摘要：使用溶胶-凝胶法原位制备了具有镶嵌结构的0-3型Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_(3)-CoFe_(2)O_(4)(NBT-CFO)复相多铁性陶瓷,并研究其电、磁性能。通过TG-DTA、XRD等表征手段研究了干凝胶的结晶过程,利用CFO与NBT的差异化结晶温度设计了分步煅烧结晶工艺并得到粒径45 nm的NBT-CFO纳米粉体,并烧结得到具有镶嵌结构的0.9NBT-0.1CFO(0.1CFO-SG)复相陶瓷,陶瓷中CFO晶粒均匀分布在NBT晶粒内部。与使用机械混合法制备的复相陶瓷(0.1CFO-MM)相比,具有镶嵌结构的0.1CFO-SG复相陶瓷在250 Hz~1 MHz频率范围内的室温介电损耗均更低,250 Hz时其损耗只有前者的30%。介电温谱、阻抗谱与模谱分析表明,0.1CFO-SG复相陶瓷在350~650℃温区内表现出由铁电-铁磁相界面极化造成的介电弛豫行为,其激活能为0.77 eV。镶嵌结构使0.1CFO-SG复相陶瓷在室温下具有更大的剩余极化和更高的抗击穿场强,提高了其铁电性能。

摘要：高熵陶瓷是一种新兴的近等摩尔多组元单相固溶体陶瓷材料,特别是过渡金属碳化物、过渡金属硼化物等过渡金属非氧化物高熵陶瓷体系,其具有超高硬度、低热导和抗腐蚀等优异的理化性能,在航空航天、核能和高速切削加工等极端环境有着广阔的应用前景。目前,高熵陶瓷材料研究尚处于起步阶段,主要集中在成分设计、制备方法、单相形成能力和力学性能评价等方面,设计依据和理论方面的研究还相对较少。本文从高熵效应和高熵合金出发,综述了过渡金属非氧化物高熵陶瓷的制备、表征和理论研究进展,同时介绍了部分相关的高熵陶瓷涂层研究现状,总结并展望了非氧化物高熵陶瓷的未来前景和发展方向。

摘要：无机非金属材料因突出的力学、电学、磁学、声学、光学及热学性能而备受关注,但受制于其固有的低延展性和硬脆特性而加工困难。直写成型技术作为一种被广泛采用的3D打印技术,可利用粉体、前驱体等原料配制流变性能适宜的浆料实现复杂结构无机非金属材料零部件的成型,具有原料选材广泛、设备廉价、工艺简单等优势,能够有效提高所需产品设计—制造—测试—应用整个周期的效率,已被广泛应用于航空航天、医药、能源、建筑等领域的科研探索。基于直写成型技术在无机非金属材料零部件制备及结构/功能化应用方面的进展,概述了无机非金属材料3D打印技术的发展及直写成型的技术特征;分类介绍了直写成型在储能器件、建筑材料、组织工程、先进陶瓷等领域的应用特点及进展,并对其在相应领域的发展和挑战进行适当评述。

摘要：从膜层特征孔结构形成的基本原理、影响因素和控制策略以及功能性陶瓷涂层设计制备的角度,综述了微弧氧化工艺调控多级微纳米孔结构的最新研究进展。从微纳米孔产生的本质与形成机理出发,阐述了微纳米孔结构的分类以及表征方法。在综述电解液成分、电源模式以及电参数对微纳米孔的尺寸、形状以及分布的影响基础上,从微纳米孔的构建、消减(甚至消除)和利用角度,给出了微弧氧化涂层多级微纳米孔的调控策略,进而讨论了如何构建适应不同应用服役环境下的特殊功能化涂层。此外,探索了微纳米孔结构调控的新途径,并给出了未来发展的研究方向。

摘要：非晶SiBCN陶瓷是一类独特的结构材料,具有低比重、高比强度、优异的高温损伤容限等特殊结构和性能,因此在高温防热结构部件上极具应用潜力。通过合理的结构与化学成分协同设计,可探索陶瓷形貌/微观结构演化及断裂行为的基本特征,从而进一步提高其力学性能,以满足实际应用需求。因此,文章以石墨、六方氮化硼、立方硅和硼等元素粉末为原料,提出了采用机械合金化结合高压烧结技术(1 000°C/3~5 GPa/30 min)制备致密非晶Si2ByC2N(y=1.5~4)块体陶瓷的方法。通过XRD、SEM、TEM、TG等表征手段,研究了烧结压力诱导该系非晶陶瓷的组织结构演化、相变及热稳定性,并对其力学性能,特别是断裂行为进行了详细讨论。结果表明,提高烧结压力促使陶瓷基体由完全非晶态向晶态转变,部分块体陶瓷由大量非晶相、少量c-Si和/或t-BN(C)纳米晶相组成,显示出依赖于硼含量的物相组成。高压烧结有效地促进了陶瓷的烧结致密化,导致材料内自由体积的湮灭和"河流状"断裂形貌的产生。随着烧结压力的提高,陶瓷材料的体积密度、纳米硬度和杨氏模量单调增加。在相同烧结条件下,硼含量的增加削弱了非晶Si2ByC2N(y=1.5~4)块体陶瓷的力学性能和热稳定性。1 000°C/5 GPa/30 min烧结制备的致密非晶Si2B1.5C2N块体陶瓷的体积密度、纳米硬度和杨氏模量分别为2.69 g/cm3、33.6±2.2GPa和414.2±16.5 GPa。