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准静态纳米压痕的理论基础与数据分析
龚江宏
纳米压痕技术已经被广泛地用于在纳米尺度上评价材料的力学性能,而建立于1992年的经典Oliver-Pharr (OP)方法则是分析纳米压痕实验数据的最常用方法。本文详细介绍了OP方法的理论基础及其数据处理技术,并结合纳米压痕技术在陶瓷材料弹性模量及硬度测试中的应用,对影响OP方法测试精度及测试可靠性的各种可能因素进行了分析。
47页码：181-245DOI：
纳米压痕弹性模量硬度接触力学数据分析陶瓷材料
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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
2021年02期
陶瓷学报
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本期目录共 18 篇文章
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分子筛结构设计研究现状及展望
杨志平, 原昊闻, 朱申敏, 李尧, 张荻
分子筛因孔道结构规整以及活性位点丰富而广泛应用于催化、吸附、分离等领域。由于反应物难以到达常规分子筛内部的活性位点,使得分子筛的实际利用率较低,因而设计新型的分子筛结构,提高分子筛的利用效率成为近年来的研究热点。本文综述了近年来提升分子筛使用效率的新型结构,其中,包括超大孔分子筛、纳米晶分子筛、层状结构分子筛以及介孔-微孔分级多孔分子筛等,并介绍了这几种结构的优势和不足。通过构造新型结构,优化分子筛在常规的催化、吸附、分离等领域的性能,并对其在重油催化、负载单原子催化等领域的拓展研究进行了展望。
7页码：246-255DOI：
分子筛超大孔纳米晶层状结构分级孔
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陶瓷文物表面沉积物病害研究进展
石俊雯, 张茂林, 李其江, 袁枫
陶瓷文物表面沉积物难以清理,不仅影响瓷器美观,并且易造成侵蚀等损害,已经引起了我国研究者的广泛关注。本文对出土陶器表面"银釉"形成机理、表面沉积膜的去除方法及出土瓷器表面沉积物成分分析、形成原因、清理方法等研究进行系统梳理、总结,为进一步研究陶瓷器表面沉积物形成机理、保护措施和清洗方法奠定基础。此外,还对目前陶瓷器保护未解决的难题、可以深入研究的问题进行了探讨。
2页码：256-262DOI：
陶瓷器保护沉积物出水瓷器出土瓷器
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含BaO和SrO的CaO-AlO-BO-SiO系IT-SOFCs封接玻璃析晶行为的对比研究（英文）
秦莹, 罗凌虹, 王乐莹, 李文峰, 王志斌
通过熔融法分别制备BaO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2（简称BCABS）与SrO-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2（简称SCABS）两组样品,利用热膨胀测试仪、拉曼光谱、红外光谱、X射线衍射仪研究其在工作条件下析晶行为的差异性。结果表明,BCABS、SCABS玻璃的热膨胀系数CTE分别为9.86×10-6 K-1和9.69×10-6 K-1,Tg、Ts、粘度均符合IT-SOFC封接材料的要求;拉曼和红外光谱结果表明SCABS玻璃中网络改性离子的分布更均匀,析晶倾向小;经1073 K封接10 min、再在973 K工作0 h、160 h后,BCABS玻璃中析出的钡长石由六方相转变为单斜相,CTE降为8.50×10-6K-1,而SCABS玻璃在相应的热处理后仍为非晶态,CTE基本保持不变。因此,SCABS玻璃具有更高的热稳定性,更适合应用于IT-SOFC的实际封接。
2页码：263-270DOI：
封接玻璃拉曼光谱红外光谱析晶热膨胀系数
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NaBr界面修饰SnO基钙钛矿太阳能电池的研究
骆鹏辉, 江和栋, 李家科, 范学运, 郭平春, 黄丽群, 孙健, 朱华, 王艳香
采用一步法制备平面结构的钙钛矿太阳能电池（PerovskiteSolarCells,PSCs）。采用旋涂法在SnO2电子传输层（Electron Transport Layers, ETLs）和钙钛矿层之间插入溴化钠（NaBr）界面修饰层,主要研究了NaBr溶液的浓度对PSCs的影响,并探索了NaBr的对电池性能的影响机理。通过XRD、SEM、AFM、XPS、PL、UV-Vis及J-V等对样品的形貌、结构、吸光度及光电性能等参数进行系统研究。结果表明:NaBr能够增强钙钛矿的结晶性能和光吸收,增强SnO2 ETLs和钙钛矿层之间的界面结合,有效提升电池效率。当NaBr浓度为0.2mol/L时,器件的光电性能最佳,其光电转换效率（PhotoelectricConversionEfficiency,PCE）为16.21%,开路电压（Open-circuitVoltage,VOC）为1.07V,短路电流密度（Short-circuit Current Density, JSC）为20.22 mA/cm2,填充因子（Fill Factor, FF）为75.13%。
10页码：271-278DOI：
钙钛矿太阳能电池SnO2电子传输层NaBr界面修饰
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Sm2O3、Y2O3对刚玉-莫来石多孔陶瓷结构和性能的影响
吴建锋, 桑榆, 徐晓虹, 周炀, 丁春江, 周士翔
以α-Al2O3、苏州土、石英为主要原料,聚苯乙烯球为成孔剂,Y2O3、Sm2O3等为添加剂,制备了大孔径、高闭气孔率的刚玉-莫来石多孔陶瓷。为进一步提高样品性能,研究了Y2O3、Sm2O3对刚玉-莫来石多孔陶瓷结构与性能的影响。采用现代测试技术如体视显微镜、SEM、XRD等表征了样品的结构与组成。结果表明,Sm2O3、Y2O3的添加可以降低样品开口气孔率提高其闭口气孔率,同时添加两种稀土氧化物的样品开口气孔率低至20.03%,闭口气孔率高达52.80%。XRD分析表明,所有样品物相主要为刚玉、莫来石。由体视显微镜和SEM可看出最佳样品中大气孔和小气孔均独立地均匀分布。Sm2O3、Y2O3的添加起到了促进高温液相生成及抑制莫来石生成的作用,玻璃相填充连通气孔并形成了独立分布的微小闭气孔,提高了样品的闭气孔率。
2页码：279-287DOI：
多孔陶瓷闭气孔率显微结构稀土氧化物
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SmO、YO对刚玉-莫来石多孔陶瓷结构和性能的影响
吴建锋, 桑榆, 徐晓虹, 周炀, 丁春江, 周士翔
以α-Al2O3、苏州土、石英为主要原料,聚苯乙烯球为成孔剂,Y2O3、Sm2O3等为添加剂,制备了大孔径、高闭气孔率的刚玉-莫来石多孔陶瓷。为进一步提高样品性能,研究了Y2O3、Sm2O3对刚玉-莫来石多孔陶瓷结构与性能的影响。采用现代测试技术如体视显微镜、SEM、XRD等表征了样品的结构与组成。结果表明,Sm2O3、Y2O3的添加可以降低样品开口气孔率提高其闭口气孔率,同时添加两种稀土氧化物的样品开口气孔率低至20.03%,闭口气孔率高达52.80%。XRD分析表明,所有样品物相主要为刚玉、莫来石。由体视显微镜和SEM可看出最佳样品中大气孔和小气孔均独立地均匀分布。Sm2O3、Y2O3的添加起到了促进高温液相生成及抑制莫来石生成的作用,玻璃相填充连通气孔并形成了独立分布的微小闭气孔,提高了样品的闭气孔率。
0页码：279-287DOI：
多孔陶瓷闭气孔率显微结构稀土氧化物
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ZnO对莫来石多孔陶瓷成相及微结构的影响研究
张玲, 黄靖茵, 何宇, 刘凯歌, 肖卓豪, 周超兰, 曾绍忠, 项炳锡, 翟剑庞, 孔令兵
以Al2O3和SiO2为原料,掺入不同含量的ZnO,采用高能球磨法与固相烧结法制得了莫来石多孔陶瓷,研究了ZnO含量及烧结温度对莫来石多孔陶瓷相组成、微观形貌、热膨胀性能、体积密度和气孔率的影响。研究结果表明,ZnO对莫来石的相形成和各向异性晶粒生长有着积极作用,ZnO含量为37.5 mol%时,试样中莫来石的成相温度为1300℃,比未掺杂ZnO试样的莫来石形成温度降低了约100℃,且各向异性晶粒的尺寸也有所增大。随着ZnO含量从0mol%增加到37.5mol%,所制备的多孔陶瓷样品的线收缩率、体积密度均逐渐降低,而其孔隙率逐渐增大。当ZnO含量为37.5mol%、烧结温度为1500℃时,试样的线收缩率达最小值1.59%,体积密度达到最小值1.96 g/cm3,而孔隙率达到最大值45.54%。这种无需造孔剂的方法为莫来石多孔陶瓷的制备提供了一条新的途径。
3页码：288-294DOI：
莫来石ZnO多孔陶瓷高能球磨晶粒生长致密化微观结构
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高耐磨Al2O3-SiO2-ZrO2陶瓷内衬复合钢管制备研究
杨一, 庞玉华, 孙琦, 何威威, 刘东
针对因韧性和耐磨性低导致的陶瓷内衬管断裂等现象,为制备综合性能良好的陶瓷内衬复合管,本文采用重力高温自蔓延合成法（SHS）制备Al2O3-SiO2-ZrO2体系陶瓷内衬钢管。结果表明:新陶瓷复层主晶相为α-Al2O3,同时,有少量铁铝尖晶石、硅线石及氧化锆存在;当ZrO2添加量为1 wt.%-3 wt.%时,陶瓷层晶粒长径比明显增大,增韧性明显提高;钢/陶瓷通过机械啮合及扩散机制复合,界面压剪强度达10.46 MPa;当添加2 wt.%SiO2及3 wt.%ZrO2时,陶瓷复层致密度可提高到92.86%,硬度达1667 HV,磨损程度降低至7.0 mg/h,断裂韧性高达9.28 MPa·m1/2。
5页码：295-300DOI：
SHS断裂韧性复合管陶瓷摩擦磨损
10
高耐磨AlO-SiO-ZrO陶瓷内衬复合钢管制备研究
杨一, 庞玉华, 孙琦, 何威威, 刘东
针对因韧性和耐磨性低导致的陶瓷内衬管断裂等现象,为制备综合性能良好的陶瓷内衬复合管,本文采用重力高温自蔓延合成法（SHS）制备Al2O3-SiO2-ZrO2体系陶瓷内衬钢管。结果表明:新陶瓷复层主晶相为α-Al2O3,同时,有少量铁铝尖晶石、硅线石及氧化锆存在;当ZrO2添加量为1 wt.%-3 wt.%时,陶瓷层晶粒长径比明显增大,增韧性明显提高;钢/陶瓷通过机械啮合及扩散机制复合,界面压剪强度达10.46 MPa;当添加2 wt.%SiO2及3 wt.%ZrO2时,陶瓷复层致密度可提高到92.86%,硬度达1667 HV,磨损程度降低至7.0 mg/h,断裂韧性高达9.28 MPa·m1/2。
0页码：295-300DOI：
SHS断裂韧性复合管陶瓷摩擦磨损