江苏省高校自然科学研究项目(06KJA43010)
- 作品数：22 被引量：61H指数：5
- 相关作者：程晓农刘红飞张志萍严学华王萍更多>>
- 相关机构：江苏大学江海学院扬州大学更多>>
- 发文基金：江苏省高校自然科学研究项目国家自然科学基金江苏省材料摩擦学重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学化学工程更多>>
- 共沉淀法合成近零膨胀ZrW_2O_8/ZrO_2复合陶瓷的致密化
- 2009年
- 采用化学共沉淀法合成前驱体,经1150℃烧结3.5 h得到近零膨胀26 wt%ZrW2O8/ZrO2复合陶瓷,并利用X射线衍射仪、扫描电镜和热膨胀仪研究了原料中加入Al(NO3)3.9H2O对26 wt%ZrW2O8/ZrO2复合陶瓷的相组成、致密度和热膨胀性能的影响。研究结果表明,少量添加Al(NO3)3.9H2O可有效提高复合材料致密度,所得复合陶瓷的组分仍为立方结构的α-ZrW2O8和单斜的m-ZrO2,其中添加2.21 wt%Al(NO3)3.9H2O的复合材料的致密度达到理论密度的98.67%,且对复合陶瓷的热膨胀性能影响不大。其促进致密化机制为晶界处低熔点液相物质Al2(WO4)3提高了复合材料的烧结性能,消除气孔促进致密化。
- 张志萍刘红飞程晓农
- 关键词：烧结助剂ZRW2O8ZRO2
- 射频磁控溅射ZrW_2O_8薄膜的高温退火研究
- 2009年
- 采用ZrW2O8陶瓷靶材,以射频磁控溅射法在不同基片上沉积制备ZrW2O8薄膜。利用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)研究靶材性能和退火温度、气氛以及基片对薄膜的相组成、表面形貌的影响。结果表明:ZrW2O8靶材具有较高的纯度和致密度,磁控溅射制备的薄膜为非晶态,在730℃左右通氧条件下退火后得到择优生长的ZrW2O8薄膜;在750℃左右退火得到三方相ZrW2O8薄膜;在1200℃密闭的条件下淬火得到立方相ZrW2O8薄膜;在15到700℃温度区间内,制备的立方相ZrW2O8薄膜负热膨胀系数为–14.47×10-6K-1,随着退火温度的提高,薄膜出现一些孔洞和裂纹。
- 刘红飞张志萍程晓农
- 关键词：钨酸锆磁控溅射退火负热膨胀
- 铜/钨酸锆功能梯度薄膜的热应力场特征有限元分析被引量：3
- 2010年
- 用有限元法建立了铜/钨酸锆缓和热应力功能梯度薄膜的数学模型,讨论了梯度薄膜的层数N,成分分布指数P,梯度层厚度Hf,基片厚度Hm与纯铜层厚度Hc,以及不同工作环境温度θ对薄膜热应力分布的影响。由热力学计算可知:梯度层数越多,缓和热应力效果越好。考虑到制备工艺复杂程度,参考数值模拟结果可知:当N≥5,P=1时,可以减小热应力最大值,热应力最大值出现在基体与梯度层的界面处;当N=5,2≤P≤3,热应力最大值位于梯度层内;适量增加梯度层厚度Hf和基片厚度Hm有利于减小热应力最大值,此梯度缓冲层在室温到α相钨酸锆陶瓷的相变温度(120℃)区间内,对于各厚度的功能铜层都有良好的保护作用。
- 徐驰严学华李孟伟李军程晓农
- 关键词：有限元分析热应力场
- 先进负热膨胀材料(英文)被引量：7
- 2009年
- 钨酸锆因其具有各向同性的负热膨胀性能,自1996年发现以来即获得极大关注。目前一些新发现的具有比钨酸锆更大负热膨胀性的材料,如:碳氮键化合物、铁电陶瓷、反钙钛矿结构的锰氮化合物和纳米粒子也同样备受注目。这些化合物的负热膨胀机理或因其具有振动结构,或因其具有磁性或电学性能的转变。这些具有更大负热膨胀特性的材料在制备不受环境温度变化影响的复合材料方面具有潜在的应用价值。
- 严学华李炳云RIEDEL Ralf程晓农
- 关键词：负热膨胀铁电陶瓷
- 不同靶材制备ZrW_2O_8薄膜的对比研究被引量：4
- 2008年
- 分别采用摩尔比n(WO3)∶n(ZrO2)=2.8∶1复合陶瓷靶材、纯ZrW2O8陶瓷靶材以及WO3和ZrO2双靶,以射频磁控溅射法在石英基片上沉积制备ZrW2O8薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究了退火温度对采用不同靶材沉积制备薄膜的相组成和表面形貌的影响;用划痕仪、表面粗糙轮廓仪测量薄膜与基片之间的结合力和薄膜厚度。试验结果表明:采用不同靶材磁控溅射制备的薄膜均为非晶态,经过不同温度退火后,不同靶材制备的薄膜的相组成和表面形貌有所不同,但在高温1200℃热处理3 min后均得到立方相ZrW2O8薄膜,其中采用WO3和ZrO2双靶交替磁控溅射制备的立方相ZrW2O8薄膜纯度最高,致密度好,且薄膜与基片之间结合力良好。
- 刘红飞程晓农张志萍
- 关键词：钨酸锆磁控溅射负热膨胀
- 退火温度对ZrW_2O_8薄膜结构和结合力的影响被引量：5
- 2008年
- 采用纯ZrW2O8陶瓷靶材,以射频磁控溅射法在石英基片上沉积制备了ZrW2O8薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、划痕仪和表面粗糙轮廓仪研究了薄膜的相组成、表面形貌、薄膜与基片之间的结合力和薄膜厚度.试验结果表明:磁控溅射制备的薄膜为非晶态,在740℃热处理3 min后得到三方相ZrW2O8薄膜,在1 200℃封闭试样的条件下热处理8 min淬火得到立方相ZrW2O8薄膜;随着热处理温度的提高,薄膜的晶粒逐渐长大,平滑致密的表面出现了一些孔洞和缺陷,同时薄膜与基片之间的结合力也逐渐降低.
- 程晓农刘红飞张志萍徐红星徐桂芳
- 关键词：钨酸锆磁控溅射结合力
- 脉冲激光沉积ZrW_2O_8薄膜的制备和性能被引量：3
- 2011年
- 采用脉冲激光沉积法在石英基片上沉积制备了ZrW2O8薄膜.用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)研究了不同衬底温度对薄膜结构组分、表面粗糙度和形貌的影响,用台阶仪和分光光度计测量薄膜的厚度和不同衬底温度下制备薄膜的透射曲线,用变温XRD分析了ZrW2O8薄膜的负热膨胀特性.实验结果表明:在衬底温度为室温、550℃和650℃下脉冲激光沉积的ZrW2O8薄膜均为非晶态,非晶膜在1200℃保温3min后淬火得到立方相ZrW2O8薄膜;随着衬底温度的升高,ZrW2O8薄膜的表面粗糙度明显降低;透光率均约为80%,在20～600℃温度区间内,脉冲激光沉积制备的ZrW2O8薄膜的负热膨胀系数为-11.378×10-6 K-1.
- 刘红飞张志萍张伟陈小兵程晓农
- 关键词：钨酸锆脉冲激光沉积负热膨胀透射率
- 脉冲激光沉积法制备ZrW_2O_8薄膜(英文)被引量：4
- 2009年
- 采用纯ZrW2O8陶瓷靶材,以脉冲激光沉积法在石英基片上沉积并退火处理后制备了ZrW2O8薄膜。利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜观察和确定了薄膜结构、化学组分和表面形貌,用划痕仪、表面粗糙轮廓仪测量了薄膜与基片之间的结合力和薄膜厚度。结果表明:脉冲激光沉积的薄膜为非晶态,膜层物质各元素之间的化学计量比与靶材成分一致;衬底未加热沉积的薄膜表面粗糙度较大,衬底温度为650℃时,薄膜表面平滑致密,粗糙度明显降低;非晶膜在1200℃密闭退火热处理3min后淬火得到立方相ZrW2O8薄膜,退火后的薄膜晶粒较大,同时还出现一些沿晶界和晶内的裂纹缺陷,随着退火温度升高,薄膜与基片的结合力降低。
- 刘红飞程晓农张志萍
- 关键词：钨酸锆脉冲激光沉积
- Al_2Mo_3O_(12)的制备及其负热膨胀性能研究
- 2011年
- 以分析纯Al2O3和MoO3为原料,采用固相法制备出负热膨胀材料Al2Mo3O12陶瓷。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)对样品的成分、断面形貌和微观结构进行分析;利用变温拉曼光谱仪、差示扫描量热仪(DSC)和热机械分析仪(TMA)对样品的相变温度和热膨胀特性进行分析。实验结果表明:在750℃烧结12 h产物为纯度较高的单斜相Al2Mo3O12陶瓷,其断面的晶粒呈不规则的多边形、排列致密,晶粒均匀、大小约为30μm;相变点为202℃,低频声子模和高频光学声子模对负热膨胀都有贡献。在230～700℃其平均热膨胀系数为-1.918×10-6/℃,700～900℃的平均热膨胀系数为-4.6×10-5/℃。
- 张伟刘红飞陈小兵程晓农
- 关键词：负热膨胀固相反应法拉曼光谱TMA
- 射频磁控溅射法制备Al_2(WO_4)_3薄膜和负热膨胀性能研究被引量：6
- 2008年
- 采用WO3和Al2O3陶瓷靶材,以双靶交替射频磁控溅射法,在石英基片上沉积制备了Al2(WO4)3薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),研究了退火温度对Al2(WO4)3薄膜的相组成和表面形貌的影响,采用表面粗糙轮廓仪和划痕仪测量薄膜厚度,探索了薄膜的制备工艺以及薄膜与基片的结合力,采用高温X射线衍射和晶胞参数指标化软件,初步研究了薄膜热膨胀特性。实验结果表明:磁控溅射沉积制备的这种薄膜为非晶态,表面平滑、致密,随着热处理温度的升高,薄膜开始结晶且膜层颗粒增大,在950℃热处理10 min后得到Al2(WO4)3薄膜,薄膜与基片的结合力为13.6 N,薄膜物质热膨胀特性呈各向异性。
- 程晓农刘红飞张志萍屈展
- 关键词：磁控溅射负热膨胀
