JOURNAL PORTAL
景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
张俊敏, 蔡飞燕, 靳喜海, 陈小武, 阚艳梅, 董绍明
连续纤维增强陶瓷基复合材料作为新型轻质结构材料受到各国高度关注。该材料在保持陶瓷材料的耐高温、抗腐蚀等优点的同时，克服了陶瓷材料的脆性，具有高的应用可靠性，成为目前最具潜力的高温热结构材料之一。近40多年，欧美等发达国家对陶瓷基复合材料开展了广泛的研究，已在航空航天、新能源等领域实现了工程应用或工程验证。针对不同服役环境，综述了不同类型陶瓷基复合材料研究及应用进展，并结合本团队的研究工作对陶瓷基复合材料的研究趋势进行了总结和展望，旨在为进一步推动陶瓷基复合材料的研究和发展提供参考。
潘飞, 王建彬, 徐慧敏, 姚金结, 王巧玉
用于新型半导体材料的氮化铝陶瓷，具有热导率高、与硅相匹配的热膨胀系数、介电性能优异(低介电常数，低介质损耗)、机械性能好、无毒性、光传输速度快等特性，是目前制备高性能陶瓷基板和封装的理想材料。综述了氮化铝的基本结构和性能特点，阐述了目前氮化铝陶瓷材料应用领域以及应用前景，详细叙述了国内外超精密加工的研究现状，总结了化学机械抛光、磁流变抛光、ELID磨削、等离子辅助抛光等纳米级别的光滑表面加工方法，并对氮化铝陶瓷精密加工的未来发展方向提出了展望。
刘欣, 张雅欣, 陈滢, 李家科, 江和栋, 郭平春, 朱华, 王艳香
石墨烯作为仅有单原子层厚度的一类二维结构碳材料，具有优异机械性能、良好导热性能、高的比表面积、良好的光透过率和快速电子迁移率等独特的物理化学性能；而氧化石墨烯是石墨向石墨烯转变过程中的一类衍生物，与石墨和石墨烯相比，由于层间和边缘具有丰富的功能基团，赋予其从亲水性和到疏水性可调、高化学活性、高吸附性能以及可协调的光电性能等。基于石墨烯及氧化石墨烯优异的性能，其在机械、光电、信息技术和催化等领域具有广阔的应用前景，且随着对石墨烯和氧化石墨烯结构和性能认识的不断深入，其制备技术和应用领域将不断扩大。综述了石墨烯、氧化石墨烯的制备技术，及其在各个领域中的应用进展，同时对它们的发展前景进行了展望。
刘立敏, 钱欣源, 周晓亮, 陈晗钰, 王宙, 何非凡, 绳阳, 刘静, 赵罗蒙
氢能是我国能源发展战略重要方向，是我国能源体系不可或缺的重要组成部分。然而，目前氢在储存和运输方面面临诸多问题，限制了氢能产业的推广和发展。氨气具有零碳和高含氢量的特点，在生产、运输、储存和安全等问题上具有独特的优势，被认为是一种有最有前途的储氢介质，同时，其作为燃料在固体氧化物燃料电池直接发电方面具有广阔的发展前景。通过对近期相关文献的总结、分析和探讨，并结合近年来在该领域的研究经验，综述了氨燃料以及直接氨固体氧化物燃料电池的研究进展，重点介绍直接以氨为燃料的固体氧化物燃料电池的材料、系统集成和长期稳定性的相关研究，在此基础上，对直接氨固体氧化物燃料电池未来的发展方向和需要重点解决的问题进行了分析和展望。
葛舒天, 肖卓豪, 程灵, 孔勇, 李秀英, 董洪波, 孔令兵
微晶玻璃是由特定组成的基础玻璃进行热处理得到具有致密微晶相和玻璃相的多晶复合材料，大量微小晶体和玻璃相赋予微晶玻璃特殊性能和优异的力学性能，因而微晶玻璃比玻璃材料具备更加优异的综合性能。其中，云母微晶玻璃除拥有一般微晶玻璃具有的优异性能，还具有独特的可切削特点，使其在生物医学、航天工程、化工及电子器件等领域得到了广泛的应用。先介绍了云母微晶玻璃结构组成、分类及制备工艺，并归纳了云母微晶玻璃切削性测试方法；然后，对云母微晶玻璃强度提升方法进行了阐述说明；最后，对云母微晶玻璃的发展趋势进行了总结。
张广君, 鲍晓囡, 郑国柱, 刘魁, 杨小春, 陈婷, 王绍荣
氢气因来源广、能量密度高和无污染等优点，有望成为未来的主要绿色燃料之一。发展“氢经济”需要建立生产、提纯、储存、利用和回收等完整的技术与产业链，其中，从含氢混合气中提纯氢气仍具挑战性，特别是从含碳的稀释氢混合气中提纯氢气。与传统的氢气分离技术相比，质子导体陶瓷氢分离膜因具有耗能低、稳定性良好、机械强度高、操作简单和膜材料便宜等众多优点而备受关注。质子导体陶瓷氢分离膜技术作为“下一代”的氢分离技术，在氢气纯化市场中显示出了巨大的应用潜力。综述了钙钛矿基质子导体的传输机制、陶瓷氢分离膜的工作原理及研究进展，并对氢泵、单相质子导体陶瓷氢分离膜和双相质子导体陶瓷氢分离膜进行了讨论和总结。最后，对质子导体陶瓷氢分离膜的挑战和未来发展方向进行了阐述和分析。
程灵, 肖卓豪, 肖晓东, 李秀英, 董洪波, 孔令兵
低成本合成堇青石陶瓷材料一直受到研究者们的广泛关注。以黏土、粉煤灰、滑石和铝矾土为主要原料制备低膨胀堇青石质陶瓷，研究了四种原料的配比及烧成制度对陶瓷物相、显微形貌、热膨胀系数、孔隙率的影响规律。结果表明：滑石添加量的改变显著影响堇青石陶瓷的相组成，当滑石添加量为33.14wt.%时可以获得纯堇青石相的陶瓷，过量滑石将导致尖晶橄榄石的生成；烧成温度的升高和保温时间的延长有助于试样中堇青石的合成，在1300℃保温3.5 h的烧成条件下，可得到热膨胀系数值最低为2.21×10-6℃-1、强度为36.17 MPa的纯相堇青石质陶瓷材料。
杜鹏, 阎子豪, 黄朔, 陈拥军, 骆丽杰, 李建保
近年来，FeF3材料因其低廉的成本和高电压平台成为一种极具前景的无锂正极材料。通过调控FeF3制备工艺，制备纳米管状结构的FeF3。对FeF3的微观结构、表面形貌、晶体结构、物相组成等理化性质进行了表征分析，对用其组装的扣式锂离子半电池进行了电化学测试。当电流密度为15 mA·g-1时，电池充放电比容量可达到130 mAh·g-1。对比不同电流密度下的比容量，发现当电流密度从15mA·g-1升至600mA·g-1时，电池平均充放电比容量衰减较小，表现出良好的倍率性能。在600mA·g-1电流密度下充放电循环100圈，电池库伦效率可保持在100%左右，容量保持率约为95%，表明了电池的循环稳定性。此外，还将CoSe2与FeF3纳米管进行了复合，探讨复合CoSe2对电极电化学性能的影响。结合实验测试结果，通过理论分析，验证了纳米管状的FeF3材料具有优异的电化学性能，CoSe2的复合能够有效提升电池的倍率性能和长循环稳定性，降低反应中的电化学阻抗。
杨千秋, 董博, 余超, 邓承继, 丁军, 刘浩, 祝洪喜
以SiC粉体及SiC纤维（SiC_f）为原料，在氩气气氛下经1600℃～2200℃保温1 h热处理制备得到多孔碳化硅陶瓷，研究了外加SiC_f对重结晶碳化硅物相组成、显微结构、力学性能和孔径分布的影响规律及作用机理。结果表明，碳化硅纤维在高温下发生分解，使材料中蒸发—凝聚的物质传输速率增大，并有效促进了碳化硅烧结颈的生长，提升了重结晶碳化硅陶瓷的力学性能。当SiC_f外加量为20wt.%时，材料的显气孔率、体积密度及常温抗折强度分别为（36.4±0.1）%、（2.02±0.01） g·cm-3及（76.40±8.16） MPa。
傅维宁, 江旭鹏, 尹荣, 龙神峰, 韦婷婷, 蓝峥, 王琦, 关英文, 徐华蕊, 张秀云, 张坚, 朱归胜
采用两步冷烧结工艺（TS-CSP）在300℃超低温度下制备了高密度的铝掺杂氧化锌（AZO）陶瓷。采用XRD、密度测试仪、SEM、四探针测试系统等对AZO陶瓷的物相、相对密度、微观结构和电学性能进行了测试及表征。结果表明，Al掺杂量对AZO陶瓷的结构与性能有重要影响。当Al2O3掺杂量为2.0 wt.%时，可制备出无杂相、结构致密、电学性能良好的AZO陶瓷，经退火处理后其相对密度高达99.46%，电阻率低至3.43×10-3Ω·cm。该方法制备的AZO陶瓷具有重要的应用前景。