高熵氧化物陶瓷的研究进展与展望

高熵氧化物陶瓷是具有独特结构和物理化学性能的新型材料,成为了国内外研究的热点之一。本文主要介绍了高熵氧化物陶瓷的分类;归纳了制备高熵氧化物陶瓷的方法;总结了高熵氧化物陶瓷在催化材料、锂电池电极材料、磁性材料以及介电材料等领域的应用。最后简述高熵氧化物陶瓷的发展现状,展望了高熵氧化物陶瓷未来的发展趋势。     

偏最小二乘法—人工神经网络用于复氧化物形成条件的判别

本文应用人工神经网络算法结合偏最小二乘算法，对两元氧化物系化学键参数进行模式识别分析，用计算机对两不同的氧化物间是否有复合氧化物生成进行分类和预报，得到满意的结果。为了确定两氧化物间是否有复氧化物生成，本文首先用ＰＬＳ回归算法初选化学键参数，通过样本点在ＰＬＳ正交分解矢量平面上的投影图，按形成与不形成对两元氧化物进行分类，从而确定一组对复氧化物形成影响最大的化学键参数，实现对能否生成复氧化物进...     

碳化硅基复相陶瓷的高温氧化及其对强度的影晌

本文系统地研究了引入第二相非氧化物粒子TiC,TiB_2,ZrB_2和氧化物粒子Al_2O_3后SiC基复相陶瓷的氧化行为和规律,以及它对SiC基复相陶瓷强度的影响。实验结果发现,引入第二相非氧化物粒子后SiC基复相陶瓷的抗氧化性能大大降低,会在较低的温度下发生灾难性快速氧化,出现灾难性氧化的温度与引入的第二相非氧化物粒子的种类有关而与添加量无关,在出现灾难性氧化前的100～150℃,强度会发生大幅度下降现象;引入第二相氧化物粒子Al_2O_3的SiC基复相陶瓷,其抗氧化性不发生踢显变化,高温强度也不出现大幅度降低的现象;各种SiC基复相陶瓷的抗氧化能力次序为:SiC-Al_2O_3>SiC-TiC>SiC-TiB_2>SiC-ZrB_2。     

硅酸盐矿物标准熵的估算

本文提出了一个估算硅酸盐及其它一些复杂矿物标准熵的新方法,并利用这一方法预报了一些硅酸盐及其它复杂化合物的标准墒,与实验值相比,符合较好。     

高熵氧化物的制备及应用研究进展

高熵氧化物作为近几年发展起来的新型氧化物体系,打破了传统掺杂氧化物的设计理念,由五种及以上氧化物以等摩尔或近等摩尔构成,因其具有简单的结构和优异的性能等受到国内外研究人员的广泛关注。高熵氧化物由于多主元且主元之间混乱排列,易形成岩盐型、氟化钙型、尖晶石型或钙钛矿等固溶体结构,从而表现出优异的性能,尤其在能源存储材料和磁性材料方面有十分广阔的应用前景,但目前对高熵氧化物应用研究较少。本工作介绍了国内外高熵氧化物的制备方法,主要包括固相法、热解法、共沉淀法、水热合成法和液相燃烧合成法等,比较了各方法的优缺点和发展前景;归纳了高熵氧化物作为锂离子电极材料、巨介电材料、磁性材料和催化材料等方面的应用;指出了高熵氧化物目前研究存在的问题,讨论了解决措施,展望了高熵氧化物未来的发展趋势。     

磁控溅射制备高熵氧化物薄膜的阻挡扩散性能

利用磁控溅射在Ni–8at%W合金基体表面沉积(CoCrNiTa)O_x高熵氧化物薄膜,研究了它在1 000℃、100 h的真空扩散条件下的高温稳定性及其阻挡Ni–30at%Cr涂层与Ni–8at%W合金基体中元素互扩散的性能,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、纳米压痕仪及划痕仪对薄膜进行研究。结果表明：(CoCrNiTa)O_x高熵氧化物薄膜较为致密,为非晶结构。随着溅射时间延长,薄膜纳米硬度上升的趋势很小,但膜基结合力增幅较大。(CoCrNiTa)O_x扩散障具有较好的高温稳定性,对Cr元素具有较好的扩散阻挡性能。     

关于复混肥料新产品开发的若干问题

就复混肥新产品开发中的若干问题及一些新品种,如有机-无机复肥、生物复肥、活性复肥、磁化复肥和腐殖酸复肥等进行了讨论评述,并以复混肥产品标准GB 15063-1994为依据,提出了开发新产品的若干建议.     

非氧化物陶瓷连接技术的进展

非氧化物陶瓷作为高温结构材料其应用前景非常广阔，但非氧化物陶瓷自身及其与金属的连接问题制约了它的工程使用，与氧化物陶瓷连接相比，非氧化物陶瓷的连接目前基本上处于基础性研究和实验室研究阶段，本文概述了这些年用于非氧化物陶瓷连接的几种方法及其工艺特点，其中包括：活性金属钎焊法，热压扩散连接法，过渡液相连接法，反应成形连接法，自蔓延高温合成（SHS）焊接法，热压反应烧结连接法和直接敷铜（DBC）法。     

氧化物纤维/氧化物陶瓷基复合材料研究概述

氧化物纤维，氧化物陶瓷基复合材料可以在高温氧化环境下长时间工作，是最有发展潜力的高温结构陶瓷材料之一。决定氧化物纤维，氧化物陶瓷基复合材料性能最主要的2个因素是氧化物纤维的性能和界面材料的组成与结构。笔者介绍了氧化物纤维和界面材料的发展，以及界面材料涂覆方法，并探讨了氧化物纤维，氧化物陶瓷基复合材料的发展趋势。     

Al2O3–TiC基复相陶瓷的制备和性能

Al2O3-TiC基复相陶瓷具有高强度、高硬度和较好的高温稳定性, 常用于刀具、发热体和电子器件. 本文综述了Al2O3-TiC基复相陶瓷的各种制备方法及其优缺点、常温和高温性能、各种增韧手段和增韧机制, 并展望了Al2O3-TiC基复相陶瓷研究的发展方向.     

MoSi2基复相材料表面特性的研究

对MoSi2及其复相材料在高温下长时间老化后表面玻璃膜结构进行了研究,并用电学测试手段对表面玻璃膜的生成过程进行跟踪测试.研究了M0Si2及MoSi2-SiC的氧化机理,发现其氧化速度顺序为MoSi2＞MoSi2-SiC.对添加氧化物的复相材料来讲,其玻璃膜的生成速度顺序为MoSi2＞MoSi2-莫来石＞MoSi2-A12O3.     

用拓扑学方法研究烷烃的化学

用拓外学方法建立分子结构与性能的关系一直是化学工作者在基础理论研究中的重要课题之一.1947年,Wiener最先提出了分子的两个拓扑指数,并用它对分子的沸点,汽化热进行了研究.以后,又有不同的研究者探讨了Wiener指数与烷烃分子的摩尔折射率,摩尔体积,标准熵,密度等关系.1975年Randic提出了一个新的拓扑指数即分支指数,简称R指数.梅平等曾关联了烷烃的标准生成焓,标准燃烧焓,标准熵等物质的13种现代性质与R指数的关系.在Randic方法的基础上,Kier和Hall又提出了分子连接性指数的概念及其计算方法.     

氧化物杂质对Al2O3陶瓷力学性能与抗蠕变性的影响

采用无压烧结成型工艺,研究了氧化物杂质(碱金属、碱土金属氧化物及SiO2)对Al2O3陶瓷力学性能与抗蠕变性的影响,并利用扫描电子显微镜以及万能试验机表征样品的微观结构和力学性能;提出一种恒压试样的方法评价材料的蠕变性,测试恒压后标准试样的弯曲程度.结果表明:氧化物杂质对Al2O3陶瓷常温力学性能和高温蠕变性影响存在很大差异,常温力学性能方面,除MgO外,所研究的其它氧化物杂质均使材料抗弯强度和断裂韧性有不同程度降低,而MgO能明显提高陶瓷力学性能;另一方面,高温蠕变性受氧化物杂质影响则表现相反,MgO会导致材料抗蠕变性下降,其它氧化物杂质或多或少地提高抗蠕变性能,其中含量为1 mol％ SiO2的Al2O3陶瓷抗蠕变性能明显提高.     

原位合成碳化硅-硼化钛复相陶瓷的高温摩擦性能及其磨损机理

以SiC为基体,用TiC和B4C为原料反应生成TiB2,原位合成了SiC-TiB2复相陶瓷.通过测试SiC和SiC-TiB2的高温摩擦系数和比磨损率与温度、外加载荷的关系,研究了SiC-TiB2复相陶瓷的高温摩擦学性能.在空气中,外加载荷为0.2 MPa,摩擦速度为0.3 m/s时,SiC-TiB2复相陶瓷自对偶(SiC-TiB2/SiC-TiB2)高温摩擦呈现较好的高温自润滑性能.温度对SiC-TiB2/SiC-TiB2摩擦系数和比磨损率的影响与载荷有关.载荷为0.4 MPa时,比磨损率最大.用X射线衍射测试了SiC-TiB2/SiC-TiB2磨屑的组成,用扫描电子镜观察了SiC-TiB2/SiC-TiB2磨损断面,发现高温摩擦氧化是TiB2-SiC/SiC-TiB2磨损的主要机理.磨损断面包含摩擦氧化层、过渡层和基体亚表面3层,氧化层和过渡层接触紧密.磨屑具有典型包裹结构,其主要氧化物是无定形氧化硅.平滑的氧化层改进了摩擦表面的塑变性能,缓冲了摩擦应力,减小了高温比磨损率.     

复合稀土氧化物的制备技术

复合稀土氧化物具有非常好的应用前景,引起了科学家的广泛关注,本文综述了制备稀土氧化物的方法,如:溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法、高温固相法等,并总结了各种方法的发展前景。     

非晶铟镓锌氧化物薄膜的制备及其在薄膜晶体管中的应用

非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)薄膜,作为一种新型透明氧化物半导体材料,最近引起了广泛关注.这主要是由于它优异的性能可以使它作为薄膜晶体管的有源层材料,在显示行业有巨大的应用前景.本文首先介绍了铟镓锌氧化物的结构,同时综述了非晶铟镓锌氧化物薄膜的制备方法,包括溅射、悬涂和喷墨印刷技术;最后对基于铟镓锌氧化物薄膜晶体管背板技术的产业化进行了展望.     

铈锆复合氧化物制备方法进展

CexZr1-xO2具有良好的抗高温老化性能、低温还原性能及较高的储氧能力,可作为新一代三效催化剂的关键材料.本文较为全面的综述了铈锆复合氧化物各种制备方法进展.     

碳化硅基材料抗氧化涂层的研究进展

碳化硅基材料具有优良的高温性能,但作为非氧化物陶瓷,碳化硅材料的高温氧化造成的性能衰减限制了其进一步的广泛应用.本文通过分析碳化硅的氧化机理,对比和总结了碳化硅抗氧化涂层的制备方法和涂层体系,并结合实际工作对碳化硅抗氧化涂层的研究提出了具体的见解.     

SiC及其复相陶瓷高温自润滑特性的研究

研究了SiC及其复相陶瓷从室温到1200℃的高温摩擦学性能。随着试验温度的升高,SiC/SiC的高温摩擦系数变化不大,比磨损率呈现出不变(Ⅰ)、增加(Ⅱ)和减小(Ⅲ)三种模式;SiC-TiC和SiC-WC自对偶的高温摩擦系数和比磨损率很小,摩擦系数从400℃开始减小;在高温磨损中,自对偶的磨损机理由轻微的粘着磨损控制,磨损由模式Ⅰ和模式Ⅱ向模式Ⅲ转化,呈现出高温自润滑特性。在600℃时摩擦氧化明显,氧化物主要为无定形的SiO2,在摩擦表面形成一层由微米或亚微米级氧化物颗粒组成的薄膜,该薄膜层具有润滑作用;在氧化物薄膜层和摩擦表面存在一定程度的晶格畸变,增加了薄膜层的塑性变形能力,衰减了摩擦应力,这就是自对偶高温自润滑的机理。     

二氧化硫与大气颗粒物的复相反应研究

利用原位FTIR,XPS等手段研究了SO2与大气颗粒物及部分氧化物的复相反应,确认了表面反应产物,讨论了复相反应历程和表面反应机理.结果表明,SO2在大气颗粒物和氧化物表面发生吸收和氧化反应,表面产物为SO32-和SO42-.表面酸碱性是不同氧化物对SO2吸收和氧化能力有较大差异的主要原因,本实验条件下氧化物和大气颗粒物样品复相反应能力顺序为Al2O3＞CaO>>SiO2,Fe2O3,大气颗粒物样品.