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我国先进结构陶瓷产业分布与发展及面临的问题与挑战
谢志鹏, 秦笑威, 安迪, 李辰冉, 胡丰
本文根据各类结构陶瓷产品的功能和应用领域,综述了我国先进结构陶瓷企业分布及产业化整体的生产及技术水平现状,论述了国内先进结构陶瓷产业的区域特色,重点介绍了国内结构陶瓷在航天航空、国防军工、机械化工、生物医疗、信息电子、核电与新能源等领域的应用,同时对我国结构陶瓷产业发展面临的问题与挑战进行了系统分析和阐述。
2页码：1-13DOI：
先进结构陶瓷产业分布应用状况问题与挑战
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ISSN 2095-784XCN 36-1205/TS
陶瓷学报
JOURNAL PORTAL
景德镇陶瓷大学主办
2019年40卷01期
陶瓷学报
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本期目录共 26 篇文章
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稀土元素掺杂对TiO薄膜结构和光催化性能的影响
徐敬博, 吴音, 张思源, 刘丰源, 陈超俊, 陈宇翔
本文采用溶胶凝胶法制备了稀土元素镧、铕、镨掺杂的二氧化钛薄膜。掺杂量为1mol%,热处理温度分别为500℃,700℃,1000℃。利用分光光度计测定了样品的吸光度曲线,分析稀土元素掺杂和温度对可见光吸收的影响。利用x射线衍射（XRD）、拉曼光谱法和原子力显微镜（AFM）对TiO2薄膜的结构和形貌进行了分析表征。结果显示:稀土元素Pr、Eu、La掺杂可以拓宽TiO2薄膜的吸收波长范围,并观察到在高温下无明显金红石相的生成。这说明了掺杂稀土元素所制得TiO2薄膜在紫外光范围吸光性良好,并且对高温下锐钛矿相向金红石相的转化有抑制作用。
7页码：14-17DOI：
TiO2薄膜稀土元素掺杂光催化
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Zn掺杂TiO2光阳极对染料敏化太阳电池性能影响
冯诗乐, 黄梦玲, 施玮, 曾涛, 陈云霞, 苏小丽
以钛酸异丙酯为钛源、二水合乙酸锌为掺杂源、乙醇胺为配体、无水乙醇为溶剂按比例制备反应前驱体,通过水热蒸汽诱导结晶法促使反应前驱体结晶化得到不同Zn掺杂含量的TiO2纳米晶,并将其制备成基于FTO导电玻璃衬底的光阳极应用于染料敏化太阳能电池器件中。研究了Zn掺杂浓度对N719敏化电池器件输出性能的影响,发现当Zn掺杂浓度为3.0 atom%时电池输出性能达到最佳,工作效率（PCE）达到8.18%。随着Zn掺入量进一步增加,电池输出性能恶化。相关测试结果表明:适量增加Zn的掺杂量可促使TiO2纳米晶尺寸变小而增大染料吸附的比表面积,提高电池的短路电流密度（Jsc）,并可提高TiO2光阳极的费米能级电位,改善电池的开路电压（Voc）;过量Zn掺杂致使TiO2光阳极中缺陷增多,光生注入电子的复合几率增大,从而导致电池的输出性能恶化。
5页码：18-23DOI：
Zn掺杂TiO2转换效率费米能级比表面积复合
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石墨表面化学沉积碳化硅膜及膜层质量分析
胡传奇, 黄小婷, 刘海林, 霍艳丽, 杨泰生, 唐婕, 陈玉峰
采用一甲基三氯硅烷（CH3SiCl3,MTS）和高纯氢气（H2）为原料,通过化学气相沉积技术（CVD）在石墨基体表面沉积了一层碳化硅（SiC）膜。采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）对膜层断面的显微结构和元素组成进行了观察和分析,采用金相显微镜和表面粗糙度轮廓仪对膜层的表面微观形貌和表面粗糙度进行了观察和测试,采用排水法对膜层密度进行了测试。结果表明,采用密度1.88 g/cm3、三点抗弯强度为79.30 MPa的高致密度、高强度石墨作为基体材料时,在优化的CVD工艺条件下制备的SiC膜层密度为3.193 g/cm3,气孔率为0.50%,膜层表面粗糙度Ra=1.0157μm。
2页码：24-27DOI：
石墨基体化学气相沉积碳化硅膜膜层质量分析
5
莫来石空心球的显微结构及其性能
胡其国, 顾幸勇, 董伟霞, 罗婷, 邱柏欣
本文以粉煤灰漂珠和工业氢氧化铝为原料,采用固相法原位合成了具有轻质高强性能的莫来石空心球。研究了粉煤灰漂珠和氢氧化铝配方组成对样品的体积密度和抗压强度的影响。采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对轻质高强特性的莫来石空心球的晶相和显微结构进行了表征,并阐述了莫来石空心球的形成机理。实验结果表明,当粉煤灰漂珠与氢氧化铝的质量比从35:65变化到55:45时,可以获得被覆了针状莫来石的空心球,且在该配方组成范围内合成的莫来石空心球样品具有优良的性能,抗压强度可达6.9-14 MPa,体积密度低至0.48-0.66 g/cm3。这些结果表明使用粉煤灰漂珠与氢氧化铝制备的莫来石空心球在轻质材料中具有潜在的应用前景。
5页码：28-32DOI：
显微结构莫来石空心球粉煤灰漂珠轻质
6
三维互穿网络结构MoSi2-RSiC复合材料导电行为的影响因素研究
袁铮, 程磊, 刘小磐, 高朋召, 徐墨雨, 肖汉宁
本文以再结晶碳化硅（RSiC）为基体,分别采用直接熔渗（MI）和前驱体浸渍裂解（PIP）-直接熔渗法（MI）来制备了MoSi2-RSiC复合材料,探究了熔渗温度、基体密度和制备工艺对复合材料组成、微观结构和导电性能的影响。进而引入半定量计算和改进型混合规则探讨了复合材料导电行为的影响因素。结果表明:不同方法制备的MoSi2-RSiC复合材料均为三维互穿网络结构,且PIP-MI法所制备的复合材料中,基体RSiC与MoSi2界面结合性良好;两种复合材料的体积电阻率都随基体密度的降低和熔渗温度的升高而降低,MS-2.30-2050的体积电阻率为9.67×10-3Ω·cm,为对应基体的1/1180。互穿网络结构对复合材料导电行为的影响较大,当基体密度为2.62 g/cm3,I1为0.64;界面结合性对复合材料导电行为的影响主要受界面层厚度以及熔渗相体积分数的共同影响,其影响因子先增加后降低。复合材料中三维互穿网络结构对体积电阻率的影响高于界面结合性。
1页码：33-39DOI：
MoSi2-RSiC复合材料导电性能半定量计算改进型混合规则
7
Eu3+掺杂钛酸锶钡陶瓷的介电性能实验研究
李勰, 王会, 王婷婷, 朱晓东
本文设计了氧化铕（Eu2O3）掺杂的(Ba0.7Sr0.3)TiO3（后简称BST）电子陶瓷。用XRD和SEM等分析测试手段研究了该陶瓷的相组成、微观结构;用阻抗分析仪测定分析了介电常数和介电损耗。结果表明:在BST陶瓷中掺入微量Eu2O3,可以使得BST陶瓷在室温下的介电常数降低,并且随着掺入量的增加下降加快。而介电损耗（tanδ）则先减小后增大,当Eu含量为0.03%时,tanδ最低。通过对该材料进行微观分析发现,Eu掺杂后BST陶瓷仍为钙钛矿结构,无其他杂相生成,但晶粒会发生变化,当掺杂量为0.05%时,晶粒发育最为完整;可见Eu掺杂确实能够改变BST陶瓷的微观结构及介电性能。
3页码：40-45DOI：
BST陶瓷钙钛矿稀土掺杂介电常数固溶体
8
一种石英陶瓷天线罩材料力学特性研究
田共有
开展一种石英陶瓷天线罩材料的弯曲、静压、冲击试验。通过不同加载速度下的材料弯曲强度测试、三种应力条件下的弯曲静压试验以及三种面型的冲击试验,利用扫描电镜、体视显微镜对样件断口进行宏观和微观形貌分析,发现高速冲击加载条件下的弯曲负载断裂是材料的主要破坏形式,弯曲载荷下的断裂以单一裂纹的扩展断裂为特征,冲击载荷下的破坏以碎裂为典型特征。
6页码：46-50DOI：
石英陶瓷力学性能弯曲试验冲击试验断口分析
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溶剂热合成具有高热电性能的碲化铋纳米片
邹家桢, 陈欣琪, 范宇驰, 王连军, 顾士甲
本文首先采用溶剂热法合成了Bi2Te3纳米片,然后利用放电等离子烧结技术（SPS）烧结制备了Bi2Te3块体热电材料,并研究了表面活性剂（聚乙烯吡络烷酮,PVP）对Bi2Te3形貌、尺寸以及块体热电性能的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热电测试系统、激光热导仪对样品进行了表征和性能测试。结果表明,所合成的Bi2Te3呈六边形单晶纳米片,尺寸约800 nm、厚度约20 nm。对比块体样品的热电性能发现,在合成Bi2Te3纳米片的过程中加入PVP,经过烧结后样品的热导率明显低于不加PVP的样品,因而使其热电优值（ZT）获得大幅提升,在450 K时达到了0.64。
5页码：51-56DOI：
溶剂热合成Bi2Te3纳米片PVP热电性能
10
一种非放射性压裂效果评价用钐标记压裂支撑剂的研制
李灿然, 李向辉, 遆永周, 邓刚, 谢战胜, 吕晓华, 李甜甜, 董明静
以氧化钐为标记物质,制备了一种非放射性压裂效果评价用钐标记压裂支撑剂,研究了标记元素添加对支撑剂晶型结构、烧结温度、破碎率、酸溶解度的影响,并探索了其相应内在机理。研究发现:标记元素的加入可以降低支撑剂的烧结温度、在69 MPa下破碎率及酸溶解度,主要是因为标记元素与支撑剂中的氧化铝反应生成新晶相,新晶相的生成有助于提高支撑剂致密度、细化刚玉晶粒、提高支撑剂耐酸性。
8页码：57-61DOI：
氧化钐标记元素支撑剂非放射性压裂效果评价