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放电等离子烧结BaTiO-xBi(NiZr)O陶瓷的介电和阻抗性能

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材料工程 2024年

作者：肖长江马金明张群飞河南工业大学材料科学与工程学院

采用传统固相反应法合成BaTiO3-xBi(Ni0.5Zr0.5)O3粉体，并采用放电等离子烧结技术制备BaTiO3-xBi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷，研究陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电和阻抗性能。结果表明：BaTiO3-0.10Bi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷具有钙钛矿型，晶体... 详细信息

采用传统固相反应法合成BaTiO3-xBi(Ni0.5Zr0.5)O3粉体，并采用放电等离子烧结技术制备BaTiO3-xBi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷，研究陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电和阻抗性能。结果表明：BaTiO3-0.10Bi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷具有钙钛矿型，晶体结构为赝立方相，晶粒尺寸约为0.64μm，密度为5.81g/cm3，最大介电常数为7149，且随频率升高相变温度向高温移动。在1kHz下，BaTiO3-0.1Bi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷的ln(1/ε-1/εm)与ln(T-Tm)的拟合曲线的斜率为1.61，在-41～169℃内，Δε/ε25°C≤ ±15%，表明样品有良好的温度稳定性。此外，随温度和频率的升高，材料的阻抗降低，在500C下，当频率为100 Hz时，电阻为2.33×106Ω，离子电导率为10-8S/cm。

关键词： BaTiO -xBi(Ni Zr )O 放电等离子烧结赝立方相介电性能弛豫特性阻抗

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纳米金刚石对聚晶立方氮化硼力学性能的影响

粉末冶金技术 2024年

作者：张群飞肖长江马金明汤黎辉栗正新河南工业大学材料科学与工程学院

以立方氮化硼(cBN)粉体为原材料，Al粉和Si粉为结合剂，纳米金刚石为添加剂，在5.5 GPa和1500 ℃下高温高压烧结制备了聚晶立方氮化硼(PcBN)，研究了纳米金刚石质量分数对PcBN的物相组成、微观结构、密度、硬度、断裂韧性和磨耗比的影... 详细信息

以立方氮化硼(cBN)粉体为原材料，Al粉和Si粉为结合剂，纳米金刚石为添加剂，在5.5 GPa和1500 ℃下高温高压烧结制备了聚晶立方氮化硼(PcBN)，研究了纳米金刚石质量分数对PcBN的物相组成、微观结构、密度、硬度、断裂韧性和磨耗比的影响。结果表明：纳米金刚石的加入对PcBN的性能有很大影响。当金刚石质量分数为5%时，PcBN的相对密度达到最大值(98.5%)；随着纳米金刚石含量的增加，PcBN样品的维氏硬度、断裂韧性和磨耗比先升高后下降。当纳米金刚石质量分数为5%时，PcBN的硬度、断裂韧性和磨耗比达到最高值，分别为47 GPa、4.89 MPa·m1/2和6350。

关键词：聚晶立方氮化硼纳米金刚石高温高压力学性能

BiWO/g-CN复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

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现代化工 2024年

作者：韩碧波刘世凯宋志健王嘉琳吴昊承闫国晋河南工业大学材料科学与工程学院

以尿素、硝酸铋、钨酸钠等为主要原料，在热缩聚法制备g-C3N4的基础上，通过水热法制备Bi2WO6/g-C3N4复合光催化剂。在模拟太阳光照射下，研究Bi2WO6/g-C3N4复合光催化剂对甲基橙的光催化降解性能。结果表明，复合光催化剂相比于单体光... 详细信息

以尿素、硝酸铋、钨酸钠等为主要原料，在热缩聚法制备g-C3N4的基础上，通过水热法制备Bi2WO6/g-C3N4复合光催化剂。在模拟太阳光照射下，研究Bi2WO6/g-C3N4复合光催化剂对甲基橙的光催化降解性能。结果表明，复合光催化剂相比于单体光催化剂的性能有显著提高。在Bi2WO6与g-C3N4质量比为2:1、水热温度为180℃、水热时间为12h条件下，复合光催化剂的性能最好。光照时间210min时，甲基橙降解率达到了98.15%，相比于单体Bi2WO6和g-C3N4光催化剂的效率分别提高了25.1%和37.7%，且光催化降解过程符合一级动力学方程。复合光催化剂具有优异的稳定性，经过4次重复性实验，甲基橙降解率仍达到95.17%。

关键词： g-C N Bi WO 水热法光催化甲基橙

放电等离子体烧结BaTiO-xBi(NiZr)O陶瓷的介电和阻抗性能

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材料工程 2024年 203-211页

作者：肖长江马金明张群飞河南工业大学材料科学与工程学院

采用传统固相反应法合成BaTiO3-x Bi(Ni0.5Zr0.5)O3粉体和放电等离子体烧结技术制备BaTiO3-x Bi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷，研究陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电和阻抗性能。结果表明：BaTiO3-0.10Bi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷具有钙钛矿型，晶体结... 详细信息

采用传统固相反应法合成BaTiO3-x Bi(Ni0.5Zr0.5)O3粉体和放电等离子体烧结技术制备BaTiO3-x Bi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷，研究陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电和阻抗性能。结果表明：BaTiO3-0.10Bi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷具有钙钛矿型，晶体结构为赝立方相，晶粒尺寸约为0.64μm，密度为5.81 g/cm3，最大介电常数为7149，且随频率升高相变温度向高温移动。在1 kHz下，BaTiO3-0.10Bi(Ni0.5Zr0.5)O3陶瓷的ln(1/ε-1/εm)与ln(T-Tm)的拟合曲线斜率为1.61，在-41～169℃内，Δε/ε25℃≤±15%，表明样品有良好的温度稳定性。此外，随温度和频率的升高，材料的阻抗降低，在50℃下，当频率为100 Hz时，电阻为2.33×106Ω，离子电导率为10-8S/cm。

关键词： BaTiO -xBi(Ni Zr )O 放电等离子体烧结赝立方相介电性能弛豫特性阻抗

Si掺杂石榴石型LiLaZrO固体电解质的制备及性能表征

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中国稀土学报 2023年

作者：黄晓东王庆伟刘萌金广辉河南工业大学材料科学与工程学院

石榴石型固体电解质Li7La3Zr2O12(LLZO)因为具有高的锂离子电导率，宽的化学窗口和良好的锂金属稳定性而被广泛研究。为进一步提高其电化学性能，得到稳定立方相结构，本文采用高温固相法制备出Si掺杂LLZO(Li7La3Zr2-xSixO12)固体电解... 详细信息

石榴石型固体电解质Li7La3Zr2O12(LLZO)因为具有高的锂离子电导率，宽的化学窗口和良好的锂金属稳定性而被广泛研究。为进一步提高其电化学性能，得到稳定立方相结构，本文采用高温固相法制备出Si掺杂LLZO(Li7La3Zr2-xSixO12)固体电解质。探究了Si掺杂量x对烧结陶瓷片的物相组成、晶体结构、微观形貌、相对密度、锂离子电导率和电导活化能的影响。结果表明，随着Si掺杂量x的增加，Li7La3Zr2-xSixO12烧结陶瓷片的气孔减少，相对密度增加，锂离子电导率随着Si掺杂量x的增加呈现出先上升后下降的趋势。当Si掺杂量x=0.24时，Li7La3Zr2-xSixO12烧结陶瓷片的锂离子电导率达到了最大值4.86×10-4S cm-1，电导活化能达到了最低值为0.32 eV。

关键词：固体电解质 Li La Zr O 锂离子电导率 Si掺杂

CeO-ZrO纳米复合粉体的原位自组装法制备及表征

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中国稀土学报 2023年

作者：宋志健刘世凯王嘉琳韩碧波孙亚光河南工业大学材料科学与工程学院

针对氧化锆纳米复合材料组分分布不均和高温处理时晶粒异常长大等问题，本研究采用原位自组装法制备了CeO2-ZrO2纳米复合粉体，研究了CeO2的添加量、不同分散剂以及煅烧条件对ZrO2粉体的相含量及微观形貌的影响。研究结果表明：在真空... 详细信息

针对氧化锆纳米复合材料组分分布不均和高温处理时晶粒异常长大等问题，本研究采用原位自组装法制备了CeO2-ZrO2纳米复合粉体，研究了CeO2的添加量、不同分散剂以及煅烧条件对ZrO2粉体的相含量及微观形貌的影响。研究结果表明：在真空条件下煅烧，以聚醚P123作为分散剂、含有10wt% CeO2的ZrO2粉体对氧化锆四方相实现了全稳，并且其分散性良好，粒径为50～100nm。真空煅烧中形成的碳可以有效防止CeO2-ZrO2纳米颗粒的异常长大。本论文成果可望为高质量陶瓷纳米复合粉体的制备提供支持，具有广阔的应用前景。

关键词：原位自组装法相稳定 CeO -ZrO 纳米复合粉体

放电等离子体烧结BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷的介电和阻抗性能

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材料工程 2024年第5期52卷 203-211页

作者：肖长江马金明张群飞河南工业大学材料科学与工程学院郑州450001

采用传统固相反应法合成BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)粉体和放电等离子体烧结技术制备BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷,研究陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电和阻抗性能。结果表明:BaTiO_(3)-0.10Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷具有钙钛矿型,晶体结构为赝立方相,晶粒尺寸约为0.64μm,密度为5.81 g/cm^(3),最大介电常数为7149,且随频率升高相变温度向高温移动。在1 kHz下,BaTiO_(3)-0.10Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3)陶瓷的ln(1/ε-1/ε_(m))与ln(T-T_(m))的拟合曲线斜率为1.61,在-41~169℃内,Δε/ε_(25℃)≤±15%,表明样品有良好的温度稳定性。此外,随温度和频率的升高,材料的阻抗降低,在50℃下,当频率为100 Hz时,电阻为2.33×10~6Ω,离子电导率为10^(-8)S/cm。

关键词： BaTiO_(3-x)Bi(Ni_(0.5)Zr_(0.5))O_(3) 放电等离子体烧结赝立方相介电性能弛豫特性阻抗

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PrO对合成金刚石单晶各向异性的刻蚀

材料工程 2022年

作者：朱振东肖长江马金明栗正新河南工业大学材料科学与工程学院

目的探究稀土氧化物对合成金刚石单晶的各向异性刻蚀。方法在氮气保护下，在750～950℃内用PrO对合成金刚石单晶进行刻蚀。用扫描电子显微分析、热重分析、X射线衍射和拉曼光谱等技术对刻蚀后金刚石单晶不同晶面的表面形貌、物相组成和... 详细信息

目的探究稀土氧化物对合成金刚石单晶的各向异性刻蚀。方法在氮气保护下，在750～950℃内用PrO对合成金刚石单晶进行刻蚀。用扫描电子显微分析、热重分析、X射线衍射和拉曼光谱等技术对刻蚀后金刚石单晶不同晶面的表面形貌、物相组成和刻蚀机理进行了表征与分析；用最大刻蚀深度、单颗粒抗压强度和冲击韧性来表征刻蚀前后金刚石性能的变化。结果PrO对金刚石{100}面和{111}面的刻蚀程度和形貌均不同；当温度为750℃时，PrO对金刚石单晶已有一定程度的刻蚀，随刻蚀温度的增加，刻蚀加剧，且金刚石{111}面的刻蚀程度比{100}面严重；{111}面刻蚀坑形貌从三角形变为层状结构三角形，{100}面由轻微的四边形变为类蜂窝状刻蚀坑；{111}面最大刻蚀深度从1.12 μm 增加到12.54 μm，而{100}面只从0.3μm 增加到2.11μm；金刚石单颗粒的抗压强度由未刻蚀金刚石的576.25 N降低到最小530.06 N，冲击韧性由92.94 J/cm减小到88.53 J/cm；PrO对金刚石单晶的刻蚀机理是在885 ℃前为催化石墨化，885 ℃后为催化石墨化和氧化。结论在实验温度范围内，PrO成功地对金刚石单晶进行各向异性刻蚀，并根据金刚石单晶不同晶面原子的排列对刻蚀机理进行了分析。

关键词：金刚石单晶氧化谱各向异性刻蚀刻蚀机理性能

YO添加量对铜铝基金属结合剂性能及显微结构的影响

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中国稀土学报 2022年

作者：王敬轩侯永改李文凤邹文俊彭进河南工业大学材料科学与工程学院

；为改善铜铝基金属结合剂力学性能的不足，采用真空热压烧结在铜铝基金属结合剂中添加0～2.5wt.%的YO，在温度压力分别是520 ℃，18.6 MPa，保温时间3min的工艺条件下制备出长方形烧结体，探究了YO添加量对铜铝基金属结合剂的力学性能...

；为改善铜铝基金属结合剂力学性能的不足，采用真空热压烧结在铜铝基金属结合剂中添加0～2.5wt.%的YO，在温度压力分别是520 ℃，18.6 MPa，保温时间3min的工艺条件下制备出长方形烧结体，探究了YO添加量对铜铝基金属结合剂的力学性能、物相组成及显微结构等影响。结果表明：随YO添加量的增多，结合剂的致密度及力学性能呈先增大后减小的趋势，且当YO添加量为1.5wt.%时，其综合性能最佳，致密度为98.5%，抗冲击强度为10.24kJ/m，抗折强度和洛氏硬度对应于229.02MPa和92.3HRB，分别较纯铜铝基金属结合剂提高了26.8%和13.7%。这是因为主相CuAl含量先增加后减少，强化相AlCuMg含量逐渐增加，显微结构则是由分散的粒子逐渐形成均质相到最后偏析出镁锡合金。结合剂中主相CuAl与强化相AlCuMg的界面结合情况良好，其内部残余应力减少进而使结合剂提高整体强度。

关键词：