间和Ti... 采用电化学阳极氧化法在钛箔表面制备了TiO2纳米管阵列膜层,形成TiO2纳米管柔性光阳极并应用于染料敏化太阳电池(DSSC)。用X射线衍射、扫描电镜及紫外可见光谱仪对纳米管阵列的物相、微观形貌及光学性能进行表征,探讨了阳极氧化时间和TiCl4处理对TiO2纳米管光阳极组装DSSC光电性能的影响。结果表明,500℃热处理后,出现明显的锐钛矿型TiO2的特征峰,且TiO2纳米管阵列垂直取向、排列紧密,长度约为23.17μm,其吸光度比TiO2纳米颗粒薄膜高;与未经TiCl4处理相比,经TiCl4处理的氧化时间为9 h的TiO2纳米管组装DSSC的光电转换效率提高了5.80%,其开路电压为0.76 V,短路电流密度为6.92 mA·cm-2,填充因子为0.45,光电转换效率达到2.37%。 展开更多

关键词 阳极氧化法 TIO2纳米管 柔性光阳极 光电性能 染料敏化太阳电池(DSSC)

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溶胶-凝胶和冷冻干燥法制备Nd∶YAG纳米粉体及透明陶瓷的制备 被引量：4

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作者 王海丽 田庭燕 +1 位作者 袁雷 王震 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2564-2567,共4页

本文以异丙醇铝,醋酸钇和醋酸钕为原料,用溶胶-凝胶和冷冻干燥法制备了Nd3+原子掺杂浓度为1.0%的Nd∶YAG粉体。利用X-射线衍射仪和透射电镜对粉体的物相组成和粒度进行了分析测试,结果表明,前驱体经900℃高温煅烧2 h后已完全转变为纯YAG... 本文以异丙醇铝,醋酸钇和醋酸钕为原料,用溶胶-凝胶和冷冻干燥法制备了Nd3+原子掺杂浓度为1.0%的Nd∶YAG粉体。利用X-射线衍射仪和透射电镜对粉体的物相组成和粒度进行了分析测试,结果表明,前驱体经900℃高温煅烧2 h后已完全转变为纯YAG相,平均粒径为40 nm左右。随着煅烧温度的升高,粒径逐渐增大。采用热压和热等静压相结合工艺烧结出尺寸为50 mm×2.5 mm的Nd∶YAG透明陶瓷,样品1064 nm的透过率为82.5%。 展开更多

关键词 ND YAG 纳米粉体 溶胶-凝胶 冷冻干燥 透明陶瓷

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AlON透明陶瓷研究进展 被引量：4

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作者 姜华伟 杜洪兵 +3 位作者 田庭燕 彭珍珍 刘妍 吕科 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期298-302,共5页

作为一种具有优异光学性能的透明陶瓷材料,单相AlON陶瓷在可见光和红外光范围内都具有很好的透光性,再加之优良的热学和机械性能,愈来愈受到人们的广泛关注。本文简要的介绍了AlON透明陶瓷的各项性能,回顾了其研究发展过程,介绍了其制... 作为一种具有优异光学性能的透明陶瓷材料,单相AlON陶瓷在可见光和红外光范围内都具有很好的透光性,再加之优良的热学和机械性能,愈来愈受到人们的广泛关注。本文简要的介绍了AlON透明陶瓷的各项性能,回顾了其研究发展过程,介绍了其制备工艺和应用,并展望了今后的透明陶瓷的研究和发展。 展开更多

关键词 氮氧化铝 透明陶瓷 烧结 光学性能

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AlON透明陶瓷的制备与性能 被引量：9

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作者 田庭燕 杜洪兵 +5 位作者 姜华伟 孙峰 陈广乐 张微 吕科 彭珍珍 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1455-1458,共4页

以碳热还原法制得的氮氧化铝(aluminum oxynitride,Al23O18N5,AlON)粉体为原料,Y2O3为烧结助剂,采用热压烧结法在1850～1950℃和15～25MPa下制备了AlON透明陶瓷。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和红外光谱仪分析了AlON陶瓷样品的相组成... 以碳热还原法制得的氮氧化铝(aluminum oxynitride,Al23O18N5,AlON)粉体为原料,Y2O3为烧结助剂,采用热压烧结法在1850～1950℃和15～25MPa下制备了AlON透明陶瓷。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和红外光谱仪分析了AlON陶瓷样品的相组成、显微形貌和红外透过率。结果表明:所制备的AlON透明陶瓷样品未发现杂质相,且晶界处未见明显的玻璃相,晶粒间为直接结合。AlON陶瓷样品的体积密度为3.69g/cm3,约为其理论体积密度的99.5%,弯曲强度为304MPa,断裂韧性为2.14MPa·m1/2;3mm厚透明陶瓷样品的红外透过率达81.3%。而气孔、晶界和第二相杂质等是影响AlON陶瓷透明度的主要因素。 展开更多

关键词 氮氧化铝 热压烧结 透明陶瓷

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