- 张智鹏;沈宗洋;秦晨;宋福生;骆雯琴;王竹梅;李月明;
采用传统固相法制备WO_3掺杂Bi_4Ti_3O_(12)(Bi_4Ti_(3-x)W_xO_(12),BITW,0.00≤x≤0.16)层状高温压电陶瓷,研究了W~(6+)掺杂对Bi_4Ti_3O_(12)(BIT)陶瓷晶体微观结构与电性能的影响。研究表明适量的W~(6+)掺杂能使BIT陶瓷的晶粒尺寸细化且均匀,有效地提高了陶瓷的致密度,且WO_3的引入降低了BIT陶瓷的电导率和介电损耗,提高了其压电与机电性能。当WO_3掺杂量x=0.14时,陶瓷具有如下优异性能:压电常数d_(33)=16 p C/N,平面机电耦合系数k_p=8.1%,机械品质因数Q_m=1942,介电常数ε_r=160(@100 k Hz),介电损耗tanδ=0.16%(@100 k Hz),居里温度T_c=632℃,在500℃下,电阻率ρ=9.4×10~7Ω·cm,表明BITW陶瓷在高温应用方面具有很大的前景。
2020年01期 v.41 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K] [下载次数:188 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:31 ] - 董家乐;祝杰君;燕瑞;郑娇玲;陈玉萍;高利苹;
采用水热法合成了In_2O_3多孔纳米片,研究了不同溶剂以及不同反应时间对材料形貌的影响,并探讨了纳米片的晶体生长机理。将In_2O_3多孔纳米片制备成旁热式半导体传感器,研究了甲醛气体的敏感性能。采用XRD、SEM对合成样品的物相和微观形貌进行了分析表征,研究结果表明,随着反应时间的增加,材料发生了相变,反应时间达到24 h时,形成了多孔、尺寸约1μm、厚度约50 nm的六方相片状产物。气敏性能研究表明,在加热温度为330℃时,传感器对50ppm甲醛的灵敏度达到8,响应时间和恢复时间分别为14 s和5 s,材料存在多孔结构,气体能够进行较快的吸脱附。该传感器可检测到最低浓度为1 ppm的甲醛,且其对1-100 ppm甲醛具有良好的线性关系。
2020年01期 v.41 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1884K] [下载次数:321 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:24 ] - 周彩楼;臧幼洁;李计元;孙佳琦;郭飞;
熔融石英陶瓷具有热膨胀系数小、热稳定好、介电常数低等优良特性。通过热压铸成型实验分别研究了热压铸成型中石蜡、油酸、硬脂酸的加入量对蜡浆流动性的影响;同时探究了烧成温度对密度、收缩率、吸水率的影响。结果表明,当石蜡用量为23wt.%、硬脂酸用量为5wt.%、油酸用量为0.6wt.%时,蜡浆的流动性能最好值为77%。流动性能对熔融石英热压铸成型有着极其重要的作用,当流动性好时,热压铸成型过程中蜡浆能保持均匀不分层,成型的制品也更加致密。
2020年01期 v.41 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K] [下载次数:336 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:13 ] - 张志秦;胡跃辉;张效华;王迪;王鹏飞;朱文均;高浩;
通过Hummer′s法制备了还原氧化石墨烯(rGO),将rGO包裹在银纳米线表面,通过旋涂法在PET/玻璃衬底上制备了AgNWs-rGO复合透明导电薄膜。利用XRD对薄膜的晶型进行了测定,发现制备的还原氧化石墨烯品质优良,薄膜结晶质量良好;通过SEM观察到rGO很好地附着在AgNWs表面,并利用拉曼光谱分析对其缺陷尺寸进行了表征;运用紫外分光光度计对薄膜的透过率进行测试,结果显示复合薄膜具有良好的透过性,当照射光源波长为550 nm时,薄膜的透过率为89%以上。此外,AgNWs-rGO还表现出优良的稳定性,将薄膜机械弯曲总计一千次,每弯曲两百次平均上升方阻为13.97Ω/□。
2020年01期 v.41 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1388K] [下载次数:231 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:20 ] - 张亚倩;张荣实;王跃忠;刘孟寅;张彤;
通过采用凝胶注模法对素坯进行成型,成型胚体经无压烧结制备得到透明镁铝尖晶石陶瓷材料。重点研究了超细镁铝尖晶石凝胶注模成型工艺中,单体、单体与交联剂比例、催化剂与引发剂添加量、陶瓷粉体固含量(vol.%)对素坯相对密度、微观形貌及材料光学性能的影响。实验结果表明:单体的质量分数过高或过低都会影响到素坯的相对密度和样品光学透过率。当单体的百分含量为15%时,素坯的相对密度取得最大值51.1%,其样品可见光波段的透过率最大为83%,近红外波段透过率最大为86%,且对尖晶石材料透过率的影响主要体现在可见光波段,对红外波段透过率的影响非常小;随着单体与交联剂比例的增加,素坯相对密度先增高后显著下降,且在m(AM)/m(MBAM)为20︰1时取得最大值。相比较而言,单体与交联剂比例对素坯的相对密度和尖晶石材料透过率的影响就要大得多;通过调节催化剂和引发剂的添加量可有效控制交联体系的开始固化时间和固化时长,但添加过多会使体系在较短时间内释放出大量热量,导致交联体系局部固化不均匀,影响素坯和材料性能,最终确定将引发剂添加量控制在1.5vol.%,催化剂添加量控制在1.0vol.%为宜;固含量越高,素坯的相对密度增大,但过高的固含量会影响素坯的均匀性,进而降低尖晶石材料透过率,所以必须将其控制在一定的范围内,一般选择固相量为45vol.%为宜。
2020年01期 v.41 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K] [下载次数:184 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:13 ] - 孙玺;马景陶;邓长生;赵兴宇;郝少昌;刘兵;
以果糖为碳源开展内凝胶结合碳热还原反应制备ZrCO复合陶瓷微球的工艺研究,着重研究了烧结气氛和烧结温度对ZrCO复合陶瓷微球的成分、表面形貌、微观结构和力学性能的影响。研究发现在氩气中含有不同CO含量的混合气氛及1550℃烧结获得的ZrCO陶瓷微球表面非常光滑,且球形度较好,但烧结气氛中CO混合气氛的加入抑制ZrO2的碳热还原反应的进程。升高烧结温度能够进一步让碳热还原反应进行,但获得的烧结微球的压碎强度则逐渐减小。
2020年01期 v.41 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1785K] [下载次数:143 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:36 ] - 孙玺;马景陶;邓长生;赵兴宇;郝少昌;刘兵;
采用内凝胶结合碳热还原工艺制备UO_2-UC复合陶瓷微球,开展了炭黑和烧结温度对UO_2-UC复合陶瓷微球的影响研究。通过分散稳定性、胶液粘度以及UO_2-UC烧结微球的微观结构表征,研究了两种不同炭黑对微球的影响规律,结果表明选用粒径小于1μm的炭黑制备获得的UO_2-UC陶瓷微球内部的孔洞明显较小。通过DSC-TG和XRD分析研究发现UO_2的碳热还原反应在1600℃开始发生。选用优选炭黑在Ar气氛1680℃烧结制备获得了球形度好、压碎强度大的UO_2-UC复合陶瓷微球。
2020年01期 v.41 65-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1700K] [下载次数:86 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:15 ] - 焦志伟;刘伟;周伟;刘茵;刘晓乐;刘峰斌;曹雷刚;
以经过"水洗"预处理除去可溶性盐后的铝灰为主要原料,采用熔融法在1550℃制得基础玻璃,在780℃形核3 h及880℃晶化3 h处理后,得到了主晶相为钙长石,副晶相为橄榄石和尖晶石的CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2(CMAS)系列铝灰渣微晶玻璃。采用XRD、DTA、SEM、物化测试等分析方法研究了水洗后铝灰含量对试样析晶行为、显微组织形貌和密度等性能的影响。研究表明微晶玻璃试样无吸水性,致密度良好,硬度随着铝灰含量的增加而增大,随着铝灰含量的增加,耐酸腐蚀性能逐渐降低,耐碱腐蚀性能则逐渐增强。
2020年01期 v.41 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1641K] [下载次数:305 ] |[引用频次:13 ] |[阅读次数:13 ] - 刘芳;江向平;陈超;黄枭坤;聂鑫;胡浩;苏春阳;陈云婧;庄俊生;
采用固相法制备了高价Ta~(5+)离子掺杂的SrBi_8Ti_(7-x)Ta_xO_(27) (SBT-BIT-xTa~(5+), 0≤x≤0.10)共生铋层状压电陶瓷材料,系统研究了Ta~(5+)掺杂对陶瓷样品的结构与电学性能的影响。结果表明所有样品均为单一的m=3.5的共生铋层状结构陶瓷。适量的Ta~(5+)的掺杂使得陶瓷样品的晶粒尺寸细化、介电损耗降低、压电常数增大、剩余极化强度增大,当掺杂量x=0.04时,样品的压电常数达到最大值,d_(33)=17 pC/N,而剩余极化强度在x=0.06时达到最大值,2P_r=3.0μC/cm~2。此外,热稳定性研究显示该陶瓷具有较好的压电稳定性,表明该材料在高温领域中具有良好的应用前景。
2020年01期 v.41 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1856K] [下载次数:143 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:13 ] - 刘明;许晓颖;王晓峰;杨刚宾;赵跃智;安子琦;朱晓雪;刘静华;
实验设计Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃分别与Al_2O_3、TiO_2、ZrO_2、SiO_2复合,通过调控Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物组成,低温烧结制备玻璃复合氧化物材料,重点研究了玻璃/氧化物材料的烧结性能与介电性能。研究结果表明,氧化物种类对Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/氧化物材料的烧结性能、热性能、介电性能有较大影响,Al_2O_3有利于促进玻璃/氧化物材料烧结致密,SiO_2可以用于降低该体系介电陶瓷材料的介电常数。Ca-Ba-Mg-Al-B-Si-O玻璃/Al2O3材料于875℃烧结试样的综合性能最好,其体积密度为3.10 g.cm-3,10 MHz下介电常数为8.03,介电损耗为0.0005,基本可以达到LTCC材料的使用要求。
2020年01期 v.41 82-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K] [下载次数:115 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:20 ] - 管艳梅;陈伟;孙道胜;
以磷渣和煤矸石为原料经高温熔融制备出基础玻璃,研究基础玻璃与外掺磷渣间的比例关系对建筑微晶玻璃性能的影响,实现废弃磷渣资源利用最大化。结果表明,以磷渣和煤矸石为原料的微晶玻璃主晶相为硅灰石和枪晶石。随着体系中磷渣用量的增加,试样的体积密度、抗折强度和耐酸性均降低,当磷渣用量为84wt%时,试样的耐酸碱性最佳,其体积密度和抗弯强度分别达到2.65 g·cm~(-1)和81.9 MPa。
2020年01期 v.41 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K] [下载次数:351 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:20 ] - 李家科;张雅欣;刘欣;王艳香;郭平春;张奉亮;
以含氢聚硅氧烷(PHMS)为基础原料、乙烯基硅油为交联剂、Pt络合物为交联催化剂和ZnO粉体等为原料,采用先躯体转化法制备ZnO/SiOC负载光催化剂。采用XRD、SEM和UV-Vis等仪器对合成负载光催化剂的物相组成、微观形貌和光催化性能等进行表征。结果表明:在含氢聚硅氧烷(PHMS)和乙烯基硅油质量比例为2︰1、Pt络合物加入量0.5wt.%、ZnO添加量为10wt.%(以PHMS质量计算)、热解温度800℃条件下,制备的ZnO/SiOC负载光催化剂具有较佳的光催化性能和高循环利用率。以亚甲蓝溶液(10mg/L)为模拟降解物、在高压汞灯照射150min条件下,第一次光催化效率达到96.5%,第二次循环利用光催化效率为92.2%,第三次循环利用光催化效率为88.3%。
2020年01期 v.41 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1548K] [下载次数:224 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:20 ] - 刘安琪;万熠;刘文强;于明志;张晓;梁西昌;张东;
为降低陶瓷材料烧结收缩对最终骨支架尺寸精度的影响,提高骨支架的直写成型精度,探究了直写成型制备双相磷酸钙(biphasic calcium phosphate, BCP)支架的过程中,生物陶瓷浆料的组分比例以及关键性工艺参数的改变对BCP支架烧结收缩率的影响,总结了其变化规律,并提出了BCP支架烧结收缩率的补偿方法。研究结果表明,在试验范围内,BCP支架烧结收缩率的主要影响因素是支架的设计尺寸和形状,且支架烧结收缩率随设计尺寸的增加而降低。实验还验证了烧结收缩率补偿方法的有效性。
2020年01期 v.41 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1598K] [下载次数:210 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:11 ] - 张其帅;陈桦;陈世浩;张灵静;张耿;
基于以氧化铝粉为陶瓷基体,水玻璃为粘结剂的激光扫描固化冻结陶瓷浆料快速成型技术,针对水玻璃被激光扫描后的易发泡缺陷,利用COMSOL建立瞬态传热仿真模型确定合理的激光扫描间距和铺料厚度,并通过分别添加粉煤灰和硅酸铝纤维的方式以改变浆料粘度和化学特性。结果表明:当采用0.35 mm的扫描间距和0.2 mm的铺料厚度并分别添加40wt.%粉煤灰和5wt.%硅酸铝纤维时,发泡结构大幅度减少,平均泡孔孔径由188.33μm减小到80.46μm和100.96μm,改善了料层平整性。坯体的致密性增大,抗压强度分别达到30.1 MPa和28.8 MPa。
2020年01期 v.41 106-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1993K] [下载次数:88 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:12 ] - 李其江;张茂林;熊露;计颖;吴隽;
"釉灰"是景德镇传统制釉的重要原料之一,人们早已掌握"釉灰"的制备过程及形成机理,但对其工艺演变过程研究仍有不足。本文以载有制瓷技术理论的古陶瓷典籍为基础,结合考古发掘资料,以及现代科学技术分析方法,对景德镇"釉灰"的工艺演变进行了探讨,明晰了"釉灰"的概念,并对古陶瓷典籍中"釉灰"的相关内容进行了辩证,这为完善我国陶瓷技术史及景德镇制瓷技术史提供了重要的、新颖的内容。
2020年01期 v.41 115-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K] [下载次数:351 ] |[引用频次:8 ] |[阅读次数:19 ] - 唐香珺;李俊寿;赵芳;韩凯;韩兰懿;
以Al、Cu_2O、ZnO、SnO粉体试剂为原料,在自制的燃烧合成装置中采用高温燃烧合成-喷射法制备了Zn_2SnO_4微纳米颗粒。利用XRD、SEM和FTIR对其物相、形貌和红外谱学性质进行了表征。通过反应机理分析得到了生成Zn_2SnO_4的总反应式,反应体系中的三个铝热反应为自蔓延高温合成反应提供必要的能量保证,Cu_2O的高温分解带来的气体效应是促成微纳米颗粒喷射的主要原因。
2020年01期 v.41 121-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1631K] [下载次数:179 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:12 ]