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制备工艺对纳米氧化铝致密化和显微结构的影响

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制备工艺对纳米氧化铝致密化和显微结构的影响

作者：高景霞郑州大学

学位级别：硕士

降低烧结温度和提高AlO陶瓷的断裂韧性一直是材料学界研究的重点课题之一。由于纳米AlO比表面积巨大，具有较强的烧结驱动力，是在低温下获得精细结构陶瓷的有效方法。目前，纳米AlO成型的方法有冷等静压成型、超高压成型等;烧结方式则... 详细信息

降低烧结温度和提高AlO陶瓷的断裂韧性一直是材料学界研究的重点课题之一。由于纳米AlO比表面积巨大，具有较强的烧结驱动力，是在低温下获得精细结构陶瓷的有效方法。目前，纳米AlO成型的方法有冷等静压成型、超高压成型等;烧结方式则主要有热压烧结、超高压烧结、放电等离子烧结等。然而到目前为止，很少有关常规工艺对纳米AlO烧结的报道。本文主要探讨常规制备工艺对纳米AlO致密化和显微结构的影响，包括以下几个方面：颗粒级配、球磨的时间、造粒次数、成型压力、烧结速率及烧结助剂等。由于细晶粒具有较高的烧结驱动力，将5～25wt％的纳米AlO添加到微米AlO粉体可明显的促进其致密化。实验结果表明，由于纳米AlO的团聚使得坯体密度下降;但在1600℃烧结时，随着保温时间的延长，有利于气孔的排出，烧结体的密度可明显提高。球磨改变了晶粒尺寸分布，球磨5小时最有利于纳米AlO粉体的致密化。然而，随着球磨时间的增加将导致颗粒尺寸分布变宽以及磨耗增多，引起粉末烧结的驱动力受阻;对于烧结体而言，二次造粒或成型压力为300MPa时是最有利于烧结体密度的增加。另外，烧结工艺对样品的致密化和力学性能也有较大的影响。一般来说选择慢烧升温制度而不是快速升温制度，因为慢烧制度更有助于样品的致密化和力学性能的提高，而快烧势必造成样品内部和外部受热不均，表层致密化优先使致密化受阻。本文对TiO／CaO-AlO-SiO添加剂对纳米AlO烧结性能的影响做了系统的研究。实验结果表明，添加剂TiO能够促进纳米AlO的致密化，但当添加量达到0.60wt％时却引起了晶粒的异常生长。另一方面，引入大致相当的CAS时，却能很好的抑制异常晶粒的生长，这是因为液相渗入基体后，烧结时将会在原位留下较大的孔洞，从而出现了异常的致密化现象。当把0.60wt％TiO和0.50wt％CAS复合引入到纳米AlO中时发现，由于液相添加剂的引入使得某些晶界的界面能减少，继而异常生长晶粒的长径比增加。随着CAS引入量增至4.0wt％时，异常微观结构将消失，取而代之的是形貌规则，尺寸细小的晶粒，其原因可能与液相的含量及二维形核等因素有关。

关键词：纳米氧化铝制备工艺致密化异常晶粒生长

TiO_2和CaO-Al_2O_3-SiO_2复合烧结助剂对刚玉陶瓷烧结的影响

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耐火材料 2007年第6期41卷 430-434页

作者：陈昌平杨会智高景霞胡行孙洪巍郑州大学材料物理教育部重点实验室郑州450052

在以α-Al2O3为原料的刚玉陶瓷配料中,分别添加0、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的TiO2和0、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%的CaO-Al2O3-SiO2(CAS)玻璃,共组合出25组试验配方,以150MPa压力干压成型为45mm×5mm×4mm的试样,烘干后以5℃.min-1的升温速率升至1550℃保温2h烧成,然后检测烧后试样的相对密度、常温抗折强度和断裂韧性,并用扫描电镜观察烧后试样的显微结构。结果表明:引入TiO2能显著提高刚玉陶瓷的烧结致密化速率,但是引起晶粒的异向生长和异常长大,并使其断裂方式以沿晶断裂为主,试样力学性能也普遍较低;引入少量的CaO-Al2O3-SiO2易引起样品反致密化,只有CaO-Al2O3-SiO2的引入量大于1.3%才能有效地促进刚玉陶瓷的烧结,并抑制由0.6%的TiO2引起的严重的晶粒异向生长和异常长大,使材料的断裂方式向穿晶断裂转变,并使其力学性能逐渐回升。

关键词： TiO2 CaO-Al2O3-SiO2玻璃刚玉陶瓷显微结构力学性能

纳米铝热剂Al/SiO_2层状结构铝热反应的分子动力学模拟

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物理学报 2014年第8期63卷 340-348页

作者：张金平张洋洋李慧高景霞程新路黄河科技学院信息工程学院郑州450006 四川大学原子与分子物理研究所成都610065

利用分子动力学模拟方法和反应力场势函数研究了Al/SiO_2层状纳米体系的铝热反应,模拟了在不同初始温度下(600,700,800,900,1000和1100 K)绝热反应的结构变化和能量性质,发现Al/SiO_2体系的铝热反应是自加热的氧化还原反应,当初始温度为... 详细信息

利用分子动力学模拟方法和反应力场势函数研究了Al/SiO_2层状纳米体系的铝热反应,模拟了在不同初始温度下(600,700,800,900,1000和1100 K)绝热反应的结构变化和能量性质,发现Al/SiO_2体系的铝热反应是自加热的氧化还原反应,当初始温度为900和1000 K时,Al经历了熔化前的一个临界状态,与SiO_2的铝热反应比较活跃,系统温度随着反应时间的增加不断升高,当初始温度为600,700,800和1100 K时,初始温度越高,在Al和SiO_2界面形成的Al-O层越薄,系统发生铝热反应达到的最终绝热温度越高,所用的时间(有效反应时间τ)越短,即界面扩散阻挡层的厚度对铝热反应的自加热速率产生了影响,初始温度为600,700,800,1100K时的自加热速率分别为3.4,3.5,4.7和5.4K/p8.A1/SiO_2体系的铝热反应析出了Si单质,与实验结果相符合。

关键词：分子动力学径向分布函数均方根位移反应力场势

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复合添加剂对纳米氧化铝陶瓷致密化的影响

硅酸盐学报 2007年第7期35卷 861-865页

作者：陈昌平高景霞杨会智孙洪魏胡行郑州大学材料物理教育部重点实验室郑州450052

通过常见添加剂MgO,Y2O3,TiO2,MnO2及CAS(CaO-Al2O3-SiO2玻璃)等对纳米α-Al2O3助烧性能的比较,选出以TiO2,CAS及MnO2为代表的三元添加剂进行单纯形格子设计及回归分析。结果表明:复合添加剂TiO2-CAS-MnO2的比例对样品致密化及显微结构... 详细信息

通过常见添加剂MgO,Y2O3,TiO2,MnO2及CAS(CaO-Al2O3-SiO2玻璃)等对纳米α-Al2O3助烧性能的比较,选出以TiO2,CAS及MnO2为代表的三元添加剂进行单纯形格子设计及回归分析。结果表明:复合添加剂TiO2-CAS-MnO2的比例对样品致密化及显微结构有着显著的影响。TiO2,CAS及MnO2按一定比例引入到纳米α-Al2O3可实现最大致密化速率,却易引起晶体的异常长大和异向生长;而仅CAS与MnO2按一定比例引入比单一添加CAS或MnO2更能促进纳米α-Al2O3的烧结,样品平均晶粒尺寸约为3μm,且分布均匀,几乎无晶粒异常生长现象。

关键词：纳米氧化铝复合添加剂致密化单纯形设计

组胺和低氧对猪肺动脉和主动脉内皮细胞eNOS基因表达的影响

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中国病理生理杂志 2005年第3期21卷 459-464页

作者：高景霞叶红李会革王迪浔华中科技大学同济医学院病理生理系卫生部呼吸系疾病重点实验室湖北武汉430030

目的 :观察组胺和低氧对培养的猪肺动脉和主动脉内皮细胞eNOSmRNA和蛋白质表达的影响。方法 :采用半定量RT -PCR和免疫细胞化学的方法。结果 :(1)组胺可使肺动脉内皮细胞eNOSmRNA表达增加 ,在10 -5mol/L作用 2 4h达高峰 ,为对照组的 178... 详细信息

目的 :观察组胺和低氧对培养的猪肺动脉和主动脉内皮细胞eNOSmRNA和蛋白质表达的影响。方法 :采用半定量RT -PCR和免疫细胞化学的方法。结果 :(1)组胺可使肺动脉内皮细胞eNOSmRNA表达增加 ,在10 -5mol/L作用 2 4h达高峰 ,为对照组的 178 2 %± 7 7% (P <0 0 1) ,eNOS蛋白质表达也上调 ,为对照组的 173%±4 7% (P <0 0 1) ,主动脉内皮细胞与肺动脉内皮细胞相似 ,可在组胺 10 -6mol/L作用 2 4h达高峰 ,为对照组的 177 4 %± 14 2 % (P <0 0 1) ,eNOS蛋白质表达也上调 ,为对照组的 16 5 %± 5 4 % (P <0 0 1) ;(2 )急性低氧 12h肺动脉内皮细胞eNOSmRNA表达增加 ,2 4h达高峰 ,为对照组的 15 1 0 %± 9 1% (P <0 0 1) ;蛋白质表达水平也增高到常氧对照组的 2 16 %± 4 4 % (P <0 0 1) ,而主动脉内皮细胞eNOSmRNA与蛋白质均未受低氧影响。结论 :组胺可使肺动脉和主动脉内皮细胞eNOS表达增加 ,但两者反应无明显差异 ;低氧使肺动脉内皮细胞eNOS表达上调 ,而对主动脉内皮细胞无明显影响。

关键词：组胺缺氧一氧化氮合酶基因表达调控

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无铅压电薄膜的制备与研究进展

人工晶体学报 2016年第10期45卷 2483-2492页

作者：蔡艳艳李慧高景霞张金平张洋洋黄河科技学院信息工程学院郑州450006

结合目前国内外对无铅压电薄膜的研究状况,重点综述了KNN基、BNT基及BZT-BCT系列无铅压电薄膜的研究进展,指出各个系列的无铅压电薄膜所取得的进步,也指出当前无铅压电薄膜所面临的挑战。

关键词：无铅压电薄膜铌酸钠钾钛酸钡钛酸铋钠

低温烧结(1–x)Ba_3(VO_4)_(2-x)Li_2WO_4微波介质陶瓷的研究

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电子元件与材料 2014年第12期33卷 6-9页

作者：高景霞唐海玲李慧张金平张洋洋黄河科技学院河南郑州450000

为了获得低温烧结的陶瓷材料,用固相反应制备了(1–x)Ba3(VO4)2-x Li2WO4(0.05≤x≤0.20)微波介质陶瓷。实验结果表明:随着添加剂Li2WO4的增加,复合陶瓷的相对体密度、相对介电常数εr和品质因数Q·f都呈现出先增加随后又降低的趋势,而... 详细信息

为了获得低温烧结的陶瓷材料,用固相反应制备了(1–x)Ba3(VO4)2-x Li2WO4(0.05≤x≤0.20)微波介质陶瓷。实验结果表明:随着添加剂Li2WO4的增加,复合陶瓷的相对体密度、相对介电常数εr和品质因数Q·f都呈现出先增加随后又降低的趋势,而谐振频率温度系数τf呈线性降低。添加了摩尔分数0.15Li2WO4的微波介质陶瓷在850℃烧结2 h达到约96.8%的致密度,并获得最佳的微波介电性能:εr=13.7,Q·f=97000 GHz,τf=1.8×10–6/℃。

关键词：低温烧结 Li2WO4 Ba3(VO4)2 微波介质陶瓷密度温度系数

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微流控PCR生物芯片及其检测技术的研究

科技信息 2012年第20期 166-167页

作者：古冬冬高景霞黄河科技学院

微流控芯片的目标是把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离和检测等集成在可多次使用的微芯片上。检测系统是芯片系统研究的关键之一,影响整个微流控芯片分析系统的检出限、检测速度、适用范围以及体积等指标,是微流... 详细信息

微流控芯片的目标是把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离和检测等集成在可多次使用的微芯片上。检测系统是芯片系统研究的关键之一,影响整个微流控芯片分析系统的检出限、检测速度、适用范围以及体积等指标,是微流控芯片分析系统的一个关键部分。本文针对微流控芯片的发展及其检测技术进行了研究,并分析了目前发展的现状和趋势。

关键词：微流控芯片 PCR 荧光检测

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深圳局专项治理“小金库” 002