先进陶瓷

  • 固体氧化物燃料电池电解质及导电机理综述

    郑全生;王玉;白宇;

    固体氧化物燃料电池(SOFC)具有能量转化率高、清洁环保等优点,显现出良好的发展前景。高温下(800~1000℃)SOFC燃料选择灵活,但材料性能衰减快、电池运行成本高,目前低温化应用(300~600℃)是SOFC的主要发展方向。电解质材料是SOFC的核心部件,探索高性能电解质材料及研究其导电机理将显得尤为重要。本文针对氧离子传导型、质子传导型和复合型电解质材料的研究进展进行综述,介绍了典型材料的特点和电导率,总结了三种类型电解质的导电机理。研究发现低温化进程面临的主要问题是电解质电阻随温度降低而增加,导致电导率的降低;另外电解质离子导电机理未完全揭示。未来的研究重点应侧重于低温SOFC所需的质子导体及质子基复合电解质的导电机理。

    2022年10期 v.58;No.407 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1921K]
  • Na_2O和SiO_2杂质含量对氧化铝微粉烧结性能的影响

    唐海;郭子华;唐虎;员文杰;

    氧化铝微粉因具备优异的烧结性能而广泛地应用于耐火材料领域。除了粒径与比表面积,氧化铝微粉中的杂质含量同样会影响微粉烧结性能。鉴于此,本工作研究了Na_2O和SiO_2对氧化铝微粉烧结性能的影响,比较了各试样于1500℃烧后的线收缩率以及相对理论密度。结果表明,氧化铝微粉的烧结性能与其高温下生成的液相量相关。当氧化铝微粉中Na_2O/SiO_2>0.5时,全部的SiO_2与部分的Na_2O参与液相生成。此时微粉中SiO_2的含量越高,生成的液相量越多,粉体呈现出更优的烧结性能。当氧化铝微粉中0.25<Na_2O/SiO_2<0.5时,所有的Na_2O与SiO_2均参与液相的生成。此时微粉中Na_2O与SiO_2总含量越高,生成的液相量越多,相应试样烧后呈现更大的收缩率与更高的致密度。

    2022年10期 v.58;No.407 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 5158K]
  • 超快高温烧结非对称梯度YSZ陶瓷

    高江辉;张诗雨;姜文;程李威;王昊;彭程;何云;仲亚娟;林俊;

    制备非对称梯度YSZ陶瓷通常需要多次烧结工艺或预制分层结构的坯体,存在高能耗和高成本的缺点。本文通过拓展超快高温烧结(UHS)技术,实现了在几秒钟内制备不对称梯度YSZ陶瓷,大幅度降低了能耗。研究了不同烧结温度下制备的梯度YSZ陶瓷的孔隙率、密度和晶粒尺寸。结果表明,在2000℃稳定15 s的UHS梯度烧结过程中,陶瓷底部形成了相对密度为95%的致密层,其余为相对密度小于95%的多孔结构,晶粒尺寸从3.5μm减小到1.5μm,且微观结构的梯度特征与热场内温度梯度分布一致。这种梯度烧结技术为非对称梯度陶瓷的制备提供了一种快速、简便的方法。

    2022年10期 v.58;No.407 14-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 12688K]
  • 氟含量对氟硅碱钙石微晶玻璃显微结构和光学性能的影响研究

    廖为民;吴晓姗;崔金平;卢杰;袁子奇;饶平根;

    通过熔融法制得氟硅碱钙石微晶玻璃,研究了氟含量对其显微结构和性能的影响。利用XRD对其物相进行分析,SEM用于观察断裂面形貌。重点研究了样品的力学和光学性能,包括抗弯强度、透光率、乳光参数、不透明度、对比度和遮色度。结果表明,氟含量过高或过低时,都会导致强度的下降,只有在加入适当含量的氟时,氟硅碱钙石微晶玻璃才能有相当高的强度。当氟含量低至2.5 wt%时,会生成另一种相似的但更厚的晶体frankamenite,从而导致强度下降。当氟含量高至6.5 wt%时,生成层状的易解理的氟化钙晶体,导致强度降低。当氟含量为3.5~5.5 wt%时,可以获得强度较高的样品,在这个范围内,增加氟的含量会降低透光率,但会增强乳光效果。通过调整氟含量,可以制得高强度、良好乳光效果的氟硅碱钙石微晶玻璃。本文中研究的氟硅碱钙石微晶玻璃具有性能可控,无辐射等优点,在建筑装饰领域具有良好的应用前景,可用于替代天然石材,达到更加优异的装饰效果。

    2022年10期 v.58;No.407 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 5126K]
  • 烧结温度对钡长石多孔陶瓷结构与性能的影响

    熊必陈;廖红卫;刘溧;黄骏;陈明昆;刘巧文;

    钡长石系微晶玻璃具有耐高温、热膨胀系数低、抗氧化性好等优点,已广泛应用于集成电路基板、微波元器件、雷达天线罩等领域,但钡长石多孔陶瓷少见报道。以熔融法制备的含锂钡长石玻璃粉为原料,采用添加造孔剂法和无压烧结法在850~975℃制备了钡长石多孔陶瓷,有望应用于三元催化载体、红外燃烧板等领域。用X射线衍射和扫描电子显微镜对样品的物相组成和显微结构进行分析,研究了烧结温度对钡长石多孔陶瓷物相组成和微观结构的影响。结果表明,随着烧结温度的提高,样品的物相组成由六方相、单斜相共存转变为单一的单斜相,显气孔率逐渐下降,同时抗弯强度呈增加趋势。

    2022年10期 v.58;No.407 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 5348K]
  • 基于专利视角下的电子陶瓷技术创新热点研究

    熊文婷;

    借助incoPat全球专利数据库,挖掘电子陶瓷领域的专利信息数据进行处理,并通过关键词聚类、技术构成等角度对全球电子陶瓷领域的技术创新进行探索,开展专利信息分析。本文对全球、中国电子领域的技术创新热点以及中国创新主体的技术创新热点进行研究。研究表明:(1)介电陶瓷、电容器/陶瓷电容、压电陶瓷/压电元件、介质陶瓷材料/微波介质陶瓷、滤波器/波导滤波器等是主要的技术创新热点,关键技术掌握在日本企业手中,中国企业的技术创新实力较弱。(2)企业的技术创新集中在应用方面,大专院校及科研院所更注重对陶瓷材料性能的研究。

    2022年10期 v.58;No.407 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 5211K]

建筑卫生陶瓷

  • 透光陶瓷砖制备与性能研究

    刘可春;范伟峰;吴文华;

    利用钙长石、石英和玻璃相对光折射率相似的特点,最大限度地减少光的散射和吸收,实现陶瓷砖的透光性能,透光率达到5.87%。不使用硅酸锆增白剂,通过引入高效坯体增强剂,降低含高着色成分的黏土用量,实现陶瓷产品高白度72.2度,且极低的放射性:内照指数小于0.1,外照指数不高于0.3,实现了陶瓷砖低成本的无锆增白。

    2022年10期 v.58;No.407 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 6248K]
  • 利用微发泡技术快速烧成轻质高强陶瓷的研究

    陈然;王亚婕;黄佳奇;彭君;马杰;陈章武;

    以黏土、钾钠长石、铝矾土、硅灰石、滑石、氧化铝、抛光废渣为主要原料,通过配方优化与温度控制的微发泡技术,制备了一种可快速烧成、且产品密度在一定范围内可控的轻质高强陶瓷。其密度在1.5~2.2 g/cm~3,抗折强度在20~35 MPa,吸水率小于0.2%。XRD测试结果表明该微发泡陶瓷砖的主晶相为钙长石;SEM测试结果表明该多孔陶瓷存在两种不同孔径范围的微孔(0~70μm和100~300μm)。分析结果表明,这种采用两种不同形成机理设计出的内部多孔结构陶瓷板具有密度可控、抗折强度高、且烧成时间短的特点。

    2022年10期 v.58;No.407 48-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 5906K]

日用陶瓷

  • CaO/(K_2O+Na_2O)对南宋官窑青瓷釉呈色的影响研究

    程智鹏;徐轶男;刘昆;包启富;于欢;江财水;方园;赵田贵;周健儿;

    实验以紫金土、瓷石、石灰石、白云石等天然矿物为主要原料,采用梭式窑在还原气氛下烧成,研究了CaO/(K_2O+Na_2O)组成对南宋官窑青瓷釉呈色的影响。实验结果表明 :烧成温度为 1230 ℃时,釉层显微结构中分布着微米级的气泡、钙长石、石英晶体以及少量的分相(20 ~ 30 nm);当 CaO/(K_2O+Na_2O)比值为较低的 7/3时,釉层中气泡尺寸较大,晶体含量较少,釉的透明度较高,胎的灰黑色底色容易透过釉层显现出来,从而使得瓷釉的颜色加深呈现灰青色 ;随着 CaO/(K_2O+Na_2O)比值由 7/3 增至 4/1 时,釉层中增多的钙长石和石英晶体以及密集分布于其中的较小尺寸气泡使得釉面乳浊程度提高,削弱了胎体灰黑色对釉面呈色的影响,釉面因此呈现具有玉质感特征的粉青色调。XPS 测试表明 :CaO/(K_2O+Na_2O)在 7/3 ~ 9/1 范围内,对釉玻璃网络结构中 Fe~(2+)/Fe~(3+)的影响较小,而对釉层中气泡大小、晶体数量的影响较大,进而影响釉面呈色的变化。

    2022年10期 v.58;No.407 55-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 7837K]
  • 高透日用瓷坯体形变研究

    李凯钦;杨柯;查越;杨瑞强;常启兵;

    传统日用瓷中通常引入一定数量的 Na_2O,满足致密化和透光率的需求,其质量百分比一般不高于 1.5%。进一步提高 Na_2O 含量有助于获得高透日用瓷,但极易导致坯体在高温烧结时产生大量低粘度玻璃相而变形。通过调整坯体中 Na_2O 含量、α-Al_2O_3的外加量及二者相结合的方法,控制高钠日用瓷坯体的高温塑性形变。结果显示,以伴生钠长石高岭土为主体,外加 4 wt%α-Al_2O_3控制形变,在氧化气氛中经 1310 ℃煅烧,得到透光率高达12.85%、白度为 74,吸水率为 0.09% 的高透日用瓷,其坯体中 Na_2O 含量高达 2.60 wt%,但塑形形变指数 PDI 只有 3.15×10~(-6 )mm~(-1),符合高档日用瓷的生产要求。

    2022年10期 v.58;No.407 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 3107K]
  • 铜红釉日用陶瓷餐饮具中铜、锡元素迁移量的研究

    汪启轩;敖敏;徐大余;金盈;戴亚鹏;刘明泉;

    铜红釉是我国传统的高温红色艺术釉,近年来被广泛应用于日用陶瓷餐饮具。本文通过对主要铜红釉品种钧红、祭红、郎红和釉里红釉层的铜、锡含量进行检测,以及对铜红釉陶瓷餐饮具的铜、锡迁移量以及器形进行研究分析,发现钧红、祭红、郎红可检出铜、锡元素迁移,釉里红未能检出铜、锡元素迁移。结果表明,影响铜、锡元素迁移量的主要因素为釉层中的铜、锡元素含量以及日用陶瓷餐饮具器形的内表面积与容积的比值。

    2022年10期 v.58;No.407 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 28459K]

收藏与鉴赏

艺术陶瓷

  • 从氏族融合到农业的象征——马家窑文化彩陶中三种主要纹饰的演变及其意旨蠡测

    王立夫;周侠;

    马家窑文化石岭下类型的变体鱼鸟纹是由仰韶文化庙底沟类型的单独鸟纹演变而来的,它们反映了不同氏族人群平等地融合在一起的社会现实。至马家窑和半山类型时期变体鱼鸟纹演变成旋纹,承载着先民生生不息的发展愿望。进入马厂类型时期,随着农耕的进一步发展,旋纹又演化成四大圈纹,成为农业的象征。

    2022年10期 v.58;No.407 78-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 3347K]
  • 明末清初青花瓷人物纹饰图像考——以景德镇窑青花瓷人物纹饰为对象

    余曜翀;朱明生;朱景林;

    明末清初的景德镇制瓷被学界称为“过渡期”,被认为是中国陶瓷工艺史上的一个高峰。本文将着眼点此期景德镇窑青花瓷器上的人物纹饰,通过对此一时期纹饰中人物身份的梳理,归纳出了当时画工们所绘的人物有文人隐士、普通民众与神话人物等三种身份,并采用了精密与抽象两种艺术风格加以表现。之所以出现这些人物形象和艺术风格,首先便是受到了当时文人绘画的影响,为画工提供了可兹参考的粉本。同时也由于当时官窑的衰落,民窑的兴起,使画工们能较为自由地发挥自己的想象力,借鉴了民间美术的元素,加上当时国产钴料提纯技术的进步,共同造成了此期景德镇青花瓷上人物纹饰的独特性。

    2022年10期 v.58;No.407 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 5289K]
  • 原始社会陶礼器的造物设计——以海岱地区陶鬶为例

    刘静;吕金泉;

    原始社会陶礼器的造物设计中蕴含着当时社会的本元文化基因,承载着早期民族的记忆,有着极强的文化隐喻性,被赋予了各种特殊的意义。通过对海岱地区陶鬶这一典型器物的形制、工艺等元素进行分析,探究原始社会陶礼器造物设计中蕴含的深层文化基因。

    2022年10期 v.58;No.407 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 3898K]
  • 全球化技术演进中醴陵釉下五彩瓷的特征生成

    向师师;牛志远;

    醴陵釉下五彩瓷的特征生成体现了现代技术演进的全球化过程,是传统手工艺转向现代形式的典型案例。其特征衍生与欧洲的罗森塔尔、韦奇伍德等高温彩瓷的工艺原理相同,与德国人瓦格纳在日本研发的“吾妻烧”极为相似,是西方现代技术与东方传统工艺结合的成果,其衍生途径为全球化背景下传统工艺的转型和发展提供经验。

    2022年10期 v.58;No.407 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 5122K]
  • 中国当代玻璃与陶瓷艺术融合研究

    秦岭;余靖;赵强;

    玻璃与陶瓷是特性相似的材料,与西方相比,我国玻璃艺术发展缓慢。基于中外对比,探索与分析当代我国玻璃与陶瓷艺术融合发展的影响因素与审美文化差异。当代我国玻璃与陶瓷艺术融合发展受到技术和教育因素的影响,并鲜明地体现出中西审美文化体系与观念的差异。

    2022年10期 v.58;No.407 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 3490K]
  • 重塑传统——当代艺术对传统陶瓷的重新诠释

    顾越;

    考察在不同文化背景下对中国传统陶瓷的当代重新诠释,以及“重塑传统”如何为中国当代陶瓷做出贡献。首先分析传统陶瓷与当代陶艺术的关系,并采用对比方法,将案例研究分为中英两种文化语境进行研究。艺术家作品基于景德镇的工艺、资源、环境和历史,从当代角度分析这一传统文化符号。中国文化背景的艺术家有着强烈的文化记忆,对传统持激进或保守的立场,而基于英国文化背景的艺术家分别以全球化视角和个体化角度看待和重新解读中国传统陶瓷。

    2022年10期 v.58;No.407 109-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 4975K]
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