铬酸镧发热元件产业化的关键技术研究

摘要

本文详细评述了合成铬酸镧材料的几种工艺:如固相法、溶胶-凝胶法、化学共沉淀法,对比了各自的优缺点和比较合适的使用方法,制定了优化固相合成法工艺参数的研究方案.确定了合成粗粉粒度的制粉工艺,还发明了个别情况下使用的微/纳米共混技术.首次将PVA水剂造粒工艺引入铬酸镧发热元件的制备工艺中,淘汰了在铬酸镧发热元件制备工艺中使用多年的石蜡作粘合剂、高温脱粘合剂预烧结、再移入高温炉中烧结的方式,改用PVA水剂造粒,一次成型,一次烧结.采用X射线衍射及扫描电子显微镜等手段对材料的合成质量、粉料中的不完全合成物质的残留量进行了分析,通过几种不同合成粉料方法的对比确定了材料的合成方法和工艺.分析了材料的粉料,烧结体的微观结构及其相互关系,阐述了材料热膨胀参数与烧结参数和微观结构之间的关系.根据材料的Cr<'3+>挥发特性研究出了适合发热元件生产的半封闭环境下的烧结工艺.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明和关于学位论文使用授权的声明

第一章前言

1.1选题意义

1.2铬酸镧材料的结构特征及性质

1.2.1铬酸镧材料的结构特征

1.2.2铬酸镧材料的性质

1.3铬酸镧材料的制备工艺

1.3.1铬酸镧材料的合成

1.3.2铬酸镧材料的制粉

1.3.3铬酸镧材料的成型

1.3.4铬酸镧材料的烧结

1.4铬酸镧材料的应用

1.5铬酸镧材料研究现状及存在问题

1.6本文的研究目的及主要研究内容

第二章试样制备及研究方法

2.1试样制备

2.2分析检测手段

2.2.1 X射线衍射分析

2.2.2断口组织形貌的扫描电镜分析

2.2.3热分析、热膨胀测试

第三章铬酸镧发热元件的制造工艺

3.1铬酸钙镧的合成

3.1.1 LaCaCrO3的固相合成工艺

3.1.2 LaCaCrO3的化学共沉淀合成工艺

3.1.3 LaCaCrO3的溶胶—凝胶合成工艺

3.1.4 LaCaCrO3不同制备方法工艺特点的比较

3.1.5 LaCaCrO3粉料的性能指标

3.2合成材料的检测与分析

3.2.1钙含量与电阻率的关系

3.2.2确定铬过量

3.2.3成份分析

3.2.4 Ca含量对硬度的影响

3.2.5合成时间对合成粉料粒度的影响

3.2.6不同合成时间、温度对电阻和烧结收缩率的影响

3.3造粒工艺

3.3.1粘合剂配制

3.3.2造粒

3.4成型

3.4.1模具的设计

3.4.2内腔膨胀材料

3.4.3干压成型

3.4.4等静压压力的确定

3.5烧结

3.6涂覆烧银

第四章产品组织性能表征与分析

4.1物相分析

4.2断口及组织形貌分析

4.3材料的热膨胀与抗热震性分析

4.4强度测试分析

4.5 Cr挥发与烧结

4.6产品电性能及稳定性

第五章结论

参考文献

致 谢

研究生期间发表的论文

研究生期间从事的课题

研究生期间鉴定、验收的项目及课题

研究生期间获奖项目

研究生期间获得的专利权

学位论文评阅及答辩情况表