国防科技大学 空天科学学院, 新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室, 长沙 410073
AB(O,N)3型钙钛矿氮氧化物是一类新型功能陶瓷材料, 具有独特的介电/磁/光催化等性能, 在能源存储与转化领域应用前景广阔, 但传统制备工艺耗时长且产物纯度较低。本研究以尿素为氮源、金属氧化物为前驱体, 采用无压放电等离子烧结设备一步合成了钙钛矿氮氧化物SrTa(O,N)3陶瓷粉体, 并实现了快速致密化。深入研究了升温速率和合成温度对粉体组成与微观形貌的影响, 并对优化后制备的陶瓷块体进行了介电性能表征。结果表明, 较高的升温速率和适中的合成温度有利于氮化反应的充分进行, 在100 ℃/min和1000 ℃下制得的SrTa(O,N)3粉体纯度最高, 氧氮化物相含量约97%, 粒径分布区间为100~300 nm, Sr、Ta、O、N 四种元素分布均匀。较优的致密化工艺为烧结温度1300 ℃、升温速率300 ℃/min、保温时间1 min, 经烧结制得的SrTa(O,N)3陶瓷试片致密度可达94%以上, 且纯度很高, 该材料在300 Hz时的介电常数高达8349, 介电损耗为10-4量级, 优于文献报道值。本研究制备的SrTa(O,N)3陶瓷的高介电常数与致密度和纯度的调控密不可分, 这是因为气孔和杂质会降低材料介电常数, 高致密度和高纯度是SrTa(O,N)3氧氮化物陶瓷获得优异介电性能的关键。
钙钛矿 氧氮化物 尿素 放电等离子烧结 介电常数 perovskite oxynitride urea spark plasma sintering dielectric constant
国防科学技术大学 航天与材料工程学院 新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室，长沙 410073
应用有限方法进行了蜂窝椭圆反射镜的轻量化孔结构设计研究.研究了离散单元尺寸对离散误差的影响,分析了六方形孔形状下孔排布形式和孔尺寸对蜂窝椭圆反射镜的各项性能的影响.结果表明6 mm的离散单元尺寸对应着较小的离散误差; 孔尺寸对质量、转动惯量和加工变形的影响较大，孔排布形式和孔尺寸对热变形的影响高于对自重变形的影响；80 mm孔尺寸的第四种形式是最优的孔结构形式.
孔排布形式 孔尺寸 有限元方法 设计 Hole array Hole diameter Finite element method Design
国防科技大学,航天与材料工程学院,国防科技重点实验室,湖南,长沙,410073
为提高光学系统的成像质量,研究了光学系统中镜片表面粗糙度与镜片材质中的颗粒大小、缺陷、气孔率、气孔大小的关系.通过几何方法,建立了气孔率与气孔大小和数量的关系模型,分别给出了单位体积和单位面积中气孔率与气孔大小和数量的关系表达式.最后用数学方法建立了材质中气孔率、气孔大小与表面粗糙度的定量模型,给出了表面粗糙度与材质气孔率和气孔大小的关系表达式,表明表面粗糙度近似与材质中的气孔率成正比,与?状笮〕烧?
光学材料 气孔率 气孔大小 粗糙度 模拟
