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国内工业陶瓷文献题录及文摘(六十四)

2015-02-24

现代技术陶瓷 2015年5期
关键词:硅酸盐粉体结果表明

国内工业陶瓷文献题录及文摘(六十四)

示例:顺序号文献题名(文种,中文略)·刊名,年,期

本栏报道的是我刊编辑部最近收集到的工业陶瓷文献。读者如需复印,可直接与我刊编辑部联系,但请写明“顺序号、文献题名、刊名、年、卷、期”等内容。收费标准:每篇18元(包括检索费、复印费及邮寄费)。

2015222 多孔吸声陶瓷的研究进展·陶瓷学报,2015,04

多孔吸声陶瓷以三维网状通孔结构陶瓷为基体,在通孔中充满气体形成复合材料,具有良好的吸声降噪性能,作为吸声材料广泛应用于建筑、汽车、航天、机械等领域。针对多孔吸声陶瓷的制备方法、吸声机理、吸声评价以及三类多孔材料的研究进展等进行了系统的概述。

2015223 化学浸渍法提高SOFC阴极电化学性能的研究进展·陶瓷学报,2015,04

制备具有电化学性能高、极化阻抗低的阴极是提高固体氧化物燃料电池(SOFC)电化学性能和长期稳定性的有效途径之一。大量研究表明,通过化学浸渍法能制得微观结构良好、电化学性能优异的SOFC阴极。本文从浸渍材料的角度讨论化学浸渍法对阴极电化学性能的影响,简要分析了化学浸渍后的阴极显微结构与阴极性能之间的关系,并对化学浸渍法在SOFC阴极制备中的应用进行了分析和总结。

2015224 累托石负载钨酸铋光催化剂的制备及其性能研究·陶瓷学报,2015,04

为了增强Bi2WO6的吸附性和光催化活性,本文以累托石(rectorite)粘土作为载体,采用液相法成功合成Bi2WO6/累托石(BWR)可见光光催化剂。采用XRD,SEM,BET等手段对所制备的催化剂的结构进行了表征。通过降解有机染料酸性红G研究了BWR复合光催化剂的光催化性能。结果表明,BWR相比Bi2WO6比表面积提高了3倍,孔体积提高了2倍,吸附能力显著增强。负载后的催化剂在可见光照射120min后,对酸性红G的降解率达到98%以上。

2015225 B2O3掺杂对0.77Zn0.99Cu0.01Al2O4-0.23TiO2微波介质陶瓷的影响·陶瓷学报,2015,04

采用传统固相法合成了B2O3掺杂的0.77Zn0.99Cu0.01Al2O4-0.23TiO2(ZCAT)。利用X射线衍射仪、扫描电镜和网络分析仪对其烧结性能、微观结构以及微波介电性能进行表征。考察了B2O3的添加量对ZCAT的烧结性能和微波介电性能的影响。研究结果表明,B2O3的添加未改变ZCAT的晶体结构,能显著降低陶瓷的烧结温度,添加适量的B2O3能够有效的改善样品的微波介电性能,在ZCAT中添加0.75wt%的B2O3在1300℃烧结能够获得较好的微波介电性能:介电常数εr=9.96,品质因素Q×f=33280GHz和谐振频率温度系数τf=3.09×10-6/℃。

2015226 微波加热SiC坩埚升温特性的数值模拟研究·陶瓷学报,2015,04

在给出SiC坩埚在微波场内温度与时间的理论升温速率方程的基础上,建立了SiC坩埚在微波场中的数学模型,采用COMSOL有限元软件中的射频模块,进行了多物理场耦合情况下SiC坩埚在微波场内的升温特性的数值计算,得到了温度在空间与时间上的分布图,并对模拟结果进行了分析。分析表明:SiC坩埚在微波场内可以实现体加热,获得均匀的温度分布,而且可以获得较高的升温速率和较高的温度。为借助SiC坩埚加热非吸波材料的升温过程设计提供了依据。

2015227 具有稳定显气孔率和渗透通量的氧化铝膜基片制备工艺优化·陶瓷学报,2015,04

氧化铝膜基片是制备具有高性能,如高分离效率、高离子截留率的改性膜的重要基础,而氧化铝膜基片的显气孔率和渗透通量对改性膜的上述性能具有重要的影响。因此,要得到高性能的改性膜,则须选用显气孔率和渗透通量稳定的氧化铝膜基片。本实验采用平均粒径为1.6μm的α-Al2O3微粒为主要原料,以聚乙烯醇为添加剂,采用干压成型法,制备了氧化铝膜基片。实验考察了成型压力、烧成温度和PVA用量等参数对氧化铝膜基片显气孔率和渗透通量的影响规律,并对其孔径和显微结构进行测试分析。实验结果表明:当成型压力为10MPa、烧成温度为1230℃、PVA用量为0.83wt.%时,可制得显气孔率稳定在42%、渗透通量稳定在215l·m-2·h-1·bar-1、中位孔径约为380nm、显微结构较均一的氧化铝膜基片,从而为后期制备高性能的改性膜提供了工艺基础。

2015228 交联淀粉的干法制备及其在陶瓷生产上的应用·陶瓷学报,2015,04

以木薯淀粉为主要原料,采用机械化学改性法,分别考察了交联剂尿素(CO(NH2)2)和环氧氯丙烷(C3H5ClO)的用量对淀粉改性效果的影响。利用旋转粘度计对淀粉样品的表观粘度进行表征,将优化后的交联淀粉加入到建陶坯体、长石质日用瓷坯体、骨质日用瓷坯体中,通过测量坯体的抗折强度进行评价。研究表明:当活化剂氢氧化钠(NaOH)用量为20wt.%,活化时间为4h,醚化剂一氯乙酸钠(ClCH2COONa)用量为8wt.%,尿素和环氧氯丙烷用量分别为2wt.%和5wt.%,反应时间为3h时,交联淀粉(2wt.%水溶液)粘度达7112mPa·s。用0.3wt.%交联淀粉替代坯料中50wt.%可塑性粘土,建陶坯体、长石质瓷和骨质瓷坯体抗折强度仍可提升38.3%、43.9%和22.5%。

2015229 硼酸盐系微晶封接玻璃与IT-SOFC阳极材料的适应性研究·陶瓷学报,2015,04

以B2O3-CaO-BaO-Al2O3-SiO2-La2O3封接玻璃配方为主要研究对象,研究硼酸盐封接封接玻璃对电池元件的润湿等行为。优化的A4号和AC1号封接玻璃的TEC分布都在允许范围之内;微晶封接玻璃AC1和A4与阳极材料Ni-8YSZ的热膨胀匹配性均好,AC1比A4封接材料更符合600℃以上运行的IT-SOFC对封接材料的要求。经100h长期热处理后,引入二价金属氧化物Ca2+后的AC1封接玻璃的TEC为11.42×10-6K-1,增大了1.5%左右,显示了AC1封接玻璃具有好的热稳定性。随热处理时间增长,封接玻璃A4的TEC变化较小,也显示出了较好的热稳定性。AC1封接玻璃坯体在阳极材料Ni-8YSZ和电解质材料8YSZ表面的接触角,在900℃时为封接玻璃半球温度,此时封接材料与阳极材料充分浸润,比较适合进行封接,将温度继续升高至1000℃,浸润性能基本稳定,但仍然有一定的角度,封接材料不会在阳极平面上流平,而这个角度避免了封接材料在待封接组元表面出现流散现象,也能使其与阳极材料及电解质材料有良好的粘附性,有利于SOFC的封接。

2015230 乙醇为燃料的SOFC阳极Ru抗积碳层的制备及研究·陶瓷学报,2015,04

采用浸渍法,在阳极支撑型固体氧化物燃料电池Ni/YSZ阳极上制备纳米Ru层。并研究不同Ru浸渍量对单电池的电性能的影响。实验结果表明:采用化学浸渍法能成功制备显微结构良好的Ru催化层,纳米级珍珠状的Ru颗粒均匀的分散于Ni-YSZ阳极材料表面。以乙醇蒸汽(nH2O/CH3CH2OH=3∶1)为燃料,800℃的测试温度下,浸渍了0.8wt.%Ru的Ru-Ni-YSZYSZAg单电池获得最大功率密度可达304mW/cm2,即Ru层的添加可以提高单电池的电性能。通过10h的运行,显示添加了Ru层的电池的电性能及抗积碳性能获得明显提高。

2015231 柠檬酸络合法制备氧化镧钇亚微米粉体的研究·陶瓷学报,2015,04

以硝酸钇、硝酸镧、柠檬酸、乙二醇以及去离子水为原料,用柠檬酸络合法制备(Y0.9La0.1)2O3亚微米粉体,研究了柠檬酸、乙二醇和去离子水含量对粉体形貌、粒径和分散性的影响规律。结果发现,柠檬酸能与金属离子络合形成稳定的螯合物,从而能细化粉体粒径,当柠檬酸含量不足时,粉体颗粒较为粗大;当柠檬酸与金属离子的摩尔比大于1.5∶1时,制得的粉体分散性较好、中位粒径在105nm左右。乙二醇能和柠檬酸进行酯化反应,有效分散粉体,当乙二醇含量不足时,粉体的分散性较差、有大颗粒形成;当乙二醇与金属离子的摩尔比大于1.5∶1时,粉体的分散性较好。去离子水作为溶剂可以很好地分散溶液前驱体,当添加少量去离子水时,溶液前驱体之间因浓度较高而相互靠近形成大颗粒;当加入过量的去离子水时,溶液前驱体会吸附溶液中电离的氢氧根,两个氢氧根脱水使前驱体通过有氧键结合,从而形成大颗粒;当去离子水与金属离子的摩尔比为15∶1时,粉体的分散性较好。上述参数的变化不影响粉体的物相,所制得的粉体都为Y2O3单一相,说明氧化镧完全固溶入氧化钇中。

2015232 氮化硅陶瓷的空气耦合超声纵波传播特性研究·陶瓷学报,2015,04

针对非接触空气耦合超声无损检测技术在氮化硅陶瓷中传播机理,从波动方程入手,利用传递矩阵法及声波气固边界条件研究了空耦条件下超声垂直入射和不同检测频率在氮化硅陶瓷材料中的声传播特性,建立了氮化硅陶瓷材料的超声检测数学模型。仿真结果表明,当垂直入射板厚为半个波长整数倍时,声透射系数最大;当频厚积为氮化硅陶瓷声速与厚度乘积一半的整数倍时,声透射系数达到最大值。通过氮化硅陶瓷的超声检测表明实验结果与仿真结果相吻合。

2015233 放电等离子低温烧结h-BN-SiC复相陶瓷的结构与力学性能·硅酸盐学报,2015,06

以纳米h-BN和SiC粉为原料、B2O3为烧结助剂,利用放电等离子烧结(SPS)制备h-BN-SiC复相陶瓷,研究了烧结压力(20~50MPa)对h-BN-SiC复相陶瓷结构与力学性能的影响。结果表明:在不同烧结压力下,h-BN-SiC复相陶瓷中h-BN晶粒的c轴倾向于平行压力方向,增大烧结压力能够提高复相陶瓷的致密化和力学性能,但较大的烧结压力(>40MPa)降低了c轴倾向于平行压力方向的取向度和断裂韧性。在40MPa烧结压力时获得了较佳的综合性能,复相陶瓷的相对密度、抗弯强度和断裂韧性分别达到98%、289.2MPa和3.45MPa·m1/2,比同条件制备的纯h-BN陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别提高了约138.4%和64.3%。复相陶瓷断裂为典型的沿晶断裂模式,微裂纹及裂纹偏转提高了复相陶瓷的断裂韧性。

2015234 NP0型铋基焦绿石复相陶瓷的制备及介电性能·硅酸盐学报,2015,06

为获得温度稳定型高频高介材料,通过复相介电组成调控原理,将正温度系数型焦绿石相(Bi1.5Zn0.5)(Zr1.5Nb0.5)O7(BZZN)与负温度系数型(Bi1.5Zn0.5)(Zn0.5Nb1.5)O7(BZN)混合构成BZN-BZZN复相材料。研究了该系列陶瓷的物相组成、晶体结构及介电性能随两相组成的变化规律。晶体结构精修获得了复相结构中两相的晶格常数、A-O’键长、B-O键长、O-B-O键角的变化。复相陶瓷的介电性能可通过两相比例有规律地调制,随着BZZN含量增多,(1-x)BZN-xBZZN介电常数εr略有下降,介电常数温度系数逐渐由负值向正值变化。当x=0.7时,获得高介电常数、零温度系数陶瓷材料:εr=123.2,tanδ=7×10-4,αε=5×10-6/℃。

2015235 原位水热合成法制备ZSM-5/堇青石整体式催化剂·硅酸盐学报,2015,07

以蜂窝状堇青石为载体,采用原位水热合成法制备了ZSM-5/堇青石整体式催化剂。考察了四丙基氢氧化铵(TPAOH)含量、水硅摩尔比和晶化温度等对ZSM-5分子筛在堇青石载体上负载量的影响。结果表明,模板剂TPAOH的含量对负载量有显著影响,当摩尔比n(TPAOH)/n(SiO2)≤0.2时,改变晶化温度和水硅摩尔比均可获得较佳的分子筛负载量;当n(TPAOH)/n(SiO2)>0.2时,较高的碱度导致前驱体溶胶的溶解,使分子筛多在溶液中晶化,显著减小分子筛在堇青石载体上的负载量。当n(TPAOH)/n(SiO2)≤0.2时,水硅比减小,ZSM-5分子筛负载量逐渐增大,最大负载量可达42.8%。晶化温度降低,分子筛的负载量和晶粒均减小。整体式催化剂用于NO的催化氧化活性研究表明,堇青石载体上分子筛的负载量越高,整体式催化剂的比表面积越大,催化活性越好。

2015236 复合增强型SiO2气凝胶的一步法快速制备与性能表征·硅酸盐学报,2015,07

以水玻璃为前驱体,去离子水为溶剂,经溶胶凝胶反应形成陶瓷纤维(含15%)增强的SiO2湿凝胶,采用乙醇/三甲基氯硅烷/正己烷的混合液进行一步溶剂替换和表面基团改性后,经常压干燥制备出复合SiO2气凝胶块体。该复合气凝胶密度低(0.216g/cm3)、成形性好,经高温处理后仍维持未开裂块状。样品与纤维复合后,纤维与SiO2气凝胶网络结合较好,复合材料的孔洞保持完整,骨架未发生断裂,基本保持较明显的海绵状网络结构和球形骨架结构。通过对气凝胶样品进行微观结构和比表面积分析、热重和疏水性测试、弹性模量及热导率表征,测得复合SiO2气凝胶的比表面积为743m2/g,疏水接触角为146°,弹性模量为5.1MPa。当温度升至400℃时,该气凝胶的热导率从0.0263W/(m·K)增加到0.0512W/(m·K),疏水接触角为138°。此外,对一步法涉及的溶剂替换及表面修饰机理也进行了分析。

2015237 氟氮共掺杂二氧化钛/还原氧化-石墨稀复合光催化剂的制备及其可见光催化性能·硅酸盐学报,2015,07

以氧化石墨烯(GO)、TiO2、尿素、NH4F和Vc为原料,采用水热法制备氟氮共掺杂二氧化钛还原氧化石墨烯复合光催化剂(F-N-TiO2/rGO)。对制备的F-N-TiO2/rGO样品的相组成、结构、形貌和光谱性质进行分析表征。结果表明,F、N共掺杂的TiO2仍为锐钛矿晶型,呈纳米颗粒状均匀分布在片状还原氧化石墨烯表面;对400~800nm的可见光吸收大大增强,且吸收边发生明显的红移;同时C—Ti共价键的形成使石墨烯与TiO2紧密结合,提高了界面电荷传输效率使光生电子有效分离,使得F-N-TiO2/rGO的催化活性大大增强,可见光下对甲基橙(MO)的降解速率达1.17mg/(h·g),是商品P25的2.8倍。

2015238 用于甲烷干法重整的Ni/SiO2纳米复合空心结构催化剂·硅酸盐学报,2015,07

采用水热法制备了具有片层结构的Ni/SiO2纳米复合空心结构催化剂,研究了其对甲烷干法重整(DRM)反应的催化活性和稳定性,并以传统浸渍法制备的Ni/SiO2催化剂作为参照样。结果表明,Ni/SiO2纳米复合空心结构催化剂有很高的比表面积(405.6m2/g)和显著提高的高温抗烧结与抗积碳能力。这归因于该复合空心结构以片层状镍硅酸盐为前驱体,金属镍纳米颗粒由前驱体在氢气氛中高温还原分解得到,使得该结构具有很强的金属纳米颗粒与载体之间的相互作用,因而具有优异的催化性能。

2015239 喷雾干燥制备球状LiFePO4/C正极材料·硅酸盐学报,2015,07

以抗坏血酸为催化剂,通过水热法制备出梭形颗粒的LiFePO4/C正极材料,并采用喷雾干燥工艺使得单个的梭状颗粒堆积成球状的LiFePO4/C正极材料。研究了不同喷雾浓度对样品球形化后的形貌和电学性能的影响。结果表明:合成的LiFePO4/C正极材料的单个颗粒呈规整的梭形结构,并且梭形结构是由细小的板状结构组合而成,在梭形结构的表面包覆有一层均匀的碳膜。采用喷雾工艺后可有效的进行颗粒的球形化处理,当喷雾浓度为0.296mol/L时,材料团聚的球状形貌较为均匀一致,并具有较大的扩散系数(9.38×10-13cm2/s)。在0.1C倍率放电下的首次充电比容量为133.6mAh/g,放电比容量为122.6mAh/g,Coulomb效率为91.8%,说明具有良好的可逆性能;经过50周循环后容量保持率仍为98.2%,具有优异的循环性能和容量保持率。

2015240 纳米花状氧化镁的乳液直接沉淀法制备与表征·硅酸盐学报,2015,07

以MgCl2·6H2O和无水NaCO3为原料,十六烷基三甲基溴化铵为结构导向剂,采用直接沉淀法在硬脂酸乳液体系中制备纳米花状氧化镁。采用热重-差热分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、比表面仪等对样品进行表征分析。结果表明:所得氧化镁为片层花状结构,分散性好,形貌均匀。在反应物MgCl2·6H2O的浓度为1.0mol/L、焙烧温度为600℃条件下,所得MgO比表面积为509.06m2/g,平均孔径4.33nm。

2015241 Tb3+在Lu3Ga5O12中的光致发光性质及浓度猝灭机制·硅酸盐学报,2015,07

采用高温固相合成法在还原气氛中制备了(Lu1-xTbx)3Ga5O12荧光粉,研究了其晶体结构、光致发光性能以及Tb3+掺杂浓度对荧光粉性能的影响规律与机制。研究表明:荧光粉具有石榴石型晶体结构,当x增加时,晶格膨胀。荧光粉的激发光谱由归属于Tb3+的4f8→4f75d1跃迁的A、B两个宽激发带以及归属于4f8→4f8跃迁的一些窄谱峰构成。随x的增加,A、B带发生红移,带间距缩小。在紫外光激发下,荧光粉发射绿光。发射光谱对应于Tb3+的5D4→7FJ和5D3→7FJ跃迁,其中5D4→7F5跃迁发射最强。5D4→7FJ各跃迁发射的浓度猝灭以交互作用为主,猝灭浓度xm=0.08。与5D4→7FJ跃迁相比,5D3→7FJ猝灭浓度低,猝灭机制以电偶极-电偶极相互作用方式下交叉弛豫为主。

2015242 Fe3O4/SiO2核壳复合磁性微球的制备和表征·硅酸盐学报,2015,07

以溶剂热法制备的高磁饱和强度Fe3O4纳米颗粒为核,正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用Stber方法,在乙醇/水溶液中,通过氨水催化水解硅醇盐,制得核壳结构的Fe3O4/SiO2复合磁性微球。对制备的样品的物相结构、形貌和磁性能进行了测试表征。结果表明:制备的Fe3O4/SiO2磁性微球呈球形,粒径分布均一,SiO2壳层圆整光滑,厚度为40~70nm。X射线衍射分析显示,Fe3O4/SiO2磁性微球具有尖锐的Fe3O4特征衍射峰,表明包覆过程没有破坏Fe3O4的晶体结构。其室温下的磁滞回线呈顺磁性,且比饱和磁化强度为30A·m2/kg。此外,对SiO2壳层的包覆机理进行了初步探究。

2015243 白光LED用红色发光材料CaLa2(MoO4)4∶Eu3+的微波辅助溶胶-凝胶法合成及发光特性·硅酸盐学报,2015,07

以柠檬酸为络合剂,采用微波辅助溶胶-凝胶法制备了CaLa2(MoO4)4∶Eu3+红色荧光粉。研究了前驱体的热分解历程,分析表征了样品的结构、形貌和发光性能。探讨了焙烧温度、Eu3+掺杂量、柠檬酸与乙二醇摩尔比和硼酸用量等对样品发光性能的影响。结果表明:前驱体经700~900℃焙烧均能得到目标产物CaLa2-x(MoO4)4∶xEu3+,样品具有白钨矿结构,属于四方晶系。样品的激发光谱在250~350nm处有一宽吸收带,对应于Mo-O,Eu-O电荷迁移带;在395和464nm处存在很强的吸收峰,归属于Eu3+的4f-4f跃迁。发射光谱主峰位于616nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁发射。前驱体经800℃焙烧所得样品发光强度最大,且发光强度随着Eu3+掺杂量的增加而增大,在x=0.2~1.0范围内未出现猝灭现象。体系中加入适量乙二醇,可以起到细化晶粒、提高粉体分散性的作用,但浓度过高则会降低样品的发光强度;助熔剂硼酸的用量对样品发光强度影响较大,当用量为3%时,样品的发光性能较好.

2015244 Ca0.7Sr0.3MoO4∶Eu3+红色荧光粉发光性能的改进·硅酸盐学报,2015,07

采用水热法制备了Ca0.70Sr0.18MoO4∶Eu0.083+,Ca0.70Sr0.181.5xMoO4∶Eu0.083+,Lax3+与Ca0.70Sr0.18yMoO4∶Eu0.083+,La0.043+,Nay+红色荧光粉。用X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光分光光度计对样品的物相、形貌以及发光性能进行测试和表征。结果表明:La3+离子的共掺杂可显著增强Eu3+离子的发光性能。当La3+的掺杂量为4%(摩尔分数)时,在395nm激发下,位于616nm处的主发射峰的相对发光强度最大。另外,电荷补偿剂Na+的引入,也明显增强了荧光粉的发光强度,荧光粉的最高发光强度是未引入Na+荧光粉的1.47倍。

2015245 AZ41镁合金黑色微弧氧化陶瓷层的显色、摩擦学和腐蚀特性·硅酸盐学报,2015,07

在含铜盐添加剂的硅酸钠系电解液中,采用微弧氧化(MAO)技术在AZ41镁合金表面原位生长MAO黑色陶瓷层。对黑色MAO陶瓷层的组成、表面形貌、颜色特征、耐腐蚀性以及摩擦磨损性能进行了分析。结果表明:制备的深色MAO陶瓷层的灰度值为48,表观颜色为黑色;深色膜层中含有Mg和Cu的氧化物,其中Cu的氧化物在黑色膜中起主要着色作用,并且MAO陶瓷层表面的大量微孔对光起到强烈的散射、吸收作用。黑色MAO陶瓷层的高阻抗和高硬度可有效提高AZ41镁合金的耐蚀和耐磨损性能,在3.5%(质量分数)NaCl水溶液中的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度分别比AZ41镁合金高0.39V和低4个数量级。与SiC球对磨时,黑色陶瓷层对磨副的摩擦因数为0.62,大于AZ41镁合金的0.51,但磨损质量损失速率仅为AZ41镁合金的12.5%。

2015246 Al2O3-TiCN/Co-Ni复合材料制备及力学性能·硅酸盐学报,2015,07

用真空热压烧结法制备了Al2O3-TiC0.5N0.5/Co-Ni复合材料,用扫描电子显微镜、能谱仪、电子万能试验机和Vickers硬度仪等测试分析了不同烧结参数对样品显微组织及力学性能的影响。结果表明:当烧结温度1650℃,压力25MPa,保温时间30min时,样品的相对密度、抗弯强度(σmax)、断裂韧性(KICmax)和Vickers硬度(HV)的最大值分别达到99.6%,σmax=1100MPa,KICmax=10.5MPam1/2和HV=23.7GPa,样品断口形貌存在混晶断裂特征.

2015247 CeO2含量对白云鄂博西尾矿为原料制备的微晶玻璃力学性能的影响·硅酸盐学报,2015,07

以白云鄂博西尾矿和粉煤灰为主要原料采用熔铸法制备了高性能的CaOMgOAl2O3SiO2(CAMS)系微晶玻璃。研究了不同晶化温度下CeO2含量对CAMS系微晶玻璃析晶行为、显微结构和力学性能的影响。结果表明:Ce4+离子可以置换辉石相主晶相中Ca2+离子形成置换固溶体;质量分数为0.6%的CeO2可以降低微晶玻璃的晶化温度、提高辉石相结晶度、促进其形成交错咬合的枝晶结构,从而提高微晶玻璃样品的抗折强度和显微硬度;过量的CeO2富集于辉石相晶间并进而形成Ca2Ce8(SiO4)6O2第二相晶间相,阻碍辉石相的形成和长大,从而使样品的力学性能有所降低。添加0.6%CeO2的微晶玻璃样品经870℃晶化2h后,抗折强度和显微硬度分别达到234MPa和6982MPa。

2015248 碳量子点的制备及其在LED中的应用·硅酸盐学报,2015,07

碳量子点是纳米材料领域一个备受关注的荧光纳米材料,仅近几年里,基于碳量子点的研究,在制备和应用方面均取得了许多突破性的进展。本文简述了碳量子点的优异特性及其合成方法,重点概述了碳量子点的修饰、复合材料的制备以及在LED应用方面的最新研究进展。以期为碳量子点的发展应用提供思路和参考。

2015249 水热法制备电气石/TiO2纳米管及光催化性能·硅酸盐学报,2015,07

采用溶胶-凝胶法和水热法相结合制备了直径为18.8nm,管径为4.7nm,管长数百纳米的锐钛矿型电气石/TiO2纳米管。研究了水热反应时间、煅烧温度和电气石的添加量对制备样品的相结构和形貌的影响,同时以甲基橙为目标降解物考察了电气石/TiO2纳米管的光催化性能。结果表明:水热处理后,经500℃煅烧可得到一维结构优良的锐钛矿型电气石/TiO2纳米管,并且电气石与TiO2以Ti―O―Si键结合,由于电气石具有永久电极性,与TiO2的协同作用可以有效提高纳米TiO2的光催化性能。当电气石含量为0.5%(质量分数),500℃下煅烧的样品,光照1h可达到最优降解率98.5%,比未经水热处理的纯纳米TiO2颗粒和经水热处理的纯纳米TiO2管分别提高了约44.9%和33.7%。

2015250 聚乙烯醇纤维在水泥基复合材料中的分散性表征及调控·硅酸盐学报,2015,08

为了建立聚乙烯醇(PVA)纤维在水泥基复合材料(FRCC)中的分散性表征技术和调控方法,采用荧光光谱仪和荧光显微镜+图像分析软件分别对PVA纤维的荧光特性及其在FRCC中的荧光图像进行获取和分析,再研究搅拌工艺、纤维长径比及体积掺量、分散剂对PVA纤维分散性的影响。结果表明:PVA纤维最佳激发和发射波长范围分别为415~460nm及480~540nm,荧光图像获取时应选择绿色荧光蛋白(GFP)滤波器;基于荧光图像分析,建立荧光分析技术,利用纤维分散系数和有效利用率两个评价指标对PVA纤维的分散性能进行定量表征;采用同掺法搅拌6min后,再掺入分散剂可使PVA纤维(长度12mm、直径27μm、体积掺量0.3%)在FRCC中的有效利用率较基准提高了32.9%。

2015251 高性能水泥基材料内养护剂用高吸水树脂的研究进展·硅酸盐学报,2015,08

高吸水树脂(SAP)在高性能和超高性能混凝土内养护效果方面的优越性已得到认同。混凝土中掺加SAP对其内部湿度、水化程度、自收缩和耐久性具有积极作用,但对流动性和强度有不利影响。为了更好研究和利用SAP的内养护效果,本文综述了SAP的种类、吸/释水过程对混凝土内部湿度、孔结构和性能影响等方面的研究进展,认为SAP引水量在水泥水化程度、自收缩与强度之间的平衡点和SAP孔与毛细孔的连通性是评价其总体作用效果的关键点,并且SAP分子结构设计、在水泥浆体中吸液动力学、颗粒尺寸与覆盖范围的关系、饱和度和内养护水可利用性的关系需要进一步研究。

2015252 外加电压下氯离子在水泥基材料中的迁移特性及相互作用的研究进展·硅酸盐学报,2015,08

实验室常用外加电压来加速氯离子在水泥基材料中的迁移,缩短试验时间。本文对外加电压下不同因素对氯离子迁移特性的影响、外加电压对氯离子结合和解吸附、水泥基材料孔结构及水化产物的影响进行了综述。外加电压的变化对非稳态电迁移系数影响不明显,氯离子浓度对稳态迁移系数有影响,使用矿物掺合料时不同试验得到的迁移系数间的差异变小,硅灰作用最明显,其次是粉煤灰。不同试验条件时电压对氯离子的结合的影响也不同。反加电压会促使结合氯离子的解吸附及200nm以下孔结构的细化,同时对水化硅酸钙(C-S-H)的分解及Friedel’s盐形成也有一定的影响。

2015253 CdS/PbS量子点共敏化三维结构TiO2纳米管阵列光电极的制备及其光电化学性能表征·硅酸盐学报,2015,08

通过阳极氧化法在钛丝网基底上制备出三维结构的TiO2纳米管阵列。采用连续离子层吸附与反应法制备了CdS,PbS,CdS/PbS量子点(QDs)敏化TiO2纳米管阵列光电极。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱定量分析、高分辨透射电镜、紫外-可见漫反射光谱对其形貌和结构进行了表征。结果表明:CdS、PbS量子点成功沉积在TiO2纳米管阵列上,QDs/TiO2纳米管阵列具有比纯TiO2纳米管阵列更好的可见光吸收性能。使用电化学工作站测试光电极材料的光电化学性能,结果表明:QDs/TiO2纳米管阵列具有良好的可见光响应性和稳定性;在100mW/cm2氙灯光照下,CdS/PbS/TiO2光电极具有最高的光电流密度,为5.86mA/cm2,分别是单一量子点敏化CdS/TiO2,PbS/TiO2光电极的3.35,1.21倍。对比在钛片基底上的二维结构TiO2纳米管阵列,三维结构纳米管阵列的光电流随入射光角度增大而衰减的缺点得到极大改善,这对其在太阳能电池中的实际应用有重要意义。

2015254 一步溶剂热法合成磁性壳聚糖微球及其对汞离子的吸附·硅酸盐学报,2015,08

采用一步溶剂热法合成了磁性壳聚糖微球(Fe3O4@CS),并对所制备的样品进行了表征。结果表明:Fe3O4@CS微球尺寸为220~250nm,比饱和磁化强度>38.5A.m2/kg,且随着壳聚糖含量的增加,样品的饱和磁化强度与单分散性降低。考察了Fe3O4@CS对Hg2+的吸附性能,结果显示,Fe3O4@CS对Hg2+的最大吸附量为0.83mmol/g,其对Hg2+的吸附能力归因于样品表面暴露的官能团的数量及单分散性的共同影响:样品壳聚糖含量的增加,会增加表面的氨基和羟基的数量,有助于对Hg2+的吸附;反之样品壳聚糖含量增加,表面官能团电荷增多易团聚,又会降低对Hg2+的吸附。在动力学吸附实验中,样品在10min内即可达到吸附平衡,表明该吸附剂具有快速的吸附能力;同时可通过外加磁场对吸附剂进行分离,被吸附的Hg2+用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)很容易被洗脱,因此该吸附剂具有良好的循环利用能力。

2015255 基于异丙醇蒸汽爆破的凹凸棒石黏土微纳米化及晶束解离·硅酸盐学报,2015,08

黏土为天然微纳米材料,但团聚体存在形式限制了其微纳米特性在其应用领域有效发挥。以扫描电子显微镜(SEM)和粒度分布检测为主要表征手段,考察了基于蒸汽爆破处理的凹凸棒石黏土微纳米化及晶束解离的可行性。实验发现:挤压预处理可以显著增强黏土的溶剂化作用程度,提升微纳米化效率;适度的重复爆破处理在保证凹凸棒石高长径比形貌特征基础上晶束解离充分;蒸汽爆破所得样品为高度蓬松粉体,棒晶纤维的长径比保持良好,晶束直径普遍小于200nm(约为2~5根凹凸棒石棒晶组成)。理论分析及实验结果均表明:本工艺下的爆破处理是解离作用而不是常规粉碎下的脆性断裂;深入凹凸棒石黏土颗粒内部各级孔隙结构且能瞬间气化释放的分散介质是解离凹凸棒石黏土的有效介质。

2015256 共沉淀法制备Tm∶YbSAG纳米粉体及其发光性能·硅酸盐学报,2015,08

以聚乙二醇为分散剂,采用共沉淀法制备Tm∶Yb3ScAl4O12纳米粉体。最佳工艺条件为:煅烧温度1000℃,煅烧时间2h。通过对样品的扫描电子显微镜分析,得到纳米粉体平均粒径约为90nm。测试了样品的激发和发射光谱,结果表明:在360nm处激发峰最强,对应Tm3+的1D2→3H6能级跃迁;最强发射峰位于456nm处,对应于1G4→3H6能级跃迁。测试了样品的上转换光谱,得到掺杂Tm3+的摩尔分数为2%时样品的发光强度较好,讨论了上转换发光机理,红光和绿光的发射是双光子吸收过程,蓝光发射源于1个三光子吸收过程。

2015257 ZrC-SiC复相陶瓷先驱体的制备与性能·硅酸盐学报,2015,09

以聚锆氧烷(PNZ)为锆源树脂、炔基聚硅烷(PEPSI)为硅源树脂、双酚A型苯并噁嗪(BOZ)为碳源树脂,制备一种低成本高效率ZrC-SiC复相陶瓷先驱体。ZrC-SiC复相陶瓷先驱体适合陶瓷基复合材料的循环浸渍-裂解工艺,通过炔基的催化聚合、苯并噁嗪的开环聚合和锆氧烷与酚羟基、硅氢键的缩合聚合,在200~350℃热固化。N2气氛,优化配方中PNZ,PEPSI,BOZ的质量比为1.00∶0.30∶0.30)。在1000,1200,1400和1600℃高温裂解陶瓷的产率分别为64%,62%,62%和37%。通过1600℃碳热还原反应,得到高度结晶和分布均匀的ZrC-SiC复相陶瓷。ZrC-SiC先驱体是理想的低成本超高温陶瓷基体树脂。

2015258 热处理对AlN陶瓷的热导率及介电性能的影响·硅酸盐学报,2015,09

采用放电等离子烧结技术制备AlN陶瓷,并利用真空无压烧结方法进行热处理。研究了不同烧结助剂在高温热处理过程中对AlN陶瓷的物相组成、显微结构、导热性能及介电性能的影响。结果表明,AlN陶瓷经过热处理后,AlN晶粒进一步发育长大,尽可能实现面接触,材料中的晶间相分布更加合理。与只引入单一稀土氧化物为烧结助剂的AlN陶瓷相比,引入复合烧结助剂稀土氧化物及氟化钙(CaF2)的AlN陶瓷经过热处理后,在有效除氧及生成具有挥发性晶间相双重效果作用下,材料热导率及介电损耗改善效果明显。

2015259 硼热/碳热还原反应合成ZrB2-SiC复合粉体及其抗氧化性能·硅酸盐学报,2015,09

以锆英石、氧化硼和活性炭为原料,通过硼热/碳热还原合成工艺制备ZrB2-SiC复合粉体。用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了ZrB2-SiC复合粉体的物相组成和显微结构。用综合热分析仪研究ZrB2-SiC复合粉体的氧化动力学。结果表明:以锆英石为原料,采用硼热/碳热还原反应工艺,1500℃反应3h,合成出纯相ZrB2-SiC复合粉体;复合粉体中,ZrB2呈柱状或颗粒状,SiC则呈晶须状。采用Kissinger法和Ozawa法,计算了ZrB2和SiC的表观活化能,其数值分别为369和211kJ/mol。

2015260 低介电常数(Mg1-xYx)2Al4Si5O18陶瓷的制备与微波介电性能·硅酸盐学报,2015,09

采用传统陶瓷固相反应烧结法制备(Mg1-xYx)2Al4Si5O18陶瓷。Y3+掺杂产生液相烧结作用,使得堇青石陶瓷的烧结温度从1450℃降低到1325℃。结果表明:(Mg1-xYx)2Al4Si5O18陶瓷在0≤x<0.05范围内,以(Mg,Y)2Al4Si5O18固溶体形式存在;在0.05≤x<0.25范围内,以Mg2Al4Si5O18/Y2Si2O7复相陶瓷形式存在。Y3+能够改善(Mg1-xYx)2Al4Si5O18陶瓷的颗粒尺寸分布,并使陶瓷的气孔率降低。(Mg1-xYx)2Al4Si5O18陶瓷的相对介电常数由x=0的6.15提高到x=0.05的6.31;然后逐渐降低至x=0.25的5.90。品质因数Qf值由x=0的33000GHz提高到x=0.05的41000GHz,然后降低至x=0.25的24000GHz。谐振频率温度系数(0.05≤x<0.25)值从-32×10-6/℃提高到-24×10-6/℃。

2015261 Ce掺杂对0.85Bi4Ti3O12-0.15LiNbO3铋层状压电陶瓷电性能的影响·硅酸盐学报,2015,09

采用固相法制备0.85Bi4Ti3O12-0.15LiNbO3-0.75%CeO2(BTO-LN-0.75Ce)铋层状压电陶瓷。通过阻抗谱研究不同温度和频率对样品电性能的影响。结果表明:介电常数ε*的实部ε′和虚部ε″在低频区域出现分散现象;随频率增大,阻抗(Z*)的实部Z′值逐渐减小,而虚部Z″值先增大后减小。阻抗Cole-Cole图表明∶晶粒内部对电传导过程起主要作用,并可用一个并联电阻-电容电路等效。陶瓷样品的阻抗值随温度的升高而减小,电导率值在低频区域相对稳定,且电导率满足Arrhenius关系,说明陶瓷样品的电导是热激活的过程。BTO-LN-0.75Ce的电导活化能小于BTO-LN的电导活化能,分别为1.5919和1.7562eV。

2015262 Ca(Mg1-xCox)Si2O6陶瓷的烧结性能与微波介电性能·硅酸盐学报,2015,09

通过CO2+对Mg2+的取代,探讨不同x值下Ca(Mg1-xCox)Si2O6陶瓷的物相组成、烧结性能、微观结构以及微波介电性能。结果表明:CO2+对Mg2+的取代,可将Ca(Mg1-xCox)Si2O6陶瓷的烧结温度从1300℃降低至1175℃;CO2+在Ca(Mg,Co)Si2O6中的固溶极限在0.2~0.3之间,Mg2+在Ca(Co,Mg)Si2O6中的固溶极限在0.3~0.4之间,当x位于0.3~0.6之间时,出现Ca(Mg,Co)Si2O6与Ca(Co,Mg)Si2O6两相共存;无论是CO2+固溶入CaMgSi2O6,形成Ca(Mg,Co)Si2O6,还是Mg2+固溶进入CaCoSi2O6,形成Ca(Co,Mg)Si2O6,陶瓷晶粒均随固溶度的增大,出现异常长大,进而恶化陶瓷的品质因数。当x=0.5时,Ca(Mg,Co)Si2O6与Ca(Co,Mg)Si2O6两相共存,有效细化了陶瓷晶粒尺寸,1225℃烧结后,陶瓷的微波介电性能为εr=8.04,品质因数Q×f=59108GHz,谐振频率温度系数τf=-51.02×10-6/℃。

2015263 不同锆钛比铁铌锆钛酸铅热释电陶瓷的结构与性能·硅酸盐学报,2015,09

研究了Zr/Ti摩尔比对两步法合成的0.3Pb(Fe1/2Nb1/2)O3-0.7Pb(ZrxTi1-x)O3(PFNZxT1-x)复合热释电陶瓷微观结构、相构成和综合电学性能的影响。结果表明,所制备的陶瓷样品均为单一钙钛矿结构。在x=0.50处出现四方、菱方相共存的准同型相界。随着Zr/Ti摩尔比增加(x从0.50增至0.95),逐渐从两相共存变为菱方相,同时伴随晶胞体积和陶瓷晶粒尺寸的不断增大。随x增加,体系介电常数减小,介电损耗变化较小,而体系热释电系数及优值呈现出逐渐增大趋势。当Zr/Ti摩尔比在富锆的80/20~85/15之间时,材料室温热释电系数p大于11×10-8C/(cm2·K1),探测率优值FD大于16×10-5Pa-1/2,具有较好的综合电学性能。

2015264 接干压成型与真空烧结技术制备Nd∶YAG透明陶瓷·硅酸盐学报,2015,09

以高纯氧化物粉体为原料,采用直接干压成型与固相反应烧结技术制备Nd∶YAG透明陶瓷,并对其光学透过率和烧结致密化行为进行了研究。结果表明,经1760℃烧结10h后,250MPa成型压力下的样品透过率最高,在1064nm处达到83.8%。其素坯的气孔率为40.5%,气孔平均孔径74.5nm。烧结后陶瓷的显微结构致密,晶界干净清晰,断裂方式为沿晶断裂。将250MPa成型压力下获得的陶瓷素坯在不同温度和时间下烧结,得到致密化轨迹、晶粒生长曲线以及显微结构演变等信息。通过理论拟合,得出低温下陶瓷致密化和晶粒生长的控制机制为晶界扩散。

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