- 林剑春;李伟章;王文广;熊春美;郭福建;
与其他燃料电池不同，固体氧化物燃料电池（SOFC）作为一种新兴的环境友好型能源系统，采用的是陶瓷材料作为电解质。电解质是SOFC的核心部件，它的主要作用是传导离子，在很大程度上决定了电池的工作温度。SOFC工作温度通常在600～1000℃之间，是目前运行温度最高的燃料电池，过高的温度会引发一系列问题，如何在保证性能的前提下降低工作温度是SOFC进一步市场化的关键。本文主要阐述各种SOFC电解质导电机理、性能以及向中低温化发展的研究进展，并对未来电解质材料的发展趋势进行了展望。
2023年11期 v.59;No.420 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2744K] - 王子健;左桂鸿;郑友进;王昕;
堇青石是MgO-SiO_2-Al_2O_3体系中重要的三元化合物，具有低热膨胀系数、良好的热稳定性和抗热震性，因此被广泛应用于耐火材料和催化剂载体中。整理了近些年国内外学者们对于堇青石合成制度和改性技术的研究进展，具体包括采用不同原料通过固相法、低温燃烧法和溶胶凝胶法合成堇青石及不同物质掺杂对堇青石材料性能等方面的影响。目前，堇青石的合成和改性方法较多，且能够应用于工业生产中的各个领域，但总体来说距离国外生产出的堇青石陶瓷在性能方面依旧存在差距，因此，制备出高性能的堇青石材料并能够使之应用于大规模工业生产的技术方法就显得尤为重要，这也为今后学者们对于堇青石的研究提供了一个新的方向。
2023年11期 v.59;No.420 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2467K] - 陈婧;郑方媛;余峰;何莹;宋蒙蒙;
氮化硅陶瓷材料因硬度高、耐高温、抗腐蚀、透波等特殊性能，在航空航天、生物医学、军事、精密机床、冶金、汽车、电子等领域中广泛应用。基于incoPat数据库平台以图表、矩阵等可视化方法，对氮化硅陶瓷材料全球专利的申请趋势、区域分布、创新主体、技术布局及功效进行了剖析。结果表明，氮化硅陶瓷材料专利申请类型以发明和实用新型为主，中国属于专利技术输入主要目标国，且国内主要申请人中高校、科研院所创新能力较强，企业研发重点较为集中、海外技术布局过少，作者针对上述分析结果对中国氮化硅陶瓷材料产业的发展方向提出了对策建议。
2023年11期 v.59;No.420 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2458K] - 阎贝;陈飞;朱赞霏;闫柯;
针对制约基于有限元开展石墨烯/晶须协同增韧陶瓷材料研究的问题，以Si_3N_4晶须(β-Si_3N_(4w))为例，提出了求解β-Si_3N_(4w)断裂能的模型方法并基于分子动力学计算了β-Si_3N_(4w)断裂能，通过干摩擦磨损试验研究了石墨烯纳米片(MLG)/β-Si_3N_(4w)及载荷对Si_3N_4基陶瓷摩擦学特性的影响。结果表明：β-Si_3N_(4w)的断裂能约为0.35 J/m~2，仿真及实验结果具有较好的一致性，有效验证了断裂能结果的有效性。Si_3N_4基陶瓷在10 N载荷时摩擦系数达到超低值0.042。MLG润滑膜及Si_3N_4基陶瓷韧性的提高是摩擦系数降低的主要原因。
2023年11期 v.59;No.420 26-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2886K] - 劳新斌;李亚格;江伟辉;涂治;梁健;徐笑阳;吴倩;虞澎澎;
以α-SiC为骨料、Si粉和石墨为基质，采用埋粉烧结法制备了自结合SiC材料，主要探讨α-SiC中粗颗粒含量对材料的物相组成、显微结构与理化性能的影响。研究结果表明，α-SiC骨料中粗颗粒（过80目筛）比例的增加虽然有利于气孔数量的减少与致密度的增加，但气孔的减少抑制了SiO_2的碳热还原反应，减少了原位β-SiC晶须的数量，反而降低了样品的抗折强度。
2023年11期 v.59;No.420 34-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2610K] - 周毅;王嘉璇;米忠华;
NaNbO_3基陶瓷在电介质储能领域具有极大的应用潜力。研究在对NaNbO_3基复合陶瓷材料开展实验研究的基础上，基于人工神经网络方法构建BP神经网络与优化的GA-BP神经网络模型，以磷酸盐玻璃相的添加量、烧结温度、烧结时间作为输入，介电性能（介电常数与介电损耗）作为输出，对NaNbO_3基复合陶瓷材料的介电性能开展预测研究。结果表明，通过GA-BP网络预测的介电常数相对误差最大仅为1.03%，介电损耗预测结果最大值仅为-3.18%，完全符合应用需求。
2023年11期 v.59;No.420 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2917K]