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期刊信息/Journal information
无机材料学报
中国科学院上海硅酸盐研究所
无机材料学报

中国科学院上海硅酸盐研究所

郭景坤

月刊

1000-324X

wjclxb@mail.sic.ac.cn

021-52411301 52411302

200050

上海市定西路1295号

无机材料学报/Journal Journal of Inorganic MaterialsCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。主要刊登人工晶体、特种玻璃、高温结构陶瓷、功能陶瓷、非晶半导体、无机涂层、特种无机复合材料等方面的科研成果。主要栏目有综合评述、研究论文、研究简报、动态进展等。主要读者对象为相关学科的科技工作者及大专院校师生。
正式出版
收录年代

    多元素掺杂优化SnTe的热电性能

    苏浩健周敏李来风
    1159-1166页
    查看更多>>摘要：热电材料可实现热能和电能的直接相互转换,在温差发电和半导体制冷领域具有广阔的应用前景.SnTe作为PbTe的无毒同族类似物,是一种极具潜力的中温区热电材料.本研究采用超重力场辅助燃烧合成(HG-CS)技术,结合放电等离子体烧结(SPS)制备多元素掺杂的SnTe基热电材料,系统研究了多元素掺杂对SnTe热电性能的影响规律和作用机制.在SnTe的阳离子位引入等价离子Ge2+和 Pb2+,阴离子位引入S2-和 Se2-,多元素掺杂引起大量晶格畸变点缺陷.同时,在超重力场下快速凝固带来的塑性变形引入了应力场和大量位错,从而形成了多级微观结构缺陷,强烈散射中高频声子,室温热导率从7.28 W·m-1·K-1(未掺杂SnTe)大幅下降到2.74 W,m-1·K-1(Sn0.70Ge0.15Pb0.15Te0.80Se0.10S0.10),在873 K时,其最小热导率仅为1.38W·m-1·K-1.这些微结构缺陷散射声子的同时也散射载流子,导致载流子迁移率和电导率降低.值得一提的是,掺杂使SnTe的带隙减小,Seebeck系数提高,因此掺杂后材料的功率因子仍保持较高值.实验得到Sn0.70Ge0.15Pb0.15Te0.80Se0.10S0.10的最大热电优值(ZT)达到1.02(873 K),与未掺杂的SnTe相比得到大幅提高.

    碲化锡热电材料熵工程超重力场辅助燃烧合成

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    坩埚底角形状对提拉法生长同成分铌酸锂晶体的影响

    郝永鑫秦娟孙军杨金凤...
    1167-1174页
    查看更多>>摘要：铌酸锂晶体集压电、非线性、电光、光折变等效应于一身,同时其物理化学性质稳定,在集成光学领域极具应用潜力.然而,大尺寸铌酸锂晶体生长的热场设计难度大,其中坩埚形状作为热场设计的重要因素,对晶体生长的影响显著.坩埚直径和高度受制于装料量和晶体直径等硬性约束,因此通常通过改变坩埚局部的形状以改善热场.针对坩埚底角形状对大尺寸同成分铌酸锂晶体生长的影响,本研究使用两种底角形状的坩埚进行了四英寸同成分铌酸锂晶体生长实验.通过数值模拟,分析了坩埚底角形状对固液界面附近晶体内和熔体内轴向温度梯度的影响,以及对固液界面下方熔体内温度分布的影响,进而结合晶体生长结果分析了坩埚底角形状对晶体生长的影响.研究表明:坩埚底角形状的变化会引起坩埚侧壁上温差的变化和熔体内温度梯度的变化,并改变熔体自然对流的强弱;与底部斜角坩埚相比,使用底部弧角坩埚时,固液界面附近晶体内和熔体内的轴向温度梯度较大,固液界面下方熔体内的轴向温度梯度较大,自然对流更强.这一研究结果有助于解决晶体生长脊展宽和胞状界面生长等问题.

    晶体生长铌酸锂晶体坩埚温度梯度自然对流固液界面

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    基于DFT的描述符预测生物陶瓷的降解性

    陈梦杰王倩倩吴成铁黄健...
    1175-1181,中插6-中插8页
    查看更多>>摘要：生物陶瓷以其优异的生物活性和可降解性在骨缺损修复领域受到广泛关注.然而,如何使生物陶瓷降解速率与新骨生成速率相匹配仍然存在挑战,因此需要更深入地了解生物陶瓷的降解特性.本研究采用密度泛函理论(DFT)计算并探索硅酸盐生物陶瓷的电子结构.研究结果表明硅酸盐生物陶瓷价带顶电荷密度的最大值(VBMFmax)与其降解性之间存在线性相关性,随后的降解实验验证了这种相关性.此外,对磷酸盐生物陶瓷的研究也证实了该描述符可用于预测不同生物陶瓷的降解性.这一发现有助于更好地理解生物陶瓷的降解机制,并有望加速可控降解生物陶瓷的设计和开发.

    生物陶瓷硅酸盐磷酸盐第一性原理降解

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    SrAl2Si2O8增强BN陶瓷的力学性能及抗热震性能

    王博蔡德龙朱启帅李达鑫...
    1182-1188页
    查看更多>>摘要：h-BN陶瓷以其良好的热稳定性和优异的介电性能而成为高超声速飞行器防热透波部件的优异材料,然而h-BN陶瓷烧结致密化相对困难,且力学性能较差.SrAl2Si2O8(SAS)具有较低的熔点和较高的强度,将其引入到h-BN陶瓷中能够起到促进烧结和补强增韧的作用.本研究以h-BN、SrCO3、Al2O3和SiO2为原料,采用热压烧结制备了 BN-SAS复相陶瓷,研究了烧结压力对复相陶瓷显微组织结构、力学性能和热学性能的影响规律,并评价了BN-SAS复相陶瓷的抗热震性能.结果表明,热压烧结制备的BN-SAS复相陶瓷的物相主要为六方氮化硼和六方锶长石.随着烧结压力增大,复相陶瓷的致密度增加,力学性能呈现先增大后略有降低的趋势.在20 MPa烧结压力下制备的复相陶瓷的力学性能最优,其抗弯强度和断裂韧性分别为(138±4)MPa和(1.84±0.05)MPa·m1/2.10 MPa烧结压力下制备的BN-SAS复相陶瓷具有较低的热膨胀系数,在200～1200 ℃范围内的平均热膨胀系数为2.96×10-6 K-1.20 MPa烧结压力下制备的复相陶瓷的热导率较高,室温～1000 ℃时热导率变化范围为12.42～28.42 W·m-1·K-1.BN-SAS复相陶瓷表现出良好的抗热震性能,经600～1400 ℃温差的热震实验后,其残余抗弯强度先增大后迅速降低.复相陶瓷的残余抗弯强度在热震温差为800 ℃时达到最高,残余强度保持率为101％.随着热震温差逐渐增大,陶瓷表面的氧化程度逐步加剧,热应力引起的裂纹逐渐增多.

    BN基复相陶瓷热压烧结力学性能抗热震性服役可靠性

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