The preparation of ultrafine-graine

The preparation of ultrafine-grained dense ceramics at low temperatures is still a challenge, although several techniques for the same have been proposed. The primary limitation involves the simultaneous control of the nanoscale-grain size and elimination of the intergranular pores to maximize densification. Spark plasma sintering [7,8] and hot pressing [9,10], or hot isostatic pressing sintering [11], characterized by Surface activation and thermoplastic formation via an external field or force, can produce densified bulk materials rapidly at relatively low temperatures and with greatly suppressed grain growth, nevertheless expensive equipment and complicated operations restrict their further applications. Two-step sintering [12] also can achieve nearly full densification in nanocrystalline ceramics, such as Y2O3 [13], ZnO [14], BaTiO3 [15,16], and ZrO2 [17]. However, a temperature higher than that employed in the CSS method is often required to achieve the critical density, which then lays the foundation for the second step of sintering. Therefore, this approach is not very suitable for LTCC techniques, especially when electrodes with a low melting point are used. Cold sintering process (CSP) was recently proposed by Randal group [18], which provides a particular perspective for the preparation of nanocrystalline compacts at low temperatures. CSP involves the compaction of green pellets at a temperature 90% of the theoretical density), regardless of whether the materials are involved in congruent dissolution (Li2MoO4 [19], KH2PO4 [20], NaNO2 [20], ZnO [21], and ZrO2 [22], among others) or non-congruent dissolution (BaTiO3 [20] and Pb(Zr,Ti)O3 [23]), which is attributed to special liquid-phase creeping and dissolution–precipitation mechanisms. Further densification, and even full densification of the ceramics, could only be achieved by post-annealing at very a low temperature [18,23]. Therefore, the combination of nanopowder, CSP, and post-annealing is expected to easily prepare dense ceramics with the desired grain size with a low energy cost. The preparation of Li2Mg3TiO6 nanocrystalline ceramics proposed here outlines an approach that employs the CSP method.

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低温下制备超细晶粒致密陶瓷仍然是一个挑战，尽管已经提出了几种相同的技术。主要限制包括同时控制纳米级晶粒尺寸和消除晶间孔以最大化致密化。火花等离子体烧结[7,8]和热压[9,10]或热等静压烧结[11]，其特征在于通过外部场或外力进行表面活化和形成热塑性塑料，可以在相对较低的温度下快速生产致密的块状材料并且由于大大抑制了谷物的生长，但是昂贵的设备和复杂的操作限制了它们的进一步应用。两步烧结[12]也可以在纳米晶陶瓷中实现近乎完全的致密化，例如Y2O3 [13]，ZnO [14]，BaTiO3 [15,16]，和ZrO2 [17]。但是，通常需要高于CSS方法所采用的温度才能达到临界密度，从而为第二步烧结奠定了基础。因此，这种方法不适用于LTCC技术，尤其是在使用具有低熔点的电极时。Randal小组[18]最近提出了冷烧结工艺（CSP），它为低温制备纳米晶体压块提供了一个特殊的视角。CSP涉及在理论密度的90％的温度下压实生坯颗粒，而不论材料是否参与同质溶解（Li2MoO4 [19]，KH2PO4 [20]，NaNO2 [20]，ZnO [21]和ZrO2 [22]等）或不完全溶解（BaTiO3 [20]和Pb（Zr，Ti）O3 [23]），这归因于特殊的液相蠕变和溶解-沉淀机制。陶瓷的进一步致密化，甚至完全致密化，只能通过在非常低的温度下进行后退火来实现[18,23]。因此，期望将纳米粉末，CSP和后退火的组合以低的能量成本容易地制备具有期望的晶粒尺寸的致密陶瓷。本文提出的Li2Mg3TiO6纳米晶陶瓷的制备概述了采用CSP方法的方法。并且期望后退火可以以低的能量成本容易地制备具有期望的晶粒尺寸的致密陶瓷。本文提出的Li2Mg3TiO6纳米晶陶瓷的制备概述了采用CSP方法的方法。并且期望后退火可以以低的能量成本容易地制备具有期望的晶粒尺寸的致密陶瓷。本文提出的Li2Mg3TiO6纳米晶陶瓷的制备概述了采用CSP方法的方法。

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在低温下制备超细粒度致密陶瓷仍然是一项挑战，尽管已经提出了若干相同的技术。主要限制包括同时控制纳米尺度颗粒的大小和消除颅间毛孔，以最大限度地扩大密度。火花等离子烧结[7，8]和热压[9，10]，或热等位压烧结[11]，其特点是表面激活和热塑性形成通过外部场或力，可以在相对较低的温度下迅速生产密度化的散装材料，并大大抑制谷物生长，但昂贵的设备和复杂的操作限制了他们的进一步应用。两步烧结 [12] 也可以在纳米晶体陶瓷中实现几乎完全密度化，如 Y2O3 [13]、ZnO [14]、BaTiO3 [15，16]和 ZrO2 [17]。但是，通常需要高于 CSS 方法中使用的温度才能达到临界密度，从而为烧结的第二步奠定基础。因此，这种方法不太适合LTCC技术，尤其是使用熔点低的电极时。冷烧结工艺（CSP）最近由兰达尔集团 [18] 提出，这为在低温下制备纳米晶体紧凑型提供了特定视角。CSP 涉及在理论密度的 90% 的温度下压实绿色颗粒），无论材料是否涉及一致溶解（Li2MoO4 [19]， KH2PO4 [20]， NaNO2 [20]， ZnO [21]，和 ZrO2 [22]，除其他外）或非一致解散（巴蒂奥 3 [20] 和 Pb （Zr， Ti） O3 [23]），这是归因于特殊的液相爬行和溶解 - 降水机制。进一步的密度化，甚至陶瓷的完全密度化，只能通过在非常低的温度[18，23]下退化后才能实现。因此，纳米化物、CSP和后退化的组合有望以较低的能源成本轻松制备具有所需颗粒大小的致密陶瓷。这里提出的李2Mg3TiO6纳米晶体陶瓷的制备概述了采用CSP方法的方法。

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低温下制备超细晶粒致密陶瓷仍然是一个挑战，尽管已经提出了几种相同的技术。主要限制包括同时控制纳米级晶粒尺寸和消除晶间孔隙以最大程度地致密化。火花等离子烧结[7,8]和热压烧结[9,10]，或热等静压烧结[11]，其特点是通过外部电场或外力进行表面活化和热塑性形成，可以在相对较低的温度下快速生产致密的块状材料，并大大抑制晶粒生长，然而昂贵的设备和复杂的操作限制了它们的进一步应用。两步烧结[12]也可以在纳米晶陶瓷中实现几乎完全致密化，例如Y2O3[13]、ZnO[14]、BaTiO3[15,16]和ZrO2[17]。然而，通常需要高于CSS方法中使用的温度来实现临界密度，这为烧结的第二步奠定了基础。因此，这种方法不太适用于LTCC技术，特别是在使用低熔点电极时。冷烧结工艺（CSP）最近由Randal group[18]提出，它为低温下制备纳米晶压块提供了一个独特的前景。CSP涉及在理论密度的90%的温度下压实生球），无论材料是否涉及一致溶解（Li2MoO4[19]、KH2PO4[20]、NaNO2[20]、ZnO[21]和ZrO2[22]等）或非一致溶解（BaTiO3[20]和Pb（Zr，Ti）O3[23]），这归因于特殊的液相蠕变和溶解-沉淀机制。陶瓷的进一步致密化，甚至完全致密化，只能通过在非常低的温度下进行后退火来实现[18,23]。因此，纳米粉体、CSP和后退火的结合有望以较低的能量成本制备具有所需晶粒尺寸的致密陶瓷。本文提出了用CSP法制备Li2Mg3TiO6纳米晶陶瓷的方法。

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