一种先驱体转化类陶瓷的定向多孔结构制备方法

    公开(公告)号:CN109534817B

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN201710856660.3

    申请日:2017-09-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明涉及一种新的用冷冻浇注多孔陶瓷的制备方法。属于多孔结构材料制备领域。本发明将含有陶瓷先驱体的有机浆料通过冷冻浇注,在设定的温度场内得到坯体;坯体经冷冻干燥脱除有机溶剂后得到备用坯体;然后针对所用有机浆料中是否交联剂,采用不同交联工艺,得到待裂解坯体;最后在保护气氛下,于900℃‑1600℃、对步骤二所得待裂解坯体进行裂解,直至陶瓷先驱体完全转化为陶瓷;得到成品。本发明采用陶瓷先驱体转化方式制备陶瓷材料,大大降低其烧结温度,减少能耗、同时所得产品的性能得到显著的提升。在生物材料,过滤材料,吸波材料方面有广泛的应用。

    一种柔性压电复合材料的弯曲半径测量装置及方法

    公开(公告)号:CN113776424A

    公开(公告)日:2021-12-10

    申请号:CN202110983752.4

    申请日:2021-08-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种柔性压电复合材料的弯曲半径测量装置及方法,所述装置包括弯曲半径测量机构和弯曲控制机构;所述弯曲半径测量机构包括控制弯曲半径测量机构前后移动的前后滑轨、固定前后滑轨的前后固定旋钮、支架、水平梁、调节水平梁高度的竖直微调螺母和固定水平梁的竖直固定旋钮;所述弯曲控制机构包括步进电机、步进电机驱动的距离控制滑块、控制滑块水平移动的水平滑轨、毫米尺、固定样品夹具和控制步进电机的装置控制面板。本装置可实现柔性压电复合材料的任意弯曲半径下的性能测试,连续调节弯曲半径大小,可针对不同类型的具有一定力学强度、一定柔性的压电复合材料进行测量,测试方法能更加直观展现弯曲半径与材料之间的变化规律。

    一种NN基压电陶瓷的制备方法

    公开(公告)号:CN110511025B

    公开(公告)日:2021-10-15

    申请号:CN201910917918.5

    申请日:2019-09-26

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明一种NN基压电陶瓷的制备方法,其制备方法为在浆料体系中(以提前制备好的0.8625NaNbO3‑0.1BaTiO3‑0.0375SrZrO3(0.8625NN‑0.1BT‑0.0375SZ,NN‑BT‑SZ)作为原料,二甲苯及乙醇作为溶剂,磷酸三乙酯作为分散剂,聚乙二醇,邻苯二甲酸二丁酯作为增塑剂,聚乙烯醇缩丁醛作为粘结剂)中加入一定量的NaNbO3(NN)模板,经由流延法制备出压电厚膜,约为60‑70μm,叠层,压制成型。在烧结保温不同时间,得到织构化压电陶瓷样品,得到的织构化陶瓷压电性能优异,压电常数d33可达315pC/N,高于未织构的样品以及固相烧结所得样品,温度稳定性能好。

    一种熔融态3D直写打印浆料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111646803A

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN202010545474.X

    申请日:2020-06-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种熔融态3D直写浆料及其制备方法和应用,所述熔融态3D直写打印浆料为采用改性剂对陶瓷先驱体改性,所得改性陶瓷先驱体粉末再加热至250℃~300℃所得熔融态的物质,所述陶瓷先驱体为聚碳硅烷。所述改性剂选自聚丙烯,超支化液态聚碳硅烷,液态聚乙烯基硅烷,聚二甲基硅氧烷中的至少一种。本发明首创的提供了一种熔融态的3D直写打印浆料,即是一种完全无溶剂的3D直写打印浆料,通过控制温度即可以简单的控制浆料流变性能。相比于溶液、悬浮液浆料,采用本发明中的熔融态的3D直写打印浆料制备的陶瓷结构表面十分光滑,内部几乎没有缺陷,去除了打印后的坯体需要脱除溶剂的过程,克服了溶剂对坯体的不利影响。

    一种TiO2@PZT纳米线阵列/聚合物的复合介电材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN107275475B

    公开(公告)日:2019-07-05

    申请号:CN201710564172.5

    申请日:2017-07-11

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种TiO2@PZT纳米线阵列/聚合物的复合介电材料,包括TiO2纳米线阵列、PZT包覆层和聚合物层。此外,本发明还公开了所述复合材料的制备方法,先在基底表面生长TiO2纳米线阵列层;再在其表面涂覆PZT溶胶、随后进行退火处理,最后再在复合后的TiO2纳米线阵列层表面涂覆聚合物溶液,干燥即得所述的复合介电材料。本发明提供的材料利用具备高度取向性的TiO2纳米线阵列作为基底,再将PZT相包覆于纳米线的表面、再在上层旋涂聚合物,可克服现有复合介电材料普遍存在的因陶瓷相和聚合物基体相容性不好、混合不均匀等导致的介电性能差的技术问题;通过所述的各层结构的协同,可高效提升复合材料的介电性能以及低电场下的储能密度。

    一种制备高强度多孔碳化硅陶瓷的方法

    公开(公告)号:CN109534816A

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201710856381.7

    申请日:2017-09-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明属于多孔陶瓷范围,具体涉及一种高强度有序多孔碳化硅陶瓷的制备方法。本发明以聚碳硅烷为陶瓷先驱体、以莰烯为有机溶剂、以二乙烯基苯为交联剂,按二乙烯基苯的用量为所用聚碳硅烷质量的5%-120%;配取聚碳硅烷、莰烯、二乙烯基苯,然后将聚碳硅烷、二乙烯基苯加入莰烯中,直至聚碳硅烷完全溶于莰烯中,搅拌混合均匀,得到待交联的有机浆料。然后通过交联、定向冷冻浇注、真空脱除溶剂、裂解处理,得到强度最高可18.7MPa的多孔陶瓷产品。本发明有机浆料组份设计合理、制备工艺简单可控,便于大规模的工业化应用。同时所得产品强度高,且能实现表面自然开孔,这为后期进一步改性和加工奠定了基础。

    一种宏观与微观结构皆可控的羟基磷灰石多孔陶瓷及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN109400200A

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201811448560.8

    申请日:2018-11-30

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 张斗 廖晶晶 苏波

    Abstract: 本发明公开了一种宏观与微观结构皆可控的羟基磷灰石多孔陶瓷及其制备方法和应用,所述羟基磷灰石多孔陶瓷先通过3D直写成型获得三维立体结构,再由冷冻浇注调控获得微观多孔结构,并公开了其制备方法为将原料A加入含分散剂的溶剂中混合获得悬浮液,然后再将悬浮液中加入凝胶剂混合获得浆料;所述原料A包含羟基磷灰石粉体,将浆料通过3D直写设备,并控制浆料通过直写设备时处于凝胶状态,打印、冷冻处理获得具有三维结构的坯体,坯体经冷冻干燥,烧结即获得宏观与微观结构皆可控的羟基磷灰石多孔陶瓷,本发明首创的实现了直写成型及冷冻浇注技术的高效结合;所得羟基磷灰石多孔陶瓷应用作为骨支架,可满足不同骨组织定制化需求。

    一种陶瓷/聚合物复合材料、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN106751242B

    公开(公告)日:2019-01-22

    申请号:CN201611047103.9

    申请日:2016-11-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种陶瓷/聚合物复合材料,由表面原位修饰有刚性聚合物的陶瓷和聚合物基体复合而成。所述表面原位修饰为通过陶瓷表面官能化、链转移、单体聚合步骤在陶瓷的表面原位聚合形成刚性聚合物。此外,本发明还提供了所述的陶瓷/聚合物复合材料的制备方法和应用。本发明中,通过表面原位修饰有所述聚合物,可实现不增加复合中无机填料含量条件下提高介电复合材料介电常数;且所述的修饰层可精准调控,可有效克服陶瓷和有机高分子材料相容性不好和混合不均匀的等问题,为研究介电复合材料中界面效应提供了量化的科学基础。

    用于3D直写的氧化锆墨水
    30.
    发明公开

    公开(公告)号:CN108610044A

    公开(公告)日:2018-10-02

    申请号:CN201611142375.7

    申请日:2016-12-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种3D直写的氧化锆墨水,原料包括氧化锆颗粒、溶剂、粘结剂和聚电解质;所述的氧化锆颗粒粒径范围为0.1‐2μm,其在氧化锆墨水中的固相含量范围为40‐58vol%;所述的聚电解质由聚阳离子聚电解质和聚阴离子聚电解质两种构成;其中,所述的聚阴离子电解质的量为氧化锆颗粒干粉质量的0.1‐1.5%,所述的聚阴离子聚电解质和聚阳离子聚电解质的电荷比为(0.1‐4)∶1。本发明的用于3D直写成型的氧化锆墨水,可在室温下打印,具有较高的固含量的同时仍可以从精细的喷嘴中流出而不发生堵塞,并且可以迅速固化成具有一定强度的细丝用于各种造型,具有良好流变性能。

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