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一步烧结制备锂镧钛氧直孔陶瓷及其固态电池性能研究
1
作者 辛文凯 马晓君 +2 位作者 杨尚运 毛东旭 李加杰 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第9期3417-3423,共7页
锂镧钛氧(LLTO)陶瓷电解质因具有高的离子电导率和热稳定性,成为制备固态电池的理想材料,然而传统的电解质制备方法存在界面接触差、步骤烦琐、高温烧结过程中锂损耗大等问题。针对这些问题,开发了一种用于合成具有直孔结构的LLTO陶瓷... 锂镧钛氧(LLTO)陶瓷电解质因具有高的离子电导率和热稳定性,成为制备固态电池的理想材料,然而传统的电解质制备方法存在界面接触差、步骤烦琐、高温烧结过程中锂损耗大等问题。针对这些问题,开发了一种用于合成具有直孔结构的LLTO陶瓷电解质的一步烧结法,深入研究了一步烧结制备的LLTO陶瓷电解质的微观形貌和电化学性能。结果表明,该方法能够一步合成和烧结具有直孔结构的LLTO陶瓷,从而有效规避了多次烧结过程中的锂损失,增强了LLTO陶瓷的致密化程度,降低了晶界阻抗。通过一步烧结法制备的LLTO陶瓷电解质在室温时表现出2.31×10^(-4) S/cm的高电导率。此外,使用所制备的直孔LLTO陶瓷电解质组装的Li/Li对称电池具有良好的锂离子沉积剥离性能,在0.1 mA/cm^(2)的电流密度下循环超过350 h。使用该电解质组装的全固态锂电池在0.2 C倍率下进行200次循环后,容量保持率为94%,证明了一步烧结所制备的直孔LLTO陶瓷具有优异的稳定性。 展开更多
关键词 锂电池 一步烧结 直孔固态电解质 Li_(0.33)La_(0.56)TiO_(3) 离子电导率 陶瓷
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一步烧结法制备梯度结构硬质合金的工艺研究 被引量：3
2
作者 李世康 曹顺华 +1 位作者 肖彬 马新星 《稀有金属与硬质合金》 CSCD 北大核心 2017年第2期60-63,68,共5页
从降低生产成本的角度考虑,尝试在真空炉中采用一步烧结法制备梯度结构硬质合金。实验研究了烧结工艺参数对合金显微结构及密度的影响,结果表明:梯度结构硬质合金样品表层的WC晶粒大于富钴层及芯部区域;随着烧结温度升高,样品表层WC晶... 从降低生产成本的角度考虑,尝试在真空炉中采用一步烧结法制备梯度结构硬质合金。实验研究了烧结工艺参数对合金显微结构及密度的影响,结果表明:梯度结构硬质合金样品表层的WC晶粒大于富钴层及芯部区域;随着烧结温度升高,样品表层WC晶粒变粗,梯度结构硬质合金密度先增加后降低;延长烧结时间会显著增加样品表层两相区的厚度。本实验所制备的硬质合金梯度层厚度可达1 168μm,烧结时间越长,样品密度越低。 展开更多
关键词 梯度结构硬质合金 真空烧结 一步烧结 显微结构 密度
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铝热还原氮化法一步烧结制备AlON陶瓷研究 被引量：2
3
作者 蒲季春 齐建起 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1101-1106,共6页
以微米Al粉和纳米γ-Al2O3为原料,采用铝热还原氮化法在流动N2中进行了AlON陶瓷的一步反应烧结制备.结果表明,合成纯相AlON的最佳Al含量为11wt%.在1650℃以下Al先和N2反应生成AlN,AlN再在1650℃以上与Al2O3通过固相反应生成AlON,并在170... 以微米Al粉和纳米γ-Al2O3为原料,采用铝热还原氮化法在流动N2中进行了AlON陶瓷的一步反应烧结制备.结果表明,合成纯相AlON的最佳Al含量为11wt%.在1650℃以下Al先和N2反应生成AlN,AlN再在1650℃以上与Al2O3通过固相反应生成AlON,并在1700℃制备了纯相的AlON,但此时块体中的AlON颗粒几乎没有出现烧结,在更高温度下才合并长大形成AlON陶瓷.煅烧温度较低时(≤1700℃),样品表面和内部的物相组成基本相同,但在高温下(≥1750℃)内部仍为纯相AlON而表层却被过度氮化出现AlN杂相.最后用热力学对该现象进行了分析. 展开更多
关键词 氮氧化铝 铝热还原 一步烧结 热力学
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采用一步烧结法的钢渣基微晶玻璃制备机理 被引量：7
4
作者 赵贵州 李宇 +1 位作者 代文彬 苍大强 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3288-3294,共7页
以转炉钢渣作为主要原料,对钢渣熔融还原提铁后的二次渣采用一步法热处理工艺,制备出了碱度(Ca O与Si O2的质量比)分别为0.5、0.6、0.7的钢渣微晶玻璃。通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试等手段,研究了不同热处理温... 以转炉钢渣作为主要原料,对钢渣熔融还原提铁后的二次渣采用一步法热处理工艺,制备出了碱度(Ca O与Si O2的质量比)分别为0.5、0.6、0.7的钢渣微晶玻璃。通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试等手段,研究了不同热处理温度和时间对微晶玻璃结构和性能的影响规律。研究表明,随着基础玻璃碱度的提高,微晶玻璃的主晶相由辉石转变为钙铝黄长石;随着烧结温度逐渐升高,微晶玻璃抗折强度也逐渐升高,但不宜超过1100℃;在1100℃下,保温时间的变化对微晶玻璃的性能和微观组织的影响较小;碱度为0.7的微晶玻璃力学性能优异,在1100℃晶化20 min其内部的晶体呈方柱状交织排列,构成晶体骨架并分布在残余的玻璃基体中,从而使其具有优异的力学性能;采用一步法工艺,可减少改质剂使用量及热处理时间,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 钢渣 一步烧结法 微晶玻璃 力学性能
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两步烧结法对Ni_(0.1)Mg_(0.1)Cu_(0.3)Zn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体结构与性能的影响
5
作者 马克南 王治 +2 位作者 杨博 谢忠燕 李丽娟 《信息记录材料》 2015年第3期58-64,共7页
采用溶胶凝胶法制备了Ni0.1Mg0.1Cu0.3Zn0.5Fe2O4铁氧体,在650℃预烧结成铁氧体粉体,并压制成环状样品后,分别用一步烧结(TL=950℃、1050℃)和两步烧结工艺(TH=1050℃;△t=0、15、30、45min;TL=950℃)进行烧结,详细研究了一步烧结、两... 采用溶胶凝胶法制备了Ni0.1Mg0.1Cu0.3Zn0.5Fe2O4铁氧体,在650℃预烧结成铁氧体粉体,并压制成环状样品后,分别用一步烧结(TL=950℃、1050℃)和两步烧结工艺(TH=1050℃;△t=0、15、30、45min;TL=950℃)进行烧结,详细研究了一步烧结、两步烧结对铁氧体结构和性能的影响。发现两步烧结能够改善铁氧体的结构和性能,主要结果如下:(1)在TH=1050℃,△t=30min时的两步烧结过程中得到了所有烧结过程中密度最大且颗粒均匀并含有较少气孔的铁氧体;(2)在TH=1050℃,△t=15min时的两步烧结过程中得到了晶粒非常均匀,晶界良好的铁氧体,使饱和磁化强度较一步烧结提高了10emu/g以上;(3)在一步烧结中随着烧结温度的提高初始磁导率降低;在两步烧结中初始磁导率随着第一步烧结的保温时间△t增加而增加,并且均优于950℃的一步烧结的初始磁导率;(4)分析了两步烧结的作用机理,两步烧结的第1步烧结能够在烧结刚开始时促进坯体中颗粒的接触、键合、重排,使烧结可以在后续的低温第2步烧结中以合适的速率进行。 展开更多
关键词 镍镁铜锌铁氧体 溶胶凝胶法 两步烧结 一步烧结
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攀西铁质红泥制备莫来石质微晶陶瓷及性能表征
6
作者 陈冬丽 罗琴 《矿产综合利用》 CAS 北大核心 2023年第5期204-210,共7页
这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。以攀枝花本地的天然矿物原料高岭土和含铁质的红泥,添加钾长石为助熔剂,采用一步烧结法制备微晶陶瓷,用X射线衍射仪、洛氏硬度计、万能试验机、电子显微镜、热重-热差等测试制备的微晶陶瓷样品进行... 这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。以攀枝花本地的天然矿物原料高岭土和含铁质的红泥,添加钾长石为助熔剂,采用一步烧结法制备微晶陶瓷,用X射线衍射仪、洛氏硬度计、万能试验机、电子显微镜、热重-热差等测试制备的微晶陶瓷样品进行表征。结果表明:当高岭土含量为27%,钾长石的含量为25%,红泥含量为55%,烧结温度1250℃保温90 min,此时的微晶陶瓷吸水率为0.08%、显气孔率为0.15%、洛氏硬度78.48 HRA、抗弯强度51 MPa、主晶相为莫来石相、晶粒直径-6μm、晶粒含量可达61.35%。此工艺制备的微晶陶瓷呈暗红色,外观平滑光亮,具有温润的玉质感。 展开更多
关键词 陶瓷及复合材料 一步烧结法 微晶陶瓷 莫来石 性能研究 晶体尺寸
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新疆菱镁矿基本性能及合成MgO-CaO-Fe_(2)O_(3)砂 被引量：1
7
作者 王嘉玮 刘百宽 +1 位作者 高云琴 田晓利 《非金属矿》 CSCD 北大核心 2021年第5期23-26,30,共5页
以新疆和静菱镁矿为原料,研究了该菱镁矿的基本性能,添加CaO和Fe_(2)O_(3),采用一步烧结法制备MgO-CaO-Fe_(2)O_(3)合成砂,分析了合成砂的化学、矿物组成及显微结构特征。结果表明,不同外观性状的菱镁矿石中元素Ca、Fe、Al和Si赋存状态... 以新疆和静菱镁矿为原料,研究了该菱镁矿的基本性能,添加CaO和Fe_(2)O_(3),采用一步烧结法制备MgO-CaO-Fe_(2)O_(3)合成砂,分析了合成砂的化学、矿物组成及显微结构特征。结果表明,不同外观性状的菱镁矿石中元素Ca、Fe、Al和Si赋存状态不同,但CaO含量均较高(>1.08%),SiO_(2)含量均极低(<0.25%),为高钙低硅菱镁矿。在成型压力100 MPa、焙烧温度1600℃、保温时间为3 h条件下,制备的MgO-CaO-Fe_(2)O_(3)合成砂综合性能最好,合成砂颗粒体积密度为3.42 g/m_(3),吸水率为0.7%,物化指标满足并优于YB/T 101-2018标准要求。合成砂中MgO晶体多为圆形或椭圆形粒状,晶粒尺寸20~60μm,晶体间均匀分布2CaO·Fe_(2)O_(3)结合相,杂质SiO2主要以3CaO·SiO_(2)形式聚集嵌布于结合相中,Al_(2)O_(3)以4CaO·Al_(2)O_(3)·Fe_(2)O_(3)形式均匀分布于结合相中。 展开更多
关键词 菱镁矿 高钙低硅 MgO-CaO-Fe_(2)O_(3)合成砂 一步烧结法
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一步直接烧结制备全固废煤气化渣微晶玻璃的性能变化研究
8
作者 李宇 张弦 +4 位作者 刘治平 王云飞 张铁柱 张宇轩 欧阳顺利 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第3期978-988,共11页
以煤气化渣为原料,采用一步直接烧结法制备了全固废煤气化渣微晶玻璃,并研究了烧结温度和时间对全固废煤气化渣微晶玻璃晶相演变、机械物理性能和微观结构的影响。结果表明,煤气化渣具有较强的析晶能力,得到的微晶玻璃主晶相为钙长石相... 以煤气化渣为原料,采用一步直接烧结法制备了全固废煤气化渣微晶玻璃,并研究了烧结温度和时间对全固废煤气化渣微晶玻璃晶相演变、机械物理性能和微观结构的影响。结果表明,煤气化渣具有较强的析晶能力,得到的微晶玻璃主晶相为钙长石相。在800~1150℃,随烧结温度的升高,微晶玻璃结晶度先增高后有所降低。过高的烧结温度会使微晶玻璃内部出现片状结构,理化性能下降。烧结温度在1110~1120℃,微晶玻璃晶粒细小且分布密集,表现出较好的物理性能。烧结时间对样品性能的影响较小。在烧结温度1120℃、烧结时间2 h条件下,微晶玻璃维氏硬度为6.92 GPa,抗折强度为38.29 MPa,抗压强度为432.72 MPa,体积密度2.618 g/cm^(3),吸水率为0.21%,耐酸碱性分别为3.13%和0.92%,力学性能较优,但吸水率及化学稳定性方面还有较大提升空间。 展开更多
关键词 煤基固废 煤气化渣 一步直接烧结 微晶玻璃 钙长石相 烧结温度
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一步法制备CeO_2纳米涂层
9
作者 齐磊磊 郭志超 《新乡学院学报》 2011年第2期137-139,共3页
采用一步法制备了CeO2纳米涂层,分析了涂层表面结构。发现一步法制备的涂层保护层表面存在裂纹和孔洞,为了提高薄膜的表面质量,通过改变升温和冷却速度等,企图优化一步法制备条件,但实验结果表明一步法无法得到表面质量高的CeO2薄膜涂层。
关键词 一步法烧结 CeO2纳米涂层 表面质量 制备条件 涂层表面结构
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