JOURNAL PORTAL
景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
盛鹏飞, 聂光临, 黎业华, 林立甫, 吴昊霖, 包亦望, 伍尚华
AlN陶瓷具有热导率高、与Si热膨胀系数相匹配、化学稳定性好等特点,在电子信息、能源化工、交通运输等领域具有广阔的应用前景,已经引起国内外研究者的广泛关注。高导热AlN陶瓷的成型技术对于其实际工程应用至关重要,本文详细综述了AlN陶瓷的成型技术方面的研究进展,并系统比较了模压成型、流延成型、注射成型、凝胶注模成型以及3D打印技术在制备AlN陶瓷零部件方面的优缺点。此外,介绍了3D打印技术在复杂形状AlN陶瓷零部件成型中的优势,并对AlN陶瓷零部件成型技术的发展趋势与前景进行了展望。
王晓楠, 陶强, 左斌, 朱品文
B4C-TiB2复相陶瓷材料既具有B4C的高硬度和低密度,又具有TiB2的高韧性和导电性,是一种极具应用前景的复相陶瓷材料,并受到广泛关注。在此类材料中同时获得高韧性和高硬度一直是材料领域的迫切需求,同时也是巨大挑战。针对近年来日益丰富的B4C-TiB2复相陶瓷材料研究,围绕B4C-TiB2复相材料致密性及增韧相含量,晶粒尺寸,第三相组元等增强增韧三个关键因素,对目前B4C-TiB2复相陶瓷材料的研究进展作了阐述。认为高致密性和适当的增韧相含量（≤15%）是获得均衡的硬度和韧性的必要条件;晶粒细化能促使B4C与TiB2间晶界的强化以及沿晶断裂模式增多,继而提升材料的硬度和韧性;第三相组元的引入有助于材料致密度的提升和微观结构的优化,从而改善B4C-TiB2复相陶瓷材料的硬度和韧性。
章慧麟, 刘少名, 康伟, 黄祖志, 胡光洲, 王绍荣
固体氧化物燃料电池(SOFC)的中低温化是当前研究的主流方向,电极支撑型电池设计是电解质薄膜化的重要手段。但是,电极加厚通常会造成明显的浓差极化现象,对电池的电化学性能造成不利影响,因此研究和优化支撑电极的孔结构以及降低电极的浓差极化是电极支撑型SOFC的研究重点。由于传统的多孔陶瓷体制备技术大多采用石墨、淀粉等造孔剂,形成随机分布的孔,导致支撑体的孔道蜿蜒曲折,气体输运阻力大,浓差极化现象不可避免。为了解决这个难题,人们尝试采用相转化法和挤出、流延技术相结合来制备具有垂直通孔的支撑体。本文对相转化造孔特性进行了简要描述,并综述了其在SOFC中的应用现状。
余君玲, 陈婷, 龚云, 徐彦乔, 江伟辉, 江莞, 谢志翔
半导体量子点因其特殊的光电性能,在发光器件、太阳能电池、生物标记技术等领域展现出广阔的应用前景。尽管传统的Ⅱ-Ⅵ和Ⅲ-Ⅴ族量子点已率先实现了商业应用,但是由于材料本身的毒性及严苛的实验条件限制了该类量子点的进一步推广。Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族多元量子点（如CuInS2、AgInS2等）具有无毒、良好的生物相容性,同时还具有光漂白现象小、斯托克斯位移大、发光寿命长等特点成为科研工作者研究的热点。根据使用溶剂种类不同,多元量子点的制备方法可以分为有机相和水相法。与水相法合成相比,通过有机相合成的四元量子点具有结晶度高、分散性好以及量子产率高等明显优势。本文详细介绍了有机相合成多元量子点的研究进展,基于该类量子点的基本性质来阐述其光学性能的调控机制,总结了其在LED、生物成像和太阳能电池领域应用的研究进展。最后,分析了多元量子点发展过程中面临的主要问题,并对其发展方向进行了前景展望。
李栋, 付梦雨, 金英敏, 熊岳平
由于具有能量转化率高、燃料多样、环境友好、全固态结构等特点,固体氧化物燃料电池(SOFC)受到了广泛的关注,然而,长期工作过程中阴极性能衰减等问题使得SOFC的商业化进程受到了阻碍。从微观形貌变化、阴极-电解质界面固相反应、元素表面偏析、S毒化、Cr毒化等方面,对引起阴极性能衰减的因素及其衰减机制进行了详细地论述,在此基础上,对各衰减因素相对应的抑制方法进行了简要介绍。
李楠, 谢志鹏, 易中周, 翟凤瑞
CeO2稳定的ZrO2（Ce-TZP）以其高相变增韧特性、优秀的低温老化抗性以及良好的稳定性（高韦伯模数）受到了广泛的关注。然而,较低的强度和硬度限制了其应用。大量科研工作从粉体的制备、烧结技术的优化以及Ce-TZP的力学性能规律和相变增韧特性入手,以期综合改善其力学性能。本文对Ce-TZP陶瓷在粉体制备、烧结技术、力学性能、相变增韧特性、形状记忆效应、低温老化抗性等领域的研究现状和进展进行了综述。
王三海, 徐彦乔, 汤惠东, 陈婷, 江伟辉, 刘健敏, 王文强, 王连军, 江莞
荧光粉作为白光LED系统中关键材料,直接影响着LED器件整体的发光性能。其中,钙钛矿结构氧化物荧光粉相对于其它结构荧光粉具有更加多样化的结构和组成,可为多种发光离子提供灵活的局部配位环境,从而可获得优异的发光特性,因此,钙钛矿结构氧化物荧光粉作为理想的候选发光材料受到越来越多的关注,并在白光LED中展现出了诱人的应用前景。本文系统地综述了钙钛矿结构氧化物荧光粉在蓝色发光、绿色发光、黄色发光和红色发光等方面的最新研究进展,涵盖了Bi3+、Eu2+/Eu3+、Ce3+和Mn4+等常见的发光离子,详细讨论了发光离子在钙钛矿结构中发光性能的影响因素和钙钛矿结构氧化物的设计思路,最后,概述了该类荧光粉在应用进程中遇到的挑战,并对其未来的发展方向进行了展望。
付承森, 颜冬, 贾礼超, 蒲健, 池波, 李箭
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)的性能研究逐渐深入,其电极形貌是性能研究的重要基础,运用图像分析方法可以快速直观地获取电极的微观信息。基于图像分析方法对电极形貌进行评估,对获取电极显微量化数据的过程进行了阐述,并对图像获取和处理过程中的常用方法进行了总结,重点阐述了扫描电子显微镜、X射线层析成像和光学显微镜的相关技术以及灰度阈值法图像分割和显微图像的三维重构,最后对未来可能应用于图像分析中的方法进行了展望。
张玲, 黄靖茵, 肖卓豪, 何宇, 刘凯歌, 周超兰, 项炳锡, 翟剑庞, 孔令兵
莫来石晶须因在陶瓷基复合材料中的增韧补强作用而备受关注,已成为近年来的研究热点之一。但目前国内外对莫来石晶须的开发还处于实验室阶段,尚未能大规模生产及应用推广。本文根据国内外文献,简要介绍了催化法、矿物分解法、液相反应法、熔盐法和高能球磨法制备莫来石晶须的特点,并阐述了晶须的生长机理,旨在为其将来工业化生产提供前期的研究基础与参考。
张宝霖, 张传芳
人们对电子设备的不断增长的需求促使行业亟需开发新型、低成本和高产量的制造方法。油墨印刷和涂布是一种很有潜力的技术,可规模化制备微型电子器件。然而,功能性油墨的缺乏使得柔性电子的规模化印刷打印受到极大的制约。MXenes,作为一种新型二维材料,由于其出色的化学、电气、光学和机械性能,迅速受到了研究者的极大关注。其丰富的官能团,表面电荷、本征亲水特性使得高浓度的MXene油墨具有优异的胶体稳定性,因此,MXene成为功能性油墨配方的最佳选择。在MXene所报道的电子器件应用中,电化学储能器件是研究最为热门的领域。为此,简要介绍了MXenes及其合成方法之后,讨论了油墨的配方策略,并回顾了一些基于MXenes印刷和涂布构筑高性能电化学储能器件方面的最新工作。为后续MXene用于规模化电化学储能器件的制造提供思路。