一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其低温烧结制备方法

    公开(公告)号:CN101429027A

    公开(公告)日:2009-05-13

    申请号:CN200810239628.1

    申请日:2008-12-12

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 李敬锋 王轲

    Abstract: 本发明公开了属于功能陶瓷材料技术领域的一种铌酸钾钠基无铅压电陶瓷及其低温烧结制备方法。铌酸钾钠基无铅压电陶瓷,通式为:(1-x)(Na0.52+yK0.48)NbO3+y/2-xLiNbO3,0.058≤x≤0.085,0.01≤y≤0.03。方法为,称取配料,将原料加入到球磨罐中球磨,烘干后得到混合料粉,将混合料粉在空气中预烧,随炉冷却,合成碱金属铌酸盐;将碱金属铌酸盐粉球磨粉碎,冷压成型后,冷等静压,得到碱金属铌酸盐预烧坯体,将冷等静压后的预烧坯体在空气中无压烧结,随炉冷却,得到铌酸钾钠基无铅压电陶瓷。制备的铌酸钾钠基无铅压电陶瓷化学成分波动较小,性能稳定,压电性能优异,致密度非常高。

    一种Ag纳米颗粒复合CoSb3基热电材料的制备方法

    公开(公告)号:CN101347838A

    公开(公告)日:2009-01-21

    申请号:CN200810119809.0

    申请日:2008-09-11

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种Ag纳米颗粒复合CoSb3基热电材料的制备方法,本发明通过将AgNO3的乙醇溶液以化学浸润的方法滴入压实后的CoSb3粉末预烧结体中,利用浸润效应使热电材料粉末颗粒表面包覆上一层AgNO3溶液膜,然后快速烘干促使液膜收缩析出纳米级AgNO3颗粒分散于CoSb3粉末颗粒表面,最后利用放电等离子烧结技术快速烧结,利用高温促使AgNO3分解,得到Ag纳米颗粒均匀的分散于CoSb3基体晶界的热电复合材料。该方法克服了传统直接加入纳米颗粒不易分散的缺点。Ag具有高的电导率,因此Ag纳米颗粒的加入能够实现在不降低电导率的基础上使热导率降低,从而提高热电优值ZT。

    一种TiNiSn基热电化合物的制备方法

    公开(公告)号:CN101338386A

    公开(公告)日:2009-01-07

    申请号:CN200810119192.2

    申请日:2008-08-29

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种TiNiSn基热电化合物的制备方法,属于新能源材料技术领域。采用高纯的Ti、Ni、Sn单质作为初始原料,按Ti1+xNiSn化学式配料;将原料装入球磨罐中,进行干法球磨;干磨后加入无水乙醇作为介质进行湿磨;将球磨后的粉末取出,烘干,得到中间化合物粉末;将所得中间化合物粉末装入石墨模具中,用石墨压头压实后,安装在放电等离子体烧结机中进行烧结,得到TiNiSn热电化合物。优点在于,本发明的MA+SPS工艺具有流程短,效率高,耗能少,适于工业化大规模生产,烧结温度较低,烧结时间短,可获得细小、均匀的组织,并能保持原始材料的自然状态,所得到的温差电材料具有优异的热电性能。

    一种提高Ag-Pb-Sb-Te热电材料性能的方法

    公开(公告)号:CN101250633A

    公开(公告)日:2008-08-27

    申请号:CN200810103887.1

    申请日:2008-04-11

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 李敬锋 周敏

    Abstract: 一种提高Ag-Pb-Sb-Te热电材料性能的方法,属于新能源材料及其制备技术领域。首先将高纯的Ag粉,Pb粉,Sb粉和Te粉按计量比称重混和均匀,放入球磨罐内进行机械合金化处理,球磨得到的粉体装入石墨模具内进行放电等离子烧结,烧结;将烧结块体的表面打磨后清洗烘干,并装入玻璃管内进行退火处理,退火温度为370~390℃,退火时间为3~30天。本发明的优点在于,实现材料的热电性能大幅度提高,获得了在700K无量纲优值ZT达到1.5的高性能中温热电发电用热电材料。

    一种细晶择优取向Bi2Te3热电材料的制备方法

    公开(公告)号:CN101230428A

    公开(公告)日:2008-07-30

    申请号:CN200710175308.X

    申请日:2007-09-28

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种细晶择优取向Bi2Te3热电材料的制备方法,属于能源材料技术领域。该方法分为化合物的合成与成型两部分。将高纯Bi和Te单质按照化学成分进行称量配比后,在惰性气体保护和一定转速下进行高能球磨,干磨合成化合物后再进行湿磨,烘干得到Bi2Te3微细粉末。成型过程通过放电等离子烧结来获得块体材料,主要经过两步完成:第一步放电等离子烧结获得高致密的晶粒细小的Bi2Te3块体,第二步采用放电等离子烧结技术进行热锻处理获得织构组织。由于放电等离子烧结具有时间短、相对烧结温度低等优点,通过控制烧结工艺可获得均匀细小、具有择优取向的显微组织。该方法通过控制晶粒长大和晶粒取向来提高材料的热电和力学性能,具有工艺简便,合成和成型的时间短等优点。

    一种纳米SiC/Bi2Te3基热电材料的制备方法

    公开(公告)号:CN100351409C

    公开(公告)日:2007-11-28

    申请号:CN200510130794.4

    申请日:2005-12-30

    Abstract: 本发明公开了一种纳米SiC/Bi2Te3基热电材料的制备方法,属于能源材料技术领域。以高纯Bi粉、Te粉和纳米SiC为原料,通过机械合金化合成Bi2Te3化合物微细粉末,再利用放电等离子烧结工艺将掺杂纳米SiC颗粒的Bi2Te3前驱微细粉烧结成块体。工艺步骤包括:配置原料、机械合金化、放电等离子烧结、样品检测。本发明的优点在于:工艺简便,合成化合物时间短,烧结温度低、时间短,可获得细小、均匀的组织,能获得高致密度、高机械性能、高热电性能的热电材料。

    一种压电陶瓷膜的制备方法

    公开(公告)号:CN1298674C

    公开(公告)日:2007-02-07

    申请号:CN200510063084.4

    申请日:2005-04-06

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 李敬锋 康妮

    Abstract: 本发明公开了属于功能陶瓷材料及其制造技术领域的一种压电陶瓷膜的制备方法。此方法利用电泳沉积法与溶胶浸润法相结合的两步法在导电性基板制备陶瓷厚膜。采用两步法进行压电陶瓷膜的制备。首先将陶瓷粉末制成稳定带电的悬浮液,在导电或者附有导电电极的衬底上进行电泳沉积,随后对干燥后的粉末沉积体进行溶胶浸润,再进行热处理和低温烧结得到致密的陶瓷膜。本发明结合电泳沉积法和溶胶凝胶法的优点,可降低烧结温度,可以在形状复杂和表面多孔基板上制备均匀的10-100μm的范围内的厚膜,膜的致密度较高,制备方法简单快捷,陶瓷沉积层,比传统方法更加经济。可用于制备微型机电系统(MEMS)中微驱动器部件。

    钛酸铋钠-锆钛酸钡无铅压电陶瓷及其制备方法

    公开(公告)号:CN1298670C

    公开(公告)日:2007-02-07

    申请号:CN200410088425.9

    申请日:2004-11-02

    Abstract: 本发明公开了属于功能陶瓷制备技术领域的有利于环境保护的一种钛酸铋钠-锆钛酸钡无铅压电陶瓷及其制备方法。所提供的钛酸铋钠系无铅压电陶瓷的组成成分以式(Bi0.5Na0.5)TiO3-xBa(Ti1-yZry)O3表示,其中x为陶瓷体系中BZT的摩尔量,x为0.03,0.06,0.09,0.12,y为BaTiO3中的Ti原子被Zr置换的原子数,y为0.058;采用两步烧结法制备BNT-BZT无铅压电陶瓷,能得到高致密度陶瓷,陶瓷晶粒大小均匀,同时降低了极化过程中的漏电流,易于陶瓷极化。该压电陶瓷不含铅,并且具有良好的压电性能和铁电性能。

    一种氮化硅陶瓷部件的微加工方法

    公开(公告)号:CN1282627C

    公开(公告)日:2006-11-01

    申请号:CN200510011255.9

    申请日:2005-01-26

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 李敬锋

    Abstract: 一种氮化硅陶瓷部件的微加工方法,涉及一种耐高温、耐氧化、高硬度的氮化硅陶瓷的微型部件的加工工艺。该方法主要包括三个部分:(1)利用热压或等离子体放电烧结技术将Si粉预烧成形,并将致密度控制在70-85%;(2)利用精密机械加工或微细电火花加工或光刻以及反应离子刻蚀等硅微加工技术对Si粉预烧体进行微细加工;(3)再将微加工好的Si粉预烧体部件在氮气中加热,使其发生氮化反应,从而反应烧结得到Si3N1陶瓷微细部件。本发明结合了微加工和氮化硅陶瓷反应烧结的特点,从而实现了氮化硅陶瓷微型部件的微加工和微成型,并且可以将致密度提高22%左右;很适合于微型部件的制备。

    一种纳米SiC/Bi2Te3基热电材料的制备方法

    公开(公告)号:CN1807666A

    公开(公告)日:2006-07-26

    申请号:CN200510130794.4

    申请日:2005-12-30

    Abstract: 本发明公开了一种纳米SiC/Bi2Te3基热电材料的制备方法,属于能源材料技术领域。以高纯Bi粉、Te粉和纳米SiC为原料,通过机械合金化合成Bi2Te3化合物微细粉末,再利用放电等离子烧结工艺将掺杂纳米SiC颗粒的Bi2Te3前驱微细粉烧结成块体。工艺步骤包括:配置原料、机械合金化、放电等离子烧结、样品检测。本发明的优点在于:工艺简便,合成化合物时间短,烧结温度低、时间短,可获得细小、均匀的组织,能获得高致密度、高机械性能、高热电性能的热电材料。

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