结构功能一体化材料--木质陶瓷的发展及其应用

综合评述了针对不同的原材料木质陶瓷的制备方法。介绍了木质陶瓷的微观结构及其在焙烧过程中的变化机理。概述了木质陶瓷的各种性能。最后总结了木质陶瓷作为功能材料和结构材料在生产生活各方面的应用。     

北京市先进陶瓷材料产业现状分析研究

<正>先进陶瓷通常指的是采用高纯度、超细人工合成或精选的无机化合物为原料,具有精确的化学组成,精密的制造加工技术和结构设计,并具有优异特性的陶瓷。先进陶瓷按种类可分为具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等特点的结构陶瓷,以及具有电气性能、磁性、生物特性、热敏性和光学特性等特点的功能陶     

发展高温结构陶瓷材料的意见

本文扼要阐述了高温结构陶瓷材料的优越性及其应用前景，提出了目前在这类材料的研制和应用过程中的问题，同时也提出了在中国发展高温结构陶瓷材料的意见。     

结构功能一体化的高性能陶瓷材料的研究与开发

从当前新材料的开发和材料科学发展向多功能、小型化、复合化、低成本制备等要求出发, 并就现有高性能陶瓷材料的基本性能和材料制备工艺上的优缺点进行了分析；简要介绍了碳化硅(SiC)陶瓷、 添加Nd的钇铝石榴子石(Nd-YAG)陶瓷、掺有稀土的氮化硅(RE-Si3N4)陶瓷等几种具有结构和功能一体化高性能陶瓷材料的优良性能,可能的应用以及目前存在的问题,特别是在基础研究和制备科学上今后应予以关注的方面。     

陶瓷材料在车辆上的应用与发展

陶瓷是古老而又新型的材料,它是用天然或人工合成的无机粉状物料,经过成型和高温烧结而制成的一种多相固体材料。利用天然硅酸盐矿物(如粘土、长石、石英等)为原料制成的陶瓷叫普通陶瓷,也叫传统陶瓷。这类陶瓷原料来源广,成本低,用量大。天然原料中的杂质对陶瓷的性能不利,人们用纯度高的人工合成原料(如氧化物、氮化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物等),用传统陶瓷工艺方法制造的新型陶瓷,也叫现代陶瓷或特种陶瓷。陶瓷一般由晶相、玻璃相和气相组成。汽车工业应用多属精细陶瓷,在汽车上很早以前就在火花塞、窗玻璃、水泵的机械式密封…     

碳纤维布表面PyC界面相微观结构及均匀性的工艺调控

陶瓷基复合材料力学性能与界面相的微观结构和均匀性有密切关系。本研究在碳纤维布表面沉积PyC界面相,探究沉积温度、丙烯分压、滞留时间和氢气分压等工艺参数对PyC界面相微观结构及均匀性的影响规律。使用多种手段对PyC界面相微观形貌、织构进行表征,并分析了微观结构、均匀性与工艺参数之间的内在关联。结果表明:界面相织构的规整度随沉积温度和丙烯分压的提高而提高,随氢气分压的提高而降低,而受滞留时间影响较小;沉积温度和丙烯分压升高均导致界面相厚度分布更加不均匀,且丙烯分压过高会直接产生炭黑,延长滞留时间有利于提高界面相的均匀性;对于中织构和高织构,随着氢气分压提高,界面相均匀性先降低后增加,而低织构的界面相均匀性受其影响较小。最后,阐明了PyC界面相生长模式,揭示了工艺参数对PyC界面相织构形态及均匀性的影响规律,为PyC界面相的精细调控提供了基础。     

功能/结构一体化中子屏蔽材料的研究现状

随着反应堆设计技术的发展,功能/结构一体化屏蔽材料成为一种发展趋势,要求中子屏蔽材料不仅具备中子屏蔽功能,而且可以兼作结构材料。中子屏蔽材料采用一体化设计可大幅简化屏蔽结构,实现屏蔽结构的轻量化和小型化。简述了功能/结构一体化中子屏蔽材料的设计要求和常见的热中子吸收核素。重点阐述了硼钢和具备功能/结构一体化潜力的铝基碳化硼复合材料、含Gd不锈钢、B/Pb复合材料的研究现状及存在问题。最后指出了功能/结构一体化中子屏蔽材料的发展方向。     

Ti4O7功能陶瓷材料研究与应用现状

TinO2n-1是一类应用前景广阔、极具研究价值的高性能导电陶瓷材料。它具有独特的物理、化学和电化学性能,晶体结构中的氧缺陷除了使其拥有自身的陶瓷特性外,还赋予其类金属的导电性能,打破了其因导电性能差而限制陶瓷材料的进一步推广应用。Ti_4O_7是TinO2n-1中导电性能最佳的材料,同时它还拥有诸多优异的性质如敏锐的光响应能力、较强的耐酸腐蚀性和较好的电化学稳定性,这些独特的性质引起了材料研究者对其的高度关注,并将其广泛应用于电化学、热电材料、储能材料、光催化降解等领域。目前,研究人员基于Ti_4O_7的电子导电性和化学稳定性,主要将其用作电池电极和电催化载体材料,生产工艺已逐渐成熟并实现商业化。然而,Ti_4O_7的生产制备工艺还存在许多不足。粒径大小、孔隙率和结晶程度等因素均会对Ti_4O_7的性能产生影响。工业上主要采用高温还原钛源前驱体的方法,经过高温处理后的Ti_4O_7通常存在颗粒团聚、烧结严重、比表面积大的问题,这严重影响了Ti_4O_7的性能。为解决高温处理引发的固有问题,研究人员在制备工艺的设计优化方面不断进行尝试,在优化高温合成方法的同时,也探索了一些中低温合成制备途径,但依旧存在产物纯度不高、生产能耗大等问题,工艺细节还需深入研究。目前制备工艺的主要研究方向为:(1)提高制备产物的纯度;(2)细化晶粒,控制粉体粒径大小;(3)制备出形貌可控的粉体。针对Ti_4O_7制备过程中出现的问题,研究人员不断引入新技术。在溶胶凝胶法的基础上利用静电纺丝技术制备出高比表面积的核壳结构中空管道材料,烧结温度降低了近20%;首次采用微波辐射的加热方式,微波下辐射30 min即可制备出形貌可控的Ti_4O_7。近两年,随着研究的不断深入,Ti_4O_7的各项优异性能得到了进一步开发和应用,在锂离子电池、锂硫电池、金属-空气电池、燃料电池中表现出更卓越的快速充放电性能和循环稳定性,并在储能材料、热电材料和光电材料等新能源领域得到了应用。本文介绍了Ti_4O_7的组成结构和理化性质,归纳了Ti_4O_7陶瓷的主要制备工艺及典型应用,分析总结了各类制备工艺的优缺点和应用需求,并对本领域今后的热点研究方向和发展趋势进行了展望,为Ti_4O_7功能陶瓷材料的推广应用提供了参考。     

竹炭及SiC陶瓷材料的结构与性能

以毛竹、印度莉竹为原料，在氮气氛中炭化制得竹炭，然后于1450℃下采用熔融Si渗透技术制得SiC陶瓷材料。借助SEM、XRD、X射线能谱仪、TGA和万能力学试验机等测试手段对竹炭和SiC陶瓷材料的微观构造、物相构成、材料的微区成分、力学特性及竹材的热失重行为进行了分析。结果表明：竹炭及其SiC陶瓷材料都继承了竹材的各向异性和微观构造特征；竹基SiC陶瓷是一种包含单质Si、C和SiC多相成分的复合材料；由两种竹材制备的竹炭及其SiC材料在微观构造、相组成和抗压力学性能上表现出一定的差异性。     

[NZP]结构功能材料的性能

本文介绍了［ＮＺＰ］陶瓷的各向异性、力学性能、热膨胀行为、抗热震性、离子导电、离子交换、氧化还原和光学等性能，探讨［ＮＺＰ］材料在热负荷环境下的使用和作为隔热材料、固体电解质、抗辐射、催化载体、精密尺寸控制和高温光学窗口材料的应用前景．     

结构功能一体化Sialon陶瓷制备技术研究

陶瓷的多功能化已经成为功能陶瓷材料的重要发展方向之一。Sialon陶瓷具有高硬度、高强度、高耐温性和透明性,是理想的承载/防热/透明多功能陶瓷的候选材料。但是,由于其原料粉末氮化硅难于烧结,实现Sialon陶瓷材料结构功能一体化的制备技术成为其限制因素。试验表明氮化硅原料粉末质量对烧结样品质量有明显的影响,当氯离子残余量提高时,样品的烧结性能明显下降,而影响氯离子含量的因素主要是原料制备方法和粉末洗涤工艺,试验表明氨解法制备的氮化硅粉末在充分洗涤后具有较好的烧结性能,而采用燃烧合成法制备氮化硅粉末在充分控制燃烧温度和α含量、良好洗涤的前提下,也可获得综合性能良好的Sialon试样。粉末混合工艺对样品性能具有重要影响。当采用行星式球磨混料时,粉末粉碎效果较好,混合均匀,造粒后容易得到均匀的物理力学性能,而采用超声波法不但无法实现大颗粒粉末的破碎,而且局部存在纳米级颗粒的团聚现象,烧结的样品性能不均匀。但是行星式球磨方法的缺点是进口氮化硅磨罐昂贵,其它材料磨罐磨损严重,污染粉料。高频振动是一种较好的粉末混合方法,不但可以实现粉末的充分混合,而且具有一定的破碎效果,容器壁容易作防污处理,处理量大,处理效率高,可制备...     

离子束改性先进陶瓷薄膜结构与力学性能的研究现状

离子束改性技术在先进陶瓷材料方面的应用效果突出。在阐述离子束改性原理的基础上,综述了该技术在先进陶瓷薄膜材料微观结构与组织,力学性能和摩擦学性能方面的应用。离子束改性是一种高能高效的掺杂改性手段,在辅助制备高质量薄膜、改善薄膜力学和摩擦力学方面有着显著的优势。深入了解离子束与薄膜原子的作用机制,精确调配薄膜的微观结构和组成,降低成膜质量的不确定性,是未来离子束改性先进陶瓷薄膜的研究重点。     

新型陶瓷材料的注射成型技术

前不久摩根先进陶瓷公司开发出了新型注射成型技术。与现行的注射成型技术相比，新技术具有成型的尺寸精确度高、适合产业化生产、成本低等特点：特别是新的注射成型技术考虑到一些特殊形状陶瓷材料成型的要求，对技术进行了改进，不仅能有效的避免盲孔和咬边等缺陷，而且成型产品的重复性好。     

关于先进结构陶瓷的研究

本文回顾了我国先进陶瓷材料研究四十余年来的进展．我国一贯重视陶瓷学的基础研究和应用基础研究对陶瓷工艺的指导作用,同时亦更注意新材料的工艺研究．本文简要地介绍了这些方面的主要成就．最后,对先进结构陶瓷材料研究需要考虑的问题提出一些拙见,以供讨论．     

日本先进陶瓷的最新研发动向

日本名古屋工业技术研究所是国家级的研发机构,它的研发很大程度上带有试验性和前瞻性。该所在高技术陶瓷研究的动向是：具有协同结构的陶瓷材料;具有纳米晶粒的超级金属,具有清洁环境减少污染的陶瓷材料;生物陶瓷;具有超塑性的陶瓷;电子工业应用的氧化物陶瓷;与能源相关的陶瓷;轻质材料等。生物陶瓷方面,     

复合材料结构-功能一体化技术与吸能结构的研究

复合材料的结构一体化技术包括结构整体化和结构-功能一体化两个方面.复合材料吸能结构属于典型的结构-功能一体化结构.以复合材料管形件为基础,发现提高管形件轴向性能如增加编织结构的轴向纤维纱数,或调整预浸料复合材料铺层尽可能地平行于轴向,或提高复合材料层间韧性(即高CAI值)等,都有利于提高吸能效果.在整体化制造方面,研制和验证了织物复合材料正弦波梁的液态成型制造技术.     

高分子微纳米功能复合材料和功能器件的先进制造

现代能源、电子通讯、生物医用等高技术领域迫切需要具有光、电、磁、生物医用等多功能、复杂、微型、轻量化高分子功能器件,需要解决两大难题:一是高性能高分子微纳米功能复合材料及规模化制备,二是复杂、微型、轻量化功能器件的先进制造技术.文中介绍了近年来作者团队在高分子微纳米功能复合材料和功能器件先进制造方面的研究进展:通过有机...     

ABO3型氧化物的结构与性能及其应用

总结了ABO3型氧化物可能具有的各种晶体结构类型，以及由此产生的宏观电、光、声学性能。讨论了ABO3型功能晶体和具有ABO3型结构主晶相的功能陶瓷材料在现代电子信息、航空航天、国防军事等领域的应用与前景。     

功能Fe_3C的制备及其性能研究进展

Fe3C优异的磁学及催化性质使科学家们纷纷投入研究,且在制氢的应用上也得到了广泛关注,如今改进制备方法和提高性能仍然是研究Fe3C的重点和热点。先探讨了Fe3C的制备方法,通过对比分析,总结出不同制备方案的优缺点,以期为进一步改进制备方法提供参考。然后总结了Fe3C的性能和用途,提出进一步优化Fe3C性能的可行方案。最后基于这些分析,预测Fe3C制备和利用的发展方向和拓展领域。