电子陶瓷材料研究的一些新进展

随着电子科学技术的发展，用作电子材料的陶瓷的研究和开发十分引人注目，许多工厂和科研人员正在研究开发电子陶瓷新材料、新工艺和新器件，以满足电子科学技术的发展对高性能陶瓷材料的要求。本文简要介绍了电子陶瓷系统中绝缘体、介电质、压电体及铁电薄膜材料及其制备工艺和应用方面的一些新进展。     

金刚石的高温化学稳定性研究

金刚石的高温化学稳定性直接影响着陶瓷结合剂的耐火度和陶瓷结合剂金刚石制品的使用寿命。通过研究不同品级的金刚石在不同烧成条件下金刚石晶体的烧失量变化,结果表明：①相同条件下,金刚石品级越高,烧失量越小;裸烧时温度越高,烧失量越大,当温度达到1073K时发生明显的化学反应,达到1173K时,热腐蚀较大。②当通入氩气作保护气时,到1173K才开始发生明显的化学反应。③而埋砂烧成（陶瓷结合剂金刚石试块中）的金刚石与裸烧后金刚石的晶体腐蚀情况相比,埋砂烧成的金刚石晶体耐热腐蚀性好,当温度高于1073K时,埋砂条件下金刚石的抗冲击强度比在同等温度、同等烧成气氛下裸烧金刚石要高出大约30～40％,因此在试验温度范围内陶瓷结合剂不会加速金刚石晶体的氧化腐蚀。     

钻井泵缸套材料磨料—腐蚀磨损实验研究

在实验研究中使用电化学测试技术和磨损试验方法,实现了磨损与腐蚀率的同时测量,提出了一种研究磨料——腐蚀磨损的定量分析方法。大量的试验结果表明,在各种介质中,磨损与腐蚀都存在不同程度的相互作用,材料的总磨损量不只是其二者的线性迭加,而产生了一增量:石油钻井泥浆介质的增量达材料磨料——腐蚀磨损总量的20％左右,碱性介质5％左右,盐性介质12％左右,而在PH5以下的酸性介质竟达80％左右,此时高铬铸铁耐磨性也不能满足钻井工况(H_2S地层),故研制陶瓷缸套是有现实意义的。     

半透明四硅氟云母微晶玻璃的合成

本文研究了SiO_2-MgO-MgF_2-K_2O系统四硅氟云母微晶玻璃的制备工艺,通过热膨胀曲线、差热分析及扫描电镜观察,探索了微晶玻璃的热处理制度,用x-ray衍射方法确定了晶类及结晶率,并对材料的半透明性能作了理论探讨。     

Dehydrated Na6[AlSiO4]6 sodalite as a promising SO2 sorbent material: A first principles thermodynamics prediction

The capture of sulfur dioxide (SO₂) using dehydrated Na₆[AlSiO₄]₆ sodalite was investigated using the first principles density functional theory calculations and thermodynamics analysis. The adsorption geometries, energetics, and electronic structures were predicted with the increasing number of SO₂ adsorbates. Upon adsorption, the S atom of single SO₂ molecule tends to align to the framework O²⁻ and the two oxygen atoms are oriented to the framework Na⁺, through electrostatic interactions and with a minor charge transfer. Increasing the number of SO₂ adsorbates, the Na₆[AlSiO₄]₆ sodalite framework shrinks first and then expands. Statistical thermodynamics analysis suggests that the capture reaches its saturation limit of four SO₂ molecules per Na₆[AlSiO₄]₆ formula (~300 mg/g) at room temperature and a low SO₂ partial pressure of 0.001 atm, indicating that dehydrated Na₆[AlSiO₄]₆ can be an efficient SO₂ sorbent even at its extremely low concentrations. Higher SO₂ partial pressures lead to a higher capture capacity. A low baking temperature of 100-150°C can efficiently release the adsorbed SO₂ and hence restore the capture capacity of Na₆[AlSiO₄]₆.     

磁光玻璃的研究进展

高Verdet常数磁光玻璃在光学隔离器、小型激光器、光纤通信和光纤传感等方面都有重要应用.从磁光效应的基本原理出发,系统地综述了逆磁性和顺磁性玻璃的研究发展状况,详细地分析了影响磁光玻璃Verdet常数的主要因素,探讨了磁光玻璃的发展方向.     

添加剂对低压烧结Zr50Al15Ni10Cu25非晶态粉末力学性能的影响

以商业纯元素粉末为原料,用机械合金化方法在低真空条件下合成了以非晶态为主的Zr50Al15Ni10Cu25粉末。研究了一定量的外界添加剂C、Si3N4和SiC对体系热稳定性和晶化行为的影响。混合粉末用手工预压成形,然后在氩气氛下进行低压烧结。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、差热分析（DSC）和电子拉伸实验机对粉末样和块状样进行了测试。结果表明,合适的外界添加剂可以提高体系的析晶活化能,增强体系的热稳定性。适量的Si3N4能促进Zr50Al15Ni10Cu25非晶粉末的低压烧结性能,即有助于提高样品的烧结致密度和样品的抗弯强度。     

透明微晶玻璃的研究现状与展望

透明微晶玻璃是一种具有优良热、力、光及化学性能的新型功能材料,在国防尖端技术、微电子技术和化学化工等领域有着广阔的应用前景.介绍了透明微晶玻璃的光学原理、制备条件、主要组成体系及其制备工艺、应用领域,并展望了透明微晶玻璃的发展前景.     

第一性原理在锂离子电池电极材料中的应用研究

在锂离子电池电极材料研究中，第一性原理计算能在理论上协助解释实验结果，为材料的合成和性能改进提供理论依据。目前第一性原理计算在锂离子电池电极材料中的应用主要集中在正极材料磷酸铁锂和层状氧化物LiMO₂(M=Ni, Co, Mn, Al等)材料中，对热门三元材料，特别是三元材料改性前后界面结构变化的研究较少。围绕密度泛函理论，综述了其在电极材料工作电压、电子传导性和离子扩散性、结构稳定性、储锂容量的计算以及热力学性能预测及解释等方面的应用，对较为集中的研究方向的进展进行阐述和总结，为用第一性原理进一步研究LiNi _x Co _y Mn_{1- x - y} O₂复合材料提供借鉴。