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高温环境下2.5D针刺C/SiC复合材料失效机理及多尺度失效分析方法研究
1
作者 陈亮 孟琳书 +6 位作者 张音旋 王广帅 曹奇凯 赵铭卓 吴涛 高希光 宋迎东 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期139-149,共11页
针对2.5D针刺C/SiC复合材料的失效破坏进行了试验和仿真计算研究。开展了室温、500℃、1000℃无氧环境下0°层、网胎层材料的拉伸、压缩破坏试验以及2.5D针刺C/SiC复合材料的拉伸、压缩和弯曲破坏试验,并利用电子显微镜对试验件断... 针对2.5D针刺C/SiC复合材料的失效破坏进行了试验和仿真计算研究。开展了室温、500℃、1000℃无氧环境下0°层、网胎层材料的拉伸、压缩破坏试验以及2.5D针刺C/SiC复合材料的拉伸、压缩和弯曲破坏试验,并利用电子显微镜对试验件断口进行观察,分析了2.5D针刺C/SiC复合材料在不同温度下的损伤模式和失效机理。基于试验数据与观察结果,建立了通过单一铺层性能参数获取宏观针刺元件力学性能的方法,并依据多尺度理论和渐进损伤方法,借助Abaqus子程序二次开发进行了针刺C/SiC复合材料强度仿真分析。仿真预测的应力分布、失效模式与试验结果吻合较好,采用最大应变准则的强度预测精度可达94.7%,验证了分析方法在室温与高温环境下的准确性。 展开更多
关键词 C/SIC复合材料 多尺度分析 性能预测 失效分析
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硅及硅钼合金常压反应烧结碳化硅基础研究
2
作者 曹祥薇 李世建 +6 位作者 赵小康 杨光远 熊枫 杨怡婷 芮茂强 叶菁 邓腾飞 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期159-166,共8页
对氩气气氛下不同熔体参与反应烧结碳化硅陶瓷进行了系统研究。结果表明:硅熔体对烧结样品的浸润作用及其所导致的物理性能变化对实验温度具有高度敏感性,其中在1530℃时抗折强度为58.6 MPa,而在1570℃时则大幅提升至317.0 MPa。硅与炭... 对氩气气氛下不同熔体参与反应烧结碳化硅陶瓷进行了系统研究。结果表明:硅熔体对烧结样品的浸润作用及其所导致的物理性能变化对实验温度具有高度敏感性,其中在1530℃时抗折强度为58.6 MPa,而在1570℃时则大幅提升至317.0 MPa。硅与炭黑之间的接触角是影响浸润深度的关键因素,而浸润深度与浸润温度呈正相关。硅钼合金浸润烧结样品在1530℃成功烧结,相对密度达到94%以上,这主要归因于钼硅合金较高的极化率,该特性有效降低了接触角。不同样品的物理性能随温度的变化改变不大,相对密度随温度升高最大增幅不超过2%,样品力学性能变化趋势相似。由于MoSi_(2)的偏析以及MoSi_(2)和SiC并不相容,样品的抗折强度和硬度低于在1570℃温度下被Si熔体反应烧结后样品。 展开更多
关键词 反应烧结 碳化硅 保护气氛 浸润 MoSi2合金
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惰气熔融–红外吸收/热导法同时测定氮化硅中的低氧高氮
3
作者 王琳 王楠 +1 位作者 任士远 张彬彬 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第1期20-25,共6页
氮化硅是性能优异的陶瓷材料,在航空航天、国防军工等方面有着重要的作用。氮化硅中的杂质元素氧与主元素氮对其制备工艺及高纯化发展至关重要。通过对称样量、脱气功率、分析功率、氧的开始基线时间、助熔剂种类及比例、坩埚选择等因... 氮化硅是性能优异的陶瓷材料,在航空航天、国防军工等方面有着重要的作用。氮化硅中的杂质元素氧与主元素氮对其制备工艺及高纯化发展至关重要。通过对称样量、脱气功率、分析功率、氧的开始基线时间、助熔剂种类及比例、坩埚选择等因素的探究,建立了惰气熔融–红外吸收/热导法同时测定氮化硅中的低氧高氮,并通过标准物质验证了方法的准确性、精密度与回收率。结果表明,当称样量为0.0700 g、脱气功率为5000 W、分析功率为5500 W、氧的开始基线时间为1 s、助熔剂为0.60 g镍囊、坩埚为石墨套坩埚时,可以得到稳定、准确的测试结果。以此实验条件使用标准物质建立了标准曲线,并进行了加标回收实验和精密度实验,氧、氮标准曲线线性相关系数分别为0.999922、0.999990,加标回收率为96.9%~102.7%,88.2%~97.7%,氧的RSD(n=7)分别为1.99%、0.45%、氮的RSD(n=7)分别为0.63%、0.79%。方法的检出限分别为0.000306%、0.00864%,定量限为0.000102%、0.00881%。该方法可用于快速、准确、同时检测氮化硅中的低氧高氮。 展开更多
关键词 氮化硅 氧 氮 惰气熔融–红外吸收/热导法
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SiO_(2)添加对永磁铁氧体耐压性及磁性的影响
4
作者 王自敏 廖建文 邓志刚 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第3期25-29,共5页
采用陶瓷工艺制备了高耐压永磁铁氧体Sr_(0.7)La_(0.3)Fe_(11.5)Co_(0.3)O_(19),用耐压测试仪、永磁铁氧体测量仪、扫描电子显微镜对产品磁特性、耐压特性以及显微结构进行了检测与分析,结果表明,在微细粉碎阶段,按质量分数计,添加0.5%... 采用陶瓷工艺制备了高耐压永磁铁氧体Sr_(0.7)La_(0.3)Fe_(11.5)Co_(0.3)O_(19),用耐压测试仪、永磁铁氧体测量仪、扫描电子显微镜对产品磁特性、耐压特性以及显微结构进行了检测与分析,结果表明,在微细粉碎阶段,按质量分数计,添加0.5%的山梨糖醇,1.0%的碳酸钙,0.1%的SiO_(2),可获得(BH)MAX为4.445 MGOe,I漏小于2 mA磁性能优良的高耐压特性永磁铁氧体。 展开更多
关键词 永磁铁氧体 磁性 耐压性
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利用高熵组分对NaNbO_(3)基介电陶瓷改性的研究
5
作者 周毅 沈亚威 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第4期18-23,共6页
利用固态反应烧结法制备了添加不同含量高熵组分的NaNbO_(3)基介电陶瓷材料,所选高熵组分为(Mg_(0.2)Ca_(0.2)Bi_(0.2)Na_(0.2)Ba_(0.2))TiO_(3)。利用XRD开展了物相结构分析,结果表明高熵组分较好地固溶进钙钛矿结构的主晶相NaNbO_(3)... 利用固态反应烧结法制备了添加不同含量高熵组分的NaNbO_(3)基介电陶瓷材料,所选高熵组分为(Mg_(0.2)Ca_(0.2)Bi_(0.2)Na_(0.2)Ba_(0.2))TiO_(3)。利用XRD开展了物相结构分析,结果表明高熵组分较好地固溶进钙钛矿结构的主晶相NaNbO_(3)中。利用SEM分析陶瓷的微观形貌,表明高熵组分起到了细化晶粒的效果,但是当高熵组分含量超过0.3时晶粒会发生取向生长,形成棒状晶,使结构均匀化程度降低。介电常数与损耗随频率而降低,呈现MaxwellWagner型频谱特征。当高熵组分含量在0.2时,即0.8NaNbO_(3)-0.2 (Mg_(0.2)Ca_(0.2)Bi_(0.2)Na_(0.2)Ba_(0.2))TiO_(3)体系陶瓷中,获得了最高应用电场160 kV/cm、最高饱和极化强度13.3μC/cm^(2)、最低剩余极化强度1.5μC/cm^(2)、最高可释放能量密度0.85 J/cm^(3)、最大能量效率72.6%的最佳性能水平。 展开更多
关键词 高熵组分 NaNbO_(3)基陶瓷 介电性能 极化曲线 储能特性
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磷化工废弃物制备建筑陶粒的工艺研究
6
作者 刘中炜 杨卫奇 高光明 《重庆建筑》 2025年第3期54-56,共3页
以磷渣、煅烧氧化铝和石英砂分别作为钙质原料、铝质原料和硅质原料,以磷石膏塑化剂,制备陶粒。研究陶粒的制备工艺对堆积密度、质量吸水率及筒压强度的影响。利用X射线衍射仪对原材料进行了表征分析,实验发现磷石膏用量6%时,并在1 120... 以磷渣、煅烧氧化铝和石英砂分别作为钙质原料、铝质原料和硅质原料,以磷石膏塑化剂,制备陶粒。研究陶粒的制备工艺对堆积密度、质量吸水率及筒压强度的影响。利用X射线衍射仪对原材料进行了表征分析,实验发现磷石膏用量6%时,并在1 120℃下煅烧、保温2 h,制备的建筑陶粒堆积密度为784.9 kg/m^(3),吸水率为9.6%,筒压强度为4.7 MPa,可替代天然骨料,生产陶粒混凝土,使磷化工废弃物得到了有效利用。 展开更多
关键词 磷石膏 磷渣 陶粒 烧结工艺
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氮化物纤维及其增强陶瓷基复合材料的研究进展
7
作者 綦开宇 张庆利 +3 位作者 邵长涛 姜立平 王洪升 韦其红 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第3期1-9,共9页
高性能陶瓷材料因其优异的热稳定性、耐磨损、耐腐蚀、抗烧蚀等性能在航天航空及军用设备等领域发挥着重要的作用,但由于陶瓷本身具有的脆性以及存在抗热震性能差等问题使其难以承受更加严苛的服役环境。利用陶瓷纤维制备纤维增强陶瓷... 高性能陶瓷材料因其优异的热稳定性、耐磨损、耐腐蚀、抗烧蚀等性能在航天航空及军用设备等领域发挥着重要的作用,但由于陶瓷本身具有的脆性以及存在抗热震性能差等问题使其难以承受更加严苛的服役环境。利用陶瓷纤维制备纤维增强陶瓷基复合材料是克服以上问题最直接的方法之一。在耐高温透波材料领域,与石英纤维增强陶瓷基复合材料相比,氮化物纤维增强陶瓷基复合材料具有更高的耐温性能,成为下一代高性能天线罩的首选材料。主要针对几种不同氮化物纤维、界面层及氮化物纤维增强陶瓷基复合材料制备方法及性能的研究进展进行了综述。 展开更多
关键词 陶瓷 氮化物纤维 界面层 复合材料
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TiO_(2)含量对B_(2)O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷涂层性能的影响
8
作者 陈瑞雪 桑绍柏 +2 位作者 李亚伟 朱天彬 王恒 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第1期34-40,共7页
针对垃圾焚烧炉内高温腐蚀和飞灰冲刷问题,以B2O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷釉粉和TiO_(2)为主要原料,在20G钢表面制备了高温搪瓷涂层。采用XRD分析了搪瓷涂层的物相组成,采用万能试验机和材料表面性能综合测试仪研究TiO_... 针对垃圾焚烧炉内高温腐蚀和飞灰冲刷问题,以B2O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷釉粉和TiO_(2)为主要原料,在20G钢表面制备了高温搪瓷涂层。采用XRD分析了搪瓷涂层的物相组成,采用万能试验机和材料表面性能综合测试仪研究TiO_(2)含量对搪瓷涂层的结合强度和耐磨性的影响,采用钾蒸气模拟腐蚀试验结合SEM评价了搪瓷涂层的耐腐蚀性。结果表明:添加TiO_(2)的B_(2)O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷涂层经900℃搪烧后涂层结构致密,其中仍能检测到金红石及NiO等晶相;TiO_(2)的引入降低了B_(2)O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷涂层高温黏度;添加TiO_(2)后搪瓷涂层结合强度和耐磨性均得到了提高;同时,钾蒸气模拟腐蚀试验表明搪瓷涂层均具有优异的耐腐蚀性。相比未添加TiO_(2)的搪瓷涂层,添加3%TiO_(2)的搪瓷涂层在保持优异的防腐性能基础上,其结合强度提高了15%,磨损量降低了35%,具体数值分别为18.8 MPa和7.4×10^(-5) (mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))。 展开更多
关键词 搪瓷涂层 TiO_(2) 耐磨性 防腐蚀性
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Ga掺杂对Mn铁氧体结构和高频磁性能的影响
9
作者 李苏豫 雷国莉 +2 位作者 颜冲 李冬云 葛洪良 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第2期11-16,共6页
采用传统固相法成功合成出了尖晶石型Mn(GaFe)_(2)O_(4)铁氧体。结果表明,当主要组成在Fe_(2)O_(3)=57.3-x mol%,MnO=42.7 mol%,Ga_(2)O_(3)=x mol%(0.0≤x≤3.0)范围时,Ga^(3+)的引入会减小晶格常数,促进晶粒生长的均匀化和材料致密化... 采用传统固相法成功合成出了尖晶石型Mn(GaFe)_(2)O_(4)铁氧体。结果表明,当主要组成在Fe_(2)O_(3)=57.3-x mol%,MnO=42.7 mol%,Ga_(2)O_(3)=x mol%(0.0≤x≤3.0)范围时,Ga^(3+)的引入会减小晶格常数,促进晶粒生长的均匀化和材料致密化。高频磁性能测试发现,Ga的加入和变化对材料初始磁导率影响很小,但饱和磁通密度会随着Ga含量的增加而下降。当Ga含量为2 mol%时,材料高频损耗最低,约为170 kW/m^(3)(1 MHz、50 mT、100℃)。说明适量Ga掺杂可以有效降低Mn铁氧体高频损耗,为实现软磁铁氧体高频低损耗性能提供了一条新途径。 展开更多
关键词 Ga掺杂 Mn铁氧体 高频损耗
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铝源和pH值对溶胶-凝胶法制备α-Al_(2)O_(3)粉体的影响
10
作者 高丽娜 韩兵强 +3 位作者 肖志兵 张锦化 魏佳炜 鄢文 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第1期25-33,共9页
本文以硫酸铝、硝酸铝和氨水为原料,通过溶胶-凝胶法制备了形貌规则的α-Al_(2)O_(3)粉体。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)系统地研究了不同铝盐质量比和溶液的p... 本文以硫酸铝、硝酸铝和氨水为原料,通过溶胶-凝胶法制备了形貌规则的α-Al_(2)O_(3)粉体。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)系统地研究了不同铝盐质量比和溶液的pH值对氧化铝粉体物相组成、形貌和分散性的影响。结果表明,通过调节硝酸铝和硫酸铝的质量比可以改变α-Al_(2)O_(3)粉体的分散性和形貌。其中,硫酸根离子的加入使得氢氧化铝前驱体转变为勃姆石相,且制得的α-Al_(2)O_(3)粉体形貌规则。随着pH值的升高,前驱体物相由无定形氢氧化铝经勃姆石相转变为拜耳石相,且制得的α-Al_(2)O_(3)粉体团聚严重。当硝酸铝和硫酸铝的质量分数分别为75%和25%,溶液pH值为7时,前驱体在1200℃下加热2 h,能够制得分散性良好、形貌规则的α-Al_(2)O_(3)粉体。 展开更多
关键词 α-Al_(2)O_(3) 溶胶-凝胶法 显微结构 粒径分布
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脱硫石膏常压盐溶液法制备硫酸钙晶须的研究进展
11
作者 刘虎林 王静 +3 位作者 伍媛婷 海鸥 薛云龙 张新孟 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期60-74,共15页
脱硫石膏是对含硫燃料燃烧烟气进行脱硫处理后得到的工业副产品。以其为原料制备硫酸钙晶须是实现脱硫石膏高附加值利用的主要途径之一。围绕近年来制备硫酸钙晶须的研究成果,在分析脱硫石膏和硫酸钙晶体基本特征的基础上,总结了常压盐... 脱硫石膏是对含硫燃料燃烧烟气进行脱硫处理后得到的工业副产品。以其为原料制备硫酸钙晶须是实现脱硫石膏高附加值利用的主要途径之一。围绕近年来制备硫酸钙晶须的研究成果,在分析脱硫石膏和硫酸钙晶体基本特征的基础上,总结了常压盐溶液法制备硫酸钙晶须的反应机理和工艺条件,讨论了以脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须的几个关键问题。分析表明,常压盐溶液法中硫酸钙晶须的生长包括二水硫酸钙溶解、半水硫酸钙析出与晶须生长三个过程,在一定范围内提高反应温度、增大盐溶液浓度和料浆浓度、降低pH值均有利于硫酸钙晶须的生长。脱硫石膏中存在的多种杂质会影响硫酸钙晶须制品的纯度和形貌,需要通过物理手段和化学方法进行预处理。选择含Na^(+)或Mg^(2+)的氯盐或者硝酸盐可增大二水硫酸钙溶解度、降低溶液水活度和调控脱水速率进而促进半水硫酸钙晶须的生长,而通过转晶剂离子在硫酸钙晶须不同晶面的选择吸附可控制晶须形貌。一般金属阳离子可促进晶须生长,增大长径比;有机阴离子会抑制晶须生长,形成短柱状硫酸钙。 展开更多
关键词 脱硫石膏 硫酸钙晶须 常压盐溶液法 生长机理
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BaTiO_(3)-Bi(Mg_(2/3)(Nb_(1-x)Ta_(x))_(1/3))陶瓷储能性能研究
12
作者 祝汪阳 陈志武 +1 位作者 王歆 卢振亚 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第4期9-17,共9页
对0.875BaTiO_(3)-0.125Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))陶瓷基体进行Ta^(5+)掺杂,以期提高其击穿场强。采用传统的固相烧结法制备了0.875BaTiO_(3)-0.125Bi(Mg_(2/3)(Nb_(1-x)Ta_(x))_(1/3))系列陶瓷(缩写为0.875BT-0.125BMN_((1-x))T_(x),x=0.0... 对0.875BaTiO_(3)-0.125Bi(Mg_(2/3)Nb_(1/3))陶瓷基体进行Ta^(5+)掺杂,以期提高其击穿场强。采用传统的固相烧结法制备了0.875BaTiO_(3)-0.125Bi(Mg_(2/3)(Nb_(1-x)Ta_(x))_(1/3))系列陶瓷(缩写为0.875BT-0.125BMN_((1-x))T_(x),x=0.0、0.1、0.2、0.3),研究了Ta^(5+)掺杂量对陶瓷的微观结构、介电性能以及储能性能的影响。结果表明:所有组分的陶瓷样品均为单一的钙钛矿结构,掺杂适量的Ta^(5+)能够提高陶瓷材料的晶粒均匀性,增大其击穿场强,显著提高其储能性能。在210 kV/cm电场下,在0.875BT-0.125BMN_(0.9)T_(0.1)陶瓷中获得了最佳的储能性能:W_(rec)=1.797 J/cm^(3),η=70.3%。同时,0.875BT-0.125BMN_(0.9)T_(0.1)陶瓷具有良好的温度、频率以及循环稳定性,可作为低电场高储能密度介质陶瓷电容器的候选材料。 展开更多
关键词 钛酸钡 击穿场强 储能密度 储能效率
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镉在高炉渣微晶玻璃中存在特性及固化机理研究
13
作者 赵东宇 张红霞 杜永胜 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第3期16-24,共9页
以含锰高炉渣为主要原料,以Cr_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)作为复合形核剂,利用熔融法制备高炉渣微晶玻璃。通过外加重金属氧化物CdO,研究重金属离子对高炉渣微晶玻璃析晶特性及物化性能的影响规律,同时确定重金属离子在微晶玻璃中的存在状... 以含锰高炉渣为主要原料,以Cr_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)作为复合形核剂,利用熔融法制备高炉渣微晶玻璃。通过外加重金属氧化物CdO,研究重金属离子对高炉渣微晶玻璃析晶特性及物化性能的影响规律,同时确定重金属离子在微晶玻璃中的存在状态及固化效果。结果表明,Cr是微晶玻璃实现体析晶的关键元素,以辉石为主晶相的微晶玻璃具有优异的综合物化特性。微晶玻璃主要通过尖晶石相和硅灰石相将重金属Cr、Mn、Cd元素固化于晶体中,而辉石相和玻璃相则通过物理包裹与化学键合的双重作用增强了重金属元素在晶体中的存在稳定性。TCLP重金属浸出实验结果也证实微晶玻璃对多种重金属离子具有较好的固化效果。 展开更多
关键词 含锰高炉渣 微晶玻璃 CDO 重金属 尖晶石 固化
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La_(2)(ZrO_(3))_(3)掺杂BST基介电陶瓷介电性能的研究
14
作者 陈映义 陈磊 +4 位作者 彭道华 陈甲天 陈应和 黄新友 牛继恩 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第2期33-38,45,共7页
通过传统固相法制备La_(2)(ZrO_(3))_(3)掺杂(Ba_(0.79)Sr_(0.21))TiO_(3)(BST)陶瓷。采用XRD、SEM等研究了掺杂La_(2)(ZrO_(3))_(3)(LZO)对BST基陶瓷的物相和微观结构及介电性能影响。结果表明:随着LZO掺杂量增加,BST基介电陶瓷介电常... 通过传统固相法制备La_(2)(ZrO_(3))_(3)掺杂(Ba_(0.79)Sr_(0.21))TiO_(3)(BST)陶瓷。采用XRD、SEM等研究了掺杂La_(2)(ZrO_(3))_(3)(LZO)对BST基陶瓷的物相和微观结构及介电性能影响。结果表明:随着LZO掺杂量增加,BST基介电陶瓷介电常数首先降低而后增加再又降低,介质损耗首先减小而后增大又再减小,BST基介电陶瓷的电阻率首先增大然后减小而后又再增大,耐压的强度首先增大然后减小。当LZO掺杂量为0.5 wt%时,BST基介电陶瓷具有最大介电常数,为6138;当LZO掺杂量为4.0 wt%的时候,BST基介电陶瓷的介质损耗最小,为0.0058,介电陶瓷的电阻率最大,为3609 GΩ·cm;当LZO掺杂量为3 wt%时,BST基介电陶瓷的耐压强度最大,为E_(b)=7.8 KV/mm(DC),容温变化率是+33.67%,-47.38%。掺杂LZO的BST基介电陶瓷是钙钛矿结构。随着掺杂量的增加,BST基介电陶瓷的介电弛豫现象比较明显,移峰效应也比较显著,衍射角首先增大然后减小,晶粒尺寸先减小然后增大。 展开更多
关键词 钛酸锶钡 La_(2)(ZrO_(3))_(3)O_(3) 介电性能 掺杂 陶瓷
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高熵合金反应共烧保护层/接触层双层结构在SOFC阴极侧的应用
15
作者 陈帮富 陈云霞 +5 位作者 余喻天 吴博 林囿辰 刘青 关成志 王建强 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期96-105,共10页
铁素体不锈钢是固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)中常用的连接体材料,但是不锈钢合金在SOFC的工作温度(600℃~850℃)下仍存在表面高温氧化、Cr元素“毒化”阴极以及连接体与阴极接触面积不充分等问题。针对以上难题,本... 铁素体不锈钢是固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)中常用的连接体材料,但是不锈钢合金在SOFC的工作温度(600℃~850℃)下仍存在表面高温氧化、Cr元素“毒化”阴极以及连接体与阴极接触面积不充分等问题。针对以上难题,本研究选用MnCoNiFeCu合金粉末作为致密保护层和多孔接触层的前驱材料,合成浆料后丝网印刷至SUS 430表面上并在900℃空气烧结2 h,分别研究了保护层和接触层在烧结之后的相组成和微观结构演变。在模拟的SUS 430连接体/保护层/接触层/电池阴极/阴极支撑测试样品中,通过反应共烧制备了高熵尖晶石基保护层和接触层的双层结构。在1000 h恒温面电阻(Area-Specific Resistance,ASR)测试中,样品ASR值稳定保持在22.04 mΩ·cm^(2)~22.71 mΩ·cm^(2),而热循环测试导致样品ASR急剧增加。通过对测试样品横截面的分析,研究了高熵尖晶石基双层结构与相邻组件的相容性以及热稳定性。此外,还评估了高熵尖晶石基双层结构抑制Cr_(2)O_(3)膜的生长和阻止Cr从连接体向阴极迁移的有效性。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 高熵尖晶石 反应共烧 尖晶石 双层结构
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纤维增强SiO_(2)气凝胶复合材料的湿热老化行为研究
16
作者 陈焕勇 姚志安 +5 位作者 贾帅德 康大伟 闵亮 李佳 孟庆坤 戚继球 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期150-158,共9页
针对桥梁缆索防火需求,以玻璃纤维、玻璃纤维—玄武岩纤维复合材料和玄武岩纤维为基体,采用溶胶—凝胶和乙醇超临界干燥制备出三种SiO_(2)气凝胶复合材料,并探索气凝胶复合材料在湿热老化测试中的结构和性能变化。结果表明湿热老化测试... 针对桥梁缆索防火需求,以玻璃纤维、玻璃纤维—玄武岩纤维复合材料和玄武岩纤维为基体,采用溶胶—凝胶和乙醇超临界干燥制备出三种SiO_(2)气凝胶复合材料,并探索气凝胶复合材料在湿热老化测试中的结构和性能变化。结果表明湿热老化测试前三种气凝胶复合材料的纤维和基体都结合良好,气凝胶均匀填充在纤维组成的骨架中。在温度为60℃湿度为90%的湿热老化测试180天后,部分纤维从气凝胶中脱出,导致气凝胶块体发生破碎。湿热老化测试180天后,玻璃纤维/气凝胶复合材料、玻璃纤维—玄武岩纤维/气凝胶复合材料和玄武岩纤维/气凝胶复合材料的抗拉强度分别下降4.9%、11.7%、10.3%,而热导率分别升高5.6%、9.2%、8.4%。基于力学性能和隔热性能的衰减以及Hallberg Peck模型,建立自然环境下湿热老化寿命预测方程。以广州地区作为服役环境,并以力学性能和隔热性能的衰退均不超过10%作为气凝胶复合材料的失效标准,玻璃纤维/气凝胶复合材料、玻璃纤维—玄武岩纤维/气凝胶复合材料和玄武岩纤维/气凝胶复合材料在自然环境下的湿热老化寿命分别为18.7年、10.4年和11年。研究表明,三种气凝胶复合材料均可在桥梁潮湿环境中长期服役,在桥梁缆索火灾防火中具有重要的应用前景。 展开更多
关键词 桥梁防火 气凝胶复合材料 湿热老化 抗拉强度 隔热性能
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h-BN陶瓷烧结致密技术研究进展
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作者 陈雨洁 李俊生 +2 位作者 李晨晓 陈玉蓉 万帆 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期651-665,共15页
六方氮化硼(h-BN)陶瓷作为一类性能优异的结构功能一体化陶瓷材料,在航天航空、微电子、冶金等领域具有广阔的应用前景。但h-BN具有特殊的层状结构与层间共价键,在烧结过程中存在难致密的问题。为了促进h-BN陶瓷烧结致密,提升材料的各... 六方氮化硼(h-BN)陶瓷作为一类性能优异的结构功能一体化陶瓷材料,在航天航空、微电子、冶金等领域具有广阔的应用前景。但h-BN具有特殊的层状结构与层间共价键,在烧结过程中存在难致密的问题。为了促进h-BN陶瓷烧结致密,提升材料的各项性能,研究人员一方面在无压烧结(PLS)、热压烧结(HPS)、放电等离子烧结(SPS)、反应烧结(RS)等传统烧结技术基础上提出新的策略,另一方面开发出了多种新型烧结技术,包括冷烧结(CSP)、振荡压力烧结(OPS)及交联无压焊接等。本文从传统烧结技术及新烧结技术两方面综述了h-BN陶瓷致密技术的新进展,比较各类传统烧结与新烧结技术,结合h-BN陶瓷的典型应用阐述现有烧结技术的发展方向及应用前景,旨在为h-BN陶瓷的烧结致密技术的发展与应用提供参考。 展开更多
关键词 h-BN陶瓷 烧结技术 致密性 传统烧结技术 新烧结技术
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高熵电磁波吸收材料研究进展
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作者 吴金波 杨国栋 +4 位作者 张竞哲 苑高千 何鸿樟 张海军 李发亮 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期1-17,共17页
随着电磁波在军事和民用等领域的广泛应用,信息泄露和电磁污染的风险日益严重。吸波材料能够有效吸收电磁辐射,降低电磁干扰,防止信息泄露并减轻电磁污染对人体健康的潜在危害。高熵材料电磁性能优异,是一种具有潜力的电磁波吸收材料。... 随着电磁波在军事和民用等领域的广泛应用,信息泄露和电磁污染的风险日益严重。吸波材料能够有效吸收电磁辐射,降低电磁干扰,防止信息泄露并减轻电磁污染对人体健康的潜在危害。高熵材料电磁性能优异,是一种具有潜力的电磁波吸收材料。本文综述了高熵合金、高熵合金复合材料和高熵陶瓷在吸波领域的研究现状,分析了影响高熵材料吸波性能的主要因素,提出了增强高熵材料吸波性能的可行方法,指出了现有高熵吸波材料在制备、改性及应用中存在的问题,最后展望了高熵吸波材料未来的发展方向。 展开更多
关键词 高熵材料 高熵合金 高熵陶瓷 电磁波吸收
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仿珍珠层结构陶瓷的研究进展
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作者 肖灵彬 王红洁 +3 位作者 苏磊 彭康 卢德 牛敏 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期18-29,共12页
层状陶瓷是一系列在宏观或者微观具有层状结构的陶瓷的统称,其中仿珍珠层结构层状陶瓷,由于其特殊的微观结构,近年来更是受到广泛关注。由于珍珠层结构特殊的多尺度效应,将其引入陶瓷材料中,可以获得更高的断裂韧性。本文从天然珍珠层... 层状陶瓷是一系列在宏观或者微观具有层状结构的陶瓷的统称,其中仿珍珠层结构层状陶瓷,由于其特殊的微观结构,近年来更是受到广泛关注。由于珍珠层结构特殊的多尺度效应,将其引入陶瓷材料中,可以获得更高的断裂韧性。本文从天然珍珠层的结构特点出发,分析了其结构和性能特点,进而概述了仿珍珠层结构陶瓷的设计及制备方法、种类和相关增韧机制,对不同体系仿珍珠层结构陶瓷的特点和发展前景进行了归纳和总结。 展开更多
关键词 仿珍珠层结构陶瓷 增韧机制 制备方法 力学性能
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化学气相沉积法制备氮化硼纳米管研究进展
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作者 黄潇阳 李亚格 +3 位作者 屈超 彭金琦 张少伟 张海军 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期30-42,共13页
氮化硼纳米管(BNNTs)具有与碳纳米管(CNTs)相似的管状纳米结构,因其优异的热稳定性、良好的生物相容性、优异的电绝缘性、高的热导率以及疏水疏渣等性能,在化工、冶金及生物医学等领域具有广泛的应用前景。BNNTs的合成方法众多,其中,化... 氮化硼纳米管(BNNTs)具有与碳纳米管(CNTs)相似的管状纳米结构,因其优异的热稳定性、良好的生物相容性、优异的电绝缘性、高的热导率以及疏水疏渣等性能,在化工、冶金及生物医学等领域具有广泛的应用前景。BNNTs的合成方法众多,其中,化学气相沉积(CVD)法具有设备简单、反应温度低和产物纯度高等特点,而成为合成BNNTs的最佳方法之一。综述了不同CVD技术、前驱体种类、实验装置、气体流量及衬底位置等工艺因素对制备BNNTs的影响。同时,也对该领域未来的研究发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 氮化硼 纳米管 化学气相沉积法
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