JOURNAL PORTAL
景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
覃春春, 罗志伟, 梁皓璋, 雷微程, 卢安贤
系统地回顾了微晶玻璃固态电解质发展历史,并阐述了NASICON型(Na+ superionic conductor)材料的基本结构和离子传导机理。对各种NASICON型微晶玻璃固体电解质的最新研究进行了综合论述,着重于钠离子导电以及锂离子导电的微晶玻璃电解质。总结了已开发的固体电解质的结构及性能演变规律,并分析了这些材料的局限所在,提出性能提升的参考方案。另外,介绍了几种NASICON型微晶玻璃电解质在电池中应用的案例,有望为开发综合性能更优异的新型固态电解质提供指导。
何宇, 刘凯歌, 肖卓豪, 张玲, 周超兰, 曾绍忠, 项炳锡, 翟剑庞, 孔令兵
透明陶瓷相较于单晶,制备工艺简单、生产成本较低;而与玻璃相比,又具有散热性能好、转化效率高、色彩易调节等优点,因此,透明陶瓷被认为是下一代固态照明领域的重要材料。目前,用于固态照明的主要材料是铈掺杂钇铝石榴石,同时也包括其他氧化物(如尖晶石等)和氟化物(如萤石)。本文首先对照明器件的类型进行简单的介绍,然后从透明陶瓷发光性能的影响因素出发,分析了离子掺杂种类及浓度、样品厚度、第二相等因素对固态照明参数的影响情况,并对透明陶瓷荧光材料的发展趋势进行简单的分析和展望。
段一凡, 张光磊, 史新月, 张雪莲, 秦国强
天然纤维素是一种自然界分布广、储量大的绿色材料。以纤维素为基体,采用冷冻干燥等技术制备的纤维素气凝胶不仅具有二氧化硅气凝胶的三维结构特征,同时还具有生物相容性、生物降解性、吸附性等优异特性。本文从纤维素气凝胶不同的原料及制备工艺出发,综述了纳米纤维素气凝胶、细菌纤维素气凝胶、再生纤维素气凝胶和纤维素衍生物气凝胶的特点、制备以及在吸附分离、生物医学、电学、载体材料等方面的应用,提出了当前纤维素气凝胶面临的问题,并对纤维素气凝胶材料的应用前景进行了展望。
蓝键, 马思琪, 李邑柯, 尹荔松
氮化铝陶瓷因具有高导热率、各种电性能优越、机械性能好、良好的化学稳定性等优点,可作为封装散热基板和电子元件制造的理想材料。而氮化铝陶瓷的优良性能基于其粉体的高品质,要想获得性能优良氮化铝陶瓷,关键是要制备高质量的氮化铝粉体。随着5G时代的到来,氮化铝作为最理想的基片材料,如何制备高质量高性能的氮化铝粉末成为先进材料方向的研究重点。系统介绍了当前氮化铝粉末的制备工艺及研究现状,对影响氮化铝粉末制备的因素进行阐述说明,并对催化剂应用效果进行了对比研讨,然后通过实验探讨氮化铝粉末在5G覆铜板的导热应用,以及对未来氮化铝的发展前景进行了展望。
占俊雄, 卢金山, 刘智勇, 谢兵, 郭坤
固体废渣是指人类在生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质,其本身也是一种固体资源。大宗固体废渣的年产量和储存量十分巨大,如果不合理处置和利用,会造成资源浪费,同时也会对人类和社会环境产生危害。固体废渣的资源化利用是促使社会经济和环境可持续发展的重要课题。许多大宗固体废渣中因含有丰富的铝硅酸盐,使其为制备新型绿色建筑材料提供了可能。本文综述了大宗固体废渣(粉煤灰、冶金渣、矿渣、建筑废渣)通过碱激活制备地质聚合物的技术可行性以及研究进展,并概述其应用领域。
唐紫娟, 梁健, 江伟辉, 冯果, 江峰, 胡庆, 戚芳, 洪翔
以页岩、钢渣、菱镁矿为骨料,碳化硅为发泡剂,硼砂为助熔剂制备了泡沫陶瓷。研究了硼砂用量对泡沫陶瓷孔结构、气孔率、抗折强度以及体积密度的影响,并通过XRD、SEM研究泡沫陶瓷中显微结构及晶相组成。结果表明:当样品中外加硼砂超过2%时,出现硼反常现象。当外加硼砂用量为6%时,样品的综合性能最佳。此时样品的平均孔径为349.48μm,闭口气孔率为59.03%,总气孔率为60.15%,抗折强度为10.86 MPa,体积密度为1.01 g/cm3。泡沫陶瓷中的主晶相为石英、方石英、透辉石,硼砂的引入会促进晶体发育。
王俊, 江向平, 陈超, 聂鑫, 黄枭坤, 郑来奇, 王衔雯
采用传统固相法制备(Na0.47Bi0.47Ba0.06)Ti1-xCuxO3(NBT-6BT-xCu2+,0≤x≤0.025)无铅压电陶瓷。研究了不同含量Cu2+对NBT-6BT-xCu2+陶瓷样品结构以及电学性能的影响。SEM结果显示陶瓷晶粒的大小与Cu2+掺入量有关;XRD数据表明Cu2+可以固溶进陶瓷晶格,并且所有样品均为钙钛矿结构;对XRD进行Rietved全谱拟合后发现,所有陶瓷样品具有单斜(Cc)和四方(P4bm)两相,均位于准同型相界(MPB);Cu2+的掺入对MPB处Cc和P4bm相含量造成影响,使得压电和铁电性能增强。在x=0.015时,样品具有最佳的电学性能:压电常数(d33)达到178 pC/N,剩余极化强度(Pr)达到42.93μC/cm2。结果表明,Cu2+可以通过调控MPB处相含量,很好地提高(Na0.47Bi0.47Ba0.06)TiO3无铅压电陶瓷的电学性能。
宋杰光, 刘悦, 杨雪晴, 江和平, 朱亮亮, 刘晶晶, 钟璐, 陈斐
钇铝石榴石(YAG)具有光学性能优良、高温性能好和化学性能稳定等优点,因此,其在陶瓷方面被广泛研究和应用。利用CaO、MgO和SiO2等不同烧结助剂制备YAG多孔陶瓷,对YAG多孔陶瓷的制备工艺进行优化研究。研究结果表明,在CaO、MgO、SiO2三种烧结助剂中,综合性能以MgO较为适合。以MgO作为烧结助剂,当MgO含量为8%时所制备的YAG多孔陶瓷性能较佳。综合考虑YAG多孔陶瓷的气孔率、线收缩率和抗压强度等因素,当复合烧结助剂中SiO2:MgO的比例为1:4时,所制备的YAG多孔陶瓷性能较佳,气孔率为52.98%,抗压强度为7.54 MPa。
申亚强, 李冬云, 徐扬, 葛洪良, 徐强, 杨辉
为了研究氟化铵对氧化铝粉体颗粒特性的影响,以工业氢氧化铝微粉为原料,经过研磨细化、水洗除钠和添加不同含量的氟化铵辅助煅烧制得高纯片状氧化铝超微粉体。结果表明,添加氟化铵有助于氧化铝由过渡相转变为稳定α相,提高α-氧化铝生成率和纯度;不同含量的氟化铵对氧化铝物相转变、颗粒形貌以及钠离子含量有着不同的调控作用。提出了氟化铵改变了氧化铝烧结过程中的传质方式,影响了氧化铝的相变以及形貌;分析了不同含量氟化铵的作用机理;建立了片状氧化铝晶体的生长模型。
许经东, 江向平, 陈超, 黄枭坤, 聂鑫, 王衔雯
采用传统固相法制备Na0.5Bi2.5Ta2-xWxO9（NBTO–x,0≤x≤0.05）无铅压电陶瓷,研究W6+掺杂对NBTO陶瓷结构和电学性能的影响。XRD结果显示,所有陶瓷样品均生成了m=2的铋层状结构化合物,随着掺杂量的增加,样品的正交畸变先减小后增大;W6+掺杂提高了样品的压电与铁电性能,当x=0.03时,样品的综合性能达到最佳:TC=755℃,tanδ=0.393%（600℃）,d33=13.9 pC/N,Pr=7.51μC/cm2;NBTO （x=0.03）陶瓷在600℃下退火1 h,其d33仍高达12.8 pC/N,约为初始值(d33=13.9 pC/N)的92.1%,表现出良好的温度稳定性。