祝琳华
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廖学品
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郎小川
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杨劲
无机材料学报
Ｃａ１－ｘＢａｘＺｒ４（ＰＯ４）６（０≤ｘ ≤１，简称ＣＢＺＰ）是由具有相反热膨胀异向性的 ＣａＺｒ４（ＰＯ４）６和ＢａＺｒ４（ＰＯ４）６互溶形成的二元固溶体型ＮＺＰ族陶瓷，其热膨胀系数具有可裁剪性．本研究的主要目的是通过调整组成，制备具有较好耐热冲击性的零膨胀材料．为此，首次用共沉淀法合成了单相的 ＣＢＺＰ系列粉体。分别添加 ３％ＺｎＯ和 ４％ＭｇＯ为烧结助剂，制成Ｔ ＣＢＺＰ系列陶瓷材料，用热机械分析（ＴＭＡ）压缩法测定了试样在２０～１０００℃的平均线膨胀系数ａ２０／１０００，以及加热（２０～１０００℃）和冷却（１０００～４００℃）过程的热膨胀曲线．实验结果表明，添加 ＺｎＯ和 ＭｇＯ时的近零膨胀材料分别为Ｃａ０．８５Ｂａ０．１５Ｚｒ４（ＰＯ４）６（ｘ＝０．１５）和ＣａＺｒ４（ＰＯ４）６（ｘ＝０），α２０／１０００依次为 ０．６×１０－６／°Ｃ和一０．８×１０－６／°Ｃ，但热膨胀曲线上却由于微裂纹的产生而呈现出较大的滞后环，耐热冲击性不理想．可见，对ＣＢＺＰ系列而言，调整组成虽然能实现零膨胀，但很难消除热膨胀异向性，提高其耐热冲击性的有效途径可能是适当抑制晶粒生长以避免产生过多的微裂纹．
关键词:
CBZP
,
copreciptate method
,
near-zero thermal expansion material
,
microcracking
,
thermal shock resistance
祝琳华
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廖学品
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郎小川
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杨劲
材料导报
用共沉淀法合成了Ca1-xBaxZr4(PO4)6(0≤x≤1,简称CBZP)系列陶瓷粉体的先驱体,在900℃下煅烧2h后,经XRD分析发现为单相的CBZP系列粉体.以BaZr4(PO4)6为例,研究了两种不同分散方法的分散机理.
关键词:
CBZP系列粉体
,
共沉淀法
,
分散
祝琳华
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廖学品
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郎小川
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杨劲
功能材料
将用共沉淀法合成的NZP型二元固溶体Ca1-xBaxZr4(PO4)5(0≤x≤1,简称CBZP)系列粉体分别添加ZnO和MgO为烧结助剂,在80MPa下干压成型,分别经1100～1300℃无压烧结30～120min,制成CBZP系列陶瓷材料,测定了20～1000℃的平均线膨胀系数,着重研究了烧结条件对该系列陶瓷热膨胀性能的影响.结果表明:不同烧结助剂对热膨胀系数的大小影响较大,以ZnO为添加剂的CBZP系列陶瓷为低热膨胀材料,而添加MgO为助剂则会使该系列陶瓷的平均线膨胀系数明显升高,超出了低热膨胀的范围,原因是这两种添加剂促进致密化的机理不同所致.
关键词:
CBZP陶瓷
,
热膨胀系数
,
烧结条件
祝琳华
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廖学品
,
郎小川
,
杨劲
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2001.03.011
Ca1-xBaxZr4(PO4)6(0< x<1，简称CBZP)是由具有相反热膨胀异向性的CaZr4(PO4)6和BaZr4(PO4)6互溶形成的二元固溶体型NZP族陶瓷，其热膨胀系数具有可裁剪性。本研究的主要目的是通过调整组成，制备具有较好耐热冲击性的零膨胀材料。为此，首次用共沉淀法合成了单相的CBZP系列粉体，分别添加3％ZnO和4％MgO为烧结助剂，制成了CBZP系列陶瓷材料，用热机械分析(TMA)压缩法测定了试样在20～1000℃的平均线膨胀系数α20/1000，以及加热(20～1000℃)和冷却(1000～400℃)过程的热膨胀曲线。实验结果表明，添加ZnO和MgO时的近零膨胀材料分别为Ca0.85Ba0.15Zr4(PO4)6(x＝0.15)和CaZr4(PO4)6(x＝0),α20/1000依次为0.6×10-6/℃和-0.8×10-6/℃，但热膨胀曲线上却由于微裂纹的产生而呈现出较大的滞后环，耐热冲击性不理想。可见，对CBZP系列而言，调整组成虽然能实现零膨胀，但很难消除热膨胀异向性，提高其耐热冲击性的有效途径可能是适当抑制晶粒生长以避免产生过多的微裂纹。
关键词:
CBZP
,
共沉淀法
,
近零膨胀材料
,
微裂纹
,
耐热冲击
