欢迎访问《陶瓷学报》官方网站
ISSN 2095-784XCN 36-1205/TS
陶瓷学报

陶瓷学报

JOURNAL PORTAL

景德镇陶瓷大学主办

2023年44卷05期

陶瓷学报

27
当前位置：首页过刊浏览2023年44卷05期

本期目录共 27 篇文章

1

陶瓷型芯3D打印研究进展与挑战

翟小菲, 陈婧祎, 张学勤, 王文清, 张路, 苏茹月, 何汝杰

陶瓷型芯主要用于航空发动机叶片复杂空腔结构的熔模精密铸造。随着航空事业对高推重比航空发动机的需求越发迫切，陶瓷型芯的形状与结构越来越复杂，这对其成型提出了苛刻要求。传统的成型方法无法实现复杂异形陶瓷型芯的高精度制造。3D打印(3D printing)技术可以突破传统技术瓶颈，高精度、快速成型复杂异形陶瓷型芯。近年来，陶瓷型芯的3D打印逐渐受到了国内外学者的广泛关注，已有各类关于陶瓷型芯3D打印的研究报道，然而，相关研究进展缺少系统归纳，尤其是其当前研究面临的机遇与挑战尚缺乏深入分析。因此，针对航空发动机涡轮叶片精密铸造用陶瓷型芯，对其3D打印研究进展与挑战进行系统综述。首先，简要介绍了光固化成型、墨水直写成型、黏结剂喷射成型、选区激光烧结等可用于陶瓷型芯成型的3D打印技术工艺原理。其次，重点归纳了二氧化硅基陶瓷型芯、氧化铝基陶瓷型芯、氧化钙基陶瓷型芯目前的3D打印研究进展。最后，对陶瓷型芯3D打印研究面临的机遇与挑战进行分析与讨论。期待为航空发动机涡轮叶片精密铸造用陶瓷型芯的3D打印研究与应用提供一定参考。

17页码：831-848DOI：
航空发动机涡轮叶片陶瓷型芯3D打印增材制造
查看详情
2

陶瓷基吸波复合材料研究进展

谭俊杰, 赵国梁, 徐晨

吸波材料是一类将电磁能转化为其他形式能量而耗散掉的功能材料。陶瓷基吸波复合材料在机械性能、耐腐蚀性和高温稳定性等方面均表现优异，有望同时实现稳定的力学性能和吸波性能，在电磁屏蔽技术和雷达隐身技术中有重要的应用前景。简述了吸波材料的设计原理，阐述了陶瓷基吸波复合材料近年来的研究进展，包括各类吸波剂的作用以及优缺点、各类陶瓷基体的制备工艺和结构设计对材料的影响等，探讨了影响陶瓷基吸波复合材料吸波性能和力学性能的关键因素和调控手段。最后，对陶瓷基吸波复合材料未来的研究方向及面临的挑战进行了展望。

15页码：849-863DOI：
吸波材料陶瓷基复合材料机械性能结构设计
查看详情
3

CeO基材料在固体氧化物燃料电池复合阴极中的应用

韦斐, 王乐莹, 罗凌虹, 程亮, 徐序

降低工作温度是固体氧化物燃料电池商业化应用的必然趋势，而由低温导致的阴极极化阻抗增加是亟待解决的关键问题。在复合阴极应用中，CeO2基材料兼有“电解质”和“阴极”功能，不仅能提高氧离子电导率、扩展三相界面，改善阴极的热膨胀系数，还能起到协同催化的作用、加快阴极氧还原反应速率。综述了CeO2基材料在促进阴极氧还原反应方面的研究进展，分析其协同催化机理，并对低温固体氧化物燃料电池阴极材料的设计开发进行了展望。

4页码：864-873DOI：
固体氧化物燃料电池复合阴极CeO2基材料氧还原反应
查看详情
4

深度学习在陶瓷表面缺陷检测方面的研究进展

周曼, 吴天钊, 代宝鑫, 许新统, 孔令兵, 梁立新

针对陶瓷表面缺陷检测问题，深度学习算法是近年来研究的热点之一。通过建立合适的数据集、合适的网络模型和算法，可以实现对陶瓷表面缺陷的自动检测和分类。目前，常用的深度学习表面缺陷检测算法包括卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)、循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)和多层感知器(Multilayer Perceptron,MLP)等。其中，基于YOLOv5算法的陶瓷缺陷检测方法是近期较为先进的一种方法，它具有较高的检测精度和实时性，能够准确地检测和识别陶瓷表面的各种缺陷，通过优化网络结构和损失函数，还可以进一步提高算法的性能；基于CSS算法的陶瓷缺陷检测方法提出使用图像分割的方法来分割陶瓷缺陷样本，并对分割后的样本集图像做二值化处理，突出缺陷的位置和大小。综述了陶瓷与深度学习相结合在材料表面缺陷检测方面的研究进展，并介绍了基于深度学习算法的陶瓷缺陷检测方法，以及详细综述了基于YOLOv5和基于CSS的陶瓷表面缺陷检测算法过程。

11页码：874-884DOI：
深度学习材料科学与工程机器视觉陶瓷表面缺陷检测
查看详情
5

柔性PAN/Zr-MOFs纳米纤维薄膜的制备及其压电光催化裂解水产氢（英文）

胡蝶, 敖宇飞, 曾锴, 朱丽叶, 莫洁琼, 刘鑫, 黎小芳, 孙亚, 王春蕾, 王小波, 丁灯, 闫俊涛, 曾小军

金属有机框架（MOFs）作为一类晶体多孔材料，近年来在光催化产氢反应（HER）中受到了广泛关注。然而，MOFs光生载流子复合率高，导致HER的效率仍然较低。报道了通过静电纺丝技术制备聚丙烯腈（PAN）纳米纤维表面富集Zr-MOFs纳米颗粒的复合薄膜。通过将具有光催化性能的Zr-MOFs（UiO-66,UiO-66-NH2,UiO-66-SO3H,UiO-66-NH2-SO3H）掺杂到具有压电性能的柔性PAN纳米纤维中，使得复合膜同时展现出压电性和光催化性能。在机械振动和光照协同作用下，PAN/Zr-MOFs复合膜的产氢速率均优于单纯光照条件下的产氢速率。PAN/UiO-66-NH2-SO3H纳米纤维膜表现出最高的产氢速率(2306μmol-1·g-1·h-1)，是单光催化条件下的约4.2倍。机械振动促进HER的机理归因于PAN纳米纤维的压电效应，PAN在机械变形下产生的压电电场可以加速Zr-MOFs中光生电子和空穴的分离。该工作展示了一种通过吸收机械振动的动能和光能共同作用显著提高MOFs复合膜的光催化产氢反应（HER）的策略，为光催化裂解水产氢的提供一个新的协同催化模式。

3页码：885-901DOI：
光催化剂压电光催化产氢反应Zr-MOFs静电纺丝技术
查看详情
6

Li2CO3对BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体电解质性能的影响

崔俊鹏, 罗凌虹, 王乐莹, 程亮, 徐序

开发及制备高性能电解质材料有助于质子导体固体氧化物燃料电池（Protonic Ceramic Fuel Cell,PCFC）迈向商业化。Ba Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ（BZCYYb）是一种十分具有应用前景的PCFC电解质材料，在中低温下（400℃～700℃）具有足够的化学稳定性和优异的离子导电性。然而，BZCYYb烧结活性低的问题阻碍了其在PCFC中的应用。通过改进的Pechini法合成BZCYYb粉体，以无机盐Li2CO3作为烧结助剂，采用机械球磨混合的工艺将其引入BZCYYb粉体制备出PCFC电解质。实验结果表明，添加Li2CO3可以明显提高电解质致密化程度，且不改变BZCYYb的晶型及物相。对于添加8 mol%Li2CO3的BZCYYb试样，在1350℃保温3 h后，其相对致密度及线性收缩率分别为95.37%和17.90%，其在700℃时的电导率为1.922×10-2 S·cm-1，而在1450℃下保温5 h后，未添加Li2CO3的BZCYYb试样的电导率为1.493×10-2 S·cm-1，表明添加适量的Li2CO3可显著降低BZCYYb的烧结温度，且材料的电导率略有增加。

1页码：902-911DOI：
BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体烧结性能电导率Li2CO3
查看详情
7

LiCO对BaZrCeYYbO质子导体电解质性能的影响

崔俊鹏, 罗凌虹, 王乐莹, 程亮, 徐序

开发及制备高性能电解质材料有助于质子导体固体氧化物燃料电池（Protonic Ceramic Fuel Cell,PCFC）迈向商业化。Ba Zr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ（BZCYYb）是一种十分具有应用前景的PCFC电解质材料，在中低温下（400℃～700℃）具有足够的化学稳定性和优异的离子导电性。然而，BZCYYb烧结活性低的问题阻碍了其在PCFC中的应用。通过改进的Pechini法合成BZCYYb粉体，以无机盐Li2CO3作为烧结助剂，采用机械球磨混合的工艺将其引入BZCYYb粉体制备出PCFC电解质。实验结果表明，添加Li2CO3可以明显提高电解质致密化程度，且不改变BZCYYb的晶型及物相。对于添加8 mol%Li2CO3的BZCYYb试样，在1350℃保温3 h后，其相对致密度及线性收缩率分别为95.37%和17.90%，其在700℃时的电导率为1.922×10-2 S·cm-1，而在1450℃下保温5 h后，未添加Li2CO3的BZCYYb试样的电导率为1.493×10-2 S·cm-1，表明添加适量的Li2CO3可显著降低BZCYYb的烧结温度，且材料的电导率略有增加。

0页码：902-911DOI：
BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3-δ质子导体烧结性能电导率Li2CO3
查看详情
8

Ag修饰对La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ-Er0.4Bi1.6O3复合阴极电化学性能的影响

李兆呛, 潘昭旭, 王振伟, 孙海滨

为了提高La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ（LSCF）-Er0.4Bi1.6O3（ESB）复合阴极在氧还原过程的催化活性，采用化学镀银工艺对复合阴极进行表面修饰，制备了LSCF-ESB-Ag阴极。结果表明，Ag修饰能够显著降低LSCF-ESB复合阴极的极化阻抗。当Ag负载量为15 wt.%时，LSCF-ESB-Ag阴极的极化阻抗最低，在700℃的极化阻抗值（0.03Ω·cm2）仅为LSCF-ESB复合阴极（0.11Ω·cm2）的27%。通过阴极反应动力学分析可知，Ag修饰提高了阴极的氧表面吸附解离和电荷转移速度。当以湿氢气为燃料时，NiO-SDC/SDC/LSCF-ESB-Ag单电池在700℃的峰值功率密度为535 m W·cm-2。

0页码：912-919DOI：
固体氧化物燃料电池化学镀银表面修饰
查看详情
9

Ag修饰对LaSrCoFeO-ErBiO复合阴极电化学性能的影响

李兆呛, 潘昭旭, 王振伟, 孙海滨

为了提高La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ（LSCF）-Er0.4Bi1.6O3（ESB）复合阴极在氧还原过程的催化活性，采用化学镀银工艺对复合阴极进行表面修饰，制备了LSCF-ESB-Ag阴极。结果表明，Ag修饰能够显著降低LSCF-ESB复合阴极的极化阻抗。当Ag负载量为15 wt.%时，LSCF-ESB-Ag阴极的极化阻抗最低，在700℃的极化阻抗值（0.03Ω·cm2）仅为LSCF-ESB复合阴极（0.11Ω·cm2）的27%。通过阴极反应动力学分析可知，Ag修饰提高了阴极的氧表面吸附解离和电荷转移速度。当以湿氢气为燃料时，NiO-SDC/SDC/LSCF-ESB-Ag单电池在700℃的峰值功率密度为535 m W·cm-2。

0页码：912-919DOI：
固体氧化物燃料电池化学镀银表面修饰
查看详情
10

钒基金属有机框架材料作为水系锌离子电池正极材料的研究

郭平春, 韩星, 江和栋, 李家科, 范学运, 黄丽群, 孙健, 王艳香

金属有机框架（Metal-Organic Frameworks,MOFs）因为大的比表面积、高的孔隙率以及结构可调等特点使其在电化学领域受到广泛关注。采用水热法合成钒基金属有机框架材料（V-MOF），研究水热时间对V-MOF晶相组成、显微结构以及V-MOF基水系锌离子电池（Aqueous zinc-ion batteries,AZIBs）性能的影响。结果表明：水热时间为36 h时，所得的V-MOF材料为中空棒状结构，V的价态为+4，将其作为AZIBs正极的电化学性能最佳，在100 mA·g-1的电流密度下提供了144.5 mAh·g-1的比容量。在电流密度为1000 mA·g-1时，充放电循环4000次后，其库伦效率仍为100%。

8页码：920-927DOI：
水系锌离子电池钒的金属有机框架正极水热合成电化学性能
查看详情
上一页
123
下一页
第 1 页，共 3 页 · 显示第 1-10 篇