基于介孔粉体原位增加烧结驱动力实现低温制备高性能陶瓷及应用探索
批准号:
52073058
项目类别:
面上项目
资助金额:
59.0 万元
负责人:
王连军
依托单位:
学科分类:
关键工程材料
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王连军
中文摘要
采用超细纳米粉体为原料是目前制备精细陶瓷最为常见的方法,但是仍然面临着无法实现粒径小、粒径分布窄、无团聚纳米粉体大规模制备的难题。因此,探索新的高活性原料粉体,通过低温烧结实现微结构与性能调控,最终制备出高性能陶瓷材料,具有重要的研究意义和应用价值。. 本项目提出了首先设计合成不同微结构Al2O3、Y2O3等介孔粉体,然后系统研究介孔粉体的孔径大小、孔道分布和比表面积等微结构特征对烧结活性的影响,制备出适合烧结的高烧结活性介孔粉体,阐明烧结过程中介孔孔道坍塌原位增加烧结驱动力的烧结致密化机理,利用低温烧结实现微结构与性能调控。最后开展介孔粉体复合YAG:Ce荧光粉低温烧结制备荧光陶瓷的功能应用探索。通过本项目的研究,为低温制备微结构与性能可控的陶瓷材料探索一条新途径。
英文摘要
Fine ceramics was prepared usually using nano-sized powders as starting materials. However, it is still difficult to mass produce nano-sized powders with small particle size, narrow diameter distribution and free-agglomeration. Thus, it is very significative to investigate these powders with high sintering activity and prepare fine ceramics.. At first, micron-sized mesoporous powders including Y2O3, Al2O3 with different microstructure are synthesized and the effect of pore size, channel distribution, specific area on sintering behaviour is studied in detail. Then, in-situ increasement of sintering driving force deriving from will be revealed. Finally, fluorescent ceramics will be prepared from the mixture of mesoporous and YAG:Ce powders. The purposes of the project is developed a new route to prepare fine ceramics with high performance.
采用超细纳米粉体为原料是目前制备精细陶瓷最为常见的方法,但是仍然面临着粉体易团聚并且烧结过程中晶粒生长难以控制的难题。针对这一问题,本项目提出了采用介孔粉体为原料,建立一种低温烧结制备高性能陶瓷材料的新方法。本项目成功合成了MgO、Y2O3、Al2O3、YAG和介孔碳等不同体系介孔粉体,系统研究了介孔粉体的孔径大小、孔道分布和比表面积等微结构特征对烧结活性的影响,设计制备得到高烧结活性介孔粉体,对这些粉体的烧结致密化过程进行了系统的研究,阐明了粉体的低温烧结致密化的机理,建立了微结构可控精细陶瓷材料的制备技术,获得了性能优异的MgO、Y2O3、YAG透明陶瓷材料和石墨块体材料;在此基础上,通过复合YAG:Ce商用荧光粉对透明陶瓷进行了功能化研究,制备得到了具有良好发光性能的复合荧光陶瓷材料,并探索了其在激光照明领域的应用。此外,还开展了量子点纳米发光材料的合成并采用介孔粉体封装制备玻璃陶瓷发光材料的研究。在本项目的资助下,相关成果在陶瓷材料领域高水平期刊发表SCI论文20篇;申请国家发明专利2项,均已授权;培养博士生3名、硕士生3名。通过本项目的实施,建立了一种采用介孔粉体低温烧结制备精细陶瓷的新技术,为低温制备微结构与性能可控的陶瓷材料探索一条新途径。
耐深海高压微晶玻璃的组分设计、结构与性能关系及制备技术研究
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批准号:U22A20125
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:255.00万元
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批准年份:2022
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负责人:王连军
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依托单位:
原位生长碳管复合热电材料的制备及其器件
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批准号:51871053
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2018
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负责人:王连军
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依托单位:
高能态微米尺度粉体的低温烧结制备细晶陶瓷与致密化过程研究
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批准号:51672041
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2016
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负责人:王连军
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依托单位:
多尺度结构CoSb3基复合材料异质界面设计构筑与性能调控
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批准号:51374078
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项目类别:面上项目
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资助金额:82.0万元
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批准年份:2013
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负责人:王连军
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依托单位:
基于同步辐射研究分子筛有序无序转变过程机制及其块体玻璃的发光性能
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批准号:11179028
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:48.0万元
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批准年份:2011
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负责人:王连军
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依托单位:
金纳米晶复合新型块体玻璃的低温烧结制备及非线性光学性能研究
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批准号:51072033
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项目类别:面上项目
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资助金额:37.0万元
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批准年份:2010
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负责人:王连军
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依托单位:
国内基金
海外基金