JOURNAL PORTAL
景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
莫丽玢, 李群, 向青云, 曹江利
热核聚变堆阻氚渗透涂层不仅要有低的氚渗透性能,还需要有高硬度和高电阻率以及长期服役可靠性等。因此,保持阻氚渗透涂层材料在高温氢中工作的稳定性是非常重要的。α-Al2O3材料是一种典型的阻氚涂层材料,本研究对α-Al2O3材料在高温氢中的稳定性研究,发现α-Al2O3材料在高温氢气氛中的晶体结构和电学性能都很稳定。但力学性能经过一段时间的氢处理后有所下降,单晶样品的显微硬度从1600 kgf/mm2下降到了1200 kgf/mm2,陶瓷样品的硬度从1100 kgf/mm2下降到了900 kgf/mm2。
沈振江, 邴丽娜, 陈万平, 王雨, 陈王丽华, 江向平
采用软化学法制备了YBa2Cu3O7-x(YBCO)纳米单晶,并与利用传统固相法制备出YBCO陶瓷粉末作对比。性能测试表明:YBCO纳米单晶的晶体结构为具有高结晶度和良好单相性的正交对称钙钛矿结构,其具有200 nm-500 nm的粒度尺寸和很好的单晶结构,其高温超导性具有超导转变温度低、转变温度区间宽、电阻大等性能,此外其还表现出了一定的室温铁磁性,这是由YBCO纳米单晶的小尺寸效应、相滑移机制、高表面离子缺陷浓度、特殊的单晶表面性质等引起的。
沈振江, 邴丽娜, 陈万平, 王雨, 陈王丽华, 江向平
采用软化学法制备了YBa2Cu3O7-x(YBCO)纳米单晶,并与利用传统固相法制备出YBCO陶瓷粉末作对比。性能测试表明:YBCO纳米单晶的晶体结构为具有高结晶度和良好单相性的正交对称钙钛矿结构,其具有200 nm-500 nm的粒度尺寸和很好的单晶结构,其高温超导性具有超导转变温度低、转变温度区间宽、电阻大等性能,此外其还表现出了一定的室温铁磁性,这是由YBCO纳米单晶的小尺寸效应、相滑移机制、高表面离子缺陷浓度、特殊的单晶表面性质等引起的。
魏红康, 赵林, 汪长安, 谢志鹏, 邓翔宇
以硅和活性碳为添加剂,在1850℃、20MPa条件下,利用反应热压烧结工艺制备出了ZrB2-SiC陶瓷基复合材料。复合材料在1500℃下进行高温氧化处理,研究了添加剂含量对ZrB2陶瓷抗氧化性能的影响。借助X射线衍射和扫描电镜分析了复合材料氧化前后物相组成和微观结构的变化规律,并对复合材料的抗氧化机理进行了探讨。研究结果表明:纯ZrB2陶瓷在氧化过程中形成多孔ZrO2层,其抗氧化性较差,而含SiC的复合陶瓷在氧化过程中,样品表面形成致密的富SiO2玻璃层,能显著提高复合材料的抗氧化性。
陈婷, 赵海雷, 谢志翔, 江伟辉
采用液相包覆法将电子导电相PrBaCo2O5+δ包覆在离子导电相Ce0.8Sm0.2O2-δ表面,烧结后得到Ce0.8Sm0.2O2-δ-PrBaCo2O5+δ(SDC-PBCO)双相透氧膜。通过XRD、SEM、四端引线法和透氧测试等手段分别考察了膜的相组成、显微形貌、电子电导率和氧渗透能力。实验结果表明,包覆法制备的膜材料双相分布均匀,电子相形成连续导通的阈值较直接固相混合法由40wt.%降低至30wt.%,因而提高了双相膜的透氧率。945℃时膜厚为1mm的SDC-PBCO(60/40)和SDC-PBCO(70/30)双相膜的透氧率分别为2.22×10-7mol·cm-2·min-1和2.46×10-7mol·cm-2·min-1,比固相混合法制备的SDC-PBCO(60/40)双相膜提高了6%和17%。
陈婷, 赵海雷, 谢志翔, 江伟辉
采用液相包覆法将电子导电相PrBaCo2O5+δ包覆在离子导电相Ce0.8Sm0.2O2-δ表面,烧结后得到Ce0.8Sm0.2O2-δ-PrBaCo2O5+δ(SDC-PBCO)双相透氧膜。通过XRD、SEM、四端引线法和透氧测试等手段分别考察了膜的相组成、显微形貌、电子电导率和氧渗透能力。实验结果表明,包覆法制备的膜材料双相分布均匀,电子相形成连续导通的阈值较直接固相混合法由40wt.%降低至30wt.%,因而提高了双相膜的透氧率。945℃时膜厚为1mm的SDC-PBCO(60/40)和SDC-PBCO(70/30)双相膜的透氧率分别为2.22×10-7mol·cm-2·min-1和2.46×10-7mol·cm-2·min-1,比固相混合法制备的SDC-PBCO(60/40)双相膜提高了6%和17%。
赵飞, 张玉利, 徐庆石
为了研究α-SiAlON陶瓷近烧结温度范围内显微组织变化并分析其断裂形貌,以α-Si3N4、Al2O3及AlN作为形成α-SiAlON相的主要原料,以Y2O3作为烧结助剂,采用冷等静压成型及无压烧结工艺制备了α-SiAlON陶瓷。利用XRD分析试样相组成,用SEM观察试样显微组织形貌,用EDS分析试样的元素组成。结果表明:利用国产Si3N4粉体在1800℃烧结能够形成α-SiAlON相、短柱状颗粒形成阶段是粉末转化为柱状晶的过渡阶段、SiAlON相柱状晶的三维乱序堆叠可以有效提高陶瓷基体的抗裂纹扩展能力,进而提升陶瓷的强度和韧性。
黄健, 梁艳珍, 张小珍, 汪永清, 梁华银, 周健儿
以赣南稀土尾砂为主要原料,通过高温固相反应烧结制备了低膨胀堇青石陶瓷材料,研究了烧成温度对其物相组成、显微结构、烧成收缩、气孔率和体积密度、热膨胀系数和抗弯强度等的影响。结果表明,在1240-1340℃保温3h烧成可制备出多孔结构的堇青石陶瓷材料,其中1270℃烧成制备的试样表现出最大气孔尺寸和气孔率及最小的体积密度。烧成温度提高有利于促进低膨胀的堇青石晶相合成,降低试样的热膨胀系数。烧成温度从1200℃提高到1240℃以上时,试样的抗弯强度明显降低。在1240-1340℃保温3 h烧成制备的多孔堇青石陶瓷材料的热膨胀系数和抗弯强度分别为3.1～3.6×10-6/℃和22.6-37.5 MPa。
徐晶, 严义云, 严群, 焦向科, 罗仙平
为实现稀土矿冶固体废物的高效再利用,本研究以稀土尾矿为主要原料制备陶粒。在用氧化铝作为铝调整剂,用石英粉作为硅调整剂的条件下,研究焙烧温度和铝硅比对陶粒性能的影响,并通过SEM及XRD对陶粒样品的微观结构进行表征。结果表明:焙烧温度和铝硅比都对陶粒结构和性能都有较大影响,升高温度,陶粒的吸水率和气孔率下降,密度和压碎强度升高;而提高铝硅比,陶粒的吸水率和气孔率先降低后升高,而密度和压碎强度先升高后降低,所以可根据不同要求,调节焙烧温度和铝硅比改变陶粒的性能。
池至铣, 张世英, 方志微
以偏钒酸铵和硝酸铟为前驱体,制得InVO4,将其与实验室自制TiO2溶胶混溶,采用水热法制备出InVO4/TiO2纳米复合材料。以XRD、TEM、DRS等手段对产物晶型结构、微观形貌以及化学组成进行了表征,并研究了InVO4/TiO2纳米复合材料的可见光催化性能。结果表明,经520℃煅烧后,产物形貌为不规则的钒酸铟大颗粒,表面负载直径约为10nm的TiO2小颗粒,产物中InVO4为正交晶型,TiO2主要为锐钛矿,还含有少量的金红石,可能由于InVO4的存在能促进晶型转变,因而在该温度条件下即出现了金红石的衍射峰。在可见光下,InVO4/TiO2纳米复合材料浓度为0.06g/L时,对甲醛溶液降解率在2.5h时最高达到66.2%。