- 肖性烂
;赵英娜
;周莎莎
;张剑超
;苏丹
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近年来,众多研究者基于第一性原理对光催化材料离子掺杂改性前后的结构和物理化学性能进行了诸多研究。钛酸锶(SrTiO_3)因其较宽带隙和良好的化学稳定性在光催化领域受到了广泛关注。文章先简要介绍了理论计算常用的CASTEP (Cambridge sequential total energy package)和VASP (Vienna ab initio simulation package)软件,之后又在简述SrTiO_3基本物理化学性质的基础上,重点介绍了SrTiO_3光催化材料单离子掺杂体系和多离子掺杂体系的第一性原理研究进展。最后对SrTiO_3光催化材料的第一性原理研究前景进行了展望。
2022年12期 v.58;No.409 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 4517K] - 徐笑阳;赵慧;鄢春根;杨渊;罗学敏;劳新斌;
生物陶瓷材料具有良好的生物活性、生物相容性、耐磨性以及耐腐蚀性等,在医学、生物化学等领域得到广泛关注和应用。采用incoPat专利数据库对生物陶瓷材料全球专利的申请趋势、地域分布、创新主体、技术热点等进行全面分析。结果表明,全球生物陶瓷材料专利申请量总体呈现增长态势;美国、德国和日本是该领域的技术创新强国,而中国是近五年最大的技术来源国与目标市场国。国外的创新主体以强生、义获嘉伟瓦登特、登士柏西诺德等龙头企业为主导,涉及技术领域较广,如人工膝关节、牙科修复体和整形外科植入物等;而国内的创新主体以四川大学、浙江大学和上海硅酸盐研究所等高校和科研院所为主,主要研究复合生物陶瓷、纳米陶瓷和羟基磷灰石等。近五年生物陶瓷材料出现了新技术热点,如骨组织3D打印、治疗癌症的生物活性陶瓷和血管支架等,可为我国生物陶瓷材料从业者提供研究方向。
2022年12期 v.58;No.409 12-18+27页 [查看摘要][在线阅读][下载 3208K] - 沈思伟;徐文策;韩港;张宇轩;吴楠楠;欧阳顺利;
以商业化45S5生物活性玻璃粉为原料,采用微波烧结与普通烧结(热辐射)制备Na2O-CaO-SiO2-P2O5系生物微晶玻璃,研究烧结机制对微晶玻璃结构与性能的影响。通过DSC,XRD,Raman及SEM对不同烧结工艺制备样品的热力学,物相结构进行表征。进一步,采用AFM测试样品的杨氏模量,普通烧结样品杨氏模量在45~65GPa范围,微波烧结样品杨氏模量在40~60 GPa范围。结果表明,微波效应优化了微晶玻璃晶相组织,使其结构更加致密,并且各样品中杨氏模量分布更加均匀。
2022年12期 v.58;No.409 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 3592K] - 叶芬;成昊;石维;向媛;龙禹;
储热材料是塔式太阳能热发电技术的核心材料之一。采用模压法制备陶瓷空心球,将相变材料(NaCl、Na_2SO_4、K_2SO_4)封装其中,制备出潜-显热复合蓄热陶瓷球材料,对封装剂与陶瓷基体的结合性,相变材料与陶瓷基体适应性及热循环性能展开研究。结果表明:高温熔剂添加量为40%时,高温封装过程中产生的液相量适中,封装剂与基体形成过渡层,封装剂与基体材料之间结合性能较好。相变材料与陶瓷基体的相适应性研究表明:NaCl、Na_2SO_4和K_2SO_4与基体材料不发生化学反应;陶瓷基体材料表面因氧化产生100~300μm的氧化层,熔盐通过陶瓷基体氧化后产生的孔隙渗透到氧化层内,其渗透层厚度与氧化层厚度一致,二者适应性良好。
2022年12期 v.58;No.409 28-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 3812K] - 程卫桃;李济;胡其国;
以粉煤灰漂珠、α-Al_2O_3为原料,AlF_3和V_2O_5为添加剂,经混料、挤制成型、坯体干燥、固相烧结制备出莫来石质多孔陶瓷材料,研究了原料配比和煅烧温度对莫来石质陶瓷材料结构与性能的影响。结果表明:1)当粉煤灰漂珠与α-Al_2O_3质量配比从35∶65变化至55∶45,煅烧温度在1100℃与1200℃时,石英衍射峰在增强,刚玉衍射峰在减弱,莫来石衍射峰变化不明显;在1300℃时,石英衍射峰消失,刚玉衍射峰变得更弱,莫来石衍射峰明显增强;扫描图片发现莫来石的长径比在逐渐减小;2)当质量配比从35∶65变化至55∶45,陶瓷材料的气孔率先增大后减少,体积密度和耐压强度先减少后增大;3)在质量配比为45∶55时,1300℃可获得性能较佳的莫来石质多孔陶瓷材料。
2022年12期 v.58;No.409 39-43+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2910K] - 钟伟强;
采用固相法以高岭土作为原料和AlF_3·3H_2O为添加剂制备了莫来石晶须,并研究了AlF_3·3H_2O添加量、烧成温度以及保温时间对莫来石晶须的影响及生长过程。结果表明:AlF_3·3H_2O添加量为4%时,配方的析晶活化能为554.64 KJ/mol;烧成温度及保温时间对莫来石晶须影响较大,当烧成温度为1600℃,保温时间为5 h时,莫来石晶须的形貌最佳,晶须长径比为20。配方的物相组成为莫来石。莫来石晶须的生长受到气-固反应机理控制。
2022年12期 v.58;No.409 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2979K]