会议消息

20 0 0年国际新材料研讨会会议地点 :北京展会时间 :2 0 0 0年 10月 11～ 13日会议主题超导材料 ;形状记忆及超弹性材料 ;生物医用材料 ;薄膜材料 ;新型陶瓷及陶瓷基复合材料 ;功能有机高分子材料 ;含能材料 ;催化材料 ;高聚物基及金属基复合材料 ;快速凝固与非晶材料 ;人工晶体与电子材料 ;新型高温结构材料 ;材料制备与加工新技术 ;钢铁及有色冶金新工程技术 ;材料分析测试技术 ;材料科学前沿与基础理论研究 ;环境材料 ;纳米材料 ;新型磁性材料 ;超硬材料。联系地址 :北京西直门外文兴街 1号北京矿冶研究总院金属材料研究所转“国际新材料…     

高附加值产品助推信息产业发展

电子信息材料是指在微电子、光电子技术和新型元器件基础产品领域中所用的材料,主要包括单晶硅为代表的半导体微电子材料;激光晶体为代表的光电子材料;介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料;钕铁硼永磁材料为代表的磁性材料;光纤通信材料;磁存储和光盘存储为主的数据存储材料;压电晶体与薄膜材料;贮氢材料和锂离子嵌入材料为代表的绿色电池材料等。这些基础材料及其产品支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等现代信息产业发展。近年来,电子信息材料总体发展趋势向着大尺寸、高均匀性、高完整性,及薄膜化、多功能化和集成化方向发展。当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管、光子晶体、SiC、GaN、ZnSe等宽带半导体材料为代表的第三代半导体材料、有机显示材料及各种纳米电子材料等。     

铜—可伐—铜带材的热膨胀

封接材料热膨胀系数的匹配是在衬底材料同半导体晶体、玻璃及陶瓷封接时对衬底材料提出的一个主要要求,这是因为在封焊时半导体晶体中会出现影响晶体性能甚至使之毁坏的相当大的应力。正由于此有必要测定多层材料的热膨胀系数。根据文献数据,多层带材的热膨胀系数同其组元热膨胀系数成正比。具有某种可能层厚比的三层带材的热膨胀系数实验值,     

白榴石的制备及其对牙科玻璃陶瓷强度的影响

采用传统的固相法合成白榴石晶体,研究了化工原料、钾长石及制备方式对合成白榴石晶体的影响,以及白榴石含量对玻璃陶瓷强度的影响.结果显示:采用化工原料合成并压制成型所得到的白榴石晶体最好;当白榴石含量不超过50%时,增加白榴石含量可明显提高玻璃陶瓷的强度;玻璃陶瓷的显微结构表明添加的白榴石可均匀分布于玻璃陶瓷的玻璃相中.     

铁电陶瓷基光子晶体发展现状及其应用

铁电陶瓷基光子晶体在外场激励作用下发生铁电相变,可用于制备带隙可调光子晶体。主要介绍了不同维度铁电陶瓷基光子晶体的常用制备方法,总结了每种方法的特点及代表性的研究成果,阐述了铁电陶瓷基光子晶体的应用,最后提出了铁电陶瓷基光子晶体的发展趋势。     

从专利申请浅析我国微晶玻璃现状及发展趋势

微晶玻璃（glass-ceramic）又称微晶玉石、玻璃陶瓷或结晶化玻璃,是由基础玻璃经控制晶化行为,即在一定温度下热处理后,制得的微晶体和玻璃相均匀分布的材料,即在非晶态的玻璃内分布着大量（体积分数95%～98%）随机取向的微小陶瓷晶体（通常小于10μm）。     

连续柱状晶Cu-ECAP中的晶界演变及其与剪切带的交互作用

金属发生塑性变形时形成的剪切带在高应变状态下会被分割为孪晶-基体片层状组织,而纳米尺度的孪晶界能实现材料强塑性的高度匹配。因此,利用等通道转角挤压(ECAP)技术研究剪切带的形成与作用可为材料的强塑性匹配提供有效支持。通过对具有特殊晶界角度的连续柱状晶纯Cu进行1道次ECAP变形,研究变形过程中晶界的演变,分析变形过程中剪切带的形成机制及与晶界的交互作用,测试了不同晶界角度试样变形后的力学性能。结果表明:ECAP变形后,0°晶界发生弯折,内角处晶界顺时针转动50°,30°晶界顺时针转动5°,45°晶界弯曲并呈现出"汤匙"状,60°晶界中心发生弯曲,90°晶界未发生变形。试样变形过程具有多个受力区域,各区域应力状态不同,多种应力交替作用使变形过程中的应变分布极不均匀,从而导致宏观变形存在较大差异。拉伸实验结果表明,具有0°晶界的晶体抗拉强度最高,达到325 MPa,其次是具有45°晶界的晶体,达到295 MPa,而具有60°晶界的晶体抗拉强度最小,为230 MPa。晶体变形后晶粒内形成大量的剪切带,剪切带与晶界的交互作用使晶界发生弯曲。剪切带与晶粒取向及晶界夹角的不同是造成材料变形后抗拉强度产生较大差异的因素之一。     

新功能陶瓷材料的展望

陶瓷经过适宜的热处理可成为兼具非金属的不锈性、无机材料的不燃性和离子键或共价键的硬度等特性的功能材料。这种材料用作发光材料和磁记录材料的原料时,粉末烧结体的晶粒达数微米。另外,根据需要,通过烧结条件的最佳控制还可使致密体变成多孔体,以及借助两种不同材料的混合使组织达到单一晶体无法获得的不同结晶相均匀混合的结构。陶瓷中添加微量氧化物可明显改     

《严东生先生百年诞辰纪念专辑》征稿启事

正2018年2月10日将是严东生先生百年诞辰纪念日。严东生先生长期致力于材料科学研究,在高性能无机材料研究方面成就卓著,开辟了高温结构陶瓷、功能陶瓷、人工晶体、特种玻璃、无机涂层材料等新的研究领域并取得了一系列重要成果,为我国无机材料领域的发展做出了卓越贡献,是中国当代无机材料科学的重要奠基人。为缅怀先生毕生致力于发展我国先进无机非金属材料的卓越贡献和爱国情怀,     

粘土质泡沫陶瓷力学性能实验研究

本文以泡沫陶瓷的静、动态力学性能为研究目的,针对其吸波耗能作用明显、抗爆能力强、工程应用潜力较大的特点,对一种新的粘土质闭孔泡沫陶瓷开展了准静态一维应力压缩实验、一维应变压缩实验以及动态一维应力压缩实验。得到该材料在三种加载条件下的应力-应变曲线,讨论了不同加载条件下的材料的强度特性和变形破坏特征。结果表明：（1）泡沫陶瓷属于应变率敏感材料;（2）虽然泡沫陶瓷的弹性极限不高,但峰值应力过后,强度并没有立即消失,而是维持在一定的应力水平上;（3）不论是动加载还是静加载,泡沫陶瓷的极限应变都很大,与孔穴压实相关的变形不可逆过程所导致的能量耗损十分可观,材料的吸波耗能效果突出。因此泡沫陶瓷可以作为防护工程中抗爆抗冲击构件的首选材料之一。     

氟化物激光晶体及其在固体激光器中的应用

固体激光基质材料可以分为晶体、玻璃、光纤和陶瓷。相对于其他材料,晶体的优点表现在热导率高、荧光谱线窄、硬度比较大等方面,因而在固体激光器中获得了更广泛的利用。作为一类重要的激光基质材料,氟化物激光晶体种类多,研究活跃,一直是激光材料的热点之一。介绍CaF_2、LaF_3、MnF_2、ZnF_2、KMgF_3等激光晶体基质以及Nd、Er、Cr、Yb、Co等离子掺杂激光晶体,特别是MgF_2、YLF、LiSAF等激光晶体,探讨了这些材料的发光特性,并与YAG等常用氧化物激光晶体进行了比较。与其他激光介质相比,氟化物激光晶体具有自发荧光寿命长、折射率受温度影响小、热透镜效应小、热稳定性好等优点,决定了其在固体激光器领域特殊的应用价值。在对氟化物晶体的激光器应用分析基础上,展望了氟化物激光晶体未来的研究前景。     

熔渗反应烧结泡沫SiC的组织及性能

采用有机泡沫浸渍结合熔渗反应烧结技术制备了一种高性能泡沫SiC,该种泡沫陶瓷由SiC陶瓷孔筋形成类似于泡沫的三维网络连通结构,平均孔径尺寸约2 mm,相对密度15%~42%(体积分数),具有高的可控性,其强度随密度增加而提高,压缩强度11~48 MPa,弯曲强度7~25 MPa。研究了材料受力时的变形行为,结果表明,该种泡沫SiC具有不同于常见报道中的泡沫陶瓷的形变机制,其应力应变曲线只有弹性变形阶段,原因在于材料整体均匀性高,陶瓷孔筋组织致密且晶粒细小,受力时表现出良好的整体协调性。材料具有优良的热导性能。同时该种材料还可以加工成复杂形状,可适应各种应用需求。     

泡沫陶瓷压缩性能的实验研究

研究了两种不同工艺(11#自然硬化法和22#烧结法)生产的泡沫陶瓷分别在1mm／min和5mm／min的变形速率和不同方向受到单向压缩条件下的应力—应变曲线或力—位移曲线。结果表明：泡沫陶瓷受压缩的应力—应变曲线并不具备泡沫材料受压缩的典型应力—应变曲线的三阶段特征，它没有明显的弹性变形段，只有屈服平台段和紧实段；在压缩过程中，11#泡沫陶瓷的骨架变形以弯曲为主，22#泡沫陶瓷的骨架变形主要是由局部断裂产生；泡沫陶瓷结构为各向同性。     

陶瓷棒填充点阵金属夹层结构的制备及抗侵彻实验

为提高轻量化复合装甲的抗侵彻能力,提出了内部填充陶瓷棒并由混杂短切玻璃纤维的环氧树脂封装的点阵金属夹层防护结构。首先,通过弹道冲击实验研究了陶瓷棒填充点阵金属夹层防护结构的抗弹丸侵彻能力;然后,结合失效模式和吸能效率,综合分析了该夹层防护结构的抗侵彻机制。结果表明:陶瓷棒填充点阵金属夹层防护结构的主要失效模式包括点阵金属结构和混杂填充材料的拉伸断裂、陶瓷棒的破裂、面板和背板的局部剪切破坏以及背板的总体弯曲变形。在球形弹丸侵彻过程中,由于点阵金属结构的塑性大变形和剪切扩孔、陶瓷棒和环氧树脂的断裂破坏以及面板的宏观弯曲变形,防护结构的抗侵彻能力得到大幅提高。研究结果可为新型轻质复合装甲的防护设计提供一定参考。      

Y—Ba—Cu—O超导陶瓷的热压研究

用热压技术制备了高密度的 Y-Ba-Cu-O 材料,在适当条件下热处理,可以形成与烧结材料相同的高 T_c超导体。显微结构和 X-光衍射分析表明:在热压的 Y-Ba-Cu-O 超导陶瓷中,晶粒成片状生长,优先生长的方向与正交晶系中的 c 轴向垂直。片状晶体在一定的近程内平行排列,远程范围内无定向性,本文还对此类显微结构的取向特征与材料的超导特性进行了讨论。     

固体激光用Nd:Lu2O3透明陶瓷的制备和光学性能研究

Nd:Lu2O3材料由于具有高热导率、低声子能量和优异的光学特性而成为非常有前景的高功率固体激光器用的增益介质.但Lu2O3单晶的熔点超过2400℃,难以生长,而Lu2O3陶瓷既能在低温下制备,又具有与晶体相当的光学性质和激光性能从而备受关注.本研究制备了高透明的Nd:Lu2O3陶瓷并对其光学性质和激光性能进行探究.以...     

氧化锆-正铌酸镧复合陶瓷的力学性能

采用常压和热压烧结制备了掺入不同含量正铌酸镧 (LaNbO4)的四方ZrO2 基复合陶瓷。X 射线衍射分析表明经高温烧结后复合陶瓷中LaNbO4相保持稳定。测定了热压烧结条件下所制得的ZrO2 LaNbO4复合陶瓷的力学性能。结果表明 :LaNbO4的加入使材料的断裂韧性均较单一组份的ZrO2 或LaNbO4陶瓷有明显提高。对烧结LaNbO4多晶体进行了透射电镜分析 ,证实其晶粒内部普遍存在畴结构 ;对断口进行了扫描电镜分析 ,并对LaNbO4的作用机理进行了讨论     

氧化铝陶瓷动态压缩强度的高压和高应变率效应

平面冲击压缩下材料由弹性到非弹性变形转变的临界值对应着材料的动态压缩强度,高压和高应变率强烈影响材料的强度。采用粘塑性比拟法建立了材料发生非弹性变形的动态屈服条件,并引入Drucker-Prager静态屈服准则,可以联合考虑动态压缩强度的高压和高应变率效应,据此提出了新的Hugoniot弹性极限表征形式。利用轻气炮进行了氧化铝陶瓷平板冲击实验,VISAR测试了样品的自由面速度历程,讨论了氧化铝陶瓷动态压缩强度的测定和存在的不确定性问题。     

轧制单层晶铜箔滑移启动和应变局部化的晶体塑性模拟

在晶粒尺度采用晶体塑性有限元模拟极薄带材轧制成形过程,对优化和改进材料模型以及探究极薄带材塑性变形机制具有重要作用.箔材轧制成形性能主要依赖材料的微观结构(晶界、滑移系、取向).采用退火态的单层晶铜箔为原料,进行箔轧实验和晶体塑性有限元模拟.建立反映晶粒形貌、晶界和取向各向异性的单层晶铜箔晶体塑性有限元模型,分析极薄带轧制成形中单/多滑移系启动状态和应变局部化现象.为准确构建晶体塑性有限元模拟的初始晶粒结构,消除微观组织亚表面的影响,采用垂直晶界即在厚度方向上建立只有一层晶粒的铜箔晶粒模型.结果表明:晶粒各向异性影响单层晶铜箔的轧制变形机制;晶界处的变形和滑移系运动状态完全不同于晶粒其他位置;单层晶轧制变形的滑移状态表现出明显的各向异性,出现局部滑移带和应变局部化,随轧制变形量的增大,滑移差异显著增大;晶界两侧局部区域存在滑移和变形的显著差异,这为亚晶和微观裂纹源的形核提供了有利的位置.     

氧化锆基复合材料的裂纹扩展和疲劳性能

氧化锆(ZrO2)陶瓷中的应力诱导相变概念,在陶瓷领域颇具新意.70年代业已证明,ZrO2陶瓷确实有一个抗裂纹扩展的相变韧化机理.应力诱导相变就是裂纹尖端的亚稳四方晶体向单斜晶体转变,伴随体积膨胀诱导出压缩应力,起着减小裂纹扩展驱动力的作用.四方晶体的ZrO2陶瓷(TZP),通过添加不同氧化物,例如铈氧化物(Ce-TZP)或钇氧化物(Y-TZP),以四方对称的形式保持稳定.ZrO2陶瓷也能以四方晶体形式存在于立方基体中.