JOURNAL PORTAL
景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
李静, 吕晓娟, 张冯, 李新宇, 海建康
固态电解质是固态锂离子电池的重要组成部分,包括无机固态电解质、聚合物固态电解质和复合物固态电解质。固态电解质不仅具有良好的安全性,同时还具有储能稳定性好、循环寿命高等优点,研究固态电解质性能提升是实现固态锂离子电池商业化应用的重中之重。分别概述了国内外研究较多的氧化物固态电解质(钙钛矿型、石榴石型、NASICON型、LiPON薄膜型)、硫化物固态电解质、聚合物固态电解质和复合物固态电解质,主要介绍其发展历史、晶体结构、制备方法、掺杂改性和导电性能。最后,对固态电解质的研究方向进行了展望。
张光磊, 郝宁, 杨治刚, 张诚, 金华江, 高珊
随着电子信息技术的发展,电子元器件逐渐向小型化、高度集成化、多功能化、低成本等方向迅猛发展,这对于电子封装陶瓷材料的性能和工艺也提出了更高的要求。介绍了电子封装陶瓷的材料和工艺技术,重点概述低温共烧陶瓷(LTCC)的工艺技术;论述了当前电子封装陶瓷组分的研究概况,主要包括以氧化铝基陶瓷为例的研究进展、粉体颗粒对烧结工艺的影响及陶瓷表面金属化的研究进展。概述了电子封装陶瓷的实际应用,并对其在未来的发展前景进行了展望。
丁国强, 罗旭东, 满奕然, 谢志鹏, 徐广平
利用3D打印技术制备Al2O3陶瓷材料,不仅可以提高成型速度,节约时间,还能进行个性化设计,得到形状复杂Al2O3陶瓷。因此,利用3D打印技术制备Al2O3陶瓷材料具有较强的研究意义。首先,介绍了常用的陶瓷3D打印技术;其次,从Al2O3陶瓷材料的力学性能角度,综述了近年来国内外3D打印Al2O3陶瓷的研究现状和进展,并且分析了颗粒级配、掺杂的前处理工艺与浸渗技术等后处理工艺对3D打印Al2O3陶瓷材料力学性能的改善;最后,指出了3D打印Al2O3陶瓷材料所面临的挑战和发展方向。
焦志伟, 侯铮铮, 刘伟, 张涛, 曹雷刚, 栗晟, 郭延兴
采用高温熔融法和热处理制备了Nd3+掺杂的尖晶石相的ZnO-MgO-Al2O3-SiO2系透明微晶玻璃,研究了微晶玻璃热处理条件与光学性能之间的联系。采用差热分析、X射线衍射、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪对样品的析晶行为和光学性能进行了研究。热处理过的微晶玻璃主要析晶相为尖晶石相MgAl2O4和ZnAl2O4,随着晶化处理时间的增加,结晶度先升高后下降,晶粒尺寸增长速率变缓。样品的吸收光谱和发射光谱均表明Nd3+进入了尖晶石相。在488 nm的激发光照射下,微晶玻璃在800 nm-1400 nm范围内出现了3个发射峰,并且发射强度随样品结晶度的增加而增加,结晶时间为1.5 h的样品表现出最优良的荧光效果。1064 nm处的发射峰强度远高于其他两个发射峰,说明Nd3+掺杂的ZnO-MgO-Al2O3-SiO2系透明微晶玻璃是一种潜在的近红外荧光材料。
王三海, 王连军, 江莞, 江伟辉, 陈婷, 张筱君, 王文强, 肖卓豪, 孔令兵
Eu3+激活红色荧光粉由于光吸收较弱从而限制了其应用,虽然在BaBi2（MoO4）4:Eu3+荧光粉中实现了宽带激发的目的,但是对其结构及其发光机理还需进一步研究,同时还需进一步提高其光吸收强度。为此,采用固相法在不同的温度下制备了BaBi2（MoO4）4:Eu3+红色荧光粉,通过掺杂Sr2+离子和Y3+离子探讨结构变化和Bi3+离子的分布对BaBi2（Mo O4）4:Eu3+发光性能的影响。结果表明:当煅烧温度为750℃时,在不同近紫外光激发下基本上可以获得最强发光;添加Sr2+离子会导致其结构发生转变;添加Y3+离子后,改变了Bi3+离子分布形式,进一步提高了激发强度,但是Y3+离子浓度过高时,激发强度反而会降低。以上结果对于理解Bi3+离子在Eu3+激活红色荧光粉中的作用机制具有较大的借鉴作用。
刘欣, 李文涛, 李家科
以硝酸铋、偏钒酸铵、硝酸银等为主要原料,采用水热法原位合成β-AgVO3/BiVO4复合光催化剂。采用XRD、SEM、UV-Vis等检测技术,研究了Ag+添加量对合成光催化剂的组成和微观形貌的影响,以亚甲蓝溶液（10 mg/L）为模拟污染物,考察合成试样的光催化性能。结果表明:β-AgVO3/BiVO4的光吸收发生红移且具有较小带隙宽,当Ag+添加量为5 wt.%时,β-AgVO3/BiVO4具有最佳的光催化性能,在光照180 min时,对亚甲蓝溶液的降解率达92.1%,而BiVO4对亚甲蓝溶液的降解率仅为73.5%。
郭竞飞, 周子卫, 刘力克, 邵天奇, 王良辉, 陈松
为了避免高温烧结过程中Cs的挥发,将组成接近铯榴石Cs(AlSi2O6)的火山灰基地质聚合物在200℃水热处理,研究了水热条件下亚硝酸钠对模拟137Cs地质聚合物固化体的结构及固化性能的影响,并讨论了水热条件对地质聚合物固化体中亚硝酸钠存在形式的影响。结果表明:NaOH在固化Cs方面起着关键作用,其通过碱激发作用能够促使铯榴石结构在水热条件下形成,从而使得PCT中的Cs+浓度降低。此外,通过离子色谱仪(IC)测得的阴离子浸出浓度结果也表明:水热条件下所形成的方钠石相对钠盐废物中的盐类阴离子具有一定的容纳作用,但在本实验条件下方钠石只对(NO3)-具有兼容性,而对(NO2)-并没有直接的兼容性。因此,通过水热合成地质聚合物的形式对钠盐废物中盐的处理具有选择性。
李波, 郭磊, 同帜, 郭雅妮, 黄开佩, 薛刘蒂, 刘璐
以中值粒径分别为21.28μm、11.96μm的粉煤灰和黄土为原料,以羧甲基纤维素为造孔剂,采用滚压成型法和固态粒子烧结法制备粉煤灰-黄土基陶瓷膜支撑体,研究烧结温度和保温时间对支撑体性能的影响。通过热重分析(TG-DTG)、三点弯曲法、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分别对黄土基陶瓷膜支撑体的热稳定性、机械强度、晶相组成及表面形貌等进行表征。结果表明:烧结温度为1100℃、保温2.5h条件下制得的支撑体性能最佳,其纯水通量为2846.89 L/m2·h·MPa,抗折强度为17.15 MPa,线性收缩率为4.48%,酸/碱腐蚀率分别为2.74%、0.06%,平均孔径为4.11μm,颗粒分布均匀且具有较多成熟晶体。
张全才, 万红, 曾凡正, 龚瑾瑜, 蔡浩, 李嵩
电极材料的耐烧蚀性能是影响开关稳定性和使用寿命的重要因素。采用气渗法在石墨电极上制成原位反应的HfC梯度涂层来提高石墨电极的耐烧蚀性能。通过热力学计算、梯度涂层的制备以及击穿实验研究了HfC涂层的形成机理、制备工艺以及渗Hf石墨电极的耐烧蚀性能。研究结果表明,在石墨渗Hf过程中,Hf与NHCl4在高温下转变成的氯化铪气体与石墨发生反应形成HfC。通过调整原料的初始配比、控制制备温度及压力,通过原位反应在石墨电极上制得了约200μm的渗入层。在24 kV击穿电压的实验条件下,经HfC涂层表面改性后的石墨电极开关击穿时的抖动降低,耐烧蚀性能增强。Hf与石墨基体发生原位反应形成的HfC梯度涂层能提高开关稳定性,延长开关的使用寿命。
王迪, 陈义川, 胡跃辉, 张志秦, 高皓, 刘辉文, 高友良
针对银纳米线透明导电薄膜(Ag NWs-TCFs)电阻高、电学稳定性差的问题,利用巯基乙胺的巯基与氧化石墨烯枝接,自组装成巯基化氧化石墨烯(SH-GO),并通过SH-GO官能团与Ag NWs结合,制备了Ag NWs@SH-GO复合透明导电薄膜。结果显示,当SH-GO浓度为3 mg/mL时,Ag NWs@SH-GO复合透明导电薄膜的方块电阻为8.6Ω/sq,光透过率大于85%(波长550 nm);将其置于空气中60d后,方块电阻增加率仅为8.66%,表现出优异的环境稳定性;将样品弯曲1000次以后,方块电阻低于50.0Ω/sq,具有良好的机械抗弯曲性能。