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硅酸盐学报
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南策文

月刊

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010-57811252 57811254

100831

北京海淀区三里河路11号

硅酸盐学报/Journal Journal of the Chinese Ceramic SocietyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国硅酸盐学会主办的中文双月刊，是有关无机材料领域的综合性学术刊物。《硅酸盐学报》报道水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料、人工晶体及非金属矿物等各专业的科研、教学、生产、设计等方面具有创新性的研究成果，以促进国内外学术交流，为我国四个现代化服务。《学报》是全国无机材料领域内唯一的综合性高科技期刊。
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    采用多步骤组合退火方法改善碲镁镉晶体的性能

    张嘉伟俞鹏飞韩召杨桂芝...
    102-113页
    查看更多>>摘要：碲镁镉(CdMgTe)晶体是一种理想的室温辐射探测新材料,但生长态晶体中仍然存在较多的缺陷,降低了探测器性能.采用多步骤组合退火方法对CdMgTe晶体进行退火改性,探讨了退火温度对晶体缺陷、力学、光学和电学性能的影响.结果表明,Cd气氛退火后晶体中的Te夹杂相大幅减少,红外透过率和电阻率明显下降,经Te气氛退火后Te夹杂相密度无明显变化,而红外透过率和电阻率则显著提高且优于生长态晶体.退火后,晶体表面未出现额外氧化,禁带宽度最大增加了 0.021 eV,显微硬度最多提高了 16％,Raman光谱测试表明晶体中出现了新缺陷,探测器性能出现了质的变化.最佳退火条件获得的CdMgTe晶体制作的平面探测器性能最好,电子迁移率达 526.86 cm2/(V·s),能量分辨率和电子迁移率寿命积分别为 15.6％和 1.89×10-4 cm2/V.

    碲镁镉晶体多步骤组合退火晶体质量电阻率室温辐射探测器

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    高硅渣对不同废砖含量的镁钙耐火材料基质熔蚀行为

    李院高宋金文鄢文石会营...
    114-124页
    查看更多>>摘要：以镁钙耐火材料的基质部分为研究对象,采用 35 钙骨料、镁钙细粉和镁砂细粉为原料,向其中引入不同含量的回收废砖(0％～50％,质量分数),将其混合细磨后,制备了不同废砖加入量的镁钙耐火材料基质试样,并采用座滴法研究了高硅渣对不同废砖含量的镁钙耐火材料基质的熔蚀行为.结果表明:废砖的加入略微增大了高温液相量,促进了烧结过程,改变了气孔结构,进一步影响了镁钙耐火材料基质的抗渣熔蚀能力;当添加10％废砖时,试样气孔孔径最大(31.2 μm),孔面积占比15.9％,接触角最小,试样被熔蚀最深,熔蚀层厚度为488 μm,抗渣熔蚀性最差;随着废砖含量增大,略多的高温液相促进了基质烧结,使气孔面积减小,孔径更加均匀细小,这改善了基质的抗渣渗透性能,使熔蚀深度逐渐减小;当废砖含量为50％时,气孔孔径较小(24.6 μm),孔面积占比9.7％,大幅提升了基质抗渣熔蚀性能,使熔蚀层厚度仅为275 μm.最后,结合润湿角、熔蚀深度、气孔结构、MgO-CaO-SiO2三元相图、熔蚀模型以及热力学模拟计算,提出了高硅渣对镁钙耐火材料基质部分的熔蚀行为与反应机理.

    镁钙耐火材料基质再生利用抗渣性能显微结构

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    浑源窑黑釉剔花与黑釉瓷物化组成与制备工艺

    王甜宋思樾王秀玲侯亮亮...
    125-135页
    查看更多>>摘要：通过对比研究浑源窑黑釉剔花瓷与黑釉瓷的胎釉微观形貌、晶体种类及分布、釉玻璃相结构及釉中铁元素价态,解析胎釉的原料特点与釉的呈色机理,揭示剔花瓷与黑釉瓷的制备工艺的异同.结果表明:二者胎釉采用相似原料与烧成工艺,但剔花瓷釉中更高的CaO,在胎釉结构处分布的钙长石结晶层,有效增加了花纹与胎体的结合性;黑釉剔花瓷胎相对釉具有更高浓度 TiO2 和更低浓度 MnO2 与 Fe2O3,使得剔花装饰形成强烈的黑白对比,具有浮雕之感.釉面分布的枝状 ε-Fe2O3 晶体,有效提高了釉面光泽度,进一步增强了装饰效果.此外,釉面还发现少量黑色镁铁尖晶石.

    浑源窑黑釉剔花瓷原料特征制备工艺显微共聚焦Raman光谱

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    C3N5基光催化材料研究现状:合成、结构及改性策略

    雷琬莹杨鑫鑫赵亮吴攀...
    136-147页
    查看更多>>摘要：半导体光催化能够将可再生的太阳能转化为化学能,是解决能源危机和环境污染的技术之一.C3N5作为一种二维层状聚合物材料,具有优异的可见光吸收能力、较低的电子传输阻力以及良好的化学稳定性.然而,表面活性位点密度偏低和载流子复合率偏高抑制了C3N5的光催化活性,限制了工业化的应用.基于此,首先总结了C3N5的合成与结构,接着详细综述了近年来提升其光催化性能的改性策略:形貌调控、氮空位修饰、元素掺杂、构建异质结等,最后讨论了 C3N5 材料现阶段的制约点和未来能源转化领域的发展方向.

    富氮氮化碳光催化性能合成结构改性策略

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    第一性原理计算在锂离子电池硅碳负极材料中的研究进展

    杨森郑康赵宁
    148-160页
    查看更多>>摘要：硅碳复合材料及化合物结合了硅的高储锂性能及碳的结构优异性,然而,其复杂的电化学行为和充放电过程中的体积变化为亟待解决的问题.第一性原理计算作为一种有效的理论工具,在预测和揭示电极材料特性、理解原子尺度电化学机理等方面发挥着重要作用.首先概述第一性原理计算方法,并结合学者近年来利用第一性原理对典型硅碳复合材料及化合物锂离子电池负极材料的研究成果,然后提出锂离子电池硅碳负极材料扩散动力学、界面反应、力学性能和热力学稳定性规律.再从密度泛函理论、算法结合和实验结合3方面对锂离子电池硅碳负极材料第一性原理计算进行了展望,期待开发出性能更优的新型硅碳负极材料,助力新能源领域发展.

    第一性原理锂离子电池硅碳负极材料锂离子扩散机制界面反应力学性能热力学稳定性

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    生物质衍生多孔碳基吸波材料的吸波机理

    武志红李嘉仪李鹏齐珺...
    161-172页
    查看更多>>摘要：电磁波技术快速发展带来便利,也带来了电磁污染和健康威胁,发展电磁波吸收材料对国家或人民的生存发展至关重要.生物质多孔碳材料由于其超低的密度、大的比表面积、丰富的来源和优异的介电损耗能力,在电磁波吸收方面显示出巨大的潜力.然而,人们通过改变生物质碳基复合材料的结构和成分调控其吸波性能的同时,对于生物质多孔碳材料的吸波机理的关注较为片面,尚未形成较为完整的体系.文章总结了近几年以生物质多孔碳作为吸波材料的吸波机理,包括阻抗匹配、界面极化、多次反射与散射、网络结构的导电性、孔隙尺寸调控吸波性能以及磁性介质/生物质衍生多孔碳材料的吸波机理;提出了在解释吸波性能方面的几个困惑和需要进一步解决的问题;同时还在生物质多孔碳材料吸波机理的基础上提出了改善生物质多孔碳材料电磁吸收性能的有前景的理论方法.该总结为生物质多孔碳吸波材料的研究,在理论方面提供较为完善的参考.

    生物质多孔碳微波吸收材料吸波机理有效吸收带宽反射损耗

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    高延性水泥基复合材料拉伸开裂行为多尺度模拟研究进展

    雷东移武志盈贾昊瑄于龙...
    173-189页
    查看更多>>摘要：高延性水泥基复合材料(ECC)克服了普通混凝土延性差、裂缝控制能力弱的缺点,当前针对混凝土断裂力学的机理分析主要依据微、宏观试验数据进行,但该过程耗时耗力且无法直观展示开裂过程中纤维-基体间的应力传递及异相物质间的分子或原子交互作用,而计算机模拟技术凭借高效、可视化、低成本的优势为精准预测、深入分析试验结果提供了强力支撑.为全面了解当前ECC拉伸开裂行为多尺度模拟的研究现状,将分子动力学、数值模拟(有限元模拟)、近场动力学和人工神经网络按纳、介、宏观3 类尺度、4类方法分类概述其对ECC拉伸开裂行为的模拟.纳观尺度方面,分子动力学从分子或原子层面出发,着重分析未改性及改性纤维对ECC变形过程中纤维-基体界面结合性能的影响机理.介观尺度方面,数值(有限元)模拟重点关注纤维、基体及其界面特性等宏、细观因素对ECC拉伸应变硬化行为的影响规律.宏观尺度方面:近场动力学模拟针对 ECC 多缝开裂特性研究较少,其主要基于非局部作用分析了普通及纤维增强混凝土在不同方向荷载下的开裂演化行为;人工神经网络对 ECC 的力学性能预测有一定研究,但该方法主要通过建立预测模型,实现混凝土配合比设计并预测相关参数与力学性能之间的关联性.同时,论述了4种模拟技术在ECC拉伸开裂行为中的不足及发展趋势.

    高延性拉伸应变硬化分子动力学数值(有限元)近场动力学人工神经网络

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    混凝土抗冻融破坏性能研究进展

    刘剑辉王猛生杨玉柱刘琪...
    190-211页
    查看更多>>摘要：在严寒或寒冷地区,混凝土的抗冻融破坏耐久性是决定混凝土结构使用寿命的重要因素.本文总结了近年来国内外关于混凝土冻融破坏理论的进展,基于不同作用机理分析了孔结构、含气量、饱水率对混凝土抗冻融破坏性能的直接影响以及混凝土内部的组成成分、外界因素、养护条件以及多种组合作用对混凝土抗冻融破坏性能的间接影响,概述了近几年混凝土冻融损伤模型,最后提出提升混凝土抗冻融破坏性能的方法.现有研究表明冻融循环过程中的水相转变是混凝土冻融破坏的主要原因;孔结构直接影响混凝土抗冻融破坏性,其中气泡间距系数与混凝土抗冻融破坏显著相关,是影响混凝土抗冻融破坏性能的决定性因素;混凝土所中使用的骨料、矿物掺合料、化学外加剂、纳米材料、纤维、水灰比及表面涂层都会影响混凝土的抗冻融破坏性能;养护条件、冻融温度和速率等实验方案和盐冻等组合作用也会对抗冻融破坏性能产生影响.

    混凝土冻融破坏微观结构冻融损伤模型矿物掺合料外加剂

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    杂质离子对水化硅(铝)酸钙微纳结构的影响

    徐玲琳孙子璇陈钰婷朱哲誉...
    212-224页
    查看更多>>摘要：作为硅酸盐水泥最主要的水化产物,水化硅(铝)酸钙[C-(A-)S-H]及其在杂质离子作用下的微纳结构演变决定了水泥基材料的各项性能.近年来,在大量先进表征技术、计算机模拟以及机器学习技术加成下,C-(A-)S-H微纳结构模型发展迅速.随着对C-(A-)S-H微纳结构认识的不断深入,杂质离子作用下C-(A-)S-H微纳结构演变规律逐渐清晰.本文总结了C-(A-)S-H的微纳结构表征、微纳结构模型发展、杂质离子作用对其微纳结构的影响机制和面向海洋服役环境的硅酸盐水泥基材料延寿策略,分析了当前研究进展及未来发展方向,旨在为硅酸盐水泥基材料的性能精准调控提供理论借鉴.

    水化硅(铝)酸钙杂质离子微纳结构耐久性

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    基于分子动力学模拟的钢筋阻锈剂研究进展

    李伟华陈铎文付泉铭陈记豪...
    225-240页
    查看更多>>摘要：钢筋阻锈剂因施工方便、经济有效等优势成为人们控制钢筋腐蚀,延长钢筋混凝土结构使用寿命的主要手段之一.深入研究阻锈剂作用机理,开发新型腐蚀防护材料对于钢筋混凝土结构耐久性提升和节约资源具有重要的实际意义.随着计算机技术不断进步,分子动力学模拟在阻锈剂研究中被广泛应用,可以从原子层面阐述阻锈剂作用机理,实现材料调控和试验设计.本综述概述了分子动力学模拟基本原理、常用公式和应用流程,重点综述了近年来分子动力学模拟在钢筋阻锈剂机理研究和性能筛选中的应用研究现状.最后,对分子动力学模拟在钢筋阻锈剂中的研究及应用进行展望,以期为模拟技术在钢筋阻锈剂发展进步中提供理论支撑.

    分子动力学模拟钢筋混凝土钢筋阻锈剂阻锈机理

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