JOURNAL PORTAL
景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
赵方楠, 谢志鹏
高温超塑性陶瓷或陶瓷高温超塑性是指多晶陶瓷材料在较高的温度以及外加应力的作用下表现出异常高的延伸率的能力，且在拉伸过程中不发生颈缩或空洞。目前，细晶粒陶瓷的最大拉伸超塑性变形率可以达到1053%。越来越多的研究表明，陶瓷超塑性的变形形式除了拉伸或者压缩变形，超塑性陶瓷也可以呈现类似金属一样的某种特定形状。对于陶瓷材料超塑性机理的研究，晶界滑移是被普遍认可的一种超塑性机制，同时位错滑移和蠕变也起着一定的促进作用。分析了超塑性陶瓷的发展历程及其机理研究，综述了氧化物、非氧化物以及多种陶瓷复合材料的超塑性特性和变化规律，对这些陶瓷材料在不同条件下拉伸及压缩的变形能力进行了总结。
阿拉腾沙嘎, 胡嘉起, 蒋禅
碳纳米管(CNTs)具有强度高、硬度高、柔韧性好及电学、光学、热学性能优异等特点。因此，CNTs与陶瓷、金属、聚合物复合的CNTs复合材料已成为研究热点。冰模板法作为一种新兴的材料成形工艺，具有工艺简单、绿色环保及材料微观结构可控、性能优异等特点，可以较好地发挥CNTs复合材料的性能优势。主要综述了冰模板法制备仿生结构CNTs复合材料的研究进展，总结了该材料的结构特点以及其作为储能材料、生物医学材料、吸附材料、先进结构材料的性能特性及应用。
郭军委, 李光军, 刘晓敏
为提高富铁废渣的资源化利用率和制备功能型高附加值产品，从非磁性和磁性两个方面综述了近年来利用富铁废渣制备微晶玻璃的研究现状，系统阐述了富铁微晶玻璃的组成、结构、性能与应用之间的规律性研究结果。针对非磁性富铁微晶玻璃，主要探究和总结了烧结气氛和铁离子价态对结构和性能的影响；针对磁性富铁微晶玻璃，概述了磁铁矿基、钡铁氧体基和锌铁氧体基三种代表性的微晶玻璃，并探究了氧化铁对磁铁矿基微晶玻璃结构和性能的影响。最后，指出了目前富铁微晶玻璃功能单一、缺乏理论体系的问题，并展望了富铁微晶玻璃的研究方向。
桑月侠, 山日钦, 吴军明, 郑乃章, 黄松松
借助能量色散X荧光光谱仪（EDXRF）、热膨胀仪以及分光光度计等测试手段，在对上林湖后司岙窑址出土的唐五代时期普通青瓷、秘色青瓷进行系统分析的基础上，确定了越窑秘色青瓷烧制的关键工艺参数，重点开展了越窑秘色青瓷的复烧工艺实验，并进一步验证了匣钵材质、装烧方式等对装烧青瓷呈色的影响，初步探明了越窑秘色青瓷的烧成工艺和呈色机理。研究结果表明：唐五代时期秘色青瓷与普通青瓷中Fe2O3的含量无明显差异，说明Fe2O3的含量不是影响二者呈色的主要原因；判断复烧之后的瓷质匣钵装烧秘色青瓷采用口沿釉封属于FTMS类，其余均属于FPTP和FWPT类，瓷质匣钵口沿封釉有效阻止了冷却过程中外部富氧空气进入匣钵内部，避免装烧青瓷表面未完全固化的釉层产生二次氧化，这是秘色青瓷呈色不同于普通青瓷的主要原因。
胡兴国, 刘立敏, 钱欣源, 何非凡, 王宙, 陈晗钰, 绳阳, 周晓亮
采用流延—丝网印刷法制备燃料电极为Ni-YSZ的固体氧化物电池（Solid Oxide Cells,SOCs），使用过渡金属Fe、Mn掺杂CeO2制备Ce0.9Fe0.1O2-δ（CFO）、Ce0.9Mn0.1O2-δ（CMO）、Ce0.6Fe0.1Mn0.3O2-δ（CFM）等高催化活性材料，再用其浸渍改性Ni-YSZ电极。以电化学测试为基础，结合扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪等分析表征方法，研究电极经过浸渍改性后的微观结构形貌、性能和稳定性。研究发现，未浸渍及经CFO、CMO、CFM浸渍改性的Ni-YSZ电极在850℃下H2 （3 vol.%H2O）气氛中放电的最高功率密度分别为526 mW·cm-2、724 mW·cm-2、706 mW·cm-2、829 mW·cm-2，在850℃、1.8 V下VCO2:VCO=50:50气氛中电解电流密度分别为0.55 A·cm-2、1.39 A·cm-2、1.43 A·cm-2、1.63 A·cm-2，经浸渍改性的性能均有明显提升，其中，经CFM浸渍改性的效果最好。针对CFM浸渍改性的Ni-YSZ电极进行了CO2电解稳定性测试和EDS元素含量分析，稳定性测试100 h衰减率仅为3.7%，并且测试前后C原子含量几乎无变化，表明经CFM浸渍改性的Ni-YSZ电极能够抑制积碳的产生，具有较好的稳定性。总体而言，CFO、CMO、CFM浸渍改性能够延长Ni-YSZ电极的三相界面（TPB）长度、优化电极的微观结构、提高电极催化活性和稳定性，是一种极有前景的Ni-YSZ电极改性方法。
付少剑, 叶滨, 邱桂兰, 曾涛, 施玮, 王立富, 陈云霞, 刘志伟
减反膜应用可降低气—固界面的菲涅尔反射，是提升光电转换效率晶硅太阳电池的有效手段之一。以商业化双面PERC单晶硅太阳电池（尺寸：182 mm×182 mm）为研究对象，以SiOx Ny（1）/SiNx（3）作为电池正面减反膜改善入射光子利用率。与传统SiNx（4）减反膜相比，SiOxNy（1）/SiNx（3）减反膜可显著降低300 nm～500 nm波段内光子反射率，短波段光子减反效果尤为明显。对应电池在标准测试条件下(AM1.5,1000 w·m-2,25℃)所测定平均光电转换效率可达23.227%，高于传统减反膜的电池效率（23.128%）。根据SERIS-V1.5软件对QE谱积分电流损失分析结果表明：基于SiOx Ny（1）/SiNx（3）减反膜电池电流损失相对采用传统SiNx（4）减反膜电池，反射部分造成的电流损耗可降至0.867 mA·cm-2，且其他电学性能参数如开路电压及填充均得到一定程度改善，但并不实质影响电池背面效率。此外，基于SiOxNy（1）/SiNx（3）减反膜电池规模生产终端EL测试良率与传统减反层电池相当，有望实现规模化生产。
王辉, 江向平, 王衔雯, 聂鑫, 陈超, 黄枭坤, 杨立强
采用固相法制备BaBi8Ti7-xMgxO27-δ（x=0,0.2,0.4,0.6,0.8）共生铋层状无铅压电陶瓷样品，研究Mg2+含量对陶瓷样品的结构、电学性能及其温度稳定性的影响。结果表明：所有陶瓷样品均呈单一的相结构；随着Mg2+含量的增加，介电常数与介电损耗均呈现减小的趋势，样品在高温下阻抗和激活能均增大。此外，一定含量的Mg2+会使晶粒由片状转为颗粒状等轴晶粒，这有利于陶瓷样品压电性能的提升。当x=0.6时，综合电性能达到最佳，居里温度约为480℃；压电常数为18.8 p C·N-1，约为未掺杂样品的250%。
刘思怡, 王宇杭, 李洪涛, 朱红玉, 黄伟, 秦丙克, 宿太超
具有天然超晶格结构的四元化合物BiCuSeO具有极低的热导率和较大的Seebeck系数，但较低的电导率影响了其热电性能。利用二次固相反应方法制备了BiCuSeO，并以Ag2O为前驱物，采用无压烧结方法制备了Ag复合的BiCuSeO基热电陶瓷。考察了Ag2O的添加量对BiCuSeO的微观结构与电声输运特性的影响。结果表明：无压烧结样品中Ag主要以单质形式与BiCuSeO复合，同时，少量Ag以离子形式进入基体材料的晶格之中。Ag的复合和少量掺杂改变了BiCuSeO的导电机制并显著提升了电导率，而添加少量Ag2O对BiCuSeO的Seebeck系数和热导率影响较小。添加1 wt.%的Ag2O样品的品质因子Z值在室温条件下达到1.5×10-4 K-2，约为BiCuSeO的20倍。因此，Ag复合有助于提高BiCuSeO的热电性能。
罗皓鸣, 韩丹, 章健, 王士维
镁铝尖晶石透明陶瓷具有优异的光学性能和力学性能，是红外窗口的理想候选材料。以商业镁铝尖晶石粉体为原料，通过酸洗处理降低粉体中的杂质含量以促进致密化。利用ICP、XRF和SEM等表征手段分析酸洗工艺对粉体中杂质含量和微观形貌的影响，采用无压预烧和热等静压处理制备镁铝尖晶石透明陶瓷，系统研究了粉体纯化处理对透明陶瓷致密化过程和性能的影响规律。结果表明，硝酸酸洗能够有效去除K、Ca、Na三种金属杂质，在不影响粉体粒径、表面形貌和团聚程度的前提下，使杂质含量降至1ppm。此外，硝酸酸洗后的粉体烧结活性得到显著提升，在不采用任何烧结助剂的情况下可将预烧温度降低30℃，从而实现透明陶瓷的低温制备，在1100 nm处透过率达到87%，接近理论透过率，初步结果表明，粉体酸洗也对所制备透明陶瓷的力学性能有一定促进作用。
王建军, 孙峰, 庄英华, 廖圣俊, 姜常玺, 王再义, 周立娟
采用气压烧结法，通过调整MgO-Yb2O3-Ho2O3中Yb2O3和Ho2O3的添加比例（0wt.%～6wt.%），研究三元烧结助剂体系下Ho2O3对氮化硅陶瓷XRD物相、显微结构以及导热性能的作用机理。研究结果表明：添加不同比例的Ho2O3，陶瓷样品二次相的种类及结晶程度发生显著变化。随着Ho2O3添加量的增加，β-Si3N4晶粒尺寸呈细化趋势，进而使氮化硅陶瓷断裂强度增大，最大为（802±15） MPa；断裂韧性降低，最大为（7.62±0.12） MPa·m1/2。与Yb2O3相比，Ho2O3的加入更易形成玻璃相，从而降低样品结晶度和热导率。