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改性小冲压实验法在陶瓷力学性能评价中的应用

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硅酸盐学报 2019年第8期47卷 1065-1072页

作者：颜鹏范宇驰王连军江莞东华大学材料科学与工程学院上海201620 东华大学功能材料研究所上海201620

通过比较各类小样品测试方法,介绍了改性小冲压(MSP)试验法的基本原理和特点。以对PZT压电陶瓷在电场耦合下的力学性能和Mo/Pb(Zr,Ti)O3 (PSZ)复合材料的高温力学性能评价为例,说明MSP测试方法在多场耦合条件下对小样品陶瓷材料力学性... 详细信息

通过比较各类小样品测试方法,介绍了改性小冲压(MSP)试验法的基本原理和特点。以对PZT压电陶瓷在电场耦合下的力学性能和Mo/Pb(Zr,Ti)O3 (PSZ)复合材料的高温力学性能评价为例,说明MSP测试方法在多场耦合条件下对小样品陶瓷材料力学性能评价的作用和优势。

关键词：改性小冲压试验法陶瓷小样品力学性能多场耦合

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亚稳态纳米晶氧化锆片状粉体的制备及冷烧结

硅酸盐学报 2023年第7期51卷 1819-1826页

作者：张贺新丁奇范宇驰江莞东华大学材料科学与工程学院上海201620 东华大学功能材料研究中心上海201620

冷烧结技术自引入以来已有多种陶瓷材料获得了成功制备,但作为重要结构陶瓷的氧化锆其冷烧结致密度仍然偏低。为了提高冷烧结氧化锆陶瓷的致密度,采用亚稳态的纳米晶氧化锆片状粉体进行了研究。首先利用氧化石墨烯为模板,以三(羟甲基)... 详细信息

冷烧结技术自引入以来已有多种陶瓷材料获得了成功制备,但作为重要结构陶瓷的氧化锆其冷烧结致密度仍然偏低。为了提高冷烧结氧化锆陶瓷的致密度,采用亚稳态的纳米晶氧化锆片状粉体进行了研究。首先利用氧化石墨烯为模板,以三(羟甲基)氨基甲烷为沉淀剂制备了含56%四方相的片状氧化锆。然后,从烧结助剂、温度、压力、液相掺量4个因素出发探索了对氧化锆致密度以及微观结构的影响。结果表明:在HCl作为烧结助剂、300℃、500 MPa、液相掺量为20%(质量分数)的冷烧结工艺条件下,实现了约70%的致密度,远高于目前冷烧结氧化锆致密度的报道值。致密度的提升主要得益于烧结中亚稳态氧化锆的相变以及助剂对片状粉体的颗粒重排和溶解-沉淀作用。此外,孔隙率的降低使得冷烧结氧化锆陶瓷的杨氏模量和抗弯强度分别达到了24 GPa和20 MPa。

关键词：氧化锆陶瓷冷烧结致密度烧结助剂相变

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SPS烧结制备生物活性镁黄长石陶瓷

无机材料学报 2017年第8期32卷 825-830页

作者：王明辉钟洪彬范宇驰陈婷东华大学分析测试中心上海201620 湖南人文科技学院材料与环境工程学院娄底417000 东华大学功能材料研究所上海201620 景德镇陶瓷大学景德镇333001

钙硅基生物陶瓷具有良好的生物活性和细胞相容性,在生物医疗领域具有广阔的发展前景。但是其粉体烧结性能差的缺点导致很难获得致密的陶瓷材料,阻碍了其应用的进程。本研究采用化学共沉淀法制备了纯度高且烧结活性好的镁黄长石粉体,然... 详细信息

钙硅基生物陶瓷具有良好的生物活性和细胞相容性,在生物医疗领域具有广阔的发展前景。但是其粉体烧结性能差的缺点导致很难获得致密的陶瓷材料,阻碍了其应用的进程。本研究采用化学共沉淀法制备了纯度高且烧结活性好的镁黄长石粉体,然后采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了镁黄长石陶瓷材料。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征了样品的组成结构和显微形貌,并通过阿基米德法和模拟体液浸泡法分析了镁黄长石陶瓷样品的致密度和生物活性。研究结果表明,采用SPS技术在1170℃、70 MPa保温5 min条件下可获得致密度超过99%的镁黄长石陶瓷材料。在模拟体液中浸泡3 d,陶瓷样品表面出现磷酸盐的沉积,浸泡7 d后生成了类骨羟基磷灰石,说明SPS技术制备的致密镁黄长石生物陶瓷具有良好的诱导沉积类骨磷灰石能力。

关键词：镁黄长石放电等离子烧结生物活性

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溶剂热合成具有高热电性能的碲化铋纳米片

陶瓷学报 2019年第1期40卷 51-56页

作者：邹家桢陈欣琪范宇驰王连军顾士甲东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室上海201620 东华大学功能材料研究所上海201620

本文首先采用溶剂热法合成了Bi_2Te_3纳米片,然后利用放电等离子烧结技术(SPS)烧结制备了Bi_2Te_3块体热电材料,并研究了表面活性剂(聚乙烯吡络烷酮,PVP)对Bi_2Te_3形貌、尺寸以及块体热电性能的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、... 详细信息

本文首先采用溶剂热法合成了Bi_2Te_3纳米片,然后利用放电等离子烧结技术(SPS)烧结制备了Bi_2Te_3块体热电材料,并研究了表面活性剂(聚乙烯吡络烷酮,PVP)对Bi_2Te_3形貌、尺寸以及块体热电性能的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、热电测试系统、激光热导仪对样品进行了表征和性能测试。结果表明,所合成的Bi_2Te_3呈六边形单晶纳米片,尺寸约800 nm、厚度约20 nm。对比块体样品的热电性能发现,在合成Bi_2Te_3纳米片的过程中加入PVP,经过烧结后样品的热导率明显低于不加PVP的样品,因而使其热电优值(ZT)获得大幅提升,在450 K时达到了0.64。

关键词：溶剂热合成 Bi2Te3 纳米片 PVP 热电性能

石墨烯促进氧空位生成对钙钛矿陶瓷热电性能的影响

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石墨烯促进氧空位生成对钙钛矿陶瓷热电性能的影响

新型低维碳材料及其陶瓷复合材料的制备与性能研究

第九届无机材料结构、性能及测试表征技术研讨会（TEIM2018）

作者：范宇驰王连军江莞东华大学功能材料研究所

氧空位在优化钙钛矿氧化物的热电性能中起着十分重要的作用。我们以未掺杂的钛酸锶(STO)作为钙钛矿材料的模型,证明了将石墨烯引入STO可以比传统氢还原方法更有效地促进钙钛矿中氧空位的形成。与氢还原的STO相比,仅有0.64体积%的石墨烯... 详细信息

氧空位在优化钙钛矿氧化物的热电性能中起着十分重要的作用。我们以未掺杂的钛酸锶(STO)作为钙钛矿材料的模型,证明了将石墨烯引入STO可以比传统氢还原方法更有效地促进钙钛矿中氧空位的形成。与氢还原的STO相比,仅有0.64体积%的石墨烯含量的氧化石墨烯(RGO)/STO复相陶瓷显示出高度增加的电导率和功率因子。电子能量损失谱证实RGO/STO复合材料中RGO近旁

关键词：热电性能钙钛矿石墨烯氧空位

来源： cnki会议评论

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新型低维碳材料及其陶瓷复合材料的制备与性能研究

冷烧结制备基于Nb_(2)CT_(X) MXene的微波吸收复相陶瓷

第十七届全国高技术陶瓷学术年会

作者：王连军范宇驰江莞东华大学材料科学与工程学院

碳元素的最大特点之一是存在着众多同素异形体,其原子间除以SP杂化轨道形成单键外,还能以SP及SP杂化轨道形成稳定的双键和叁键,从而形成许许多多结构和性质完全不同的物质,如人们熟悉的金刚石和石墨,以及后来发现的卡宾,C60为代表的富...

碳元素的最大特点之一是存在着众多同素异形体,其原子间除以SP杂化轨道形成单键外,还能以SP及SP杂化轨道形成稳定的双键和叁键,从而形成许许多多结构和性质完全不同的物质,如人们熟悉的金刚石和石墨,以及后来发现的卡宾,C60为代表的富勒烯以及近年来研究的热点碳纳米管,还有碳族材料的新宠儿石墨烯等新型碳材料。碳纳米管(CNTs)和石墨烯具有比表面积大,机械强度高,电导率高和耐热性

关键词：

来源： cnki会议 cnki会议评论

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安全与电磁兼容 2022年第2期 39-45页

作者：王康靓丁奇范宇驰东华大学材料科学与工程学院东华大学功能材料研究中心

在复合吸波材料中,层状二维金属碳化物/氮化物(MXene)材料以其高比表面积、高电导、轻质、低厚度等特性,通常可以作为理想的吸波剂。但是,由于MXene材料较差的高温热稳定性,传统高温烧结工艺制备的陶瓷很难实现和MXene的有效复合而不破... 详细信息

在复合吸波材料中,层状二维金属碳化物/氮化物(MXene)材料以其高比表面积、高电导、轻质、低厚度等特性,通常可以作为理想的吸波剂。但是,由于MXene材料较差的高温热稳定性,传统高温烧结工艺制备的陶瓷很难实现和MXene的有效复合而不破坏MXene的结构。文章采用原位生长法合成Nb_(2)CT_(X)/EMT粉体,通过冷烧结工艺在300℃制备基于Nb_(2)CT_(X)的沸石陶瓷复合材料(Nb_(2)CT_(X)/ZC)。当Nb_(2)CT_(X)的添加量为10 wt%时,在3.3 mm的厚度下最低反射损耗可达-56.43 dB,有效频宽为2.4 GHz。此外,Nb_(2)CT_(X)的引入还提升了复相陶瓷的力学性能,当Nb_(2)CT_(X)添加量为10 wt%时,复合材料的平均抗弯强度为40.5 MPa;Nb_(2)CT_(X)添加量为15 wt%时,断裂韧性相较于基体提升了约140%。

关键词：微波吸收复相陶瓷冷烧结 Nb_(2)CT_(X)MXene

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基于石墨烯的结构-功能一体化复相陶瓷

现代技术陶瓷 2018年第2期39卷 75-94页

作者：范宇驰王连军江莞东华大学材料科学与工程学院东华大学功能材料研究所

结构-功能一体化陶瓷已经逐渐成为现代先进陶瓷材料发展的趋势。本文系统总结了目前基于石墨烯的陶瓷复合材料相关研究报道,结合作者在该领域的研究成果,较全面地介绍了面向复相陶瓷的石墨烯制备方法和石墨烯/陶瓷复合材料的代表性制备... 详细信息

结构-功能一体化陶瓷已经逐渐成为现代先进陶瓷材料发展的趋势。本文系统总结了目前基于石墨烯的陶瓷复合材料相关研究报道,结合作者在该领域的研究成果,较全面地介绍了面向复相陶瓷的石墨烯制备方法和石墨烯/陶瓷复合材料的代表性制备工艺。在此基础上,着重分析了石墨烯对陶瓷复合材料力学性能的影响,并从结构陶瓷功能化的角度介绍了石墨烯/陶瓷复合材料的电性能。最后,本文以石墨烯对陶瓷热电材料性能提升的影响为例,说明了石墨烯在功能陶瓷复合材料中的应用前景。

关键词：石墨烯陶瓷基复合材料结构-功能一体化

机械剥离法制备石墨烯及其在石墨烯/陶瓷复合材料制备中的应用

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中国材料进展 2011年第1期30卷 12-20,25页

作者：江莞范宇驰刘霞王连军东华大学纤维材料改性国家重点实验室上海201620

扼要介绍了石墨烯特殊的二维结构及因这种结构导致石墨烯所具有的极其优异的电学、光学和力学性质。回顾了石墨烯的研究历史以及微机械剥离法在其中所起到的重要作用,并对主要制备方法进行了简要的介绍。然后,阐述了以机械磨为剥离工具... 详细信息

扼要介绍了石墨烯特殊的二维结构及因这种结构导致石墨烯所具有的极其优异的电学、光学和力学性质。回顾了石墨烯的研究历史以及微机械剥离法在其中所起到的重要作用,并对主要制备方法进行了简要的介绍。然后,阐述了以机械磨为剥离工具的新型机械剥离法的发展和已取得的成果。最后,对利用机械剥离法制备石墨烯/陶瓷复合材料粉体的探索进行了总结和概括。同时,展望了机械剥离法在制备石墨烯及其复合材料中的应用前景。

关键词：机械剥离法石墨烯石墨烯/陶瓷复合材料