硼化锆基超高温陶瓷研究进展

航空航天、兵器、能源等高科技领域的发展对轻质、耐高温的超高温陶瓷材料提出了迫切需求。硼化锆基超高温陶瓷是最重要的超高温陶瓷材料之一,综述了硼化锆基超高温陶瓷的研究进展,着重探讨了先驱体转化法制备硼化锆基超高温陶瓷的优势和难点,并对硼化锆基超高温陶瓷的发展进行了展望。     

ZrB2材料的制备工艺与应用

ZrB2陶瓷材料具有耐高温、抗热震、抗氧化的特性,且在超高温陶瓷中具有较低的理论密度,使其成为航空航天等超高温领域中最具吸引力的材料之一.本文分别就ZrB2材料的结构性能、高温氧化机制、粉体合成、复合材料及其涂层的制备工艺等方面进行了综述.     

碳化钽陶瓷材料制备方法的研究进展

航空航天技术的发展,对超高温材料提出了迫切需求。TaC具有高熔点、高硬度、良好的耐化学腐蚀等性能,是一种理想的超高温陶瓷材料。综述了TaC陶瓷的制备方法,其中先驱体转化法具有分子可设计性、可加工性能好,产物组成结构可调控等优点,在超高温陶瓷纤维及其复合材料的制备等方面,具有广阔的应用前景。同时指出,设计、合成无氧或低氧的Ta-C聚合物,是先驱体转化法制备TaC的发展方向。     

ZrB2基超高温陶瓷的强韧化研究进展

ZrB2具有高熔点 (3245℃)、高硬度(23GPa),高温热稳定性,成为最具潜力的超高温陶瓷,但是ZrB2韧性低的缺点限制了应用范围.本文总结了增韧ZrB2陶瓷的研究进展.目前,提高ZrB2基超高温陶瓷的断裂韧性的方法主要是通过掺入第二相,掺入相包括SiC颗粒、晶须、纤维,短石墨纤维,纳米SiC,氧化锆,Mo,Nb...     

多孔超高温陶瓷:制备、结构及性能EI北大核心CSCD

综述了近年来国内外在多孔超高温陶瓷制备工艺、结构表征及性能评价的研究进展。基于制备多孔超高温陶瓷材料使用的陶瓷原料和助剂的差异,可以大致将多孔超高温陶瓷的制备方法分为干法成型、胶态成型、前驱溶液成型,不同制备工艺获得的多孔超高温陶瓷的在微观结构上差异化明显。最后,我们对多孔超高温陶瓷的发展趋势作了展望。     

先驱体转化法制备泡沫陶瓷的发展现状

泡沫陶瓷由于具有一系列优异的性能,使得其应用范围越来越广泛,其制备方法也在不断地发展.先驱体转化法制备泡沫陶瓷是20世纪末才出现的一种新型工艺.它具有制备温度低、陶瓷组成和结构町设计、容易成型复杂构件等优点,成为目前泡沫陶瓷制备方法中的一个研究热点.根据泡沫陶瓷制备过程中成孔原理的不同,先驱体转化法制备泡沫陶瓷大致町以分为三类:(1)直接发泡法;(2)有机泡沫浸渍法;(3)添加造孔剂法.本文详细地介绍了由这三类先驱体转化法制备泡沫陶瓷的研究现状,并分析了其优缺点以及亟待解决的问题.     

专利信息

碳化硅陶瓷耐磨结构件及其制造方法,一种ZrB2-SiC-ZrC复相陶瓷材料的制备方法,掺Ce^3＋的氧化镥基透明闪烁陶瓷材料的制备方法,无裂纹含硅陶瓷件及其制备方法,一种陶瓷划痕修复剂的制作方法,陶瓷材料作轮轴和轮毂的压轮。     

不同SiC源对Cf/ZrB2–SiC复合材料微结构和力学性能的影响EI北大核心CSCD

采用新型浆料注射/真空浸渍工艺实现了超高温陶瓷组分与碳纤维的有效复合,并结合低温(1 450℃)热压烧结实现了Cf/ZrB2-SiC复合材料的制备。研究了不同SiC源(SiC粉体和聚碳硅烷PCS)对复合材料微结构和力学性能的影响,结果表明:基于聚碳硅烷优异的流动性实现了陶瓷组分在纤维束内和束间的有效填充,并经低温热压烧结后Cf/ZrB2-PCS复合材料的相对密度为91.3%,主要归结于聚碳硅烷裂解后残留的微量无定性碳起到了表面除氧的作用而促进致密化,但该无定性碳弱化了晶界强度而导致力学性能降低。同时Cf/ZrB2-PCS复合材料表现出非脆性断裂模式且断裂功高达539 J/m^2,较Cf/ZrB2-SiCp复合材料提升高达84.6%;该复合材料断裂功的提升主要归结于裂纹偏转、裂纹分叉和纤维桥联等多种增韧机制的协同效应,大幅度改善了ZrB2基超高温陶瓷材料的损伤容限和可靠性。     

先驱体转化法制备多孔陶瓷的研究现状

多孔陶瓷作为重要的陶瓷材料,广泛应用于冶金、化工等众多领域,其制备工艺的改进一直是研究重点。先驱体转化法是20世纪末提出的制备多孔陶瓷新型工艺,利用陶瓷先驱体高温裂解产生气体的特性,可将其作为粘结剂、骨料、发泡剂制备多孔陶瓷,具有成型工艺简单,烧成温度低等特点,拥有广泛的应用前景。本文主要从以上几个方面简要介绍先驱体转化法制备多孔陶瓷的工艺、结构和性能的研究现状。     

Cf/ZrB2–ZrC–SiC超高温陶瓷基复合材料的设计、制备及性能EI北大核心CSCD

提出了溶胶-凝胶孔道构建-反应熔渗制备新方法,首先通过溶胶凝胶方法在纤维预制体中引入B4C-C多孔体,获得Cf/B4C-C多孔预成型体结构;在此基础上,结合反应熔渗Si-Zr合金,获得Cf/ZrB2-ZrC-SiC超高温陶瓷基复合材料。研究了Cf/B4C-C多孔预成型体结构对RMI过程和材料性能的影响,并揭示了孔隙结构对基体分布和界面损伤及复合材料性能的影响规律。结果表明:通过灵活调控Cf/B4C-C孔隙结构可实现复合材料中ZrB2-ZrC-SiC基体分布改善和(PyC-SiC)2界面损伤缓解,大幅提升材料性能。当预成型体孔隙结构为25.9%和58.0μm时,制备的Cf/ZrB2-ZrC-SiC复合材料基体可均匀分布于纤维束间和束内,同时纤维能得到良好的保护,材料表现出最优的力学性能(抗弯强度231 MPa)。     

透明陶瓷的研究进展

综述了影响陶瓷透明度的因素。分别介绍了红外陶瓷、激光陶瓷、闪烁陶瓷,并对他们未来的发展趋势进行简要的综述。     

电子陶瓷材料介电功能应用研究现状与前瞻

电子陶瓷如压电陶瓷、铁电陶瓷等作为一种广泛采用的敏感材料广泛应用于光电子等领域，本文对其当前应用的现状进行了回顾，介绍了压电陶瓷在超声马达、汽车陶瓷传感器、压电振动陀螺仪、压电陶瓷微位移器、扫描显微镜等中的应用，介绍了铁电陶瓷在微波通讯中的应用，并对未来的趋势提出了展望。     

特种陶瓷的发展与展望

本文回顾了陶瓷材料的发展历史,着重评述了特种陶瓷如工程结构陶瓷、陶瓷基复合材料、生物陶瓷、功能陶瓷等的发展现状,并展望了特种陶瓷的未来发展。     

微波介质陶瓷及其展望

综述了微波介质陶瓷材料的特性和发展现状，介绍了几种重要的微波介质陶瓷体系，讨论了微波介质陶瓷性能的影响因素，指出了改善其性能的途径和微波介质陶瓷的预期进展。     

New optical ceramics: High-entropy sesquioxide X2O3 multi-wavelength emission phosphor transparent ceramics

Highly transparent X₂O₃ sesquioxide ceramics were obtained from a solid solution of five different oxides (Lu₂O₃, Y₂O₃, Yb₂O₃, Gd₂O₃, and Dy₂O₃), mixed in an equal molar ratio according to the principle of high-entropy. The fabricated (Lu, Y, Yb, Gd, Dy)₂O₃ ceramics achieved 99.97 % of the relative density and exhibited a high degree of optical transparency with the in-line transmittance of almost 80 % in the visible wavelength range. Emissions of Gd³⁺ (⁶P_J → ⁸S_7/2 at 312 nm), Dy³⁺ (⁴F_9/2 → ⁶H_15/2 at 492 nm and ⁴F_9/2 → ⁶H_13/2 at 572 nm), and Yb³⁺ (²F_5/2 → ²F_7/2 at 1031 nm) suggested a potential application of the high-entropy ceramics as multi-wavelength emission phosphor transparent ceramics. High-entropy ceramics also exhibited lower specific heat and thermal conductivity compared to single-element sesquioxide ceramics. This work demonstrated that highly transparent oxide ceramics, with complex chemical compositions and good optical properties, could be obtained using the high-entropy principle.     

Digital light processing fabrication of porous cordierite ceramics from polysilxoane-based slurries

Herein, a pohotosentive polysiloxane (PSO)/talc/Al₂O₃ slurry was prepared for the digital light processing printing. Liquid photosensitive PSO was exploited as a triple-functioned material, acting both as the resin matrix, a high reactive Si source and a pore generator. Through adjusting the raw material components, polysiloxane can be sintered with talc and Al₂O₃ fillers after being pyrolyzed to 1200 ^oC while pores with variable diameters can be generated. Ternary component slurry prepared based on the above strategy possesses the characteristics of low viscosity, high reaction activity and good homogeneity. Sintering schedule of the printed thin-walled precursor was investigated to guarantee the morphology of cordierite product was consistent with the printed model. This work aims to provide a new strategy for DLP printing of MgO-Al₂O₃-SiO₂ ternary and other polymer derived ceramics.     

稀土氧化物在（Ba,Sr）TiO3基陶瓷材料中的应用

综述了稀土氧化物在各种作用的（Ba,Sr)TiO3基陶瓷中的掺杂改性和应用现状，详细讨论了稀土氧化物掺骠改性作用机理，分析了该领域应用研究的发展方向。为稀土氧化物掺杂改性（Ba,Sr)TiO3基陶瓷提供理论依据。     

纳米陶瓷材料及其制备与应用

由于硬度高、耐高温、耐磨损、质量轻和导热性好，陶瓷材料是现代工业三大基本材料之一，但其脆性大、韧性小而限制了在一些特殊领域的应用。纳米材料及技术运用到陶瓷材料中极大地改善了它的应用性能。本文比较了传统陶瓷与纳米陶瓷的优缺点，介绍了纳米陶瓷材料材料的特性和种类，以及制备方法、应用和国内研究现状。     

高孔隙多孔陶瓷材料的制备工艺

从分析网状结构多孔陶瓷材料的孔隙形成机理着手，描述了高孔隙网状结构陶瓷材料的制备工艺。其中主要包括高孔隙纤维网状结构陶瓷材料的制备工艺及高孔隙泡沫陶瓷材料的制备工艺。