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景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
雷景轩
石英纤维增强石英(SiO2f/SiO2)陶瓷复合材料具有优良的力学、介电、烧蚀和热物理等综合性能,是高速导弹天线罩、天线窗的首选材料。本文从石英纤维增强石英陶瓷复合材料的制备方法、石英纤维织物结构及预处理工艺、循环浸渍及后处理工艺、复合材料防潮处理和复合材料的发展等方面简述了国内外的研究进展,并对其未来发展方向进行了展望。
褚涛, 张田才, 张元松, 王安玖, 王五松, 秦洁, 胡建松
随着高新技术的应用,对压电陶瓷的使用温度提出了越来越高的要求,进而要求开发具有高居里温度的压电陶瓷。本文主要介绍了Bi（Me）O3-PbTiO3复合钙钛矿结构体系高温压电陶瓷的结构、性能和相关器件设计,以及国内外的研究现状和发展前景。
郭亚威, 柴建龙, 朱亚滨, 魏孔芳, 李淑芬, 申铁龙, 姚存峰, 崔明焕, 王志光
本文以Al2O3、3Y-ZrO2和MgO为原料,采用机械球磨法对粉末进行混合处理,通过放电等离子体烧结技术（SPS:Spark Plasma Sintering）制备了Al2O3/ZrO2/MgAl2O4（AZM）复相陶瓷,研究了MgAl2O4添加量对AZM复相陶瓷微观结构,力学、热学及电学性能的影响。X射线衍射分析表明复相陶瓷物相由α-Al2O3、t-Zr O2和Mg Al2O4组成,无其余杂相。SEM断面形貌图显示复相陶瓷的断裂为沿晶断裂和穿晶断裂相结合的复合断裂模式。随Mg Al2O4含量增加,复相陶瓷断裂韧性由12 MPa·m1/2（MgAl2O4体积比:0v.%）增加至17.48 MPa·m1/2（20v.%）后逐渐减小为14.46 MPa·m1/2（40v.%）;维氏硬度由21 GPa（0v.%）逐渐降低至15.3 GPa（40v.%）;同时,常温热导率由9.3 W/（m·K）(20v.%)逐渐降低到7.6 W/（m·K）(35v.%);热膨胀系数无明显变化。此外,200℃下AZM30（MgAl2O4体积比30v.%）和ZTA复相陶瓷电阻率分别为6.6×10～8Ω·cm和3.3×10～9Ω·cm。
赵梦甜, 龙芸, 王玉璋
稀土元素Sc掺杂可以有效提高YSZ的相稳定性和抗盐雾腐蚀性,使用非平衡分子动力学模拟方法研究YSZ导热特性,讨论模拟体系大小、模拟温度、Y2O3掺杂含量、纳米孔和Sc2O3-Y2O3共掺杂比例对YSZ热导率的影响规律。结果表明,模拟体系大小的选择对热导率计算结果有一定影响,需选择合适的模拟尺寸以保证结果的相对准确;Y2O3掺杂含量的增加和模拟温度的升高都会使YSZ热导率降低,且热导率降低趋势逐渐变缓;孔隙率为17.78%时热导率比致密材料可下降36.6%,小尺寸纳米孔的隔热效果和结构稳定性比大尺寸纳米孔更好;在总掺杂含量为8 mol%时,Sc2O3和Y2O3掺杂比例的变化对热导率的影响较小。
张少朋, 花银群, 帅文文, 姜伯晨, 李瑞涛
以Gd2O3、ZrO2、CeO2为原料,采用高温固相反应法制备了Gd2Zr2O7和Gd2(CexZr1-x)2O7（x分别为0.1,0.2,0.3）陶瓷材料。用X射线衍射法分析了其相组成,用扫描电镜观察了其显微形貌,用激光热导仪和高温热膨胀仪分别测量了材料的热扩散系数和热膨胀系数。结果表明,实验获得了具有烧绿石结构的Gd2Zr2O7和具有缺陷型萤石结构的Gd2(CexZr1-x)2O7陶瓷材料,且它们的显微组织致密,晶界清晰干净。CeO2的掺杂提高了Gd2Zr2O7陶瓷的热膨胀系数,降低了Gd2Zr2O7陶瓷热导率。这使得Gd2(CexZr1-x)2O7陶瓷可以用作新型的热障涂层材料。
徐希, 燕颖, 任鑫, 姚政, 时雯, 余文琪
改变Al2O3浓度,研究其对ZnO线性陶瓷电阻微观结构和电气性能的影响。通过XRD,SEM和一些电测设备对所制得的ZnO线性电阻进行综合分析。结果表明,提高Al2O3含量能增大ZnO线性陶瓷的电阻率,同时对其高线性度几乎没有影响。当Al2O3含量为1.5wt.%时,制得ZnO线性陶瓷密度为4.28 g·cm-3,电阻率为821Ω·cm,非线性系数为1.00,温阻系数为1.21×10-3/℃,能量密度为495 J·cm-3,综合电气性能表现良好。
杨金华, 刘占军, 郭全贵, 焦健
采用共熔法制备二硼化钛基复合材料,两组样品初始组份分别为TiB2、SiC及鳞片石墨,TiB2、TiC、SiC与鳞片石墨。研究表明,共熔法制备的复合材料中各相分散均匀,产物中的石墨高度有序,石墨层间距分别为0.3385 nm与0.3367 nm,且微晶厚度分别为60.8 nm及46.7 nm;拉曼光谱峰形及参数表明石墨的网格结构中掺杂有硼元素;TiB2基复合材料样品中孔隙率分别为12.5%与13.8%,热导率分别为41.0 W/（m·K）与52.9 W/（m·K）。
黄彪, 张而耕, 周琼, 陈永康
采用脉冲磁控溅射在YG10硬质合金基体上制备Ta-C（Tetrahedral amorphous carbon）涂层,通过控制石墨靶溅射时间制备得到不同性能的Ta-C涂层,采用扫描显微镜、纳米压痕仪以及拉曼光谱仪分析了Ta-C涂层的表面形貌、硬度以及sp3与sp2比例,并选取三个典型参数制备Ta-C涂层铣刀进行干式铣削2A50铝合金实验,验证所选石墨靶溅射时间制备的Ta-C涂层的优劣。结果表明:随着石墨靶溅射时间从40 min到80 min逐渐增加,Ta-C涂层的表面形貌质量、硬度、sp3含量以及切削性能呈现先上升后下降的趋势,石墨靶溅射时间55 min制备的Ta-C涂层综合性能最好,硬度达到86.9 GPa,sp3含量较高。石墨靶不同溅射时间制备的Ta-C涂层表面形貌、硬度以及sp3与sp2比例有较大差别,选择合适的溅射时间制备Ta-C涂层工件至关重要,本项研究中石墨靶溅射55 min制备的Ta-C涂层综合性能最优,使用寿命最长,切削性能最好。
姚森, 林洪玉, 曾小州, 庄艳红, 李晨雨, 黎阳
以电熔Al2O3微粉为骨料、碱性硅溶胶为高温粘结剂、羧甲基纤维素为成型黏结剂,通过模压成型法制备了Al2O3多孔陶瓷,研究硅溶胶含量与烧成温度对Al2O3多孔陶瓷线收缩率、抗折强度、微观形貌、孔隙率等性能的影响。结果表明:随着硅溶胶含量的增加,烧成Al2O3多孔陶瓷的线收缩率逐渐增加,孔隙率逐渐降低,抗弯强度呈递增趋势。当硅溶胶含量占Al2O3粉体质量的5%-15%时,在1250℃-1350℃的烧成温度范围内,可获得具有优异孔隙率的Al2O3多孔陶瓷,其孔隙率为27.8%-40.1%;而当硅溶胶的含量达20%时,大量石英型SiO2晶体的生成降低了Al2O3多孔陶瓷的力学性能与孔隙率。
缪彦美, 子光平, 应飞飞, 王侃, 吴绍华
采用化学气相沉积(CVD)法成功制备了红外材料硫化锌(ZnS),利用X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对ZnS样品的组分、相结构、表面形貌和光学性能进行表征分析。研究结果表明:沉积温度较低时,ZnS为立方结构,随着沉积温度升高,有少量六方结构ZnS生成;ZnS中原子比Zn/S大于1,Zn原子含量随沉积温度的升高逐渐减少,提高沉积温度可抑制ZnH2的生成,过高的沉积温度则降低了ZnS的光学性能;沉积温度为620℃时,ZnS表面微孔少,光学性能良好。