- 何乃如;周昊;文怀兴;方媛;黄琰;贾均红;
MAX相陶瓷兼具金属和陶瓷的优良性能,在航空航天、高铁、核工业等许多高新技术领域拥有巨大的应用潜力。但是,MAX相的强度和硬度偏低,这限制了其在实际工程中的应用。本文总结了MAX相陶瓷材料的强化方式及机理,重点介绍了固溶强化、第二相颗粒强化和织构强化等强化方式对MAX相陶瓷力学性能的影响。最后,展望了MAX相材料强化的研究前景。为该材料在实际工程中应用提供了重要的参考价值。
2019年09期 v.55;No.370 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 3107K] - 陈典典;鲍明东;张润梅;王新刚;郑佳红;
作为一种对静电电容器和电池起桥梁作用的新型储能装置,超级电容器的出现有效地缓解了煤、石油等化石燃料对环境的污染,如果要获得性能优良的超级电容器,就必须对它的核心组成部件电极材料进行详细的研究。本文用水热法制备出一种可以作为超级电容器电极的MnMoO_4材料,电化学测试结果表明当电流密度为5 A·g~(-1)时,获得的电容为1284.12 F·g~(-1);当电流密度升高到50 A·g~(-1)时,电容值为1055.56 F·g~(-1)。通过对MnMoO_4电极充放电循环性能测试可知,MnMoO_4有良好的循环稳定性,当充放电持续3000圈后,电容仍然保留了初始值的93.80%。因此,水热法制备出的MnMoO_4是一种非常有前景的超级电容器电极材料。
2019年09期 v.55;No.370 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 3584K] - 孟锋;同帜;孙小娟;行静;王磊;杨博文;
实验以黄土为原料,利用滚压成型制备黄土基陶瓷膜支撑体试样,研究了高岭土添加量和烧结温度对支撑体试样的抗折强度、纯水通量及微观形貌的影响。采用万能材料试验机、扫描电镜、实验室自制装置等仪器设备进行表征,并利用X射线粉末衍射仪、压汞仪对最佳样进行物相组成、孔径分布分析。结果表明:高岭土添加量为4%、烧结温度为1120℃时,烧结得到的黄土基支撑体的性能最佳,此时支撑体的抗折强度为67 MPa,纯水通量为1465 L/(m~2·h·bar),中值孔径为3568.40 nm,主峰孔径分布范围为1416.59～5532.03 nm,孔隙率为16.67%,微观结构良好,物相组成中莫来石和石英含量较高。
2019年09期 v.55;No.370 17-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 3498K] - 邓涛;董发勤;刘金凤;谭宏斌;娄秀冬;
以磷石膏(PG)为原料,通过开放体系醇水热法制备半水硫酸钙(HH)晶须,研究了晶形控制剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对晶须形貌和物相的影响。结果表明,加入0.05 wt%CTAB时,得到的HH晶须呈纤维状,表面光滑,长径比高达43。将HH进行通过煅烧制备无水硫酸钙(AH)晶须,研究了煅烧温度对晶须物相和形貌的影响。研究发现HH晶须在600℃下煅烧2 h后,晶须由HH完全转化为AH,且晶须形貌未发生改变。研究了不同表面改性剂对晶须表面疏水性能的影响,研究发现用硅酸钠-硬脂酸(无机-有机)双重改性AH晶须,晶须表面由亲水性转变为疏水性。研究了改性后的AH晶须对丁腈橡胶密封衬垫性能的影响,研究发现密封衬垫横向拉伸强度略低于标准值,AH晶须不能替代RS4021矿物纤维。
2019年09期 v.55;No.370 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 4232K] - 陈璐;黎阳;刘卫;詹永红;
以废弃枫木为原材料,分别取轴向和径向的木材制成生物模板,以聚碳硅烷(PCS)为陶瓷前驱体,采用直接烧结法和分步炭化烧结法,在惰性气氛下1000℃低温热解制备了SiC木材陶瓷。分别对不同模板取样方式和不同烧结工艺下烧成产物的微观形貌、线收缩率、体积密度、力学性能和物相组成等特征变化进行了讨论分析。结果表明:以PCS为陶瓷先驱体,在1000℃低温下可以烧结制备出具有原木材模板结构特征的SiC木材陶瓷。预处理可以防止木材热解过程中的翘曲问题。轴向木材模板制备的SiC木材陶瓷在相同PCS含量下,线收缩率更低,开裂的几率更小,体积密度更大,抗弯强度更好,更适合用于承压情况。分步炭化烧结法制成的SiC木材陶瓷在相同模板取样方式和相同PCS含量下,壁厚更厚,线收缩率更低,体积密度更高,力学性能更好。
2019年09期 v.55;No.370 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 4180K] - 黄雪琛;陈文文;陈亚西;林文昌;佘培婷;
用溶胶-凝胶法制备Li-Ba-B-Si(LBBS)助烧剂粉体,通过固相法制备LBBS助烧剂添加BaTiO_3-Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-Nb_2O_5(BT-NBT-Nb)介质陶瓷,研究LBBS助烧剂含量对BT-NBT-Nb陶瓷的烧结性能、相结构、微观结构及介温温度稳定性的影响。随着LBBS助烧剂含量的增加,介质陶瓷的烧结温度逐渐降低,平均晶粒尺寸先增大后减小,所有的样品的介温曲线都出现了双峰结构,室温介电常数先增加后减小,介电损耗逐渐减小。结果表明,添加剂含量为1.0 wt%～1.5 wt%的陶瓷样品能满足X9R特性(在-55～200℃范围内ΔC/C_(25℃)≤±15%)。当LBBS助烧剂添加量为1.0 wt%时,介质陶瓷性能最佳,室温介电常数为1266,介电损耗为0.018,烧结温度为1100℃,有望用于多层陶瓷电容器的介质陶瓷。
2019年09期 v.55;No.370 37-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 3689K] - 陈越军;张璞;吕东风;崔燚;魏恒勇;
通过XRD测试,并结合Avrami方程和Arrhenius方程分析了熔融石英陶瓷和含纳米氧化镧的熔融石英陶瓷的析晶机理和析晶活化能。在1300～1450℃温度范围内,熔融石英陶瓷Avrami指数n为1.46～0.89,含纳米氧化镧的熔融石英陶瓷的Avrami指数n(平均值)为1.86～0.03,析晶活化能分别为1372 kJ·mol~(-1)和2722 kJ·mol~(-1)。结果表明:纳米氧化镧的引入改变了熔融石英陶瓷中方石英的成核与长大方式,从而改变了熔融石英的析晶行为。
2019年09期 v.55;No.370 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 2746K] - 徐凯;金灯仁;郭啸啸;程晋荣;陈建国;
采用混相烧结法制备了x vol%Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3-(100-x) vol%Ba_4Ti_(13)O_(30)(x=8～24)复合陶瓷(记为BSTBT/4/13),研究了相组成、Ba TiO_3溶胶渗透对复合陶瓷的烧结、介电性能的影响。研究结果表明:随着BST含量的降低,BST-BT/4/13复合陶瓷的烧结性能提高、介电常数及调谐率降低;BaTiO_3溶胶渗透工艺可以提高烧结性能、调谐率及温度稳定性,尤其可以显著降低低频(1 KHz)下的介电损耗。组分x=16试样经溶胶渗透处理可获得较好的综合性能:1240℃的烧成温度、0.02的损耗(1 KHz)及在直流偏置场强为10 kV/cm下可达3.5%的调谐率。
2019年09期 v.55;No.370 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 3205K] - 孙耀明;王鑫;刘复辉;彭晓华;陈寿;唐武飞;谷晓昱;张胜;
以二甲基亚砜(DMSO)为插层前驱体,采用超声处理法制备了高岭土-二甲基亚砜(DMSO-Kaol)插层物,再用甲醇(MOH)取代DMSO,制备预插层复合体(MOH-Kao),最后采用插层取代法,用硫脲分子(TU)取代MOH,制备了TU-Kaol插层复合物。产物插层率达到81.3%。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和热重分析法(TGA)进行了表征,并对反应过程及产物分子排布进行了预测。为硫脲插层高岭土复合物用于高分子阻燃改性提供了理论及实验依据。
2019年09期 v.55;No.370 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2437K]
- 丁银忠;侯佳钰;李合;吴军明;孙新民;
为了推动张公巷窑时代和东沟窑性质等问题研究的深入发展,本文对张公巷窑和东沟窑青瓷胎、釉元素组成进行了对比研究。研究表明:(1)张公巷窑和东沟窑青瓷胎体元素组成具有明显差异,张公巷窑胎体具有高Al_2O_3、ZrO_2和SrO_2含量的元素组成特征,而东沟窑青瓷胎体中Fe_2O_3含量较高。(2)相对东沟窑青瓷而言,张公巷窑青瓷釉式SiO_2/Al_2O_3摩尔比值均值相对较低,b值均值相对略高,且其数据皆波动范围小;另张公巷窑绝大部分青瓷属于高钙釉,而东沟窑绝代部分青瓷则属于钙碱釉。(3)综合胎釉元素组成特征,推测张公巷窑沿袭了汝官窑青瓷制釉技术,具有官窑特性;而东沟窑仍为生产民用青瓷的窑口,其生产仅仅受到汝官青瓷技术的一定影响而已。
2019年09期 v.55;No.370 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 4133K] - 李志远;吴军明;郑乃章;莫云杰;徐晨;
以计量学和陶瓷材料学交叉的方式,探讨了宋代景德镇窑业中窑户与坯户的相互关系,分析了当时装烧工艺的演变。指出:《陶记》中的"■",是窑户与坯户间制定的满足二者需要且符合官府赋税制度和统一的计量基准,和窑炉中开始计税的区域--"■里"。这种计量方法满足当时社会生产的需要和国家治理的需要,并一直影响至元明清和民国时期的窑业赋税制度。
2019年09期 v.55;No.370 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2881K] - 卢丹丽;
以建阳水吉镇釉矿为主要原料,采用电、柴两用窑进行曜变天目釉的烧制,研究了烧成制度对曜变天目形成的影响。实验结果表明:当温度到达1150℃后将升温速度由4℃/min降至1℃/min,在最高温度1330℃时保温1 h;然后采用急冷阶梯式保温的降温方式,始终保持弱还原气氛能制备出表面效果良好的曜变天目釉。
2019年09期 v.55;No.370 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 3831K]