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12.03.2020 | Original Paper: Sol-gel and hybrid materials for energy, environment and building applications

Preparation and microstructure characterization of crack-free zirconium nitride microspheres by internal gelation combined with two-step nitridation

Zeitschrift:
Journal of Sol-Gel Science and Technology
Autoren:
Shijiao Zhao, Rui Xu, Jingtao Ma, Xuping Lin, Xing Cheng, Xingyu Zhao, Shaochang Hao, Changsheng Deng
Wichtige Hinweise
Publisher’s note Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Zirconium nitride microspheres with uniform size of ~680 μm, good sphericity, and good integrity were prepared by internal gelation process and two-step nitridation. The effects of carbon black and temperature on stability of sol were investigated. Induction of carbon black decreased stability of sol but the amount of carbon black added has little effect on the sol stability. Increasing temperature linearly decreased the stable time of the sol. Sol with stable time of up to 1 h, which was adequate for casting of liquid spheres was achieved at 11.0 °C, a significant increase from conventional 4.0 °C. Two-step nitridation was developed to prepare crack-free ceramic microspheres with high relative nitride phase content. The special microstructure on surface and cross section of microspheres reveals stepped-growth of nitride crystals.

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