- 曾文竹;陈燕;袁懋诞;纪轩荣;
压电陶瓷是一类重要的功能陶瓷,可制备超声换能器、加速计、压电变压器等器件,广泛应用于工业、军事科技、医学等领域。干压、流延成型等传统成型方法难以满足制备复杂几何形状工件的需求。为了简化工艺、降低成本和提高精度,复杂结构陶瓷的制备已成为当今功能陶瓷科学研究的重点,学者们研究了无模成型技术、凝胶注模成型、注射成型等可制造复杂结构压电陶瓷的成型工艺。综述了近年来复杂结构压电陶瓷的成型工艺的现状。
2020年06期 v.56;No.379 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K] - 葛岩峰;崔峻豪;李鹏伟;赵英娜;曾雄丰;王建省;
BaTiO_3具备良好的结构稳定性和耐光腐蚀性,掺杂改性后的BaTiO_3兼备普遍的可见光响应和高光催化活性,是一种理想的光催化材料,在光解水制氢、二氧化碳还原等领域都有广泛的应用。掺杂后的BaTiO_3的光学性质很大的取决于掺杂离子的性质,通过掺入离子的不同,将掺杂种类归为四类:金属离子单掺杂、非金属离子单掺杂、电荷补偿共掺杂和双空穴耦合共掺杂。综述了不同种类掺杂BaTiO_3的理论研究及实验现状,并指出今后BaTiO_3光催化性能提高方面研究的几点建议。
2020年06期 v.56;No.379 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 2279K] - 陈伟丽;韩永全;贾晓林;徐文策;
利用气氛烧结工艺,在烧结温度950℃、等静压压力200 MPa条件下,以白云鄂博尾矿为主要原料制备了Fe/辉石基复合材料。采用DSC、XRD、SEM、单边切口梁法等研究了Fe含量在0～40 wt%范围内变化对所研究复合材料显微结构及性能的影响。结果表明:Fe/辉石基复合材料主晶相为辉石相,第二相为金属Fe和少量SiO_2。随着Fe含量的增加,金属铁第二相含量升高,密度随之上升,样品的断裂韧性先减小后增加。
2020年06期 v.56;No.379 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 5292K] - 张慧捷;常越凡;王姝婷;薛永强;
四方相纳米钛酸钡具有优异的铁电、压电、光致发光等诸多特性,而这些特性和应用范围均与其粒度有关,因此,可控制备所需粒径范围的四方相纳米钛酸钡尤为重要。选用氢氧化钡和钛酸丁酯为原料,研究了溶胶-凝胶法可控制备小尺寸四方相纳米钛酸钡的工艺,探讨了煅烧温度、反应物浓度、反应温度等工艺参数对纳米钛酸钡晶型和粒径的影响。结果表明,通过调控制备工艺参数,可以实现小尺寸四方相纳米钛酸钡的可控制备,且纯度高、分散性好。其中,煅烧温度和反应温度共同决定纳米钛酸钡的晶型,煅烧温度高于1000℃、反应温度低于(包括)60℃时,其晶型为四方相。煅烧温度、反应物浓度是影响纳米钛酸钡粒径的主要因素,煅烧温度越低、反应物浓度越小,其粒径越小。这些结果为小尺寸四方相纳米钛酸钡的粒径可控制备及其应用提供了重要参考。
2020年06期 v.56;No.379 20-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 3369K] - 贾燕;杨树森;张红松;
采用溶胶凝胶法和固相烧结法制备了(Gd_(1-x)Sr_x)_2Ce_2O_(7-x)陶瓷材料。采用X射线衍射技术、拉曼光谱、扫描电镜等技术手段对粉体及致密块体材料的相组成、显微形貌及元素组成进行了分析表征,用激光热导仪测试了材料的热导率。结果表明,所制备的纳米粉体及致密块体材料均具有单一的萤石晶体结构,粉体具有明显的团聚和烧结现象,块体材料晶界清晰,相对致密度均在90%以上。由于Sr与Gd之间原子量及离子半径的差别,以及氧空位浓度的增加,加剧了声子的散射程度,从而使材料的热导率明显降低,该系列材料在800℃时的热导率约在1.08～1.96 W/m·K之间。
2020年06期 v.56;No.379 28-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 3519K] - 宋晓珩;桑可正;曾德军;
气固反应制备莫来石晶须框架,通过真空浸渗将莫来石前驱体粉引入莫来石晶须框架中,经过1650℃烧结得到晶须框架强韧的多孔莫来石陶瓷,研究了框架结构的莫来石晶须对多孔莫来石陶瓷力学性能的影响。研究结果表明:晶须框架对多孔莫来石陶瓷的强韧化效果明显,其中气孔率为43.5%、晶须含量为90 wt%的晶须强韧陶瓷的增强效果最佳,强度提高了55%;70 wt%晶须含量、气孔率为28%的晶须强韧陶瓷增韧效果最佳,韧性值提高了134%。
2020年06期 v.56;No.379 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 3754K] - 孙培松;郑开宏;王娟;杨红旺;
以共沉淀法制备了钇稳定氧化锆溶胶,再与Al2O3微粉混合,通过干压成型和常压烧结工艺制备ADZ复相陶瓷。通过检测复相陶瓷的相对密度、硬度、常温抗弯强度和断裂韧性,研究1400℃热循环过程对ADZ复相陶瓷烧结性能、力学性能及微观结构的影响,并通过SEM方法对热循环后试样的微观结构进行表征。结果表明:随着1400℃热循环过程的增加,ADZ复相陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧性均有不同程度的升高,最高值分别可达16.07 GPa,921 MPa和8.06 MPa·m~(1/2),提升幅度分别为3%、39%和10%,相对密度在98%以上。物相分析表明有34%的m-ZrO_2向t-ZrO_2转变,断口穿晶断裂增多。
2020年06期 v.56;No.379 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2933K] - 石棋;范羽宣;林铭;武敬君;
研究了成型压力与铝粉引入量对多孔氧化铝陶瓷气孔状态、烧成收缩率、抗弯强度的影响,通过SEM观察了多孔氧化铝陶瓷材料的微观结构。研究发现,铝粉的加入可有效制备多孔结构高铝陶瓷,并降低了高铝陶瓷材料的烧成收缩率。且随着成型压力增大,达到同一显气孔率所需的铝粉加入量会减少。结合样品的断面形貌分析认为:铝粉在陶瓷基体中造孔机理是铝粉爆炸造孔和氧化膨胀造孔这两种机制共同作用的结果。
2020年06期 v.56;No.379 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 3617K]
- 童彭;包启富;刘昆;杨瑞强;于欢;董伟霞;周健儿;
实验在中温快烧条件下制备(K,Na)_2O-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-TiO_2-SiO_2体系的半熔块分相乳浊釉,探究了碱性氧化物比例对其性能及结构的影响。实验结果表明:K_2O/Na_2O不变时,随RO占比提高,分相液滴的形成及长大受到抑制,导致其平均尺寸逐渐减小,体积分数先增大后减小,两相成分差异减小即两相折射率差值减小,从而降低釉面白度;R_2O/RO不变时,K_2O/Na_2O比例提高致使分相平均尺寸增大,并且Ca、Ti元素富集于分相液滴的含量增加,两相成分差异增大即两相折射率差值增大,釉层对入射光的散射效应加强,从而提高釉面乳浊性能;釉中生成的金红石晶体及釉玻璃体中Ti~(4+)浓度的增大,是导致釉面泛黄的主要原因。当K_2O/Na_2O为1/3,R_2O/RO为5/5时,釉层中液滴平均尺寸最高达到254.6 nm,体积分数为46.10%,釉面白度高达82.11%。
2020年06期 v.56;No.379 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 4315K] - 樊婧;龚德才;朱善银;吴磊;
运用X射线荧光(X-Ray fluorescence,XRF)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、偏光显微镜等科技手段对亳州隋墓陶俑的保存现状及制作工艺进行研究。结果表明亳州隋墓陶俑内芯为铁质材料,起到支撑加固陶俑的作用;铁芯存在有害锈γ-FeOOH,已完全锈蚀;陶俑陶胎为普通易熔黏土;陶胎为模制,未使用二次覆泥工艺,在氧化气氛中烧制而成,烧成温度均低于1100℃;不同铁芯陶俑的陶胎砂粒添加比例有所区别,古人在制作陶俑时会根据器物的具体需求添加合适比例的砂粒以提高陶俑强度。本研究首次通过科技手段分析了铁芯陶俑的陶胎及铁芯,进一步地丰富了陶俑相关的学术研究,也为铁芯陶俑文物的保护修复工作提供了科学依据。
2020年06期 v.56;No.379 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 5703K]