- 江德华;施玮;曾涛;陈云霞;苏小丽;
锡酸钡(BaSnO_3)因其优异的介电性能在电解质陶瓷等领域已经得到广泛的应用。近几年,由于BaSnO_3被发现可以替代TiO_2作为钙钛矿太阳能电池中优质的电子传输层材料,逐渐吸引了国内外研究者们的关注。主要介绍了BaSnO_3的晶体结构、制备方法及其掺杂改性等相关内容,并简要叙述了其国内外的研究现状以及未来的发展前景。
2020年03期 v.56;No.376 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 3958K] - 贾昆仑;刘世凯;周淑慧;陈颖鑫;
纳米氧化铝因其强度高、硬度高、耐磨性好、耐热性好、比表面积大等特性被广泛应用于陶瓷材料、复合材料、航空航天、环境保护、催化剂及其载体等领域。通过固相法、气相法、液相法对纳米α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3的制备方法进行综述,分析了各种方法的技术特点;评述了氧化铝粉体制备的新方法 ;并对氧化铝在陶瓷材料、催化剂及其载体、环境保护、新能源等方面的应用作了简要分析。最后对氧化铝的发展方向进行展望。
2020年03期 v.56;No.376 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K] - 宗翰文;杨海波;董镜镜;邱云;百晓宇;文博;林营;
采用水热法制备了MoS_2@CoFe_2O_4复合材料,探究了CoFe_2O_4添加量对复合材料吸波性能的影响,并通过矢量网络分析仪测试了该复合材料在2～18 GHz频率下的电磁参数,模拟分析了该复合材料的吸波性能。结果表明,当CoFe_2O_4添加量为0.4 g时,所制得的复合材料吸波性能最佳,最大吸收位于11 GHz,为-59.9 dB,相应的匹配厚度为2.7 mm,并且当匹配厚度为2 mm时,其有效吸收频带宽度(-10 dB以下)为4.63 GHz(12.58～17.21GHz)。表明MoS_2@CoFe_2O_4复合材料在微波吸收方面具有潜在的应用价值。
2020年03期 v.56;No.376 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 4378K] - 陈婷;查剑锐;谢志翔;江伟辉;张筱君;江莞;
通过溶胶-凝胶法在SiC基底上制备了钇掺杂硅酸锆薄膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析技术分别对样品的物相和形貌进行了表征,并测试了抗氧化性能。实验结果表明,未进行钇掺杂时,硅酸锆薄膜中存在t-ZrO_2和m-ZrO_2杂质相,1300℃氧化102 h后SiC基底增重0.03%。相比之下,钇掺杂后硅酸锆薄膜中仅存在t-ZrO_2杂质相,当钇掺杂量为2%时,氧化后SiC基底的质量变化仅为0.027%。这是由于钇掺杂防止了ZrO_2相转变,提升了薄膜的整体稳定性,但掺杂量大于3%时会影响硅酸锆的合成。
2020年03期 v.56;No.376 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 4203K] - 冯晓霞;谢志翔;王竹梅;张天峰;李月明;
采用柠檬酸-硝酸盐自蔓延燃烧法合成了LaFe_(1-x)Cu_xO_(3-δ)(LFC)阴极粉体和Gd_(0.1)Ce_(0.9)O_(2-δ)(GDC)电解质粉体,构建了对称固体氧化物燃料电池LFC/GDC/LFC。利用X射线衍射法(XRD)研究LFC材料的物相结构以及与电解质GDC的化学相容性,采用直流四端子法测试了阴极的电导率,采用交流阻抗法记录界面极化行为,通过扫描电子显微镜(SEM)观察对称电池的断面微观结构。结果表明:合成的LFC粉体(x≤0.2)均呈现单一的钙钛矿结构,且与电解质GDC在低于900℃具有良好的化学相容性;B位掺杂Cu元素能够提高阴极材料的电导率,700℃左右在x=0.2时其电导率最大为104 S·cm~(-1);极化阻抗随着Cu~(2+)掺杂量的增加而减小,x=0.2时在750℃空气气氛下的电极与电解质间的极化阻抗R_p最小为0.237Ω·cm~2。
2020年03期 v.56;No.376 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2788K] - 彭康亮;毛胜孝;杨雪晴;宋杰光;郭新爽;陈林;
采用燃烧法合成了稀土掺杂BiVO_4光催化剂,通过XRD、FE-SEM、UV-Vis对样品的结构、形貌、光催化性能等进行了分析表征。结果表明:所得样品为单斜相m-BiVO_4纯相,平均粒径为50 nm左右;点火温度为500℃时所得Bi_(0.985)Nd_(0.015)VO_4光催化效率最佳,光照30 min对亚甲基蓝溶液的降解率达到了90%,比未掺杂的BiVO_4光催化效率提高了15%,其降解速率常数为0.07573/min。
2020年03期 v.56;No.376 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2589K] - 李敏;刘宏达;乔宁;陈旸;
为了改善SiC晶须的磁损耗性能,提高吸波性能,扩大其在科技、军事等领域的应用范围。本实验采用化学镀钴的方式制备SiC_w-Co复合材料,选定化学镀溶液中硫酸钴的质量、化学镀的时间、化学镀的温度三个因素,设计了一个"三因素三水平"的正交实验,运用极差分析法讨论硫酸钴的质量、化学镀的时间和温度对SiC_w-Co复合材料吸波性能的影响,最终得到制备SiC_w-Co复合材料的最佳工艺。结果表明:在SiC晶须表面镀钴的最佳条件:化学镀溶液中硫酸钴的质量为8.0 g,化学镀时间为5 min,化学镀的温度为80℃。此时SiC_w-Co复合材料的吸波性能最好,反射损失率最小为-20.12 dB,低于-10 dB的波段宽度约为3 GHz,同时具有一定的介电损耗和磁损耗能力。
2020年03期 v.56;No.376 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2886K] - 熊焰;李洪超;刘志;袁爱灵;刘琪;
以Al_2O_3、NiO为原料合成具有尖晶石晶体结构的NiO·nAl_2O_3天蓝色色剂,研究了Al/Ni摩尔比与煅烧温度对色剂色度的影响。结果表明,当原料Al/Ni摩尔比为3、煅烧温度为1450℃时能够合成色度优良的天蓝色色剂。进一步研究了色剂添加量与烧结温度对天蓝色氧化锆美学陶瓷密度、抗弯强度和美学色泽的影响。结果表明,当色剂添加量为2.5 wt%、烧结温度1450℃保温2 h时,所制备的天蓝色美学氧化锆陶瓷的综合性能最优:材料的密度为5.99 g/cm~3,抗弯强度为964±37 MPa, L~*、a~*、b~*值分别为64.7,-22.2,-24.5,兼具良好的色泽与力学性能。
2020年03期 v.56;No.376 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2661K]
- 潘德安;逯海洋;刘晓敏;吴玉锋;杨飞华;成娜;
以辽宁抚顺铁尾矿为主要原料,黏土、高岭土、钾长石和钠长石作为辅助原料,SiC为发泡剂制备保温泡沫陶瓷。实验采用控制变量法和外加法,研究铁尾矿、助熔剂、发泡剂等原料配方和烧成温度对泡沫陶瓷体积密度、吸水率和抗压强度的影响。研究结果表明,在掺量分别为铁尾矿55%、高岭土18%、黏土18%、钠长石1.8%、钾长石7.2%时,外加剂碳化硅0.4%,烧成温度为1160℃时,获得了以闭口气孔为主的泡沫陶瓷试样。该陶瓷样品的孔径分布均匀,体积密度为0.600 g/cm~3,吸水率为3.95%,抗压强度为7.65 MPa。
2020年03期 v.56;No.376 51-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 4415K] - 陈拥强;丁鑫;仝元东;唐小勇;夏光华;
采用单掺和复掺法探究了不同无机纤维和有机纤维对石膏抗折强度和吸水性能的影响,利用SU8010扫描电镜对不同纤维作用机理进行分析。结果表明:3 wt%硅灰石纤维对石膏力学性能的影响优于3 wt%硅酸铝纤维,抗折强度达3.8 MPa;梳状结构的聚丙烯腈纤维最佳长度为6 mm,最佳掺杂量为0.2 wt%,其抗折强度达3.9MPa、吸水率为43.6%;复掺无机纤维和有机纤维的作用效果要优于单掺,经对比,最佳配方为膏水比1.25∶1时,6 mm聚丙烯腈纤维掺杂量0.1 wt%,硅灰石纤维掺杂量2 wt%,其抗折强度和吸水率分别为4.2 MPa和44.4%,分别较未掺杂提高40%和6.7%。
2020年03期 v.56;No.376 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 2791K] - 余昌江;樊叶利;罗增良;李德发;郭程长;杨嘉;张勇;
以工业水玻璃为原料,采用溶胶凝胶法制备了渗透喷墨装饰陶瓷砖用助红剂粉体,采用X射线衍射、扫描电镜、氮吸附等表征了其结晶性、微观结构及孔结构;将助色剂掺入陶瓷砖面浆料,通过印刷墨水、高温烧结制备了样砖,通过L~*a~*b~*色度考察了助色剂的高温成色性能,探讨了微米尺度助色剂粉体的粒度及分布对其高温成色性能的影响。结果表明,所得助红剂呈非晶特性,在纳米、亚微米及微米尺度具有典型多级结构特征,且在纳米尺度下具有大量纳米孔道,其比表面积达119 m~2/g,平均孔径11.6 nm,孔容1.11 cm~3/g。该助色剂掺入面浆后具有显著的高温红色成色效果,粉体粒度及分布对其高温红色成色性能影响较大,D90为10.53μm样品成色最佳,L~*值达51.7,a~*值达20.5。机理分析表明,助色剂纳米孔道对渗透墨水金属离子的强吸附作用是其高强度发色的根本原因。
2020年03期 v.56;No.376 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 3365K]
- 王超;张力;
通过制备以陶坯为载体、配方简单、最高烧成温度1200～1220℃的中温结晶釉,研究了不同着色剂及原料对釉面效果的影响。结果表明:方解石、玻璃粉、长石、氧化锌对釉面结晶效果影响显著,方解石是影响釉面效果的关键因素,玻璃粉次之,而氧化锌在一定范围内变化,其影响最小。钠长石相比钾长石,具有一定的降低釉面结晶的趋势。NiO、MnO、CuO分别使陶胎釉面呈现蓝绿、黄、黄绿的晶花效果,Fe_2O_3可使陶胎釉面呈现紫底金花的绚丽效果。SEM、EDS、XRD表征发现,陶胎结晶釉釉层中存在大量硅酸锌针状晶体、贫Si类三角形相及少量杂质相。当着色剂MnO、CuO用量从2%增至6%,甚至更高的9%,釉面晶体反而呈现减少趋势,表明过多的着色剂加入反而会抑制晶体生长,使釉面呈现"金属"或无光效果。相比较白瓷胎体,复合的Fe_2O_3、NiO、MnO、CuO可使陶胎釉面呈现更为多色的结晶效果。
2020年03期 v.56;No.376 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 3254K] - 刘阳;陈子升;
以乙酸钾、三乙醇胺作为改性剂,用机械球磨的方法对高岭土进行改性。将改性高岭土以不同的比例添加到陶瓷坯料中,制备成试样在1250℃、1300℃下烧成。用XRD衍射技术来分析改性前后高岭土物相组成的变化,测试烧成后试样的抗折强度与吸水率,用SEM分析试样断面的微观形貌。研究结果表明,改性剂能够促进高岭土中莫来石的形成;将改性高岭土添加到陶瓷坯体中能够提高陶瓷的抗折强度,相对于未添加改性高岭土的陶瓷坯体抗折强度提高26.72%;添加改性高岭土的陶瓷坯体可以降低烧成温度50℃。
2020年03期 v.56;No.376 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 3045K] - 苑卫军;王辉;韩明汝;杨征;
从国家和地方颁布的污染物排放标准出发,结合国家能源供应状况,分析并指出发生炉煤气作为陶瓷炉窑燃料符合我国能源安全要求,同时指出经过脱硫和脱氨处理后的发生炉煤气作为喷雾干燥塔和烧成窑炉的燃料,其烟气不需要进行烟气脱硫、脱硝处理可以达到排放标准要求,其SO_2、NO_x排放水平可以达到甚至超过天然气水平。并针对陶瓷行业煤气站存在的环境问题,系统阐述了煤气站及煤气燃烧烟气可以达到的环境治理技术水平。
2020年03期 v.56;No.376 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2165K]