先进陶瓷

  • 陶瓷3D打印/凝胶注模复合成型技术研究综述

    陈方杰;王成;康辰龙;张郑;向涛波;张磊;张永锋;

    针对传统方法成型陶瓷困难,3D打印方法制造复杂陶瓷零件性能差、精度低等问题,将3D打印和凝胶注模(GC)技术相结合,构成3D打印/凝胶注模复合成型技术,能有效克服上述困难,实现复杂形状高性能陶瓷零件的净成形。简述了陶瓷3D打印/凝胶注模复合成型技术的工艺流程,归纳了目前三种主流的该复合成形方法 :基于激光选区烧结的GC成型、基于立体光固化的GC成型和基于熔融沉积制造的GC成型技术,并详细阐述了它们的研究现状与应用,介绍了它们的发展趋势和各自的优缺点,并对今后的进一步发展进行了展望。

    2020年09期 v.56;No.382 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1896K]
  • Pb掺杂对TiO_2锐钛矿热稳定性的影响

    朱晓东;王娟;徐立;冯威;罗建军;喻林;

    以钛酸丁酯为Ti源,硝酸铅为Pb源,采用溶胶凝胶工艺以及不同温度煅烧制备了纯TiO_2以及Pb掺杂TiO_2纳米粉体。采用XRD,SEM,XPS等表征技术对其进行了晶体结构,表面形貌,元素组成与价态的分析。结果表明:纯TiO_2在450℃热处理后为锐钛矿,550℃开始出现微量金红石,650℃锐钛矿已经几乎全部转变为金红石。Pb掺杂TiO_2在550℃时全部为锐钛矿,650℃时0.5%Pb掺杂TiO_2为锐钛矿/金红石混晶结构,当掺杂浓度达到1%时,全部为锐钛矿,Pb掺杂提高了锐钛矿的热稳定性,抑制了锐钛矿向金红石的转变,提高了相变温度。Pb元素以Pb~(2+)存在于样品之中,Pb掺杂能够细化晶粒,同时使颗粒尺寸分布更加均匀。

    2020年09期 v.56;No.382 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2393K]
  • 黄土-粉煤灰陶瓷膜支撑体的制备及表征

    沈造;李岩;同帜;闫笑;孙若男;

    以洛川黄土为主要原料,粉煤灰为添加剂,通过滚压成型法和固态粒子烧结法制备黄土基陶瓷膜支撑体。研究了烧结温度及粉煤灰添加量对陶瓷膜支撑体纯水通量、酸碱腐蚀率、孔径分布、晶相组成的影响。结果表明:粉煤灰可以促进支撑体内部孔隙的形成,从而有效增加支撑体孔隙率,在烧结温度为1110℃,粉煤灰添加量为15%时,可制得纯水通量为5365 L/m~2·h,孔隙率为32.1%,平均孔喉半径为1.32μm,酸碱腐蚀后质量损失率仅为0.04%、0.06%的黄土基陶瓷膜支撑体。以粉煤灰作为添加剂可生产出成本较低,性能优良的黄土基多孔陶瓷支撑体。

    2020年09期 v.56;No.382 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 2191K]
  • 水基氮化硅陶瓷光固化成型工艺研究

    刘耀;胡子健;李立;肖文福;占丽娜;

    水基光固化陶瓷浆料的低粘度、高分散是制备致密材料的关键因素。重点讨论了水基光固化中分散剂的种类、pH值、固相含量对光固化Si_3N_4陶瓷浆料流变性能的影响。实验表明:当用0.8 wt%的甲基丙烯酸铵做分散剂,浆料pH=10时,制备出了固相含量40 vol%,粘度为0.8 Pa·s-1的Si_3N_4浆料。通过3D光固化成型技术,运用优化后的浆料制备了形状复杂的涡轮坯体,并在气压烧结1750℃时,获得91%的相对密度,13.76±0.42 GPa的显微硬度和5.32±0.52 MPa·m~(1/2)的断裂韧性。

    2020年09期 v.56;No.382 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2030K]
  • 氮改性多结构SiC吸波材料的研究

    米越姗;陈旸;郑占申;

    以价格低廉的含氢硅油为原料,碳纤维为基体制备多结构SiC吸波材料,并经氮化处理进行改性。通过SEM和XRD表征其形貌和相结构,通过网络矢量分析仪测试其电磁性能。结果表明,制备的SiC吸波材料呈现多结构特点,既保留了碳纤维原纤结构,又生成了光滑长直晶须,经氮改性后其结构更加多样化,形成粗糙晶须状、三维网状、多孔及薄片结构。氮改性能够有效地改善该SiC吸波材料的介电损耗性能,并大大提高其吸收电磁波的能力,当厚度为5 mm时,其反射损失(RL)达-61.6 dB,厚度大于3 mm时,其有效吸波(RL<-10 dB)带宽达7 GHz。

    2020年09期 v.56;No.382 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 2440K]
  • 石英纤维增强硅基陶瓷型芯制备与性能

    牛书鑫;许西庆;李鑫;杨小薇;王增利;石振梅;许亮;周悍坤;陈鑫;

    通过热压注法制备了石英纤维增强的氧化硅基陶瓷型芯,随着石英纤维含量增加,陶瓷型芯气孔率和溶蚀性呈现出指数型增长;型芯的弯曲强度和抗蠕变性能都呈现出先增强后减弱的变化趋势。石英纤维与基体间的界面,在裂纹偏转和纤维拔出过程中吸收能量,使型芯表现出较高的弯曲强度;石英纤维在碱液中活性较高,因此保留了氧化硅基陶瓷型芯良好的溶蚀性。石英纤维含量为6%时,陶瓷型芯表现出了很好的综合性能,显气孔率为34.1%,常温和1550℃的弯曲强度分别为28.5 MPa和21.8 MPa,高温蠕变为0.26 mm,溶蚀率为0.62 g/min,很好地满足了高温合金浇注对型芯的要求。

    2020年09期 v.56;No.382 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1940K]
  • TiAlSiN多层梯度涂层力学及摩擦磨损性能试验研究

    吴雁;肖礼军;王冰;王犁;张而耕;黄彪;

    利用物理气相沉积(PVD)技术,基于阴极电弧技术在Si片、高速钢试片上制备了TiAlSiN多层梯度涂层。利用洛氏硬度计、X射线衍射仪、透射电子显微镜、纳米压痕仪对涂层的表面形貌、物相结构和力学性能进行表征。通过超精密三维表面轮廓光学测量仪、HSR-2M摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦磨损性能。试验结果表明TiAlSiN多层梯度涂层结构致密,各层间界面清晰,主要由柱状的面心立方结构的(Ti,Al)N相组成。涂层与基体的结合力达到工业等级HF1,具有良好的膜基结合力,其硬度为27.7 GPa,弹性模量为338.0 GPa,具有较高的硬度和弹性模量。TiAlSiN多层梯度涂层的摩擦系数为0.54,磨损率为7.06×10~3μm~3/(N·m),主要磨损机制为磨粒磨损和轻微粘着磨损。

    2020年09期 v.56;No.382 36-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2415K]
  • 铋掺杂铌酸钠铁电陶瓷的弛豫特性研究

    邵川;张江毅;

    工作范围在室温附近的功能材料具有潜在的未来应用价值,相比于其他钙钛矿铁电材料基体如BaTiO_3、Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3,铌酸钠NaNbO3的室温弛豫特性目前尚未得到应有的关注。为了扩展NaNbO_3体系在室温附近的可能应用,实验通过将Bi~(3+)引入NaNbO_3体系制备了(Na_(1-3x)Bi_x)NbO_3组分陶瓷(x=0~0.15),探索了Bi~(3+)掺杂含量对NaNbO_3陶瓷的相结构、显微结构、介电性能和弛豫特性的影响,结果表明:随着Bi~(3+)的掺杂量增加,使得NaNbO_3的室温相结构发生了正交相Pbcm-正交相P21ma-立方相Pm-3m的过渡,同时Bi~(3+)的固溶极限在x=0.10~0.15之间。Bi~(3+)的挥发造成少量气孔的形成,导致陶瓷的致密性逐渐降低。Bi~(3+)增加使得居里温度大幅度下降,从x=0组分的326℃下降至x=0.10组分的-26℃,弛豫程度增加,弛豫因子从x=0组分的1.12上升至x=0.10组分的1.88,伴随着弥散相变和频率色散的现象产生。

    2020年09期 v.56;No.382 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 2584K]

日用陶瓷

  • 景德镇明代“空白期”窑业遗存的考古学探索与新认知

    秦大树;高宪平;

    明代正统、景泰、天顺三朝的制瓷业缘于缺少纪年器物而长期不被人们认识,被称为陶瓷史上的"空白期"。然而这一时期却处在明代景德镇官民窑发展的关键时期,对此期制瓷业的关注和研究经过了长期的发展历程,随着景德镇陶瓷考古工作的持续开展,取得了一系列重要的成果。本文通过梳理景德镇窑址考古的探索过程,使读者能够对三朝瓷业研究探索过程有比较清晰的认识。并重点介绍了近年来随着窑址考古工作的开展取得的新发现和新研究成果。

    2020年09期 v.56;No.382 63-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 4296K]
  • 粘土的改性及其应用研究

    敖敏;刘明泉;陈子升;

    以尿素、三乙醇胺作为改性剂,采用机械球磨法对粘土进行改性;用XRD、FTIR对改性粘土进行表征。将改性后的粘土添加到传统陶瓷坯料中,烧成后测试坯体试样的吸水率、抗折强度,并用SEM对试样表征。研究结果表明,通过改性粘土中高岭石的结构发生了改变,改性有利于粘土在较低的温度下形成莫来石。添加改性粘土的陶瓷坯体其抗折强度提高、烧成温度降低。

    2020年09期 v.56;No.382 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2095K]

建筑卫生陶瓷

  • 自释釉瓷质砖的制备及机理研究

    李家科;韩效奇;刘欣;王艳香;郭平春;

    以钾长石、石英、高岭土为主要原料,以碳酸钠为自释剂,在烧成温度1150~1300℃制备自释釉瓷质砖。采用坯体分层和质量差值法研究自释剂在干燥阶段的扩散过程。采用光泽度仪、SEM、EDS等对自释剂含量、烧成制度等因素对试样的光泽度、微观结构及元素分布等进行研究。结果表明:自释釉为自释剂在干燥和烧成阶段扩散到坯体表面熔融形成的结果。当自释剂的添加量为5%,烧成温度1200℃、保温时间30 min的条件下,可获得效果较好的自释釉瓷质砖,吸水率为0.5%、釉层厚度约为0.3 mm、光泽度为58,且试样边缘没有形变(圆角现象)。

    2020年09期 v.56;No.382 49-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 3339K]

日用陶瓷

  • 2m~3梭式窑高温段数值模拟对比性研究

    陆琳;刘建标;汪和平;程家太;

    通过建立相同尺寸为2 m~3的梭式窑模型,对传统梭式窑与全自动梭式窑进行数值模拟对比研究。结论是全自动梭式窑气体扰动明显比传统的梭式窑,大大提高高温烟气换热的效率,全自动温度梭式窑炉温度均匀性比传统梭式窑温度场的温度均匀性更好,更有利于陶瓷烧制的产品,为未来智能梭式窑生产提供了更好的理论基础。

    2020年09期 v.56;No.382 57-62+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 3120K]

收藏与鉴赏

艺术陶瓷

  • 彭城高温花釉壁画的艺术特征

    张文娟;赵春燕;

    彭城花釉壁画是中国高温陶板壁画的首创,是进入改革开放后中国壁画最有意味的表现形式之一,在整个80年代全国范围内掀起了花釉壁画的热潮,在壁画艺术史上占有重要的地位,彭城也成为全国壁画制作的重要基地。本文从花釉壁画的创烧以及花釉壁画的工艺特色出发,分析了彭城高温花釉壁画的艺术特征,主要从壁画造型形态的装饰化、釉色的浑厚绚丽、壁画形式语言的东西方融合,以及地域文化的彰显四个方面进行论述。

    2020年09期 v.56;No.382 85-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2641K]
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