[00150684]功能陶瓷晶粒的各向异性生长与性能研究

将结构陶瓷和功能陶瓷的优势结合起来，使结构材料功能化和功能材料结构化，这是目前国际上陶瓷材料研究的一个新发展。顺应这一趋势，本项目提出将结构陶瓷的工艺制备技术应用于功能陶瓷的新思路，深化并运用结构陶瓷中发展较快的控制晶粒定向生长的工艺技术，开展功能陶瓷中晶粒的各向异性生长研究，制备具有择优取向的织构化功能陶瓷，以较大幅度地提高材料的力学和电学性能。本项目得到国家自然科学基金项目的资助，并按计划圆满完成研究内容，达到了预定的研究目标，一批学术论文分别发表在国际陶瓷界有较大影响的学术期刊上，不少研究结果为国际上首次报道。本项目首次对钛酸铋和铌酸锶钡陶瓷的织构化从粉体、晶种到水基浆料进行了系统研究，采用晶粒模板生长（TGG）和流延方法成功制得高度取向的钛酸铋和铌酸锶钡功能陶瓷，介电性能均呈现出明显的各向异性。还研究了水热法和熔盐法中影响钛酸铋、铌酸锶钡晶粒微观结构形貌的各种因素和得到晶须及片状颗粒形貌的最佳工艺条件；采用加晶种、掺杂及热压、流延等工艺搞清影响钛酸铋、铌酸锶钡陶瓷中晶粒各向异性生长的因素以及晶界对晶粒生长的影响；研究制备织构化钛酸铋、铌酸锶钡功能陶瓷的最佳工艺条件及晶粒定向排布的微观结构对材料性能的影响。并发现以镧部分取代铋的钛酸铋镧材料不但能降低居里温度，且明显减少了介电损耗。高度定向钛酸铋镧材料的介电性能也呈现明显的各向异性。这些结果它为进一步深入开展功能陶瓷的定向生长，提高性能以至应用打下了扎实基础。本项目发表或接受发表学术论文26篇，其中SCI收录23篇，EI收录3篇。参加国际会议2次，邀请报告2篇，口头报告1篇，墙报展示3篇，其中3篇会议论文发表在SCI收录的Key Eng. Mater.上。