- 郭宏伟;聂栋;刘密;朱南沺;
透明微晶玻璃具有优异的光学及力学性能,广泛应用于航空航天、5G通信等领域。采用熔融法制备了低Li_2O含量Li_2O-Al_2O_3-SiO_2系透明微晶玻璃,利用DSC、XRD、TEM等分析手段并结合Kissinger方程研究该体系的析晶动力学。结果表明:低含量Li_2O可抑制硅氧网络过度解聚,稳定晶体生长活化能,有效抑制Li_2Si_2O_5晶体的异常生长,得到尺寸小且分布均匀的晶体。当Li_2O为9 wt%时,主晶相Li_2Si_2O_5平均尺寸为20 nm,维氏硬度高达660 Hv,透光率89.8%,其析晶活化能E=197.3 k J/mol,析晶指数n=2.79。结果表明所产生的晶体均为体积成核,三维空间生长。Li_2Si_2O_5晶体致密的互锁结构不仅可以减少光散射,同时可抑制裂纹的扩展。
2026年01期 v.62;No.446 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 2953K] - 毛志欢;劳新斌;徐笑阳;赵雅丽;廖万英;位兆琪;邓宇洁;
以苏州土和Al-12Si合金粉为原料,通过埋粉烧结法制备Al_2O_3-SiC_w复合陶瓷储热材料,研究了烧成温度对样品的物相相成、显微结构、物理性能以及热物理性能的影响。研究结果表明:SiC晶须(SiC_w)通过气±固(V-S)机制生长。Al-12Si合金在1450℃消耗完全,此时SiC的生成量最多。经1450℃烧成样品的气孔率最高,但其抗压强度最好,说明SiC可以抵消气孔给强度造成的负面影响。经1450℃烧成样品的热膨胀系数为5.56×10~(-6)/℃,原位合成的SiC_w有效地降低了复合储热材料的热膨胀系数。1500℃为样品的最佳烧成温度,样品的致密性较好,气孔率和吸水率分别为36%和16%,抗压强度为153.6 MPa。样品的热导率最高为4.02 W·(m·K)~(-1),比热容为0.94J·(g·K)~(-1),理论储热密度为785.12 J/g(计算温度范围为25~1000℃)。
2026年01期 v.62;No.446 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2656K] - 李小慧;张小珍;刘蔚;袁其龙;汪永清;
石榴石型Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)具有高的离子电导率、宽的电化学窗口及良好的稳定性,是一种极具应用潜力的全固态锂离子电池电解质材料。本工作先通过固相法合成了Li_(7-3x)Ga_xLa_3Zr_2O_(12)(x=0、0.15、0.20、0.25)粉体,再经干压成型和高温烧结制备了固态电解质材料,主要探讨了Ga掺杂量对LLZO电解质的晶相组成、微观形貌、离子电导率及电化学窗口的影响。结果表明,未添加Ga时,在950℃保温6 h煅烧得到的LLZO为四方相结构,而Ga的引入可使LLZO在室温下获得稳定的立方结构。随着Ga掺杂量的增加,LLZO电解质的烧结密度和离子电导率呈现先升高后降低的变化趋势。其中Ga掺杂量x=0.20时,电解质具有最致密的微观结构,其离子电导率达到1.12×10~(-3) S·cm~(-1),且电化学窗口宽度显著增大。
2026年01期 v.62;No.446 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2719K] - 林孟豪;陈唯一;王添乐;丁杨;路金达;刘洋;
电力变压器油中溶解气体气敏检测面临传统气敏材料对低浓度H_2的检测灵敏度不足和传感器响应动态范围有限等问题,难以满足变压器早期故障监测的精度要求并会严重影响故障等级的准确判断。基于此,本文采用“分步水热-煅烧法”成功合成了Co_3O_4@SnO_2异质结复合材料,通过精确调控半导体氧化物显微结构及其表界面特性,系统研究了微结构对H_2气敏性能的增强机制。通过XRD、SEM、XPS等表征结果显示,ZIF-67衍生的Co_3O_4纳米颗粒均匀地负载于SnO_2表面,形成了紧密的p-n异质结界面并显著提升了异质结表面的氧空位浓度。气敏测试表明,在150℃的最佳工作温度下,优化后的Co_3O_4@SnO_2传感器对20 ppm H_2表现出较高的响应值(46.7),响应时间为17.2 s,恢复时间为21.6 s,且具备优异的线性和长期稳定性。气敏性能提升归因于异质结内建电场促进了氧吸附/解离动力学及氧空位对H_2分子的高效活化作用,为设计和开发高性能金属半导体氧化物基气敏传感器提供了“结构±性能”协同优化策略。
2026年01期 v.62;No.446 24-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2996K] - 郭伟;
NASICON固体电解质Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3(LATP)因其原料成本低、空气稳定性好、离子电导率高备受关注。但由于烧结性能差导致其密度低、晶界电阻高。为了提高烧结性能,进一步提高LATP的离子电导率,采用固相法添加质量分数(wt%)为1%、2%、3%和4%的烧结助剂TeO_2进入LATP固态电解质,研究了TeO_2对LATP固体电解质结构和性能的影响。结果表明,烧结助剂中TeO_2中的Te~(4+)进入晶格取代Ti~(4+),导致晶格畸变拓宽了锂离子迁移通道,有利于锂离子的传递,对晶粒电导率有积极影响。此外,通过控制烧结助剂添加量获得高密度,并控制杂相LiTiPO_5的形成,以减少杂相对离子电导率的影响。当TeO_2的加入为2%时,相对密度ρ、总离子电导率σ_(tot)最佳:σ_(tot)=0.56 mS/cm,ρ=2.93 g/cm~3。
2026年01期 v.62;No.446 33-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 3412K]