柱狀鈮酸鋇鈉晶種的制備及其在織構(gòu)化陶瓷中的應用.pdf

1、功能陶瓷在航空、航天、核能、石化、冶金等領域都有著廣泛的應用前景,但是由于陶瓷中晶粒排布的無序性,使沿各晶軸方向上的優(yōu)異性能相互抵消,因而性能難以提高.近年來一些研究表明采用模板晶粒生長技術(shù)能夠制備出具有織構(gòu)化顯微結(jié)構(gòu)的陶瓷,其性能大大提高.然而這種技術(shù)需要制備一些大的具有各向異性形貌模板晶粒.本課題選擇工業(yè)上廣泛應用的鎢青銅礦型鈮酸鹽為對象,探討了Sr<,2>NaNb<,5>O<,15>、Sr<,2>KNb<,5>O<,15>、Ba<

2、,2>NaNb<,5>O<,15>以及Ba<,2>KNb<,5>O<,15>在熔鹽中形成的可行性.結(jié)果表明,采用熔鹽置換反應物中陽離子的方法難以合成單相Sr<,2>NaNb<,5>O<,15>、Sr<,2>KNb<,5>O<,15>以及Ba<,2>KNb<,5>O<,15>粉體,但能夠合成單相Ba<,2>NaNb<,5>O<,15>粉體.對其在熔鹽中形成過程的研究結(jié)果表明,以BaCO<,3>與Nb<,2>O<,5>為原料,在熔鹽中能夠合

3、成單相且成分均勻的Ba<,2>NaNb<,5>O<,15>粉體;而以BaCO<,3>,Na<,2>CO<,3>與Nb<,2>O<,5>為原料時除了形成Ba<,2>NaNb<,5>O<,15>,還有少量NaNbO<,3>存在.對比傳統(tǒng)固相合成法,熔鹽法合成Ba<,2>NaNb<,5>O<,15>的合成溫度低且形成過程簡單.對熔鹽法制備得到的鈮酸鋇鈉晶粒形貌的影響因素進行了研究.發(fā)現(xiàn)隨著煅燒溫度的升高,時間的延長,以及熔鹽含量的增加,晶粒逐

4、漸長大并發(fā)育成一定長徑比的柱狀晶粒,然而鹽量的過量增加會產(chǎn)生過量的液相從而導致分布不均勻.此外,原始粉料對晶粒的形貌及尺寸也有影響,當以BaCO<,3>和Nb<,2>O<,5>為原始粉料時合成的Ba<,2>NaNb<,5>O<,15>晶粒尺寸較大,且分布較均勻.晶粒生長動力學過程的研究結(jié)果表明,鈮酸鋇鈉晶粒的生長是按照Ostwald液相生長機制進行的.采用模板晶粒生長技術(shù)成功制備了具有明顯織構(gòu)化顯微特征的鈮酸鋇鈉陶瓷,并且隨著燒結(jié)溫度的