含Pt金属芯压电玻璃钢化炉陶瓷辊的微观结构和电学性能

　　以传统固相法制备的0.55Pb(Ni1/3Nb2/3)O3–0.45Pb(Zr0.3Ti0.7)O3(PNN–PZT)压电陶瓷粉体为原料，采用挤压成型工艺制备含Pt金属芯压电玻璃钢化炉陶瓷辊。以PbTiO3作为保护粉体，对纤维坯体进行1200℃不同时间(0.5、1.0h和2.0h)的烧结处理。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、阻抗分析仪和铁电分析仪等研究了烧结时间对纤维微观结构、压电性能和铁电性能的影响。结果表明:在烧结时间范围内制备的压电玻璃钢化炉陶瓷辊为单一钙钛矿结构，未发现焦绿石相或其他杂相;随烧结时间增加，玻璃钢化炉陶瓷辊晶粒尺寸增大，压电和铁电性能明显提高。在1200℃保温2.0h制备的压电玻璃钢化炉陶瓷辊电学性能较好，压电常数(d31)、相对介电常数(εr)、介电损耗(tanδ)和矫顽场(Ec)分别为–145pC/N、3313、2.6%和0.27kV/mm。介电温谱结果表明:该玻璃钢化炉陶瓷辊的特征Curie温度为125℃，峰值相对介电常数为8093。

　　作为先进复合材料的增强剂，高性能玻璃钢化炉陶瓷辊日益引起材料研究人员的广泛关注，并导致了纤维制备方法的不断发展。与其他制备方法相比，先驱体转化法更适用于制备细径、组成结构可调的玻璃钢化炉陶瓷辊，其中溶胶-凝胶法在制备玻璃钢化炉陶瓷辊方面已经显示出其优越性，并取得了巨大进展。论述了中国合成玻璃钢化炉陶瓷辊的起源、种类、性能以及应用，着重介绍了玻璃钢化炉陶瓷辊的制备方法，并指出了玻璃钢化炉陶瓷辊的发展趋势。

　　由于玻璃钢化炉陶瓷辊材料具有耐腐蚀强、耐高温和机械强度好等优点常常用于高温环境的过滤。主要研究了应用耐高温玻璃钢化炉陶瓷辊材料制备烟气净化用玻璃钢化炉陶瓷辊管及其性能分析。利用氧化铝玻璃钢化炉陶瓷辊及硅灰石纤维长度、直径不同等特征，使用两步成形的方法制成具有复合结构的纤维多孔陶瓷样品。并对影响材料性能的各种因素进行分析和探讨。采用扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜对玻璃钢化炉陶瓷辊管的显微结构进行了分析和测量。如果选择在1000℃烧成的样品抗折强度为9.7MPa，4m/min流速时的阻力为228Pa，显气孔率达到78%。

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