一、纳米陶瓷的性能及制备技术（论文文献综述）
冯少尉,张英,郭永昶,李建强[1]（2021）在《无容器凝固制备Ce3+∶Y3Al5O12-Al2O3纳米荧光陶瓷及其在激光照明中的应用》文中研究表明蓝光激光二极管激发荧光材料获得高亮度光源技术逐渐成为大功率照明和显示领域的重要发展方向。激光照明与显示的研究涉及发光材料、光学工程、机械结构和电路设计等多学科领域,其中光学设计和荧光转换材料与器件属于核心技术,由于较高的研发和生产成本,限制了其广泛应用。本文采用无容器凝固技术快速、低成本制备Ce3+∶Y3Al5O12-Al2O3(Ce3+∶AY26)基荧光纳米陶瓷,通过调控Ce3+掺杂浓度优化其发光性能,0.5%Ce3+∶AY26获得了高内量子效率（87.4%）;过量的Al2O3做为第二相能够起到散射中心作用,提高激光激发的转换效率和光束均匀性,并且Al2O3具有高热导率,制备的Ce3+∶AY26基荧光纳米陶瓷的内量子效率在温度升到200℃时,仍保持室温下的95%。通过透射式激光照明测试系统,对比研究了厚度为1.5 mm荧光纳米陶瓷片和半径为1.5 mm半球形荧光纳米陶瓷在高功率密度蓝光激光辐照下的光色性能,实现了174 lm·W-1的流明效率。利用无容器凝固技术制备半球形荧光纳米陶瓷,有望从材料制备方法的角度简化透射式激光照明模组的光学结构设计,未来具有巨大的应用潜力。
段晴晴[2]（2021）在《纳米氧化锆的制备及应用于纳米陶瓷的性能研究》文中认为氧化锆具有热膨胀系数大、导热系数小、抗氧化性强、耐高温、耐腐蚀等优异性能,在纳米陶瓷材料中得到广泛应用。氧化锆有单斜晶相、四方晶相、立方晶相三种结构,随温度变化,三种晶相之间形成了一个可逆的相转变过程,在相变过程中伴随着很大的剪切应变和体积变化,也有利于提高纳米氧化锆陶瓷的强度与韧性。纳米氧化锆陶瓷的制备主要有纳米氧化锆粉体原料的制备,加压成型,高温烧结三个部分。其中,原料的制备极其重要,制备性能优异纳米氧化锆陶瓷需要粒径小、分布窄、形貌好、分布均匀的纳米氧化锆粉体。本文采用液相沉淀法以氧氯化锆、氧化钇、硝酸铝为原料,氢氧化钠为沉淀剂制备了纳米氧化锆粉体,致力于解决传统沉淀法中制备氧化锆粉体粒径大,团聚严重、纯度不高等问题。本文首先在搅拌反应器中进行了纳米氧化锆粉体的制备研究,结果表明,随着氢氧化钠浓度,Al3+含量,陈化时间的增加,氧化锆粉体的粒径呈现先减小后增大的趋势;随着p H值的增大,氧化锆粉体的粒径呈现先增大后减小的趋势。随着氢氧化钠浓度,陈化时间的增加,粒径分布先变窄后变宽;随着Al3+含量,p H值的增加,粒径分布由宽变窄。适宜的工艺条件为:反应原料氧氯化锆浓度为0.2 mol/L,Y3+和Al3+的加入量是氧氯化锆质量的3%,反应原料Na OH浓度为0.4 mol/L,加入分散剂PEG400用量为氢氧化钠质量的2%,反应温度为60℃,反应终点p H=9,陈化时间60 min,煅烧温度500℃,煅烧时间4 h。使用最优条件制备出的粉体,粒径分布在14-34 nm之间,平均粒径为23nm,最小为14 nm。利用撞击流-旋转填料床（IS-RPB）反应器制备纳米氧化锆粉体时,考察了不同进料速度、转速对氧化锆粉体粒径和形貌等的影响规律,发现随着进料速度和转速的增加,纳米氧化锆粉体的粒径呈减小的趋势,最佳反应条件为进料速度60 L/h,转速为1000r/min。与搅拌反应器制备的纳米氧化锆粉体相比,IS-RPB反应器制备出的氧化锆也以四方相存在,但其氧化锆纳米粉体颗粒粒径更小,最小为8 nm,粒径分布更均匀,在8-28 nm的范围,且没有明显团聚,表明IS-RPB反应器的微观混合效果更好,在使用相同质量的原料时,能形成更多的小晶核,氧化锆颗粒粒径更小。另外对氧化锆粉体的前驱体进行了TG-DSC测定,计算出样品的活化能Ea=261.67 k J/mol。采用IS-RPB制备出的氧化锆纳米粉体制备了简单的纳米氧化锆陶瓷,并对比了使用搅拌反应器制备的粉体制备的纳米氧化锆陶瓷,发现使用IS-RPB制备的纳米粉体制备出的纳米氧化锆陶瓷体积密度、收缩率高,气孔率更小,陶瓷性能得到提高。同时通过实验考察不同的聚乙烯醇浓度、成型压力、烧结温度、氧化铝含量对纳米氧化锆陶瓷相对密度、收缩率、气孔率等性能的影响,发现随着聚乙烯醇浓度的增加陶瓷的体积密度,气孔率和收缩率整体呈现增加的趋势;随着压力和烧结温度的增加纳米氧化锆陶瓷的体积密度和收缩率增大,气孔率减小。
赵依纯[3]（2021）在《纳米陶瓷/聚碳酸乙烯酯复合薄膜及其导电性的研究》文中研究指明目前阻碍锂电池进一步发展的主要障碍在于液态电解液具有高度易燃且易泄露、有毒等缺点,这导致锂电池内部热不稳定性加剧,极易引发热失控和爆炸等安全问题,固态电解质材料因其高安全的特性成为未来锂离子电池高要求的必然选择。全固态陶瓷电解质中,钙钛矿型陶瓷Li0.33La0.557Ti O3（LLTO）因具有较高的离子导电性而备受关注,但存在界面阻抗过大与界面有效接触较弱的问题。聚碳酸乙烯酯（PEC）由于其具有良好柔韧性以及对锂盐超高溶解性也受到人们的青睐。PEC基固态聚合物电解质的导电性随锂盐浓度增加而增加,却会伴随其机械性能的牺牲,这严重影响了其作为电解质材料的安全性及实用性能。如何提高PEC基固态聚合物电解质的离子电导率而不影响其机械性能成为研究PEC基固态聚合物电解质的关键。本论文工作旨在研究和开发高性能复合固态电解质。通过优化电解质中各组分含量配比和无机填料微观结构,从而设计构建优势互补的复合固态电解质,减小无机固态电解质较大的界面阻抗和提升聚合物电解质室温下较低的离子电导等问题,进而促进复合电解质的实际应用。本文通过将LLTO陶瓷与有机电解质PEC结合构建成性能优异的复合电解质材料,进行了相关内容的探究,具体研究内容如下:（1）通过静电纺丝技术制备LLTO陶瓷纳米线填料,探索了纺丝过程中的纺丝液浓度、热处理工艺等条件对LLTO纳米线微观形貌的影响。并将之与PEC-25wt.%Li TFSI复合得到复合型固态电解质,主要从离子电导率和电化学稳定窗口两个参数指标进行复合固态电解质中陶瓷填料组分最佳含量配比的探究。结果表明,组分PEC-25wt.%Li TFSI-5 wt.%LLTO的电解质膜具有最优的室温锂离子电导率6.21×10-5S·cm-1,与不添加LLTO陶瓷的纯PEC-25wt.%Li TFSI聚合物电解质相比,其室温锂离子电导率提高了50.44%。说明伴随LLTO陶瓷线的复合,由于LLTO本身优良的锂离子传导能力,填料又增强了聚合物的链段运动,纳米线形貌提供了较长的锂离子传输路径,提高了锂离子电导率,导致电解质膜的锂离子电导率上升。（2）利用锂离子电导率高的LLTO陶瓷线与聚合物电解质复合,获得了室温锂离子电导性能优异的陶瓷复合聚合物电解质。随着LLTO陶瓷线直径的增大,电解质膜的锂离子电导率逐渐下降。组分PEC-25wt.%Li TFSI-5 wt.%LLTO（d=250 nm）的电解质膜具有最优的室温锂离子电导率7.91×10-5 S·cm-1,而同样条件下制备的PEC-25wt.%Li TFSI-5 wt.%LLTO（d=750 nm）聚合物电解质膜室温锂离子电导率仅为5.80×10-5 S·cm-1。（3）采用同轴纺丝技术成功制备了中空LLTO陶瓷纳米管,以PEC-50wt.%Li TFSI为电解质基质材料,将两者结合采用溶液浇铸法制备复合聚合物电解质。纳米管由于其特殊的中空形貌能提供更多的连续锂离子快速传输通道,可以有效增强复合聚合物电解质的离子导电性。交流阻抗检测结果显示中空纳米线陶瓷复合固态电解质在室温下锂离子电导率达1.73×10-4 S·cm-1,氧化分解电位可达5.5 V（vs.Li+/Li）,锂离子迁移数高达0.77,远远高于普遍聚合物电解质中的锂离子迁移数（0.2-0.4）。进一步的力学性能测试结果显示,复合材料拉伸强度从1.10MPa提升至1.83MPa,说明中空线填充的电解质能在提高离子电导率的前提下还能改善复合电解质的机械性能。
刘奎[4]（2021）在《自蔓延化学炉法制备Gd2Zr2O7陶瓷及其性能研究》文中进行了进一步梳理安全处置具有高放射性的核废物是推进核技术发展的关键之处,将高放射性核素固溶到陶瓷晶格位点具有良好的长期安全性。近年来众多研究聚焦于具有优异辐照稳定性、化学稳定性等特性的烧绿石型Gd2Zr2O7陶瓷,其被视作固化锕系核素的理想宿主矿物。随着纳米材料的兴起,具有大量晶界、晶面的纳米材料有望提升辐照稳定性,而有关Gd2Zr2O7纳米晶陶瓷的研究鲜有报道。因此,本研究利用自蔓延化学炉结合快速加压技术（SCF/QP）来进行Gd2Zr2O7纳米晶陶瓷的制备,后续对其固化性能进行了分析。首先,通过溶剂热法合成纳米晶粉体,后续采用SCF/QP成功烧结出了具有缺陷萤石结构、平均晶粒尺寸为78 nm且表观密度为5.53 g·cm-3的Gd2Zr2O7纳米晶陶瓷。静态浸出实验显示,Gd元素归一化浸出率（LRi）在第42天收敛至1.2×10-3 g·m·-2d-1;第21天的LRZr值低至2.7×10-6 g·m·-2d-1,此后该值逐渐趋于稳定。采用Nd3+作为三价模拟核素以探究Gd2Zr2O7纳米晶陶瓷对三价核素的固化能力。通过溶剂热法合成出具有缺陷萤石结构了Gd2-xNdxZr2O7（0.0≤x≤2.0）纳米晶粉体,之后仍采用SCF/QP烧结技术进行陶瓷烧结。由表征结果可知,当x≥1.5时,出现了由缺陷萤石结构向烧绿石结构相转变的现象;样品密度随着Nd含量的增加而降低,而晶粒尺寸逐渐增大。此外,最大掺杂量的Nd2Zr2O7陶瓷显示了优异的化学稳定性(低于10-5 g·m·-2d-1)。其次,研究了Gd2Zr2O7陶瓷的辐照稳定性。本文对Gd2Zr2O7纳米晶陶瓷在5 Me V Xe20+辐照下（辐照剂量:2.6 dpa-20.4 dpa）的辐照效应进行了探究。从表征结果可知,在最大照射剂量下,辐照损伤较为严重的区域位于约180 nm的深度处,最大晶格膨胀率为0.3%,相应的非晶化率为62.2%。随后,使用5 Me V Xe20+（辐照量为20.4 dpa）对比研究了Gd2Zr2O7纳米晶陶瓷（78 nm）和微米晶陶瓷（2μm）的辐照稳定性。随着晶粒尺寸从纳米级增加至微米级,辐照后的非晶化率从63.2%降低到34.1%,辐照后晶体结构的紊乱主要是由阳离子的紊乱引起的。Gd2Zr2O7微米晶陶瓷显示了更加优异的辐照稳定性。最后,评估了Gd2Zr2O7陶瓷的化学稳定性。首先研究了晶粒尺寸对其化学稳定性的影响,开展了两种静态浸出实验来表征具有不同晶粒尺寸（5 nm,78 nm,1μm和18μm）的Gd2Zr2O7陶瓷的化学稳定性。分析结果显示,归一化浸出率随晶粒尺寸的增加而降低,并且Gd2Zr2O7陶瓷在浸出实验中发生了水解反应,水解产物为Gd（OH）3和Zr（OH）4。此外,浸出后的所有样品均显示出轻微的晶格收缩,其随晶粒尺寸的增加而减小。为进一步评估Gd2Zr2O7固定化基质在深部地质填埋场中的浸出行为,随后开展了不同p H环境下的浸出实验。从其结果可知,Gd2Zr2O7陶瓷在p H=3时的归一化浸出率最高,而在p H=9时最低。晶体结构表征结果显示,浸出样品的晶体结构在纳米深度范围内呈现轻微的晶格收缩,最大收缩率为0.77%。微观结构分析表明,Gd2Zr2O7陶瓷浸出实验的水解产物增加了表面粗糙度,但对其元素的分布没有明显影响。Gd2Zr2O7陶瓷在弱碱性环境中表现出最佳的化学耐久性。
久磊[5]（2020）在《面向大功率LED的铝合金微弧氧化基板制备及其散热性能的试验研究》文中研究指明随着社会公众绿色节能环保意识的提高以及各国政府对产业政策的大力扶持,LED新兴制造产业市场规模迅速增长。LED产品朝着高强度、高亮度、高功率的发展趋势下,LED器件内部会产生更多的废热,导致LED芯片结温居高不下,严重影响了 LED器件的发光效率及使用寿命,因此散热问题便成为约束大功率LED行业发展的关键技术瓶颈。目前,处理大功率LED散热问题最直接有效的办法是开发高导热、高绝缘、低成本的散热基板。基于此,本课题采用微弧氧化技术制备大功率LED散热基板,并研究其散热特性。首先,从理论角度对大功率LED进行散热分析,采用微弧氧化技术制备铝基LED散热基板,并通过COMSOL软件对微弧氧化膜层的散热特性进行仿真分析,发现微弧氧化基板的散热特性受微弧氧化膜层厚度的影响显着,且随着膜层厚度减小而增加;此外,在相同仿真条件下,微弧氧化基板对应的LED结温较普通铝基板降低了 10℃,体现了微弧氧化基板的散热优势。然后,采用微弧氧化工艺制备了微弧氧化散热基板,并通过实验与环氧树脂覆铜板（FR4）、铝基覆铜板（MCPCB）进行散热特性对比分析,实验发现微弧氧化基板较之环氧树脂覆铜板（FR4）和铝基覆铜板（MCPCB）具有更好的导热能力,且这种导热性能随着热源功率的增加优势更加明显;此外,研究影响微弧氧化基板散热和绝缘的关键因素时,发现膜层厚度20μm的微弧氧化基板热阻为3.29℃/W,相对于膜层厚度40μm的微弧氧化基板热阻低了 2.08℃/W,击穿电压低约了 110V,实验表明微弧氧化基板热阻和绝缘均会随着膜层厚度减小而减小,且基板散热和绝缘之间会存在一种矛盾关系。接着,针对降低膜层厚度影响基板绝缘问题,研究了环氧树脂溶液、纳米陶瓷粉、纳米陶瓷粉分散液封孔增强绝缘的工艺方案,并分析了封孔对膜层绝缘和散热特性的影响,发现采用陶瓷粉分散液封孔方式得到的膜层击穿电压相比封孔前475.4V提高了 62.2%;对绝缘强化后膜层进行散热性能分析,发现采用陶瓷粉分散液封孔得到的基板热阻降低了 28%。实验表明,采用纳米陶瓷分散液封孔方案对膜层的绝缘性能和散热性能均有明显的改善。最后,为验证微弧氧化基板在大功率LED中的散热表现,将1W、3W、5W LED灯珠分别封装在未封孔的微弧氧化基板、经纳米陶瓷粉分散液封孔的微弧氧化基板和市面广泛使用的普通铝基板上,并通过正向电压法研究其对LED结温和热阻的影响,实验发现当功率为1W、3W和5W时,经陶瓷粉分散液封孔的微弧氧化基板相比市购铝基板和未封孔微弧氧化基板对应的LED结温分别降低了 8.5℃和3.3℃;15.9℃和6.7℃;29.0℃和12.0℃,LED和基板综合热阻分别降低了 3.1℃/W和1.1℃/W;4.9℃/W和2.1℃/W;6.4℃/W和2.6℃/W,实验表明经纳米陶瓷粉封孔后的微弧氧化基板在大功率LED封装中更具有散热优势,且这种优势会随着LED功率的升高,更加明显。
温绍飞[6]（2020）在《玻璃晶化法制备透明陶瓷和光纤的研究》文中研究说明随着激光技术的迅速发展,人们对无机透明材料的要求越来越高。透明陶瓷因其优异的光学性能和力学性能受到了广泛关注,尽管近几年来陶瓷制备技术取得了实质性进展,但在温和条件下制备透明陶瓷仍然是一个长期的挑战。本文主要围绕玻璃体系的析晶过程控制展开研究,通过玻璃晶化法制备透明陶瓷,基于玻璃态-晶态的转变,获得高结晶度的透明陶瓷,并对获得的材料相关机械性能和光学性能进行了研究,主要研究成果如下:1.以TeO2-Bi2O3-Nb2O5体系为研究对象,研究了Bi/Nb在网络结构中起到的作用以及对玻璃析晶过程的影响。结果表明,随着Bi2O5取代Nb2O5含量增加,Bi的引入可以降低玻璃的稳定性,提高玻璃的析晶趋势;Bi作为原子半径较大的重金属元素,引入结构中可能产生很强的空间位阻效应,从而导致晶体生长缓慢。基于此,对Te O2-Bi2O3-Nb2O5基质玻璃的形核与生长速率进行调整,在提高其形核速率的同时抑制晶体长大,有效地将玻璃结晶后的晶体尺寸从～15μm降低至～20 nm,并获得了透明纳米陶瓷。所制备材料在以下几方面具有突出特性:首先,透明纳米陶瓷较玻璃材料相比,机械性能得到了明显提高。其次,所选取体系富含重金属离子,非线性系数高和声子能量低,因此透明纳米陶瓷具有优异的光限幅性能和中红外发光特性。2.以BaO-Al2O3-LaF3-Si O2体系为基础,研究多组分体系化学组成与微观结构的关联。研究结果表明,氟化物与氧化物网络结构具有不混熔的特点,在Ba O-Al2O3-LaF3-Si O2体系中,容易同时形成氟化物晶相与氧化物晶相;由于氟化物断键、质子迁移、结构弛豫所需要的能量更低,因此LaF3倾向在玻璃网络结构优先析出;氟化物与氧化物之间的界面存在的的[AlOxFy]多面体结构会进一步阻止LaF3的长大,同时氧化物晶相（BaAl2Si2O8）开始析出并长大,逐渐将LaF3纳米相包裹在里面,最终获得由LaF3与BaAl2Si2O8两种晶相组成的多尺度多相透明陶瓷。对该体系的光谱性能进行了研究,研究发现,LaF3与BaAl2Si2O8组成的多尺度致密结构可以有效地提高发光离子Eu的发光性能。3.研究通过玻璃光纤晶化法制备透明陶瓷光纤。首先将母体玻璃制备成光纤,然后通过对析晶行为（热处理时间和温度）的调控,在常压条件下进行结晶热处理,最终获得透明纳米陶瓷光纤与多相透明陶瓷光纤。对所制备的透明陶瓷光纤进行了相关结构、导光以及发光性能表征。结果表明,最终制备成的透明陶瓷光纤拥有与块体陶瓷相同的微结构,同时也具备良好的光学透过性、导光与发光性能。
刘婷[7]（2019）在《聚丙烯酰胺凝胶法制备氧化锆纳米陶瓷粉体及其性能的研究》文中进行了进一步梳理氧化锆因其具有优异的物理化学性能而被广泛应用于热障涂层、固体氧化物燃料电池、催化剂和致密陶瓷等领域。但是,在氧化锆陶瓷的烧结过程中,氧化锆晶型转变引起的剪切应变和体积效应会使材料开裂。另外,在烧结过程中,随着温度升高,粉体易发生团聚导致晶粒很难均匀长大,严重影响了氧化锆的广泛应用。因此,制备出团聚程度小、颗粒细小、粒径分布较窄且相结构稳定的四方相氧化锆（T-ZrO2）粉体对于氧化锆材料的应用至关重要。本文以无机锆盐为主要原料,采用聚丙烯酰胺凝胶法制备氧化锆纳米陶瓷粉体,将制得的氧化锆粉体进行干压成型和无压烧结,制备出相结构稳定、无裂纹的YSZ陶瓷。系统研究了无机锆盐种类和浓度对氧化锆纳米粉体制备工艺和性能的影响,得出氧化锆纳米陶瓷粉体制备的最佳工艺条件,并在此基础上进行氧化钇的掺杂研究。借助热重-差热同步分析仪（TG-DSC）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、纳米粒度分析仪和老化试验等分析测试手段对氧化锆凝胶的热分解过程和氧化锆粉体及氧化锆陶瓷的物相组成、微观形貌、粒度分布以及抗老化性能进行分析和表征。研究取得的主要结论如下:无机锆盐种类影响氧化锆凝胶的热分解完全温度,以硝酸氧锆、硫酸锆和氧氯化锆为原料制备的氧化锆凝胶的热分解完全温度分别为530℃、573℃和552℃。氧化锆的晶化温度依据锆盐种类存在差异,晶化温度由高到低的次序为:硝酸氧锆>硫酸锆>氧氯化锆。氧化锆在加热过程中的相转变过程相似,均是由无定型氧化锆转变为四方相氧化锆（T-ZrO2）,并在900℃时完全转变为单斜相氧化锆（M-ZrO2）。其中,以氧氯化锆为锆盐制得的氧化锆粉体近似呈球形,粉体粒径分布较窄,团聚程度最小。选取氧氯化锆为无机锆盐,随着氧氯化锆浓度的增加,氧化锆凝胶的热分解完全温度逐渐升高,氧化锆的相转变温度也逐渐升高,粉体的团聚程度逐渐增大,颗粒的粒度分布范围变宽,分散性变差。当氧氯化锆的浓度为0.1 mol/L时,氧化锆凝胶的热分解完全温度最低,为515℃;相转变温度也最低,在500℃时开始向单斜相氧化锆（M-ZrO2）转变。氧化锆粉体的平均粒径约为90 nm,粒度分布范围最窄,团聚程度最小且分散性最好。选取浓度为0.1 mol/L的氧氯化锆为锆盐,硝酸钇为掺杂剂制备氧化锆纳米陶瓷粉体。钇元素的掺杂使氧化锆凝胶的热分解完全温度由515℃升高至578℃,凝胶经不同温度煅烧后可得到粒度在16.9435.91 nm范围内的四方相氧化锆（T-ZrO2）粉体。粉体经干压成型和无压烧结后制得YSZ陶瓷试样,随着烧结温度的升高,试样的相对密度和硬度值逐渐增大,同一烧结温度下,凝胶的煅烧温度越低试样的相对密度越大。当烧结温度为1550℃时,凝胶的煅烧温度越低,YSZ陶瓷抗老化性越好,表面越致密。以氧氯化锆和硝酸钇为原料制备YSZ陶瓷的优选技术方案为:采用聚丙烯酰胺凝胶法制备YSZ纳米陶瓷粉体,氧氯化锆的浓度为0.1 mol/L,氧化钇的掺杂量为3 mol%,氧化锆凝胶的煅烧温度为600℃,素坯的烧结温度为1550℃。此条件下制得的YSZ陶瓷相对密度为96.64%,硬度为11.135 GPa,且试样抗老化性能较好,结构相对致密,无明显裂纹。
刘兵[8]（2019）在《二氧化钛纳米陶瓷的高压烧结及力学性能研究》文中进行了进一步梳理二氧化钛（TiO2）因其独特的物理和化学性质,在光催化、功能陶瓷、气敏传感器、电子器件等领域有着广阔的应用前景。显然,TiO2块体材料的力学性能是这些器件能够正常工作的基础,因此人们希望能够在工业合成条件下获得更致密,机械性能更好的TiO2块材。目前TiO2纳米陶瓷常规的制备方法是,直接采用TiO2纳米粉体作为前驱物,通过热压烧结、放电等离子烧结等方法制备纳米陶瓷。但由于纳米粉体的比表面积高,使其极易吸附杂质并团聚,通过直接烧结TiO2纳米粉体得到的纳米陶瓷气孔偏多致密度差、显微结构不均匀,晶粒明显长大导致机械性能变差,因此亟待研发新的制备方法去解决这些问题。最近,纳米孪晶立方氮化硼/金刚石的成功合成表明,采用合适的前驱物并通过高温高压相变烧结的方法可以得到更精细的纳米微观组织,从而可以提高材料的综合性能。本文使用亚微米的锐钛矿型TiO2为原料,通过高温高压方法,在较低的烧结温温下获得了高硬度、高致密度且晶粒尺寸细小的二氧化钛复相纳米陶瓷,并研究了烧结温度和保温时间与氧化钛纳米陶瓷的显微结构和性能的关系。与传统的烧结方法相比,高温高压会导致锐钛矿相的转变,提高了铌铁矿相成核率,并且减缓原子的长程扩散从而抑制晶粒长大。使用高压烧结方法获得了晶粒尺寸在30 nm以内的二氧化钛复相纳米陶瓷,其晶粒尺寸远低于初始原料尺寸。并且高压力的作用可以使陶瓷具有更高的致密度,从而提高样品的硬度。6 GPa压力下,当烧结温度为450℃时,样品的最高硬度为13.5±0.3 GPa,此时样品的断裂韧性值为2.4 MPa·m0.5,致密度为97.28%。进一步的研究发现,在相同的高温高压条件下（6GPa,450℃）,当保温时间在60 min以内时效果最为显着,保温时间大于60 min对致密化的促进作用减弱。保温时间为120 min时,样品具有最高致密度为97.56%,且抗压强度最高为750MPa。随着保温时间延长,样品的硬度先增加后下降,断裂韧性先降低后趋于平缓。
朱胜[9]（2019）在《催化剂—二氧化锡复合纳米陶瓷室温气敏性能与机理研究》文中提出气体传感器作为一种重要的气体检测装置,被广泛地使用在工业生产和日常生活的各个领域。例如氢能越来越多地应用在燃料电池和氢能源汽车中。缺乏对氢气有效的检测手段容易发生泄漏而引发火警或爆炸等安全事故。或者是在日常生活中容易产生的一氧化碳,会对人们的生命造成威胁。随着一些气体越来越广泛地进入普通人们的日常生活或者应用于工业生产中,其安全隐患势必面临更加严峻的形势,因此开发安全可靠、廉价实用、灵敏度高的气体传感器具有十分重要的意义。二氧化锡等金属氧化物半导体是重要的气体敏感材料,但市场上二氧化锡多孔厚膜气体传感器存在一个明显的缺陷,即需要很高的工作温度,一方面增加了它们的工作能耗,另一方面也造成了其他还原性气体的交叉响应,减少了传感器的服役时间,因此使其应用范围受到严重限制。由低维纳米结构的氧化物半导体制造的室温气体传感器已经在实验室出现,但是它们也存在一些固有缺点使其迄今仍难以走向应用。本文采用了催化剂–氧化物半导体复合的形式,制备出多种催化剂–二氧化锡复合陶瓷,它们在室温下对于氢气、一氧化碳具有显着响应,这些块体复合陶瓷表现出极大的应用前景,例如机械强度高,制备一致性好,工艺简单,成本低,响应灵敏等。本研究通过大量实验,筛选出那些在室温下对目标气体具有明显响应的体系,对若干综合性能优良的复合多孔陶瓷的室温气敏性能进行全面的表征,包括抗湿能力、时间稳定性等,并对其形成机理进行深入的分析研究。具体内容如下:1.将各种不同的二氧化锡粉料,包括不同粒径的纳米颗粒、团聚体颗粒以及微米颗粒的二氧化锡,分别与不同含量的Pt或者Pd进行复合,通过压片以及烧结的方式制备出多种二氧化锡与催化剂的复合多孔陶瓷。实验结果表明通过适当的压力和烧结温度可以制备出多空隙、大的比表面积、高的机械强度的气敏陶瓷材料。2.由金属钯和纳米二氧化锡复合制备成的多孔陶瓷在室温下对一氧化碳有很强的响应,在一氧化碳浓度为400 ppm的合成空气（O2体积分数为20%）中,响应高达两个数量级。钯的含量以及烧结温度对该多孔陶瓷的室温气敏性能起决定性作用。钯含量超过2 wt%样品在室温下对一氧化碳没有响应,而钯含量小于2 wt%大于0.25 wt%,并且烧结温度在900℃以上的样品才在室温下对一氧化碳表现出很强的响应,对这类样品进行表面形貌、相结构以及价态分析,结果表明样品中的Pd4+可以引起一氧化碳在室温下的化学吸附,因此具备室温一氧化碳敏感性能。3.由金属铂和二氧化锡团聚体复合制备成的多孔陶瓷在室温下对氢气有非常强的响应,在相对湿度为50%环境下对10000ppm的氢气响应高达800倍,相对于之前的工作中的铂–二氧化锡复合纳米陶瓷来说,响应提高了50%,并且抗湿性能有明显提升。当环境湿度提高到70%后,响应依旧很强,约为450倍。结果表明二氧化锡的微观结构对材料的室温氢敏性能有很好的调控作用,团聚体颗粒制备的样品对氢气的响应以及抗湿性能有明显提高。4.贵金属催化剂-二氧化锡复合多孔陶瓷不仅具有优异的室温气敏性能,这种性能还能在自然条件下保存相当长的一段时间,即具备一定的抗老化性能。对于钯–二氧化锡复合纳米陶瓷,即使在经过半年时间的老化之后,在室温下对一氧化碳仍有很强的响应,只是响应速度和恢复速度有所下降,依然具备对低浓度一氧化碳的检测能力。铂–二氧化锡复合纳米陶瓷（由二氧化锡团聚体粉末制备）在室温下则对氢气有很好的响应以及选择性。对该样品的跟踪测试显示,在经过半年老化之后,灵敏度与响应速度基本与初始制备时保持一致,只是恢复速度有所下降。即使在经过一年的老化后,这种复合纳米陶瓷的室温氢敏曲线仍然与老化半年的测试曲线保持一致,表明在一段时间的老化过后,它的室温氢敏性能可以长期保持稳定。这种催化剂-二氧化锡复合多孔陶瓷体系在抗老化方面表现不错,具有很好的应用前景,但性能依然有待改善,以后需要对其进行更多的研究。
丁红钦[10]（2019）在《高速水润滑滑动轴承材料及其表面改性层的空蚀性能研究》文中提出水润滑滑动轴承具有摩擦功耗低、回转精度高、环境友好和成本低等特点,在高速机床主轴等领域有广阔的应用前景。面向高速机床主轴的水润滑滑动轴承具有高回转精度、长工作寿命与精度保持性。然而,传统型水润滑滑动轴承材料已不能满足高速精密水润滑滑动轴承的使用要求,特别是,在高速工况下,水润滑滑动轴承易空蚀。因此,采用何种材料制造高速精密水润滑滑动轴承,如何提升水润滑滑动轴承的抗空蚀能力,是亟待解决的关键问题。本文围绕该关键问题,开展了较为系统的研究。（1）高速水润滑滑动轴承轴颈材料及其表面改性层的空蚀性能研究本文开展了17-4PH不锈钢和304不锈钢两种轴颈材料的抗空蚀性能研究。通过材料空蚀质量损失、表面微观形貌和电化学测试结果,揭示不锈钢基体材料的抗空蚀性能。对不锈钢表面进行表面改性,研究不锈钢表面改性层的空蚀性能和失效机制。本文采用双阴极等离子溅射沉积工艺,在不锈钢基体表面制备了Cr3Si纳米涂层和ZrC纳米陶瓷涂层;采用化学热处理工艺,在不锈钢基体表面制备了气体渗氮层、气体渗碳层和碳氮共渗层等高速水润滑滑动轴承表面改性层。通过超声振动空蚀系统和电化学工作站对其空蚀性能进行了试验研究。研究结果表明:与304不锈钢相比,17-4PH不锈钢空蚀质量损失降低,表面空蚀破坏程度减弱,抗空蚀能力优于304不锈钢。不锈钢基体材料空蚀破坏起始于材料的塑性变形,进而产生疲劳裂纹并不断向材料内部扩展,导致材料疲劳断裂和剥落。ZrC纳米陶瓷涂层和Cr3Si纳米涂层结构均匀,晶粒细小,硬度高,空蚀质量损失与不锈钢相比大幅降低,表面空蚀损伤程度明显减弱,具有良好的抗空蚀性能;而气体渗氮层提高不锈钢的抗空蚀能力有限。表面改性层与基体不充分的结合强度以及表面改性层的缺陷是高速水润滑滑动轴承表面改性层产生空蚀破坏的主要原因。高速水润滑滑动轴承表面改性层的抗空蚀能力从大到小排序依次为ZrC纳米陶瓷涂层、Cr3Si纳米涂层、气体渗氮层、气体碳氮共渗层、气体渗碳层。综上所述,ZrC纳米陶瓷涂层的抗空蚀能力最强,性价比最高。（2）高速水润滑滑动轴承轴瓦材料的空蚀性能及摩擦学性能研究特种石墨材料具有良好的自润滑性能,可望用于高速水润滑滑动轴承轴瓦。本文制备了碳石墨、浸渍呋喃树脂石墨、等静压石墨和硅化石墨等特种石墨材料。采用超声振动空蚀系统研究其空蚀性能;采用万能摩擦磨损试验机研究其摩擦学性能。研究结果表明:在特种石墨材料中,硅化石墨抗空蚀能力最佳;石墨制品硬度越高,抗空蚀能力越强。特种石墨的抗空蚀能力从大到小排序依次为硅化石墨、气孔率8%的等静压石墨、气孔率14%的等静压石墨、浸渍呋喃树脂石墨、碳石墨。在干摩擦条件下,等静压石墨的摩擦系数明显高于碳石墨的摩擦系数,磨损率明显低于碳石墨的磨损率。而在水润滑下,碳石墨与等静压石墨的摩擦系数与磨损率均下降。碳石墨的磨损形式主要为剥落磨损,而等静压石墨的磨损形式主要是磨粒磨损。等静压石墨粒度小,致密度高,结构均匀,各向同性,具有良好的摩擦学性能。
二、纳米陶瓷的性能及制备技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、纳米陶瓷的性能及制备技术（论文提纲范文）
（1）无容器凝固制备Ce3+∶Y3Al5O12-Al2O3纳米荧光陶瓷及其在激光照明中的应用（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 实 验 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.2 样品表征 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 结构分析 |
| 3.2 光谱性能 |
| 3.3 激光激发发光性能 |
| 4 结 论 |
（2）纳米氧化锆的制备及应用于纳米陶瓷的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 纳米陶瓷 |
| 1.2 二氧化锆的简介 |
| 1.2.1 二氧化锆的性质 |
| 1.2.2 二氧化锆的结构 |
| 1.2.3 二氧化锆陶瓷的相变增韧机理 |
| 1.3 二氧化锆的应用现状 |
| 1.3.1 电子陶瓷 |
| 1.3.2 固体氧化物燃料电池(SOFC) |
| 1.3.3 耐火材料 |
| 1.3.4 结构陶瓷 |
| 1.3.5 催化剂领域 |
| 1.4 二氧化锆粉体的制备方法 |
| 1.4.1 沉淀法 |
| 1.4.2 水解法 |
| 1.4.3 水热法(溶剂热法) |
| 1.4.4 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.5 反向胶团法(微乳液法) |
| 1.5 撞击流-旋转填料床(IS-RPB) |
| 1.6 本论文研究的目的和主要内容 |
| 2 搅拌反应器制备纳米氧化锆粉体 |
| 2.1 实验方案 |
| 2.1.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.2 实验流程 |
| 2.1.3 实验表征 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 不同Na OH浓度对粉体制备的影响 |
| 2.2.2 不同Al~(3+)含量对粉体制备的影响 |
| 2.2.3 不同p H对粉体制备的影响 |
| 2.2.4 不同陈化时间对制备粉体的影响 |
| 2.2.5 不同煅烧温度对制备粉体的影响 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 撞击流-旋转填料床反应器制备纳米氧化锆粉体 |
| 3.1 实验方案 |
| 3.1.1 实验药品及仪器 |
| 3.1.2 实验流程 |
| 3.1.3 实验表征 |
| 3.2 实验结果与讨论 |
| 3.2.1 不同进料速度对粉体制备的影响 |
| 3.2.2 不同转速对粉体制备的影响 |
| 3.2.3 不同反应器制备氧化锆粉体对粉体性能的影响 |
| 3.2.4 纳米氧化锆粉体前驱体的综合热分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 纳米氧化锆陶瓷性能探究 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.1.1 实验药品及仪器 |
| 4.1.2 实验流程 |
| 4.1.3 实验表征 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.2.1 不同聚乙烯醇浓度对纳米氧化锆陶瓷性能的影响 |
| 4.2.2 不同成型压力对纳米氧化锆陶瓷性能的影响 |
| 4.2.3 不同烧结温度对纳米氧化锆陶瓷性能的影响 |
| 4.2.4 添加剂氧化铝对纳米氧化锆陶瓷性能的影响 |
| 4.2.5 不同反应器对纳米氧化锆陶瓷性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）纳米陶瓷/聚碳酸乙烯酯复合薄膜及其导电性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1. 1 前言 |
| 1.2 复合型固态电解质 |
| 1.2.1 聚合物基质 |
| 1.2.2 陶瓷填料 |
| 1.3 本文研究的主要内容、目标与方法 |
| 第2章 纳米陶瓷线的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料与实验设备 |
| 2.2.2 LLTO纳米线的制备 |
| 2.2.3 表征与测试 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 溶液浓度对初纺纤维形貌的影响 |
| 2.3.2 煅烧温度对LLTO纳米线形貌及晶相结构影响 |
| 2.3.3 电压对LLTO纳米线形貌及晶相结构的影响 |
| 2.3.4 陶瓷主盐含量对初纺纤维形貌及晶相结构的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 纳米陶瓷线/PEC复合薄膜 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料与实验设备 |
| 3.2.2 纳米陶瓷线/PEC复合薄膜的制备 |
| 3.2.3 表征与测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 纳米陶瓷纤维含量对PEC复合薄膜形貌及结构的影响研究 |
| 3.3.2 纳米陶瓷线含量PEC复合薄膜电化学性能的影响研究 |
| 3.3.3 纳米陶瓷线尺寸对PEC复合薄膜及结构的影响研究 |
| 3.3.4 纳米陶瓷线尺寸对PEC复合薄膜电化学性能的影响研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 中空纳米陶瓷管/PEC复合薄膜 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料与实验设备 |
| 4.2.2 中空LLTO纳米管其与PEC复合薄膜的制备 |
| 4.2.3 表征与测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 不同芯-壳层溶液组合的电纺性实验对比 |
| 4.3.2 中空LLTO纳米管形貌分析 |
| 4.3.3 中空陶瓷纳米管/PEC复合薄膜形貌分及结构分析 |
| 4.3.4 中空陶瓷纳米管/PEC复合薄膜的电化学性能分析 |
| 4.3.5 中空陶瓷纳米管/PEC复合薄膜的拉伸性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（4）自蔓延化学炉法制备Gd2Zr2O7陶瓷及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、意义 |
| 1.2 HLW固化体基质研究现状 |
| 1.2.1 玻璃固化体基质研究现状 |
| 1.2.2 陶瓷固化体基质研究现状 |
| 1.2.3 玻璃-陶瓷固化体基质研究现状 |
| 1.3 烧绿石型陶瓷固化体基质研究现状 |
| 1.3.1 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷的结构特点 |
| 1.3.2 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷的耐辐射机理 |
| 1.4 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷固化体基质研究现状 |
| 1.4.1 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷制备工艺研究进展 |
| 1.4.2 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷的包容量研究进展 |
| 1.4.3 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷的辐照稳定性研究进展 |
| 1.4.4 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷的化学稳定性研究进展 |
| 1.5 本研究主要内容 |
| 第2章 实验内容及表征方法 |
| 2.1 实验原料及仪器设备 |
| 2.1.1 原料及试剂 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 实验方案及技术路线 |
| 2.2.1 采用SCF/QP技术制备Gd_2Zr_2O_7纳米晶陶瓷并固化模拟核素Nd |
| 2.2.2 Gd_2Zr_2O_7纳米晶陶瓷辐照稳定性及纳米晶与微米晶辐照对比研究 |
| 2.2.3 晶粒尺寸以及不同pH环境对Gd_2Zr_2O_7陶瓷化学稳定性的影响 |
| 2.3 样品组织结构表征手段 |
| 2.3.1 密度表征方法 |
| 2.3.2 X射线、掠入射X射线衍射表征方法 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱表征方法 |
| 2.3.4 Raman光谱表征方法 |
| 2.3.5 扫描电镜形貌及成分表征方法 |
| 2.3.6 透射电镜形貌及晶体结构表征方法 |
| 2.3.7 原子力显微镜微观形貌表征方法 |
| 2.4 化学稳定性表征方法 |
| 2.5 辐照稳定性表征方法 |
| 第3章 两步法制备Gd_2Zr_2O_7 纳米陶瓷及固化模拟核素Nd |
| 3.1 Gd_2Zr_2O_7 纳米晶粉体的制备与表征 |
| 3.1.1 Gd_2Zr_2O_7 纳米晶粉体的制备 |
| 3.1.2 Gd_2Zr_2O_7 纳米晶粉体微观形貌 |
| 3.1.3 Gd_2Zr_2O_7 纳米晶粉体物相结构 |
| 3.2 SCF/QP烧结技术制备Gd_2Zr_2O_7纳米晶陶瓷及其表征 |
| 3.2.1 SCF/QP烧结条件与物相结构 |
| 3.2.2 Gd_2Zr_2O_7 纳米晶陶瓷的制备 |
| 3.2.3 Gd_2Zr_2O_7 纳米晶陶瓷物相结构 |
| 3.2.4 Gd_2Zr_2O_7 纳米晶陶瓷致密性及微观形貌 |
| 3.2.5 Gd_2Zr_2O_7 纳米晶陶瓷的化学稳定性 |
| 3.3 Gd_(2-x)Nd_xZr_2O_7 陶瓷的制备与表征 |
| 3.3.1 Gd_(2-x)Nd_xZr_2O_7 纳米晶粉体的制备及表征 |
| 3.3.2 Gd_(2-x)Nd_xZr_2O_7 陶瓷的制备 |
| 3.3.3 Gd_(2-x)Nd_xZr_2O_7 陶瓷的物相结构 |
| 3.3.4 Gd_(2-x)Nd_xZr_2O_7 陶瓷的微观结构及密度 |
| 3.3.5 最大掺杂量Nd_2Zr_2O_7陶瓷的化学稳定性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷的辐照稳定性研究 |
| 4.1 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷辐照稳定性实验 |
| 4.1.1 辐照实验平台及样品安装 |
| 4.1.2 重离子辐照实验的条件 |
| 4.1.3 SRIM模拟辐照损伤结果 |
| 4.2 Gd_2Zr_2O_7 纳米晶陶瓷辐照实验结果分析 |
| 4.2.1 Gd_2Zr_2O_7纳米晶陶瓷辐照前后的物相结构 |
| 4.2.2 Gd_2Zr_2O_7纳米晶陶瓷辐照前后的微观形貌 |
| 4.2.3 Gd_2Zr_2O_7纳米晶陶瓷辐照前后的微观晶体结构 |
| 4.3 Gd_2Zr_2O_7纳米晶陶瓷与微米晶陶瓷辐照稳定性对比分析 |
| 4.3.1 辐照实验及条件 |
| 4.3.2 辐照前后物相结构变化的对比 |
| 4.3.3 辐照前后晶体结构变化的对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷的化学稳定性研究 |
| 5.1 不同晶粒尺寸的Gd_2Zr_2O_7陶瓷的制备及化学稳定性实验 |
| 5.2 Gd_2Zr_2O_7 陶瓷化学稳定性的晶粒尺寸效应 |
| 5.2.1 不同晶粒尺寸样品的浸出结果 |
| 5.2.2 浸出机理 |
| 5.2.3 浸出前后物相结构变化的对比 |
| 5.2.4 浸出前后微观、晶体结构变化的对比 |
| 5.3 不同pH环境下的Gd_2Zr_2O_7 陶瓷浸出实验 |
| 5.4 不同pH的浸出环境对Gd_2Zr_2O_7陶瓷化学稳定性的影响 |
| 5.4.1 不同pH环境下的浸出结果 |
| 5.4.2 浸出前后物相结构变化的对比 |
| 5.4.3 浸出前后微观结构变化的对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足之处及后续建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（5）面向大功率LED的铝合金微弧氧化基板制备及其散热性能的试验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 大功率LED发展现状 |
| 1.2.2 大功率LED散热方式研究现状 |
| 1.2.3 面向大功率LED散热基板的研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 第二章 大功率LED散热模型建立与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大功率LED热源分析 |
| 2.3 大功率LED的散热分析 |
| 2.4 大功率LED的热阻分析 |
| 2.5 大功率LED的散热路径 |
| 2.6 微弧氧化基板的散热仿真分析 |
| 2.7 本章小节 |
| 第三章 微弧氧化基板的散热特性实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微弧氧化基板制备 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 微弧氧化膜层制备流程 |
| 3.3 微弧氧化膜层检测 |
| 3.3.1 膜层厚度检测 |
| 3.3.2 膜层微观形貌观察 |
| 3.3.3 膜层表面孔隙率检测 |
| 3.4 微弧氧化基板性能检测 |
| 3.4.1 散热性能检测 |
| 3.4.2 绝缘性能检测 |
| 3.5 微弧氧化基板散热性能分析 |
| 3.5.1 微弧氧化基板散热特性实验测试 |
| 3.5.2 微弧氧化基板散热影响因素分析 |
| 3.6 微弧氧化基板绝缘性能分析 |
| 3.7 本章小节 |
| 第四章 膜层绝缘性能强化及其对散热的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 封孔工艺路线 |
| 4.3 封孔工艺实验材料 |
| 4.4 膜层封孔工艺研究 |
| 4.4.1 环氧树脂溶液封孔工艺 |
| 4.4.2 纳米陶瓷粉封孔工艺 |
| 4.4.3 纳米陶瓷粉分散液封孔工艺 |
| 4.5 封孔后膜层微观形貌分析 |
| 4.5.1 环氧树脂溶液封孔后微弧氧化膜层形貌及孔隙率检测 |
| 4.5.2 纳米陶瓷粉封孔后微弧氧化膜层形貌及孔隙率检测 |
| 4.5.3 纳米陶瓷粉分散液封孔后微弧氧化膜层形貌及孔隙率检测 |
| 4.6 封孔工艺对微弧氧化基板绝缘性能的影响 |
| 4.7 封孔工艺对微弧氧化基板散热性能的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于微弧氧化基板的大功率LED散热验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微弧氧化基板加工步骤 |
| 5.2.1 微弧氧化基板准备 |
| 5.2.2 微弧氧化基板导电层制备 |
| 5.3 LED结温测试方法 |
| 5.4 大功率LED结温测试 |
| 5.4.1 大功率LED结温测试平台搭建 |
| 5.4.2 LED的电压温度系数(K值)测试 |
| 5.4.3 不同基板对LED结温和热阻的影响 |
| 5.5 本章小节 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
（6）玻璃晶化法制备透明陶瓷和光纤的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 透明陶瓷概述 |
| 1.2.1 透明陶瓷的定义 |
| 1.2.2 陶瓷光透过性的影响因素 |
| 1.2.3 透明陶瓷制备技术的研究进展 |
| 1.2.4 玻璃晶化制备透明陶瓷 |
| 1.3 透明陶瓷材料的应用研究 |
| 1.3.1 激光透明陶瓷 |
| 1.3.2 铁电透明陶瓷 |
| 1.3.3 透明陶瓷的其他应用 |
| 第二章 实验样品的制备与测试表征 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 样品制备方法 |
| 2.3 样品测试与表征技术 |
| 2.3.1 差示扫描热量法 |
| 2.3.2 X射线衍射分析 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜 |
| 2.3.4 透射电子显微镜 |
| 2.3.5 拉曼光谱 |
| 2.3.6 透过/吸收光谱 |
| 2.3.7 硬度测试 |
| 2.3.8 Z扫描技术 |
| 2.3.9 荧光光谱 |
| 2.3.10 X射线激发发射光谱测试 |
| 2.3.11 分子动力学模拟 |
| 第三章 TeO_2-Bi_2O_3-Nb_2O_5 透明纳米陶瓷的制备及光学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验与测试部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料设计 |
| 3.3.2 玻璃析晶行为研究 |
| 3.3.3 机械性能表征 |
| 3.3.4 透明纳米陶瓷的光学性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 BaO-Al_2O_3-LaF_3-Si_O2 多相透明陶瓷的制备及光学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验与测试部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料设计 |
| 4.3.2 玻璃析晶行为研究 |
| 4.3.3 光学性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 玻璃晶化法制备透明陶瓷光纤及其性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与测试部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 TeO_2-Bi_2O_3-Nb_2O_5 陶瓷光纤结构与性能表征 |
| 5.3.2 BaO-Al_2O_3-LaF_3-Si_O2 陶瓷光纤结构与性能表征 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）聚丙烯酰胺凝胶法制备氧化锆纳米陶瓷粉体及其性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 氧化锆纳米材料概述 |
| 1.2.1 氧化锆的晶体结构和性质 |
| 1.2.2 氧化锆纳米材料的应用现状 |
| 1.2.3 氧化锆纳米陶瓷的研究进展及存在的问题 |
| 1.2.4 氧化锆纳米陶瓷粉体的制备方法 |
| 1.3 聚丙烯酰胺凝胶技术研究概述 |
| 1.3.1 聚丙烯酰胺凝胶技术的原理 |
| 1.3.2 聚丙烯酰胺凝胶技术的特点 |
| 1.3.3 聚丙烯酰胺凝胶技术的应用现状 |
| 1.4 氧化锆陶瓷材料 |
| 1.4.1 氧化锆陶瓷的稳定化研究 |
| 1.4.2 氧化锆陶瓷的成型工艺 |
| 1.4.3 氧化锆陶瓷的烧结工艺 |
| 1.5 课题研究目的及主要内容 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 试验方法 |
| 2.1 试验原料及设备 |
| 2.2 氧化锆粉体的制备 |
| 2.3 氧化锆陶瓷的制备 |
| 2.4 氧化锆粉体的性能表征 |
| 2.4.1 热重-差热分析 |
| 2.4.2 红外光谱分析 |
| 2.4.3 物相组成分析 |
| 2.4.4 微观形貌分析 |
| 2.4.5 纳米粒度分析 |
| 2.5 氧化锆陶瓷的性能表征 |
| 2.5.1 密度测定 |
| 2.5.2 硬度测定 |
| 2.5.3 微观形貌分析 |
| 2.5.4 抗老化性能测试 |
| 第三章 聚丙烯酰胺凝胶法制备氧化锆纳米陶瓷粉体 |
| 3.1 锆盐种类对氧化锆纳米粉体的影响 |
| 3.1.1 热分解过程 |
| 3.1.2 红外光谱 |
| 3.1.3 物相组成 |
| 3.1.4 微观形貌 |
| 3.2 锆盐浓度对氧化锆纳米粉体的影响 |
| 3.2.1 热分解过程 |
| 3.2.2 物相组成 |
| 3.2.3 微观形貌 |
| 3.2.4 粒度分布 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 YSZ纳米陶瓷粉体的制备及其性能研究 |
| 4.1 聚丙烯酰胺凝胶法制备YSZ纳米陶瓷粉体 |
| 4.1.1 热分解过程 |
| 4.1.2 物相组成 |
| 4.1.3 微观形貌 |
| 4.2 YSZ陶瓷的性能研究 |
| 4.2.1 相对密度 |
| 4.2.2 硬度 |
| 4.2.3 抗老化性能 |
| 4.2.4 微观形貌 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文及获奖情况 |
（8）二氧化钛纳米陶瓷的高压烧结及力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 纳米陶瓷的基本概念与发展概况 |
| 1.1.1 纳米陶瓷的概念 |
| 1.1.2 纳米材料的特性 |
| 1.1.3 纳米陶瓷材料的制备工艺 |
| 1.2 二氧化钛的晶体结构与基本性质 |
| 1.2.1 二氧化钛的晶体结构 |
| 1.2.2 纳米二氧化钛的性能及应用 |
| 1.3 纳米氧化钛陶瓷的研究现状 |
| 1.4 研究意义与研究内容 |
| 第2章 实验条件和方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 高压烧结的优点 |
| 2.3.2 高压烧结试验 |
| 2.4 性能测试与分析方法 |
| 2.4.1 物相分析 |
| 2.4.2 密度测定 |
| 2.4.3 显微硬度测试 |
| 2.4.4 弹性模量测试 |
| 2.4.5 断裂韧性测试 |
| 2.4.6 压缩测试 |
| 2.4.7 显微结构分析 |
| 第3章 纳米氧化钛陶瓷的高压制备与力学性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氧化钛纳米陶瓷的相成分分析 |
| 3.3 氧化钛纳米陶瓷的断口形貌 |
| 3.4 透射电镜表征 |
| 3.5 烧结温度对陶瓷的晶粒尺寸及致密化的影响 |
| 3.6 氧化钛纳米陶瓷的硬度分析 |
| 3.7 氧化钛纳米陶瓷的断裂韧性分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 不同保温时间对氧化钛纳米复合材料的组织结构及力学性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 保温时间对氧化钛纳米陶瓷相成分的影响 |
| 4.3 保温时间对氧化钛纳米陶瓷致密化及显微结构的影响 |
| 4.4 保温时间对氧化钛纳米陶瓷硬度的影响 |
| 4.5 保温时间对氧化钛纳米陶瓷断裂韧性的影响 |
| 4.6 氧化钛纳米陶瓷的抗压强度 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）催化剂—二氧化锡复合纳米陶瓷室温气敏性能与机理研究（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化物半导体气敏元件 |
| 1.2.1 氧化物半导体气敏元件的发展历史 |
| 1.2.2 氧化物半导体气敏元件的现状 |
| 1.2.3 氧化物半导体气敏元件的主要性能参数 |
| 1.2.4 氧化物半导体气敏性能的形成机理 |
| 1.3 氧化物半导体室温气敏材料的两种研究策略 |
| 1.3.1 氧化物半导体气敏材料的纳米化 |
| 1.3.2 通过催化剂提高目标气体的室温反应活性 |
| 1.4 本课题研究思路 |
| 1.4.1 催化剂–二氧化锡复合纳米陶瓷 |
| 1.4.2 氢气与一氧化碳的基本性质 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 材料的制备工艺 |
| 2.1.1 制粉工艺 |
| 2.1.2 成形工艺 |
| 2.1.3 烧结工艺 |
| 2.1.4 电极工艺 |
| 2.2 材料的结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD)物相分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)形貌分析 |
| 2.2.3 能谱(EDS)元素分析 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
| 2.2.5 等温吸附(BET)测试 |
| 2.2.6 陶瓷收缩率以及机械强度 |
| 2.3 材料的气敏性能测试 |
| 2.3.1 气体变温响应实时测试系统 |
| 2.3.2 气敏测试模式 |
| 第三章 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷室温一氧化碳敏感性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的原料选择和制备方法 |
| 3.2.1 原料选择与混合工艺 |
| 3.2.2 烧结温度的选取 |
| 3.2.3 气敏测试过程 |
| 3.3 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的一氧化碳敏感性能研究 |
| 3.3.1 不同烧结温度下的一氧化碳敏感性能 |
| 3.3.2 纳米钯制备的复合陶瓷在室温下的一氧化碳响应表现 |
| 3.3.3 温度对钯–二氧化锡体系的一氧化碳敏感性能的影响 |
| 3.3.4 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷在不同相对湿度下一氧化碳响应表现 |
| 3.4 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的一氧化碳敏感机理研究 |
| 3.4.1 陶瓷物相分析 |
| 3.4.2 陶瓷微观形貌分析 |
| 3.4.3 比表面积与孔径分布 |
| 3.4.4 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷在无氧环境中的一氧化碳响应恢复 |
| 3.4.5 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的催化剂价态分析 |
| 3.4.6 钯元素价态与一氧化碳吸附过程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 铂–二氧化锡复合陶瓷的制备与室温氢敏性能与抗湿性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铂–二氧化锡复合陶瓷的原料选择和制备方法 |
| 4.2.1 二氧化锡团聚体粉末以及纳米粉末 |
| 4.2.2 烧结温度的选取 |
| 4.2.3 气敏测试过程 |
| 4.3 铂–二氧化锡复合纳米陶瓷的氢敏性能研究 |
| 4.3.1 不同烧结温度下的氢敏性能 |
| 4.3.2 变湿度以及变浓度下Pt–SnO_2 复合陶瓷的室温氢敏表现 |
| 4.4 铂–二氧化锡复合纳米陶瓷的抗湿氢敏性能分析与讨论 |
| 4.4.1 微观结构以及相结构分析 |
| 4.4.2 室温氢敏性能分析 |
| 4.4.3 铂–二氧化锡复合纳米陶瓷对其他气体的响应情况 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 催化剂–二氧化锡的室温气敏性能的老化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钯–二氧化锡复合纳米陶瓷的老化性能研究 |
| 5.3 铂–二氧化锡复合纳米陶瓷的老化性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 中英文参考文献 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| Curriculum Vitae |
（10）高速水润滑滑动轴承材料及其表面改性层的空蚀性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 水润滑滑动轴承材料 |
| 1.2.2 材料抗空蚀性能 |
| 1.2.3 表面改性层抗空蚀性能 |
| 1.2.4 空蚀破坏机理 |
| 1.2.5 空蚀试验技术 |
| 1.3 有待解决的问题 |
| 1.4 主要研究内容与章节安排 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 第二章 试验材料及方法 |
| 2.1 本章提要 |
| 2.2 试验材料制备 |
| 2.3 空蚀试验 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 2.6 微观组织分析 |
| 2.7 摩擦磨损测试 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 两种典型不锈钢抗空蚀性能研究 |
| 3.1 本章提要 |
| 3.2 两种典型不锈钢的制备 |
| 3.3 两种典型不锈钢的性能分析 |
| 3.4 两种典型不锈钢的抗空蚀性能研究 |
| 3.4.1 两种典型不锈钢的空蚀质量损失 |
| 3.4.2 两种典型不锈钢的空蚀机理 |
| 3.4.3 两种典型不锈钢的电化学性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Cr_3Si纳米涂层抗空蚀性能研究 |
| 4.1 本章提要 |
| 4.2 Cr_3Si纳米涂层的制备 |
| 4.3 Cr_3Si纳米涂层的结构及性能分析 |
| 4.4 Cr_3Si纳米涂层的抗空蚀性能研究 |
| 4.4.1 Cr_3Si纳米涂层的空蚀质量损失 |
| 4.4.2 Cr_3Si纳米涂层的空蚀机理 |
| 4.4.3 Cr_3Si纳米涂层的电化学性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 ZrC纳米陶瓷涂层抗空蚀性能研究 |
| 5.1 本章提要 |
| 5.2 ZrC纳米陶瓷涂层的制备 |
| 5.3 ZrC纳米陶瓷涂层的结构及性能分析 |
| 5.4 ZrC纳米陶瓷涂层的抗空蚀性能研究 |
| 5.4.1 ZrC纳米陶瓷涂层的空蚀质量损失 |
| 5.4.2 ZrC纳米陶瓷涂层的空蚀机理 |
| 5.4.3 ZrC纳米陶瓷涂层的电化学性能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 化学热处理工艺渗层抗空蚀性能研究 |
| 6.1 本章提要 |
| 6.2 化学热处理工艺渗层的制备 |
| 6.3 化学热处理工艺渗层的结构及性能分析 |
| 6.4 化学热处理工艺渗层的抗空蚀性能研究 |
| 6.4.1 化学热处理工艺渗层的空蚀质量损失 |
| 6.4.2 化学热处理工艺渗层的空蚀机理 |
| 6.4.3 化学热处理工艺渗层的电化学性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 特种石墨抗空蚀性能及摩擦学性能研究 |
| 7.1 本章提要 |
| 7.2 特种石墨的制备 |
| 7.3 特种石墨的结构分析 |
| 7.4 特种石墨的抗空蚀性能研究 |
| 7.4.1 特种石墨的空蚀质量损失 |
| 7.4.2 特种石墨的空蚀机理 |
| 7.5 等静压石墨的摩擦学性能研究 |
| 7.5.1 等静压石墨在干摩擦条件下的摩擦磨损性能 |
| 7.5.2 等静压石墨在水润滑条件下的摩擦磨损性能 |
| 7.5.3 摩擦学机制 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 高速水润滑滑动轴承材料空蚀性能评估 |
| 8.1 本章提要 |
| 8.2 水润滑滑动轴承材料抗空蚀性能评估 |
| 8.3 本章小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 本文创新点 |
| 9.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
四、纳米陶瓷的性能及制备技术（论文参考文献）
- [1]无容器凝固制备Ce3+∶Y3Al5O12-Al2O3纳米荧光陶瓷及其在激光照明中的应用[J]. 冯少尉,张英,郭永昶,李建强. 发光学报, 2021(10)
- [2]纳米氧化锆的制备及应用于纳米陶瓷的性能研究[D]. 段晴晴. 中北大学, 2021(09)
- [3]纳米陶瓷/聚碳酸乙烯酯复合薄膜及其导电性的研究[D]. 赵依纯. 江汉大学, 2021(01)
- [4]自蔓延化学炉法制备Gd2Zr2O7陶瓷及其性能研究[D]. 刘奎. 西南科技大学, 2021(08)
- [5]面向大功率LED的铝合金微弧氧化基板制备及其散热性能的试验研究[D]. 久磊. 苏州大学, 2020(02)
- [6]玻璃晶化法制备透明陶瓷和光纤的研究[D]. 温绍飞. 华南理工大学, 2020(02)
- [7]聚丙烯酰胺凝胶法制备氧化锆纳米陶瓷粉体及其性能的研究[D]. 刘婷. 内蒙古工业大学, 2019(01)
- [8]二氧化钛纳米陶瓷的高压烧结及力学性能研究[D]. 刘兵. 燕山大学, 2019(03)
- [9]催化剂—二氧化锡复合纳米陶瓷室温气敏性能与机理研究[D]. 朱胜. 武汉大学, 2019(06)
- [10]高速水润滑滑动轴承材料及其表面改性层的空蚀性能研究[D]. 丁红钦. 东南大学, 2019(01)