JOURNAL PORTAL
景德镇陶瓷大学主办
陶瓷学报
张文宇, 丁园, 孙宇帆, 王子峰, 韩雨彤, 朱志刚
最近，研发能够在室温或低温下检测有毒、有害低浓度挥发性气体的传感器显得尤为迫切。新型二维材料MXenes因其优异的导电性、良好的机械性能、可调的层间距、较大的比表面积和表面丰富的官能团等特性引起了极大关注，而类石墨烯形态、高电导率、吸附性等特点使其在气体传感器领域的应用潜力巨大。简要介绍金属氧化物半导体材料，重点介绍MXenes的结构、合成方法、电子特性、理化性质，比较基于MXenes及其复合材料的气体传感器的气敏性能，并讨论二维材料在柔性可穿戴和医疗诊断等方面的应用。
韩飞, 王玲玲, 林媛, 王志成, 程刚, 李琴, 胡银, 陈伟, 宋卫国
目前钙钛矿太阳能电池(PSCs)的性能已经可以和晶硅太阳能电池相媲美，但是其器件稳定性较差，不利于产业化应用。介绍了造成钙钛矿纳米晶不稳定的因素以及提高对应太阳能电池稳定性的主要策略，调研了近几年有机硅在PSC中的研究现状，详细探讨了硅烷偶联剂、硅树脂以及其他有机硅分子对钙钛矿薄膜的性质(如微观形貌、缺陷态密度、载流子输运以及离子迁移等)与电池器件性能(如光电转化效率和稳定性等)的影响机制，最后，展望了自交联有机硅材料在高效、稳定PSC中的发展趋势，以期为加快推进PSC产业化提供借鉴。
吕功业, 梁峰, 邱丹阳, 谷昊辉, 吴帅兵, 王晓函, 张海军
二维钛碳化物(Tin+1C_nTx-MXenes)具有独特的层状结构、优异的电学性能、良好的化学稳定性和较高的比表面积，被广泛应用于能源、存储、医学、电磁屏蔽和传感器等领域。通过液相法选择性刻蚀钛基MAX相中的A位元素，可制得Tin+1C_nTx-MXenes。Tin+1C_nTx-MXenes作为增强相，与陶瓷材料有效复合形成陶瓷基复合材料，进而改善陶瓷材料的使用性能。目前，绿色高效制备无氟Tin+1C_nTx-MXenes的研究尚处于起步阶段，且Tin+1C_nTx-MXenes陶瓷基复合材料的增强机理和高温使用性能仍有待探究。综述了Tin+1C_nTx-MXenes的制备方法，同时介绍了Tin+1C_nTx-MXenes在陶瓷基复合材料中的应用，并对Tin+1C_nTx-MXenes的发展趋势和面临的问题进行了展望。
王桂录, 郑喜贵, 曹安港, 李星灿, 邵晨阳, 马跃龙
固态照明器件(白光LED和激光照明)具有节能、环保、亮度高、使用寿命长等优点，在室内外照明和显示领域有广阔的应用前景。高功率和高品质的使用要求为光转换材料带来了严峻的挑战。荧光玻璃以烧结温度低、制备工艺简单、结构设计灵活等优势引起了国内外固态照明领域学者的深入研究。综述了固态照明用荧光玻璃的最新研究进展，系统地总结了单一块体荧光玻璃、复合块体荧光玻璃、荧光玻璃薄膜的组分、结构及制备方法，阐述了显色指数、相关色温、发光效率、热导率等性能参数的调控策略，对比分析了不同类型荧光玻璃的优缺点。最后，讨论了荧光玻璃亟需解决的发光饱和、荧光猝灭和器件封装等问题，展望了固态照明用荧光玻璃的发展趋势。
许亚飞, 江和栋, 郭平春, 李家科, 朱华, 孙健, 王艳香
自2009年钙钛矿太阳能电池问世以来，经过十几年的发展，电池效率从最初的3.8%提高到了25.7%。钙钛矿太阳能电池主要有平面结构和介孔结构两类，介孔结构的钙钛矿太阳能电池相对于平面结构多了一层介孔层。介孔层可以增大钙钛矿层和电子传输层的接触面积，有利于电子的提取和传输，从而减小电池的迟滞效应。采用水热法制备SnO2介孔层，并将此介孔层应用于钙钛矿太阳能电池的电子传输层。主要研究了水热时间对介孔SnO2电子传输层及钙钛矿太阳能电池的性能影响。通过XPS、SEM、UV-Vis、J-V和IPCE对样品的成分、形貌、光学性能和光电性能等进行了研究。结果表明：当水热时间从3 h增加到9 h时，SnO2纳米片的直径从80 nm增加到了270 nm，介孔SnO2层的厚度从70 nm增加到了350 nm。当水热时间为7 h时，电池的光电性能最佳，其光电转换效率为14.53%，开路电压为1.04 V，短路电流密度为19.29 mA·cm-2，填充因子为72.57%。
吴利翔, 薛佳祥, 马海滨, 翟剑晗, 刘洋, 任啟森, 廖业宏, 郭伟明, 林华泰
SiC陶瓷优异的力学性能、高温稳定性以及耐腐蚀等性能，使其在航空航天、海洋工程、核能领域具有极大的应用潜力。但是其高硬和高脆特性，使其很难通过加工实现大型复杂结构件的制备，从而限制了其在以上领域的应用。因此，低温、低压连接技术研究对促进SiC的应用具有重要意义。采用Ti-Si钎料对CVD-SiC母材在1450℃～1550℃进行无压连接，结果表明，在1500℃连接时接头剪切强度最佳，此时剪切强度为(23.1±5.7) MPa,SiC接头断裂时发生在连接层和界面处。
马金明, 张群飞, 肖长江
在钛酸钡陶瓷中,加入不同含量Bi(Ni0.5Zr0.5)O3,采用两次烧结和固相法制备不同组分的（1-x）BaTiO3-xBi(Ni0.5Zr0.5)O3（BT-xBNZ）陶瓷,并对制备样品的晶体结构、微观形貌和介电性能进行研究。结果表明:采用固相法能制备得到具有钙钛矿结构不同组分的（1-x）BaTiO3-xBi(Ni0.5Zr0.5)O3（x=0.05、x=0.10、x=0.15）陶瓷;与纯BaTiO3陶瓷相比,XRD和拉曼测试结果均显示BT-0.10BNZ陶瓷从四方相转变为赝立方相;陶瓷的晶粒大小为1.54μm左右;随频率增加,BT-0.10BNZ陶瓷的介电常数峰值向低温移动和峰值宽化等弥散相变行为以及频率色散现象,说明该组分下陶瓷已成功从正常铁电体转变到弛豫铁电体,且掺杂后的陶瓷具有较高的介电常数εr（～3868）和良好的温度稳定性Δε/ε25℃≤±15%（-77℃～200℃）。
马金明, 张群飞, 肖长江
在钛酸钡陶瓷中,加入不同含量Bi(Ni0.5Zr0.5)O3,采用两次烧结和固相法制备不同组分的（1-x）BaTiO3-xBi(Ni0.5Zr0.5)O3（BT-xBNZ）陶瓷,并对制备样品的晶体结构、微观形貌和介电性能进行研究。结果表明:采用固相法能制备得到具有钙钛矿结构不同组分的（1-x）BaTiO3-xBi(Ni0.5Zr0.5)O3（x=0.05、x=0.10、x=0.15）陶瓷;与纯BaTiO3陶瓷相比,XRD和拉曼测试结果均显示BT-0.10BNZ陶瓷从四方相转变为赝立方相;陶瓷的晶粒大小为1.54μm左右;随频率增加,BT-0.10BNZ陶瓷的介电常数峰值向低温移动和峰值宽化等弥散相变行为以及频率色散现象,说明该组分下陶瓷已成功从正常铁电体转变到弛豫铁电体,且掺杂后的陶瓷具有较高的介电常数εr（～3868）和良好的温度稳定性Δε/ε25℃≤±15%（-77℃～200℃）。
包国翠, 李坤, 杨光, 施东良, 林国豪, 方必军
镧系元素掺杂铌镁酸铅-钛酸铅基压电陶瓷是提高其压电性能的重要方式。纯钙钛矿结构是提高La-PMN-PT陶瓷压电性能的关键，但通过传统铌酸盐工艺制备La-PMN-PT陶瓷很难获得纯钙钛矿结构。采用两步预烧工艺制备Pb0.9625La0.025(Mg1/3Nb2/3)1-xTixO3（x=0.28～0.31）陶瓷，研究了Ti含量对陶瓷电学性能的影响。结果表明：陶瓷样品为纯钙钛矿结构，随着Ti含量的增加，样品的晶相结构由三方晶相逐渐转变为四方晶相，准同型相界出现在Ti含量为0.30附近。陶瓷晶粒平均尺寸为（4.50±0.23）μm。当x为0.30时，样品的压电应变系数d33～1010 pC·N-1，机电耦合系数kp～0.69，介电常数εr～10766，场致应变S～0.23%(1 Hz、1.5 kV·mm-1)。两步预烧工艺可以有效抑制焦绿石相的产生，从而提高陶瓷的电学性能。
董博, 邓承继, 余超, 陈嵛沣, 丁军, 刘浩, 祝洪喜
以α-SiC粉、炭黑及鳞片石墨为主要原料，采用挤出成型法并结合反应烧结工艺制备得到碳化硅蜂窝陶瓷，探究得到烧成温度对材料物相组成、微观形貌、孔径分布及主要物理性能的影响规律及调控机制。研究表明：经高温烧成后，蜂窝陶瓷材料的主物相均为α-SiC、β-SiC和Si。随烧成温度增大，碳化硅晶粒发育良好，材料中残余硅含量增加，导致其孔径分布变大且更加集中，同时，其显气孔率及比孔容减小，而体积密度和常温耐压强度得到提升。当烧成温度为1500℃时，材料更适用于柴油车尾气净化用蜂窝陶瓷，其显气孔率、常温耐压强度及中位孔径分别为(45.2±0.3)%、(14.11±0.14) MPa和15.24μm。