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陶瓷学报
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冯林华

季刊

1000-2278

tcxb_0798@163.com

0798-8499628

333001

景德镇东郊新厂景德镇陶瓷学院

陶瓷学报/Journal Journal of Ceramics北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是日用陶瓷工艺、陶瓷机械、建筑卫生陶瓷、陶瓷美术、结构陶瓷、复合陶瓷、陶瓷史、陶瓷加工、无损检测及测量技术、陶瓷新材料、新工艺、新技术、陶瓷与金属封接技术等学科方面的学术性刊物。主要刊登上述专业范围里未发表过的学术论文、科技报告研究简报、学术动态、文献综述、陶瓷美术理论与作品。
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    氮化铝陶瓷微波窗片的钎焊封接与极高频(EHF)下透波性能研究

    付勇敢蒋友福张昕飞林盼盼...
    525-531页
    查看更多>>摘要：A1N陶瓷常用作高功率微波窗材料,为了实现A1N陶瓷与铜基底的有效连接,选用自行配置的Ag-28Cu-3Ti三元活性钎料进行钎焊实验,并且对钎焊后的样品进行无损检测、气密性检测、微观形貌表征、介电性能表征以及力学性能表征.结果表明,焊接样品无明显虚焊、裂纹、气泡等,氦漏率为3.76×10-8 Pa.m3·s-1;微观表征显示钎焊接头界面组成为AlN/TiN/CuTi/Cu+Ag/Cu,且发现了Ti元素的局部偏析.钎焊后,微波窗的介电性能和介电损耗均满足要求,综合介电损耗和驻波系数的测试结果,其最佳使用频率为98.8 GHz～108.0 GHz.并且A1N封接件平均抗剪切强度为185.7 MPa,满足强度要求.

    钎焊密封A1N驻波系数介质损耗准光腔

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    烧结气压对氮化硅陶瓷力学性能的影响

    杨元清周存龙王强郝瑞杰...
    532-538页
    查看更多>>摘要：在氮化硅陶瓷气压烧结制备过程中,除烧结加热制度外,氮气压力对其性能影响也很大,为了制备出性能更为优异的氮化硅陶瓷,本文采用气压烧结法在不同压力下制备氮化硅陶瓷材料,研究氮气压力对氮化硅陶瓷材料力学性能的影响.结果表明:当氮气压力达到4 MPa左右时,获得的氮化硅陶瓷材料综合性能最佳,α相几乎全部转变为β相,β-Si3N4晶粒长径比约为5.5,相对密度约为97.9％,抗弯强度约为(671.83±30.00)MPa、维氏硬度(HV)约为1670.25±50.00、断裂韧性约为(7.83±0.3.0)MPa·m1/2;通过分析氮化硅陶瓷材料腐蚀面和压痕裂纹的微观结构,发现适当的氮气压力能促使裂纹在扩展路径上更易发生偏转、分叉等增韧机制,消耗裂纹扩散能量,从而提高氮化硅陶瓷材料的断裂韧性,本研究对氮化硅陶瓷材料的增韧具有一定的指导意义.

    氮化硅陶瓷气压烧结氮气压力致密性抗弯强度维氏硬度断裂韧性

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    Y3Si2C2掺量对Si3N4陶瓷微观结构与力/热学性能的影响

    龙国钦聂光临陈炫志黎业华...
    539-548页
    查看更多>>摘要：Si3N4陶瓷具有优异的力学、化学、热学性能,在电子元器件散热与封装领域具有良好的应用前景.为制备高强度、高导热的Si3N4陶瓷,采用Y3Si2C2-Mg0二元复合烧结助剂,系统研究了 Y3Si2C2掺量与保温时间对Si3N4陶瓷致密度、力学性能及热导率的影响规律,并基于微观结构和物相组成分析阐释了 Si3N4陶瓷力/热学性能的优化机制.研究结果表明:随着Y3Si2C2掺量的增加,Si3N4陶瓷试样(保温时间分别为4h和12h)的热导率和弯曲强度均呈现先增大后降低的变化规律;保温4 h所制Si3N4陶瓷的弯曲强度主要受致密度的影响,保温12h所制Si3N4陶瓷的弯曲强度主要受微观结构的均匀度及晶粒尺寸的影响;保温时间的延长有利于气体排出和晶粒生长,从而促进Si3N4陶瓷的致密化及热导率的提升.利用气压烧结(1900 ℃保温12 h),掺加1.5 mol％的Y3Si2C2可制得致密度为99.0％、热导率为(106.80±2.64)W·m-1·K-1、弯曲强度为(590.21±25.69)MPa的Si3N4陶瓷,其具有优良的力/热学综合性能,有利于提升Si3N4陶瓷封装电子元器件的服役安全性与可靠性.

    Si3N4陶瓷二元复合烧结助剂Y3Si2C2热导率力学性能微观结构

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    有机模板孔径和烧结温度对SiC泡沫陶瓷结构和性能影响

    张凤春刘笑陈桂锭袁斌...
    549-557页
    查看更多>>摘要：SiC泡沫陶瓷作为一种新型多孔材料,因其强度高、硬度高、耐腐蚀、耐高温等优异性能,被广泛应用于冶金、石油化工、航空航天、生物医学等领域.以SiC为主要原料,Al2O3为烧结助剂,采用有机模板浸渍法制备了 SiC泡沫陶瓷,研究了有机模板孔径和烧结温度对SiC泡沫陶瓷宏微观形貌、相组成、孔隙率及压缩性能的影响.结果表明:随着有机模板孔径由35 ppi增至20 ppi,SiC泡沫陶瓷的孔隙率由48.3％升至75.6％,而抗压强度由1.94 MPa降至0.40 MPa.随着烧结温度由1350 ℃提高至1500 ℃,SiC泡沫陶瓷的孔隙率由78.7％降至68.3％,抗压强度先升后降.在1450 ℃制备的SiC泡沫陶瓷样品抗压强度最高(1.45 MPa),其孔隙率为71.6％,孔结构完整、颗粒堆积紧密,针眼孔洞、裂纹以及脆性方石英相较少.

    有机模板浸渍法SiC泡沫陶瓷压缩性能

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    氧化铁对氮化硅陶瓷烧结的影响

    李成卓邓腾飞
    558-565页
    查看更多>>摘要：以氧化铝和氟化镁作为烧结助剂,氧化锆为增强相,引入氧化铁,制备了不同氧化铁含量的氮化硅陶瓷,研究了氧化铁含量对氮化硅陶瓷的密度、机械性能和相组成的影响,并探究了氧化铁在氮化硅陶瓷烧结过程中的迁移转换规律.氧化铝和氧化铁在氮化硅陶瓷烧结过程中会有部分固溶到氮化硅晶格内部,氧化铁的加入会促进氮化硅的相变,使样品的硬度降低,抗弯强度和断裂韧性升高.不添加氧化铁的样品具有最高的相对密度和硬度,其相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为(93.47±0.28)％、(359.73±2.86)MPa、(13.40±0.48)GPa 和(2.39±0.074)MPa·m1/2;添加1％氧化铁的样品具有最高的抗弯强度和断裂韧性,其相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为(92.17±0.17)％、(405.30±8.53)MPa、(11.36±0.56)GPa 和(2.96±0.053)MPa·m1/2.

    氮化硅氧化铁烧结

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    Cu-Ti复合焊料钎焊Si3N4陶瓷/Cu的显微结构和力学性能研究

    杜仲杰李丹张雨欣肖勇...
    566-574页
    查看更多>>摘要：本研究采用Cu-Ti复合焊料在不同温度和保温时间钎焊了 Si3N4/Cu接头,研究了不同钎焊参数对接头显微组织和力学性能的影响.实验结果表明,接头的相组成主要是TiN、Ti5Si3和Cu-Ti化合物.在较低温度(890 ℃)下,Ti5Si3率先生长,较少的Ti扩散到了 Cu里生成Cu3Ti;当延长保温时间或提升钎焊温度(920 ℃)时,TiN在界面处沉积成薄层,Cu3Ti也转变成了CuTi,同时,Ti5Si3在Cu里也有一定的扩散;当钎焊温度过高(950 ℃)时,Ti和Si3N4的反应程度较大,Cu-Ti化合物作为反应的中间相被消耗,剥离强度随着温度的升高呈现先升高后下降的趋势.在920 ℃钎焊60 min的接头中,TiN逐渐剥离出薄层,进一步优化界面组织,接头剥离强度最高,达到16.69 N·mm-1.

    活性金属钎焊氮化硅铜钛焊料陶瓷覆铜板AMB

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    Ti-Si-Fe添加量与氮气压强对BN/SiC/Si3N4复相陶瓷材料的影响

    李立倍张锦化冯邻江张祖力...
    575-583页
    查看更多>>摘要：以BN粉、Si粉、SiC粉、Ti-Si-Fe合金、助烧剂B2O3及外加结合剂酚醛树脂(PFF)为原料,采用原位氮化反应烧结制备BN/SiC/Si3N4复相陶瓷材料.探讨了在氮气气氛中添加不同含量Ti-Si-Fe合金部分替代硅粉及不同的气压下制得试样的力学性能差异.结果表明,Ti-Si-Fe合金中的Fe、Mn等元素促进了硅粉的氮化和氮化硅晶须的生长,所有的氮化产物均可以更好地填充气孔并提高试样的致密化程度以及调控材料的力学性能.当Ti-Si-Fe合金添加量为1.5 wt.％时,常压下试样的显气孔率最低为25.3％、体积密度最高为1.97 g·cm-3,常温抗弯强度最高为33.8 MPa;气压下试样的显气孔率最低为20.8％,体积密度最高为2.15 g·cm-3,常温抗弯强度最高为43.4 MPa.与常压相比,2 MPa气氛压力烧成的试样,纤维状的Si3N4晶须明显偏少,柱状的Si3N4晶须明显偏多.

    氮化硅Ti-Si-Fe合金反应烧结显微结构物相组成

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    镁合金表面膨胀陶瓷化涂层室温制备及1100℃阻燃机制

    王博阳郭芳威张瑞吉李林...
    584-594页
    查看更多>>摘要：具有轻质高强性能的先进镁合金材料逐渐在航空航天和储氢运输领域得到应用,但是镁合金材料由于化学性质活泼燃点低,存在极大的爆炸爆燃安全隐患.针对目前镁合金表面热防护技术的不足,研制了可室温一体化喷涂成型的膨胀陶瓷化防隔热涂层,对其阻燃性能和阻燃机理进行了系统性的研究.结果表明:在1100 ℃火焰烧蚀条件下,涂层膨胀率可以达到300％～500％,背温降低至500 ℃以下,且涂层质量损失率为30％～40％,残骸强度达到110 kPa～190 kPa,具有优异的阻燃隔热能力和力学强度.膨胀炭层和膨胀石墨引入的多尺度孔隙结构可以有效阻隔热量和氧气传导,且MoAlB(MAB)相材料良好的力学性能和自愈合性能形成的致密硬质结构大大提升了残骸强度,使得涂层在极端环境下表现优异的综合阻燃性能.

    阻燃性能膨胀陶瓷化耐烧蚀残骸强度

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    高能球磨法制备铌酸钾钠基陶瓷及其性能研究

    任梓江陈碧徐俊卓晁小练...
    595-600页
    查看更多>>摘要：采用高能球磨法制备0.94K0.5Na0.5NbO3-0.06Ba(Mg1/3Nb2/3)O3(0.94KNN-0.06BMN)陶瓷,考察了高能球磨浆料粒径与传统球磨浆料粒径的变化,优选出高能球磨粉体的预烧温度,进一步对比研究了高能球磨法与传统球磨法对所制0.94KNN-0.06BMN陶瓷的相结构、微观结构、介电性能和铁电性能的影响.结果表明,高能球磨法不仅极大缩短了该陶瓷的制备时间,且在初始粉体颗粒细化、陶瓷晶粒细化等方面有显著的促进作用,这进一步导致陶瓷的介电性能和铁电性能发生较大变化,如高能球磨法制备的陶瓷在1 kHz下的最大介电常数增加了约470,剩余极化强度增加了约20.9 μC·cm-2,矫顽电场提高了约 19.7kV·cm-1.

    铌酸钾钠陶瓷高能球磨法介电性能铁电性能

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    元青花钴料微区化学组成差异性特征研究

    熊露郁永彬李锦伟吴强...
    601-607页
    查看更多>>摘要：同一元青花瓷子母线旋纹与主题纹蓝彩色泽等装饰效果存有异同,本研究为探索其微区化学组成特征差异,采用能谱仪(EDXRF)对景德镇陶瓷大学博物馆馆藏元青花绘饰内容进行无损分析并进行实验模拟,取得以下成果:(1)探明了这批标本所用钴料组成特征以及其类别归属;(2)揭示了子母线旋纹与主题纹饰化学组成差异以及其特征;(3)厘清了钴料工艺提纯对形成特征差异之间的关系;(4)佐证了元青花瓷已开始出现不同的绘饰用料,继而影响明清时期青花瓷绘体系.该研究不仅为元青花瓷科技研究提供新的角度,同时为进一步探索中国青花瓷绘饰体系提供参考.

    元青花微区差异实验模拟提纯工艺

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