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硅酸盐通报 1990年第1期9卷 28-33页

作者：张国军包振清中国建材研究院高技术陶瓷研究所

本文综合评述了BN-TiB_2导电复合陶瓷的制造、性能和使用特性,同时对有关非氧化物的性能进行了概述。

关键词：真空镀膜氮化硼二硼化钛导电耐腐蚀复合陶瓷

基于光谱技术的建窑宋代黑釉瓷物化组成及制备工艺研究

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光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 448-455页

作者：王甜杨少雄夏森伟王芬王莹孙建兴孙莉李强罗宏杰朱建锋陕西科技大学材料科学与工程学院文物保护科学与技术学院陕西西安710021 南平市建窑陶瓷研究所福建南平353000 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 硅酸盐质文物保护教育部重点实验室(上海大学) 上海200444

建窑,位于今福建省南平市,是宋时烧造黑釉茶盏的著名窑场之一。建窑创烧于晚唐五代,历经宋、元、明、清代,烧瓷历史近千年。建窑黑釉瓷品种丰富,釉色多变,主要为黑釉、兔毫釉和柿红釉色居多。建窑黑釉瓷在中国陶瓷历史上占据重要地位,... 详细信息

建窑,位于今福建省南平市,是宋时烧造黑釉茶盏的著名窑场之一。建窑创烧于晚唐五代,历经宋、元、明、清代,烧瓷历史近千年。建窑黑釉瓷品种丰富,釉色多变,主要为黑釉、兔毫釉和柿红釉色居多。建窑黑釉瓷在中国陶瓷历史上占据重要地位,并深刻影响了亚洲陶瓷历史,尤其是日本陶瓷。对于建窑黑釉瓷的科学研究,国内外学者主要致力于分析建盏胎釉的化学组成、微观结构,揭示建窑釉瓷的成瓷机理及制备工艺。然而,作为建窑黑釉瓷的代表品种,黑釉、兔毫釉和柿红釉,三者的原料组成、制备工艺及呈色机理的异同仍然不明晰。因此,采用超景深光学显微镜(OM)、X射线荧光光谱仪(XRF)、显微共聚焦拉曼光谱仪(μ-RS)、X射线衍射仪(XRD)和分光光度计等多种光谱技术,通过对建窑大路后门和芦花坪窑址出土的宋代黑釉、兔毫釉以及柿红釉的微观形貌、化学组成、物相组成以及釉外观呈色进行比较研究,解析黑釉、兔毫釉和柿红釉在原料组成、烧成工艺及呈色机理方面的异同。结果表明:黑釉、兔毫与柿红釉瓷胎中大部分主量元素含量无明显差异。三者着色元素均为Fe_(2)O_(3),黑釉与兔毫釉的Fe_(2)O_(3)含量接近(6.0~7.0 wt%),而柿红釉铁含量最高(~10.5 wt%)。较高的Fe_(2)O_(3)含量使得柿红釉面呈现红棕色。在所有样品的断面釉中、兔毫釉表面的毫纹中以及柿红釉面均发现有微米级枝状亚稳相ε-Fe_(2)O_(3)晶体。且ε-Fe_(2)O_(3)晶体的分布与兔毫釉面毫纹分布及柿红整体釉色一致。同时,在兔毫毫纹中及柿红釉面均发现赤铁矿晶体(α-Fe_(2)O_(3))。由此可知,棕色兔毫与柿红釉呈色均来自于ε-Fe_(2)O_(3)与赤铁矿的共同着色。此外,在釉中发现石英、锆英石、铁板钛矿及金红石晶体。而三者胎的化学元素组成相似,物相主要为石英、方石英与莫来石,部分样品中发现少量赤铁矿。采用X射线荧光光谱(XRF)、显微共聚焦拉曼光谱(μ-RS)、X射线衍射仪(XRD)、分光光度计等多种光谱技术结合超景深光学显微镜(OM),能够高效精准解析建窑黑釉瓷的微观结构与物相组成,为揭示黑釉、兔毫釉和柿红釉的原料及制备工艺异同提供了理论依据,并为类似古瓷的研究提供了一定的借鉴意义。

关键词：建窑黑釉瓷 XRF XRD 显微共聚焦拉曼光谱制备工艺

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晶种法合成硼化铪粉体及其生长机理研究

航空制造技术 2025年第3期68卷 84-91页

作者：王振胡晨光李可为胡梦恩张瀚文黄竹林胡小晔中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所合肥230031

硼化铪(HfB_(2))超高温陶瓷因其高熔点、高抗氧化性和优异的耐腐蚀性成为热防护领域的最佳候选材料之一,而研制粒径可控的陶瓷粉体对其应用至关重要。以氧化铪(HfO_(2))、氧化硼(B_(2)O_(3))和活性碳(C)为原料,通过晶种辅助的硼/碳热还... 详细信息

硼化铪(HfB_(2))超高温陶瓷因其高熔点、高抗氧化性和优异的耐腐蚀性成为热防护领域的最佳候选材料之一,而研制粒径可控的陶瓷粉体对其应用至关重要。以氧化铪(HfO_(2))、氧化硼(B_(2)O_(3))和活性碳(C)为原料,通过晶种辅助的硼/碳热还原法合成了高纯HfB_(2)陶瓷粉体,研究了晶种粒径对陶瓷粉体粒径的影响规律,探究了晶种法合成HfB_(2)粉体的生长机制。通过X射线衍射分析粉体物相、扫描电子显微镜观察粉体形貌,并测定粉体中C、O杂质的含量。结果表明,晶种辅助的硼/碳热还原反应合成HfB_(2)粉体的最佳反应温度约为1500℃,保温1 h即可获得纯相HfB_(2)。通过调控初始晶种粒径,制备的HfB_(2)陶瓷粉体平均粒径在1.08~2.33μm之间,且粉体粒径随晶种粒径的增大而增大。激光粒度分析表明,添加晶种大幅提高了陶瓷粉体的分散性且促进了粒径的窄分布。此外,试验确定了HfB_(2)陶瓷粉体的生长过程分为两个阶段:首先晶种HfB_(2)表面被HfO_(2)晶粒包覆,HfO_(2)晶粒表层形成较小的HfB_(2)晶粒;再通过碳和硼的传质由外到内实现HfO_(2)到HfB_(2)的转化。

关键词：硼化铪(HfB_(2)) 晶种硼/碳热还原粒径陶瓷粉体形貌

SiC/SiC复合材料基体硼改性方法及其力学性能研究

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无机材料学报 2025年

作者：陈义邱海鹏陈明伟徐昊崔恒中国航空制造技术研究院复材中心

SiC/SiC复合材料已成为高超音速飞行器和高推重比航空发动机的核心热结构材料之一。通过设计含硼陶瓷前驱体结构及组分，利用其作为前驱体浸渍裂解(PIP)工艺的浸渍剂，在基体中引入一定的自愈合组元，是提升SiC/SiC复合材料抗氧化性能... 详细信息

SiC/SiC复合材料已成为高超音速飞行器和高推重比航空发动机的核心热结构材料之一。通过设计含硼陶瓷前驱体结构及组分，利用其作为前驱体浸渍裂解(PIP)工艺的浸渍剂，在基体中引入一定的自愈合组元，是提升SiC/SiC复合材料抗氧化性能的技术途径之一。本研究采用硼烷吡啶或硼烷三乙胺作为硼源，与固态PCS二甲苯溶液复配，制备得到硼改性聚碳硅烷溶液。以此作为PIP工艺浸渍剂，分别制备了不同基体硼改性SiC/PyC/SiC复合材料，并研究了硼改性聚碳硅烷衍生陶瓷理化性质以及基体硼改性前后SiC/PyC/SiC复合材料的物理及力学性能。研究结果表明，适量的硼烷吡啶及硼烷三乙胺作为硼源加入固态PCS溶液中，可在其衍生陶瓷中有效引入硼异质元素。与未改性PCS相比，硼改性聚碳硅烷(BP-1和BP-2)的陶瓷产率更高，衍生陶瓷均呈半结晶β-SiC结构，其中硼异质元素引入量分别为1.7%和2.2%(质量分数)。与未改性复材相比，基体改性SiC/SiC复合材料密度、显气孔率以及断裂韧性等变化不大，但弯曲模量从116 GPa提升至132 GPa。另外，单独采用硼烷吡啶作为硼源所制备的改性复材弯曲强度为658 MPa，与未改性复材弯曲强度643 MPa 相近且离散系数更低。这些结果为基体硼改性SiC/SiC复合材料的制备及高性能SiC/SiC复合材料热端部件的研制提供重要参考。

关键词： SiC/SiC复合材料硼烷固态聚碳硅烷基体硼改性力学性能

论刻划花在当代景德镇陶艺作品中的形式演变及成因

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中国陶瓷 2025年第2期61卷 88-94,114页

作者：徐杰妤刘惠之邹雯吕子青赖艺璇中国轻工业陶瓷研究所景德镇333001 上海工程技术大学通识教育中心上海201620 上饶师范学院美术与设计学院上饶334001

刻划花作为陶瓷传统工艺形式,景德镇地区于五代时期开始流行,宋代以后逐渐式微。通过实例分析、因素分析、归纳总结的方法,将当代刻划花作品与宋代进行横向比较,总结其一方面继承了传统刻划工艺重线条、讲意境的形式,另一方面融合了剔... 详细信息

刻划花作为陶瓷传统工艺形式,景德镇地区于五代时期开始流行,宋代以后逐渐式微。通过实例分析、因素分析、归纳总结的方法,将当代刻划花作品与宋代进行横向比较,总结其一方面继承了传统刻划工艺重线条、讲意境的形式,另一方面融合了剔花工艺、西方艺术语言,呈现出重体块、更写实的分离形态。通过当代景德镇刻划花工艺形式、语言表现,归纳当代景德镇刻划花表现及成因,反思传统刻划花如何在时代发展中走向创新。

关键词：刻划花形式成因

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机器学习算法用于水泥强度预测的研究进展

材料导报 2025年第5期39卷 191-202页

作者：李自强崔素萍马忠诚王亚丽王晶刘云乔志杨北京工业大学材料科学与工程学院北京100124 中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024 中国建材集团有限公司北京100036

水泥的强度是衡量其性能的重要指标之一,传统的基于人工定时采样测定的方法准确性好但存在较大的滞后性,不能及时调控水泥生产过程。机器学习可通过不同算法对水泥等流程工业的原料及产品检测数据、微观结构图像、工艺运行参数等多维生... 详细信息

水泥的强度是衡量其性能的重要指标之一,传统的基于人工定时采样测定的方法准确性好但存在较大的滞后性,不能及时调控水泥生产过程。机器学习可通过不同算法对水泥等流程工业的原料及产品检测数据、微观结构图像、工艺运行参数等多维生产数据进行有目标的关联分析,建立水泥强度预测模型,可以解决人工检测方法的滞后性问题。本文通过梳理常用算法的基本工作原理和优势,归纳基于机器学习的水泥强度预测模型,探讨其应用效果和发展方向,以期为水泥强度预测模型的进一步优化和在水泥工业中的应用提供参考。

关键词：水泥强度大数据分析机器学习预测模型

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铁路桥梁物化阶段碳排放计算及影响因素分析

安全与环境学报 2025年第03期 1224-1232页

作者：鲍学英薛春燕李子龙吕向茹兰州交通大学土木工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所

为实现铁路桥梁减碳目标，降低桥梁物化阶段碳排放量，建立铁路桥梁物化阶段碳排放计算模型，提出一种基于随机森林算法的碳排放影响因素分析模型。首先，明确碳排放计算时空边界，采用碳排放系数法计算铁路桥梁物化阶段碳排放量，识别... 详细信息

为实现铁路桥梁减碳目标，降低桥梁物化阶段碳排放量，建立铁路桥梁物化阶段碳排放计算模型，提出一种基于随机森林算法的碳排放影响因素分析模型。首先，明确碳排放计算时空边界，采用碳排放系数法计算铁路桥梁物化阶段碳排放量，识别其碳排放影响因素，明确因素之间的相互关系；其次，通过随机森林算法对影响因素进行重要性排序，采用滑动窗口序贯向前选择法降维，确定关键影响因素；最后，针对关键因素采取相关碳减排措施以有效控制铁路桥梁的碳排放。研究结果表明：该铁路桥梁建材生产阶段碳排放在桥梁建设总碳排放中占比最大，为84%；关键影响因素为材料种类、桥梁工程量、桥梁类型、原材料需求量、材料生产工艺、运输方式；针对关键影响因素提出了利用可再生材料、选择符合低碳标准的桥梁类型等主要的碳减排措施，以实现铁路桥梁工程的低碳发展目标。研究成果可为铁路桥梁建设碳减排提供参考。

关键词：环境工程学物化阶段碳排放计算模型影响因素随机森林算法碳减排措施

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红外窗口及整流罩用透明陶瓷及其研究进展

航空制造技术 2025年第3期68卷 50-66页

作者：刘子玉熊新锐郑雯雯刘鹏杨现锋李江长沙理工大学材料科学与工程学院长沙410004 中国科学院上海硅酸盐研究所透明陶瓷研究中心上海201899 中国科学院大学材料与光电中心北京100049

红外窗口和整流罩是飞行器中光电系统的关键部件,飞行器的提速及各种苛刻极端工作环境对红外透明材料的光学、热学和机械性能提出了更高要求。可用于红外窗口和整流罩的透明陶瓷包括氧化物透明陶瓷(Al_(2)O_(3)、MgAl_(2)O_(4)、AlON、Y... 详细信息

红外窗口和整流罩是飞行器中光电系统的关键部件,飞行器的提速及各种苛刻极端工作环境对红外透明材料的光学、热学和机械性能提出了更高要求。可用于红外窗口和整流罩的透明陶瓷包括氧化物透明陶瓷(Al_(2)O_(3)、MgAl_(2)O_(4)、AlON、Y_(2)O_(3)、YSZ、YAG和Y_(2)O_(3)-MgO纳米复相陶瓷),氟化物和ZnS/ZnSe 3类。本文首先比较了几类透明陶瓷的透明范围、热学和力学性能,介绍了各类陶瓷的理化特性,主要从粉体、成型、烧结等方面对不同陶瓷的研究进展进行综述,并对比了国内外研究现状及应用的差距。若要实现透明陶瓷在红外窗口和整流罩领域的应用,在合成高性能粉体,提高陶瓷致密度、减小晶粒尺寸,提高力学和光学性能,实现大尺寸、复杂形状的高品质产品制备方面还需要加大投入。最后,从光学和力学性能方面比较了各类透明陶瓷的应用及发展前景。

关键词：透明陶瓷红外窗口和整流罩光学质量热机械性能陶瓷制备工艺

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中温质子导体电解池型氨合成反应器研究

燃料化学学报(中英文) 2025年第2期53卷 262-271页

作者：朱行志陈楚苗笑云叶晓峰温兆银中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 中国科学院大学北京1000049

当前传统的氨气规模化生产造成了大量的能源消耗和碳排放,需要寻找一种低碳的技术途径,因此,绿氨合成成为“双碳”背景下的重要研究课题之一。质子导体型陶瓷电解池(Protonic Ceramic Electrolysis Cells,PCECs)可采用可再生电力电解水... 详细信息

当前传统的氨气规模化生产造成了大量的能源消耗和碳排放,需要寻找一种低碳的技术途径,因此,绿氨合成成为“双碳”背景下的重要研究课题之一。质子导体型陶瓷电解池(Protonic Ceramic Electrolysis Cells,PCECs)可采用可再生电力电解水蒸气原位制氢,有望用作绿氨合成反应器。本研究采用Ni-BaCe_(0.7)Zr_(0.1)Y_(0.2)O_(3)−δ(BCZY)多孔复合陶瓷,研究了质子导体燃料电极的材料特性和合成氨反应条件,650℃时获得了1.04×10^(−10) mol/(s·cm^(2))合成氨速率。基于以上结果,以等静压-浸渍-共烧的工艺方法制备了活性面积达到10 cm^(2)的管式质子导体型电解池。其在650℃,1.4 V电压下获得3 A电解电流,并在合成氨工况条件下稳定运行;管式电池原位产氢能够用于Ni-BCZY燃料电极上的合成氨过程并显著促进了氨产率的提升,合成氨速率达到7.02×10^(−10) mol/(s·cm^(2))。200 h的测试结果表明,电解池的电化学性能与合成氨速率均表现出良好的稳定性,显示了作为绿氨合成反应器的潜力。

关键词：质子导体合成氨产率稳定性

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脆性材料的均强度破坏准则

实验力学 1992年第1期7卷 94-99页

作者：金宗哲包亦望中国建材院高技术陶瓷所

在大量工程陶瓷和玻璃力学性能研究的基础上,针对脆性材料的强度特点,提出一个新的强度准则——均强度准则.指出了脆性材料存在一个固有特征——破坏发生区,并导出了相应的解析表达式.应用该理论解释了弯曲强度的尺寸效应,给出了不同尺... 详细信息

在大量工程陶瓷和玻璃力学性能研究的基础上,针对脆性材料的强度特点,提出一个新的强度准则——均强度准则.指出了脆性材料存在一个固有特征——破坏发生区,并导出了相应的解析表达式.应用该理论解释了弯曲强度的尺寸效应,给出了不同尺寸试件弯曲强度的关系式.并通过一系列实验以及格里菲斯的经典实验验证了均强度准则的正确性和可行性.为工程陶瓷等脆性材料的力学性能评价提供了一个有效的破坏准则.

关键词：均强度准则脆性材料破坏准则