当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

介电陶瓷高温介电温谱仪

仪器信息网介电陶瓷高温介电温谱仪专题为您提供2024年最新介电陶瓷高温介电温谱仪价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括介电陶瓷高温介电温谱仪参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的介电陶瓷高温介电温谱仪您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合介电陶瓷高温介电温谱仪相关的耗材配件、试剂标物,还有介电陶瓷高温介电温谱仪相关的最新资讯、资料,以及介电陶瓷高温介电温谱仪相关的解决方案。

介电陶瓷高温介电温谱仪相关的资讯

  • 弗尔德仪器亮相第十一届先进陶瓷国际研讨会--发布陶瓷行业解决方案
    2019年5月25-29日,由中国硅酸盐学会发起的第十一届先进陶瓷国际研讨会(CICC-11)于云南省昆明市完美落幕。此次会议邀请到了来自33个国家和地区的1450名代表参会,CICC已然发展成为亚洲最大、国际知名的陶瓷领域学术盛会。本届CICC-11设置了24个专题研讨会,交流范围基本涵盖了整个特种陶瓷领域及相关学科,汇集业内知名专家学者与会做大会报告、主旨报告及邀请报告。 弗尔德仪器作为陶瓷产品的仪器应用翘楚,应邀赞助第十一届先进陶瓷国际研讨会,为CICC-11的成功举办增砖添瓦。陶瓷领域研究离不开样品前处理、热处理以及理化分析等实验操作,弗尔德仪器应陶瓷行业所需,能够为陶瓷样品的研磨粉碎、热处理、氧/氮/氢/碳/硫元素分析提供先进完善的仪器解决方案。弗尔德仪器旗下产品包括德国Retsch(莱驰)粉碎研磨筛分设备、德国Retsch Technology(莱驰科技)粒度粒形分析仪、德国Eltra(埃尔特)元素分析仪、CarboliteGero(卡博莱特盖罗)烘箱、马弗炉。n 陶瓷制品的研磨粉碎处理对烧结陶瓷的半成品进行检验,需要先对半成品进行研磨粉碎处理。针对不同陶瓷原料、陶瓷粉末以及成品,行星式球磨仪PM 400可以实现陶瓷样品的细粉碎。高能水冷球磨仪Emax优于常规球磨仪能够在更短时间内实现陶瓷样品的纳米研磨。n 陶瓷制品的元素分析、热重分析熔点高达2700℃的碳化硅是陶瓷制品的重要原材料。德国Eltra(埃尔特)元素分析仪特别适用于含碳化硅的陶瓷制品的质量控制。ELEMENTRAC CS-i采用高频感应燃烧法能够对陶瓷样品中的碳含量进行精准测量。ELEMENTRAC ONH-p采用惰性保护气氛熔融技术对陶瓷制品中的氧氮氢元素进行精准可靠的测量。热重分析仪TGA Thermostep由可编程炉连内置天平,加热称重在同一台仪器上完成,大大简化了人工操作,能够一次测量出陶瓷样品的水分、灰分、挥发分。n 陶瓷制品的热处理工艺陶瓷粉末注射成型(CIM)是一种新型陶瓷成型技术,在成型形状复杂的零件和精确控制零件尺寸上有着其他工艺无可比拟的优势。陶瓷注射成型的整个过程主要包括原材料的混合,喂料的注射成型,生胚的排胶和烧结。在CIM工艺过程中,排胶过程最重要的使温度缓慢上升,大量的粘结剂才会析出。CarboliteGero(卡博莱特盖罗)热壁炉——GLO系列,能满足此应用。其加热元件位于炉膛外侧,整个炉膛相当于一个容器。加热元件直接加热炉膛外侧,并向内传导热量,整个炉膛壁是热的,所以叫做热壁炉,也可选配带氢气供气系统的全自动控制系统。退火炉GLO 烧结是CIM工件成形前的最后一个工艺,是一个把粉状物料转变为致密体的传统工艺过程。还有一种工艺是排胶和烧结使用同一台炉子,这样的炉子我们称之为“排胶烧结一体炉”。HTK陶瓷纤维炉,是排胶烧结一体炉,能够在空气环境下排胶和烧结,最高温度2200°C。排胶烧结一体炉HTKn 陶瓷粉末的粒度粒形分析陶瓷粉末注射成型(CIM)对粉末特殊的要求,以使喂料在达到高装载量的同时满足一定的流动性。较理想的粉末一般要求散装密度高、无团聚、颗粒形状为球形、平均粒径小、颗粒内全致密无内孔等。Retsch Technology(莱驰科技)干湿两用多功能粒径及形态分析仪CAMSIZER X2能够满足CIM工艺对陶瓷粉末粒度粒形的检测需求。采用所见即所得的双镜头(CCD)专利技术,能够对陶瓷颗粒的粒径、球形度、纵横比、对称性等粒径粒形参数进行测量与分析。干湿两用多功能粒径及形态分析仪CAMSIZER X2
  • 相约郑州!欧美克亮相第四届新型陶瓷技术与产业高峰论坛
    2021年9月27-29日,第四届新型陶瓷技术与产业高峰论坛在郑州隆重举行。欧美克仪器携拳头产品Topsizer出席本次会议,与近400名新型陶瓷产业链相关企业和科研院校的专家共同交流,助力科研单位企业成果转化,共同推动行业发展!先进陶瓷作为国家大力发展的新材料行业重要分支,近年来发展迅速,结构陶瓷、功能陶瓷、电子陶瓷市场都在快速拓展。新型陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷,不同于以天然岩石、矿物、粘土等原料的传统陶瓷,它是采用人工合成的高纯度无机化合物为原料,在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料,具有一系列优越的物理、化学和生物性能,其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的。新型陶瓷按化学成份分为氧化物陶瓷(如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等)和非氧化物陶瓷(如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等);按性能特征分为高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷、半导体陶瓷、电解质陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等;按其应用可分为结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷又称工程陶瓷,主要利用陶瓷的强度、刚度、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等力学性能的陶瓷材料,主要种类有高强度陶瓷、(超)高温陶瓷、(超)低温陶瓷、高韧性陶瓷、超硬度陶瓷和纳米陶瓷等。功能陶瓷是利用陶瓷的电磁光声热等性能及其藕合效应的陶瓷材料,包括电子陶瓷、敏感陶瓷、光学陶瓷、生物陶瓷、磁性陶瓷和超导陶瓷等。随着新型陶瓷陶瓷生产工艺的不断进步,新型陶瓷越来越广泛地应用到新能源汽车、高铁、半导体装备、航空航天、风电、石油化工、冶金等众多领域。随着新型陶瓷产业的高速发展,粒度、粒形分析仪器在新型陶瓷的研发和生产应用领域越来越多地发挥出高性能的检测分析功能。在制备新型陶瓷时,物料粉体的形状、粒度大小、粒度分布等工艺参数直接影响粉料的流动性和堆积密度。堆积密度较大的、粒度分布合理的圆形颗粒能够制成优质的坯料。而当颗粒形状不规则,且细颗粒较多时,容易造成拱桥效应,降低粉料的容重和流动性。因此,需要准确把握陶瓷粉体物料的各项参数。经过近30年的粒度粒形深耕发展,欧美克形成了包括激光粒度分析仪、纳米粒度仪分析仪、电阻法颗粒计数器、颗粒图像分析处理仪、动态图像仪、ASD近红外光谱仪、粉体特性测试仪等七大系列产品线,能够提供专业、完善的粒度粒形解决方案,并在传统陶瓷和新型陶瓷行业积累了一大批忠实用户。在会议期间,新老朋友纷纷来到欧美克展台,共同交流激光粒度分析仪在新型陶瓷行业的应用心得。在本次展会上,欧美克现场展示了拳头产品Topsizer激光粒度分析仪。Topsizer激光粒度分析仪是广受客户欢迎的国产高性能激光粒度分析仪,是一款全自动干、湿二合一激光粒度分析仪,采用红蓝双色光源设计和定制光电控测器,确保仪器具有宽广的测试范围、高灵敏度、良好的重现性和重复性,优异的测试性能能够满足绝大多数固体粉末或乳液中颗粒的粒度分布检测要求。Topsizer激光粒度分析仪而LS-609激光粒度分析仪是欧美克新一代基础款的全自动湿法激光粒度分析仪,其采用水平直线光路布置、透镜后傅立叶变换结构、全自动对中机构以及智能、友好、实用的软件功能,良好的测试性能也一直备受陶瓷行业用户的青睐。LS-609激光粒度分析仪欧美克仪器作为国内行业标杆的粒度检测设备生产企业,始终致力于为陶瓷粉料工业提供专业、完善的粒度解决方案。面对陶瓷元件市场的持续火爆和国产替代市场的巨大潜力,欧美克仪器不断创新拓展、优化产品线,用更丰富的产品和更优质的服务竭尽全力助力陶瓷粉料行业的新发展、新方向!
  • 耐高温高压腐蚀的蓝宝石热电偶保护管替代刚玉热电偶保护管和陶瓷热电偶保护套管
    孚光精仪公司欧洲工厂采用全球专利一次成型技术的高纯度蓝宝石热电偶保护管成功下线,一期工程年产能力达到50万米,并被德国热电偶制造商批量订购,成为替代刚玉和陶瓷的热电偶保护套管新型材料。蓝宝石热电偶保护管和蓝宝石热电偶保护套管能够承受2000摄氏度的高温和3000bar的压力,非常适合环境恶劣的应用,比如化工,化学,石油精炼,玻璃工业等。蓝宝石热电偶保护管和蓝宝石热电偶保护套管相比于刚玉热电偶保护管和陶瓷热电偶保护管具有更好的材料稳定性,可用于重油燃烧反应器,冶金等诸多高温领域,是替代刚玉热电偶保护管的理想热电偶保护套管。详情浏览:http://www.f-opt.cn/lanbaoshi/lanbaoshiguan.html蓝宝石热电偶保护管已经取代了无法抵御金属扩散的热电偶陶瓷管,比如,铅玻璃的生产中,Pt热电偶套管会融入玻璃,导致重新生产。目前,蓝宝石热电偶保护管和蓝宝石热电偶保护套管已经成功用于如下领域:半导体制造:刚玉蓝宝石套管高达99.995%的纯度保证生产过程无污染。腐蚀环境制造:浓缩或沸腾的矿物酸,高温反应性氧化物。玻璃和陶瓷工业:替代Pt探针,保证无污染仪器制造:微波消解仪,高温反应炉,实验室测试仪器等光学应用:紫外灯,汽车灯重油反应器:石化等领域能源领域:去除NOx 等蓝宝石热电偶由外部密封刚玉保护套管和内部热电偶毛细管组成,又称为蓝宝石热电偶。由于蓝宝石套管,蓝宝石保护套管具有良好的光学透明性和单晶材料的非多孔性,这种蓝宝石套管,蓝宝石保护套管热电偶具有良好的耐高温性,并具有屏蔽环境温度对热电偶影响的能力。蓝宝石套管,蓝宝石保护套管能够承受2000摄氏度的高温和3000bar的压力,非常适合环境恶劣的应用,比如化工,化学,石油精炼,玻璃工业等。蓝宝石套管,蓝宝石保护套管保护套管相比于刚玉陶瓷管具有更好的材料稳定性,可用于重油燃烧反应器,冶金等诸多高温领域。蓝宝石套管,蓝宝石保护套管已经取代了无法抵御金属扩散的陶瓷管,比如,铅玻璃的生产中,Pt热电偶套管会融入玻璃,导致重新生产。目前,蓝宝石套管,蓝宝石保护套管已经成功用于如下领域:半导体制造:刚玉蓝宝石套管高达99.995%的纯度保证生产过程无污染。腐蚀环境制造:浓缩或沸腾的矿物酸,高温反应性氧化物。玻璃和陶瓷工业:替代Pt探针,保证无污染仪器制造:微波消解仪,高温反应炉,实验室测试仪器等光学应用:紫外灯,汽车灯重油反应器:石化等领域能源领域:去除NOx 等
  • 邀请函|百闻不如一见,我们在第十届上海国际工业陶瓷展览会与您相约
    5月14日,2018年第十届上海国际工业陶瓷展览会就要开幕了!作为弗尔德仪器的忠实粉们,激动地搓了搓小手,期待着与弗尔德仪器的再次相见,切磋工业陶瓷行业的仪器使用心得。 SIC China 2018 中国工业陶瓷展将于2018年5月14-16日在国家会展中心(上海)举办,将集中展示工业陶瓷行业新产品、新技术。上海国际工业陶瓷展览会是由上海时空展览服务有限公司于2009年创办,每年一届,固定在上海举办,已经成功举办九届。SIC China已成为全球工业陶瓷行业最重要的展事之一。弗尔德科学仪器事业部主要销售产品为德国Retsch(莱驰)粉碎、研磨与筛分设备,德国Retsch Technology(莱驰科技)多功能粒度粒形分析仪,CarboliteGero(卡博莱特盖罗)烘箱、马弗炉、真空高温马弗炉及灰化炉,德国Eltra(埃尔特)碳/氢/氧/氮/氢/硫元素分析仪。在工业陶瓷行业,弗尔德仪器提供了卓越、灵活的解决方案,能够满足工业陶瓷客户的各种需求。久闻弗尔德仪器的盛名,不如来到第十届上海国际工业陶瓷展览会,与我们来场不见不散的约会!更多惊喜等您开启! 展会时间:2018年5月14日至16日展会地址:国家会展中心(5.1H)展位号:C08交通:地铁2号线到徐泾东站下4、5、6号出口到展馆內圆区5.1和6.1之间安检后报道进入5.1H馆
  • “100家实验室”专题:访清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室
    为广泛征求用户的意见和需求,了解中国科学仪器市场的实际情况和仪器应用情况,仪器信息网自2008年6月1日开始,对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。近日,仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第四十六站:清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室(以下简称:陶瓷实验室)。  清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室是国家教育部系统唯一从事高性能陶瓷材料领域科学研究与人才培养工作的国家重点实验室。在清华大学无机非金属材料重点学科的基础上,1988年陶瓷实验室被列为世行贷款重点学科发展项目,1991年正式批准建设,1995年11月通过国家验收对外开放。清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室  陶瓷实验室主任潘伟教授介绍到:“陶瓷实验室位于清华大学逸夫技术科学馆二段内。实验室现有固定科研人员42人,其中中国工程院院士2名,中国科学院院士1名,博士生导师25人,杰出青年基金获得者7人,长江学者4人,新世纪优秀人才支持计划获得者2人。” 实验室还分别于2005年和2006年获得国家教育部创新团队和国家自然科学基金委创新研究群体科学基金支持。  “陶瓷实验室以高温结构陶瓷、信息功能陶瓷、陶瓷基复合材料、能源环境材和生物陶瓷等作为主要研究方向,属于应用基础研究类型的国家重点实验室,主要瞄准陶瓷新材料领域的科学发展前沿和国民经济、社会发展中的重大需求,进行集中研究。”  目前,陶瓷实验室主要承担国家973、863、国家自然科学基金等国家部委重大、重点项目,以及国际合作和横向项目等。特别值得一提的是,陶瓷实验室在铁电压电陶瓷材料、结构陶瓷材料的增强增韧机理、陶瓷胶态成型技术、陶瓷基复合材料结构设计等基础研究方面,取得了国际高水平的科研成果。  陶瓷实验室占地约6000m2,有各种功能齐全、水平先进的大型工艺装备和实验仪器86台(套),总价值10000万余元,如高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜、激光共聚焦显微镜、高温显微镜、X射线衍射仪、DSC/TG分析仪、激光共聚焦拉曼光谱分析仪、频谱和介温谱自动测试系统、电滞回线测试装置,高温力学测试机、颗粒分布自动分析仪、高温综合热分析仪、高温导热系数测试仪、高温力学性能测试系统、放电等离子烧结炉、气压烧结炉和多功能高温烧结炉等。安捷伦B1505A功率器件分析仪/曲线追踪仪 (对材料进行特性分析,使其达到效能与安全需求) HORIBA JY公司LabRAM HR型号高性能拉曼光谱仪(通过拉曼光谱对材料进行定性、定量分析以及结构分析)日本岛津S7000型X射线衍射仪(主要功能:物相分析/1200℃以下的相变分析/残余应力分析/纤维取向分析/薄膜样品分析)日本岛津SSX-550扫描电子显微镜(SEM)(主要用于进行各类物体的显微形貌分析、微区成份分析及显微组织结构分析) 德国耐驰DSC/TG分析仪(主要用于真空条件下的差热实验和热失重实验,测试陶瓷材料的收缩曲线及膨胀系数)德国FRITSCH A22激光粒度仪 (适用于金属氧化物、陶瓷、粘土、催化剂以及其他无机材料颗粒的粒度分布特性测试。) 美国布鲁克海文ZETAPLUS0 Zeta电位仪(适用于Zeta电位和粒度的测试,用来表征胶体体系稳定性和颗粒表面带电性能的重要参数。)  此外,陶瓷实验室还设精细陶瓷分室(在清华大学核研院),占地2500m2,现有在编人员20人。该分室两次被评为一级实验室,也是北京高技术实验室。在开展生物陶瓷、纳米陶瓷、超细粉体、精细陶瓷及无损评价上取得出了明显成果,其中获得部级一、二、三等奖九项。建成了三个中试中心,包括超细粉体、精细陶瓷部件及生物陶瓷制品研究中心,还与美国企业建立了生物功能材料中心。  通过了解,陶瓷实验室在进行基础和应用基础研究的同时,也十分注重科技成果的转化以及产业化工作。  (1)在新型陶瓷的制备技术,信息功能陶瓷元器件等领域成功进行了应用转化。利用陶瓷胶态成型新工艺成果建立了陶瓷胶态(注射)成型中试基地,研制成功具有自主知识产权的工艺装备,开发了造纸机全陶瓷脱水元件、高功率金红石陶瓷电容器、超大功率新型复合陶瓷臭氧发生器薄壁管、高性能陶瓷系列微珠等产品。在河北邯郸高新技术产业开发区建立陶瓷胶态注射成型成果转化和规模化生产基地,占地166亩,现已建成近万平米的生产车间和年产5000吨陶瓷微珠生产线,预计实现年产值2亿元。  (2)在功能陶瓷领域进展显著,所研制的高性能铁电压电陶瓷材料,其成果已在广东风华公司和深圳宇阳公司等片式元件产业化基地实现了成果转化,取得了显著经济与社会效益。另外,高性能低烧多层陶瓷压电变压器及背光电源已在西安康鸿公司实现产业化,这一具有自主知识产权的创新性成果在国家有关部委及国家863计划的支持下,在西安建立了具有国际先进水平的片式压电陶瓷变压器和多层压电陶瓷驱动器的研发与产业化基地,对推动西部经济建设发挥了重要作用。陶瓷实验室依托单位-清华大学材料系所获奖项  附录1:清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室  http://www.mse.tsinghua.edu.cn/ceramiclab/index.htm  附录2:潘伟教授简介  潘伟,清华大学教授,博士生导师。1987年在日本名古屋大学获工学硕士学位,1990年在日本名古屋大学获工学博士学位。1990~1991年在日本神户制钢公司钢铁技术研究所工作。1991年回国工作,至今在清华大学材料科学与工程系目前在新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室工作。先后担任材料科学与工程系党委副书记,副系主任,系主任,系教学委员会主任。现任清华大学材料科学与工程系党委书记,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室主任,清华大学教代会提案委员会主任委员,清华大学学位委员会委员,材料科学与工程学位分委员会主席。  兼任中国硅酸盐学会常务理事,中国硅酸盐学会特种陶瓷分会常务副理事长兼秘书长,中国复合材料学会理事,《硅酸盐通报》、《复合材料学报》、《无机材料学报》、《过程工程学报》、“Journal of The Ceramic Society of Japan”、“Composites Science and Technology”等杂志编委。  近期主要研究:高温陶瓷热障涂层材料、透明陶瓷材料、可加工陶瓷复合材料、有机无机功能复合材料、陶瓷微波烧结、梯度功能陶瓷材料,陶瓷生物仿生,纳米复合陶瓷材料,纳米功能纤维及敏感器件等研究。并从事《材料化学》和《材料合成热力学》的教学工作。先后负责多项国家自然科学基金以及国家“863”课题研究。  获得清华大学学术新人奖励,北京市科学技术二等奖,国务院政府特殊津贴,获得授权发明专利15项,发表论文350余篇,其中SCI收录论文220篇。  附录3:新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室所获奖项荣誉  1978年“高压钠灯”全国科学大会奖   1987年“陶瓷分离环”等获两项国家科技进步二等奖,清华大学无机非金属材料学科被评为国家重点学科   1988年“复合氮化硅陶瓷刀具”国家技术发明二等奖,重点实验室立项   1995年 国家重点实验室通过正式验收开放   1996年“高性能铁电压电陶瓷材料组成及低烧技术”国家技术发明二等奖   1998年 国家教委所属重点实验室评估中被评为优秀   2002年 以实验室为基础的“材料学”评为重点学科, 全国第一   2004年“陶瓷胶态成型新工艺”国家技术发明二等奖   2005年“高性能低温烧结软磁铁氧体”国家技术发明二等奖   2005年“非均质材料显微结构与性能关联”国家自然科学二等奖   2007年 以实验室为基础的重点学科“材料学”评估全国第一。
  • 光谱鉴定古陶瓷是否靠谱?
    光谱鉴定古陶瓷是否靠谱? 据称准确率达90%以上   号称最先进“能量色散X荧光光谱仪”现身广州  专家称能为古陶瓷器鉴定“生日”和“出生地”,开具“元素身份证”  有了先进的科学仪器,古代文物鉴定是否便可以从此进入“机器时代”?日前,云南省收藏家协会古陶瓷科学检测实验室的技术人员和鉴定师们携带号称“最先进”的“能量色散X荧光光谱仪”来到广州进行文物鉴定工作。据称这种检测方法可以精确地测定古代文物,特别是古代陶瓷器的“生日”和“出生地”,为文物开具一份严谨的“元素身份证”。  目前流行的“科技检测”方法  一、热释光:可以准确地检测陶瓷的烧成年代,误差在50~80年左右,但是这种方法需要取样,对文物会造成破坏   二、无损检测釉的脱玻化系数,用这种方法对付高仿瓷器非常有效。但是它的局限是只能检测带釉的瓷器   三、无损检测陶瓷的胎、釉的化学成分及微量元素,可以准确断定其新老。  探测仪技术曾用于月球探测车,据称准确率可达90%以上  记者在文德路玉鸣轩中看到了这台“EDX-3600L能量色散X荧光光谱仪”。鉴定活动的负责人那静告诉记者,这台仪器是云南省收藏家协会古陶瓷科学检测实验室于2008年7月从德国引进的,是当今世界上非破坏化学组成分析、检测古陶瓷方面最为先进的X荧光仪。该仪器配置德国硅漂移探测仪(据称这种探测仪技术曾经使用在月球探测车探测器上)、牛津仪器X光管。它的分析范围为1ppm(百万分之一)-99.9% 并且可以深入釉下0.3cm,探测陶瓷胎体的成分 检测有效空间为65×65×55(cm),是目前世界上最大真空容量仓。它可为古陶瓷、青铜器、贵金属、矿物标本等进行科学鉴定。  那静说,这种“光谱鉴定”是一种无损的鉴定方式。技术人员会在陶瓷器的表面选择几个点——一般包括釉的样本区域和胎的样本区域——进行成分分析,并将分析出的微量元素结果与已有的古陶瓷成分数据库进行比照,从中找出吻合的时间段和生产地区,从而确定一件陶瓷器的“真实身份”。据称,这种检测方法的准确率可以达到90%以上。  那么对于愈加“专业化、科学化”的文物仿制手段来说,“光谱鉴定”有没有被“瞒过去”的可能?对此云南省收藏家协会古陶瓷科学检测实验室主任、云南省收藏家协会古瓷研究会总顾问沈华友告诉表示,之前也曾经有人尝试过组织数十位制瓷高手仿制景德镇古瓷,经过大半年的尝试终于在成分上达到了相当程度的吻合,但烧制出来的成品从品相上看,就是一件废品。沈华友表示,一般来讲,陶瓷成分中的钠、镁、铝等“变量”元素的仿制调配相对容易,但铁、钡、锌、铜、锌、铅等“常量”、“恒量”元素的仿制调配就相当困难。要想让各种成分全部吻合,从成本角度来讲几乎没有可行性 而由于不同时期不同窑口使用的陶土和烧制技术、燃料等的不同,很多材料已经消耗殆尽,要重新还原当年的环境,使用旧时的陶土,也是不可能的。  庞大数据库支撑解开考古学上“悬案”  那静表示,事实上这种“最先进”的检测方式的核心并不是价格昂贵的光谱仪,而是一个强大、权威、涵盖面足够广、涵盖时间足够长的数据库,“光谱仪本身只能告诉你一件陶瓷器的成分含量,打出的是一连串的化学元素的百分比,只有和数据库比照之后才能给出鉴定的结论。”她表示,目前他们主要采用的是中国科学院上海硅酸盐研究所建立的数据库。上海硅酸盐所从上世纪50年代开始就进行了对古陶瓷时期、地区、窑口等方面的成分分析和数据统计,这个中国古陶瓷微量元素组成数据库就是在半个多世纪的统计基础上所建立的,也是国内外率先研制成的古陶瓷元素分析专用标准参考物。  除此之外,中科院物理所、国家博物馆、中国科学技术大学、陕西科技大学、复旦大学等机构也都有自己的微量元素数据库。那静也表示,除此之外他们还拥有国内几乎所有研究机构长期积累的古陶瓷及青铜器的检测数据。  在实际检测当中,采用微量元素的分析技术也的确有过不少成功案例,例如1995年在西安附近的唐秋官尚书李晦墓中出土了一批精美的唐三彩制品,其中的唐三彩俑使这个墓葬成为迄今为止有唐三彩俑的年代最早的纪年唐墓,中科院有关单位进行了微量元素分析后,将分析结果与数据库中调出的3个窑址的微量元素数据进行对比分析,最终认为李晦墓唐三彩使用了与黄冶窑唐三彩成分比较接近的高岭土作为制胎原料,如果不存在元素组成相近的其他窑址,可以断定李晦墓中的唐三彩是河南黄冶窑烧制的。  又如河北省的四大历史名窑即邢窑、定窑、井陉窑和磁州窑中,前三个窑口都是以烧制白瓷为主。这三个窑口由于地理位置相距不远,在烧造过程中往往互相借鉴、模仿,致使所生产的白瓷产品在胎釉颜色、造型、纹饰方面有很多雷同或相似之处,使得许多精美的传世品无法确定其确切的产地,留下了不少考古学上的“悬案”。但是从元素分析入手,就可以清楚地把三个窑口区分开来。  “科技鉴定”还存在空白地带 “肉眼”才能辨粗细、定价值  不过专家们也指出,单纯靠“科技鉴定”并不能解决文物鉴定中的所有问题。目前,各种的无损检测方式都需要先进设备的支撑,不具有便携性,而且这些方法都依赖庞大的数据库,而数据库中没有涵盖进去的部分,在检测上就是空白地带 另一方面,仪器能够给出的只是物理分析后的成分列表,至于这件文物在艺术、市场方面的价值,则须依赖专家们的“肉眼”评价。  广东省文物鉴定站副站长邹伟初告诉记者,从现有的技术手段来看,对古代文物的微量元素进行光谱分析的确是最好的方法,特别是在鉴定古陶瓷方面,具有相当高的准确性。但他同时对“科技鉴定”这个提法表示出不同意见。他指出,事实上传统的“肉眼”鉴定方法经过千余年的发展,特别随着近代考古学的进步,已经形成了一套相当完备的体系,而且也是建立在“科学”的基础之上,比如器物类型学等专业学科。专家们在鉴定时看胎,看釉,看器型,依据的都是多年积累的对文物演变规律的熟谙掌握,怎么能说不是“科学”呢?中国著名文物鉴定专家汪庆正也曾经指出,“人文科学”和“自然科学”两者不可偏废。单纯自然科学测定是不可取的,因为标本的取舍要靠人文科学、靠考古发掘来决定。自然科学手段只能是补充,“独立”是行不通的。所谓鉴定,不仅仅是断真伪,还要鉴定它是好的,还是一般的,是精还是粗,这都是鉴定,离开人文科学就不行。他认为鉴定需几个方面工作:一是掌握历史上已经有的资料 二是要有新考古发掘的资料,如窑址的新考古发现等情况 三是传世品的排比、分类 四是自然科学手段的测定 五是进行模拟实验。这五项工作做好了,才能完成鉴定工作。
  • 陶瓷纤维马弗炉在产品质量和安全性方面的多重益处
    陶瓷纤维马弗炉在产品质量和安全性方面的多重益处在现代科学研究和工业生产中,高温炉是不可或缺的实验设备之一。上海喆图科学仪器有限公司推出的1000度陶瓷纤维马弗炉TMF-7.2-10T以其卓越的性能和可靠性,成为了实验室和工业应用中的热门选择。一、产品质量的多重益处:精密控温:TMF-7.2-10T型号的马弗炉具备微电脑PID控制器和大屏幕液晶显示,操作简便,控温精确,精度达到±1℃,保证实验的精确性。快速升温:该型号的马弗炉能够实现快速升温,至950℃仅需30分钟,显著提高工作效率。节能保温:采用真空微孔隔热耐高温的陶瓷纤维板,重量轻,保温效果好,实现节能省电。结构优化:炉体与控制器结构合理,温场均衡,升温迅速,环保节能。安全特性:具备双级安全报警系统,包括超高温报警和断电记忆功能,确保使用安全。耐用性设计:加厚外壳和优质耐火材料,确保炉膛在频繁使用中的稳定性和耐用性。多功能性:适用于多种高温实验和工艺,如元素分析测定、材料烧结与退火等。智能操作:具有自动检测环境温度功能,智能计算起始温度,加快升温速度,提高效率。易于维护:炉门内侧装有优质耐火材料制成的挡热板,减少热量散失,同时易于清洁维护。可选配件丰富:提供多种可选配件,如排气烟囱、操作台、微型打印机等,以满足不同实验需求。二、安全性的多重益处:开门断电功能:在加热过程中如需临时取放样品,开门即自动停止加热,关门后自动恢复,防止意外伤害。内置式二级超温保护装置:具备断电记忆功能,来电后可自动恢复记忆,确保设备安全运行。数字直读显示:电气线路中的电压、电流值以数字直读方式显示,便于及时发现电路异常。炉门锁扣设计:经典设计确保炉门炉膛贴合紧闭,防止热量丢失,同时保障操作安全。耐火材料挡热板:炉门内侧装有耐火材料挡热板,减少热量散失,提高炉膛温度均匀性,同时保护操作者安全。安全报警系统:具备超高温报警系统,具有断电、缺相、断偶报警功能,确保使用过程中的安全性。
  • 综述|高导热氮化硅陶瓷基板研究现状
    摘要:为了减少环境污染、打造绿色经济,高效地利用电力变得越来越重要。电力电子设备是实现这一目标的关键技术,已被广泛用于风力发电、混合动力汽车、LED 照明等领域。这也对电子器件中的散热基板提出了更高的要求,传统的陶瓷基板如 AlN、Al2O3、BeO 等的缺点也日益突出,如较低的理论热导率和较差的力学性能等,严重阻碍了其发展。相比于传统陶瓷基板材料,氮化硅陶瓷由于其优异的理论热导率和良好的力学性能而逐渐成为电子器件的主要散热材料。关键词:半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率然而,目前氮化硅陶瓷实际热导率还远远低于理论热导率的值,而且一些高热导率氮化硅陶瓷(>150 W/(mK))还处于实验室阶段。影响氮化硅陶瓷热导率的因素有晶格氧、晶相、晶界相等,其中氧原子因为在晶格中会发生固溶反应生成硅空位和造成晶格畸变,从而引起声子散射,降低氮化硅陶瓷热导率而成为主要因素。此外,晶型转变和晶轴取向也能在一定程度上影响氮化硅的热导率。如何实现氮化硅陶瓷基板的大规模生产也是一个不小的难题。现阶段,随着制备工艺的不断优化,氮化硅陶瓷实际热导率也在不断提高。为了降低晶格氧含量,首先在原料的选择上降低氧含量,一方面可选用含氧量比较少的 Si 粉作为起始原料,但是要避免在球磨的过程中引入氧杂质 另一方面,选用高纯度的 α-Si3N4 或者 β-Si3N4作为起始原料也能减少氧含量。其次选用适当的烧结助剂也能通过减少氧含量的方式提高热导率。目前使用较多的烧结助剂是 Y2O3-MgO,但是仍不可避免地引入了氧杂质,因此可以选用非氧化物烧结助剂来替换氧化物烧结助剂,如 YF3-MgO、MgF2-Y2O3、Y2Si4N6C-MgO、MgSiN2-YbF3 等在提高热导率方面也取得了非常不错的效果。研究发现通过加入碳来降低氧含量也能达到很好的效果,通过在原料粉体中掺杂一部分碳,使原料粉体在氮化、烧结时处于还原性较强的环境中,从而促进了氧的消除。此外,通过加入晶种和提高烧结温度等方式来促进晶型转变及通过外加磁场等方法使晶粒定向生长,都能在一定程度上提高热导率。为了满足电子器件的尺寸要求,流延成型成为大规模制备氮化硅陶瓷基板的关键技术。本文从影响热导率的主要因素入手,重点介绍了降低晶格氧含量、促进晶型转变及实现晶轴定向生长三种提高实际热导率的方法 然后,指出了流延成型是大规模制备高导热氮化硅陶瓷的关键,并分别从流延浆料的流动性、流延片和浆料的润湿性及稳定性等三方面进行了叙述 概述了目前常用的制备高导热氮化硅陶瓷的烧结工艺现状 最后,对未来氮化硅高导热陶瓷的研究方向进行了展望。关键词:半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率00引言随着集成电路工业的发展,电力电子器件技术正朝着高电压、大电流、大功率密度、小尺寸的方向发展。因此,高效的散热系统是高集成电路必不可少的一部分。这就使得基板材料既需要良好的机械可靠性,又需要较高的热导率。图 1 为电力电子模块基板及其开裂方式。研究人员对高导热系数陶瓷进行了大量的研究,其中具有高热导率的氮化铝(AlN)陶瓷(本征热导率约为320 W/(mK))被广泛用作电子器件的主要陶瓷基材。图 1 电力电子模块基板及其开裂方式但是,AlN 陶瓷的力学性能较差,如弯曲强度为 300~400 MPa,断裂韧性为 3~4 MPam1/2,导致氮化铝基板的使用寿命较短,使得它作为结构基板材料使用受到了限制。另外,Al2O3 陶瓷的理论热导率与实际热导率都很低,不适合应用于大规模集成电路。电子工业迫切希望找到具有良好力学性能的高导热基片材料,图 2 是几种陶瓷基板的强度与热导率的比较,因此,Si3N4 陶瓷成为人们关注的焦点。图 2 几种陶瓷基板的强度与热导率的比较与 AlN 和 Al2O3 陶瓷基板材料相比,Si3N4 具有一系列独特的优势。Si3N4 属于六方晶系,有 α、β 和 γ 三种晶相。Lightfoot 和 Haggerty 根据 Si3N4 结构提出氮化硅的理论热导率在200~300 W/(mK)。Hirosaki 等通过分子动力学的方法计算出 α-Si3N4 和 β-Si3N4 的理论热导率,发现Si3N4 的热导率沿 a 轴和 c 轴具有取向性,其中 α-Si3N4 单晶体沿 a轴和 c轴的理论热导率分别为105 W/(mK)、225W/(mK);β-Si3N4 单晶体沿a轴和c轴方向的理论热导率分别是 170 W/(mK)、450 W/(mK)。Xiang 等结合密度泛函理论和修正的 Debye-Callaway 模型预测了 γ-Si3N4 陶瓷也具有较高的热导率。同时 Si3N4 具有高强度、高硬度、高电阻率、良好的抗热震性、低介电损耗和低膨胀系数等特点,是一种理想的散热和封装材料。现阶段,将高热导率氮化硅陶瓷用于电子器件的基板材料仍是一大难题。目前,国外只有东芝、京瓷等少数公司能将氮化硅陶瓷基板商用化(如东芝的氮化硅基片(TSN-90)的热导率为 90 W/(mK))。近年来国内的一些研究机构和高校相继有了成果,北京中材人工晶体研究院成功研制出热导率为 80 W/(mK)、抗弯强度为 750 MPa、断裂韧性为 7.5MPam1/2 的 Si3N4 陶瓷基片材料,其已与东芝公司的商用氮化硅产品性能相近。中科院上硅所曾宇平研究员团队成功研制出平均热导率为 95 W/(mK),最高可达 120 W/(mK)且稳定性良好的氮化硅陶瓷。其尺寸为 120 mm×120 mm,厚度为 0.32 mm,而且外形尺寸能根据实际要求调整。目前我国的商用高导热 Si3N4 陶瓷基片与国外还是存在差距。因此,研发高导热的 Si3N4 陶瓷基片必将促进我国 IGBT(Insula-ted gate bipolar transistor)技术的大跨步发展,为步入新能源等高端领域实现点的突破。近年来氮化硅陶瓷基板材料的实际热导率不断提高,但与理论热导率仍有较大差距。目前,文献报道了提高氮化硅陶瓷热导率的方法,如降低晶格氧含量、促进晶型转变、实现晶粒定向生长等。本文阐述了如何提高氮化硅陶瓷的热导率和实现大规模生产的成型技术,重点概述了国内外高导热氮化硅陶瓷的研究进展。01晶格氧的影响氮化硅的主要传热机制是晶格振动,通过声子来传导热量。晶格振动并非是线性的,晶格间有着一定的耦合作用,声子间会发生碰撞,使声子的平均自由程减小。另外,Si3N4 晶体中的各种缺陷、杂质以及晶粒界面都会引起声子的散射,也等效于声子平均自由程减小,从而降低热导率。图 3 为氮化硅的微观结构。图 3 氮化硅烧结体的典型微观结构研究表明,在诸多晶格缺陷中,晶格氧是影响氮化硅陶瓷热导率的主要缺陷之一。氧原子在烧结的过程中会发生如下的固溶反应:2SiO2→ 2SiSi +4ON+VSi (1)反应中生成了硅空位,并且原子取代会使晶体产生一定的畸变,这些都会引起声子的散射,从而降低 Si3N4 晶体的热导率。Kitayama 等在晶格氧和晶界相两个方面对影响 Si3N4晶体热导率的因素进行了系统的研究,发现 Si3N4晶粒的尺寸会改变上述因素的影响程度,当晶粒尺寸小于 1μm时,晶格氧和晶界相的厚度都会成为影响热导率的主要因素 当晶粒尺寸大于 1μm 时,晶格氧是影响热导率的主要因素。而制备具有高热导率的氮化硅陶瓷,需要其具有大尺寸的晶粒,因此通过降低晶格氧含量来制得高热导率的氮化硅显得尤为关键。下面从原料的选择、烧结助剂的选择和制备过程中碳的还原等方面阐述降低晶格氧含量的有效方法。1.1 原料粉体选择为了降低氮化硅晶格中的氧含量,要先得从原料粉体上降低杂质氧的含量。目前有两种方法:一种是使用低含氧量的 Si 粉为原料,经过 Si 粉的氮化和重烧结两步工艺获得高致密、高导热的 Si3N4 陶瓷。将由 Si 粉和烧结助剂组成的 Si的致密体在氮气气氛中加热到 Si熔点(1414℃)附近的温度,使 Si 氮化后转变为多孔的 Si3N4 烧结体,再将氮化硅烧结体进一步加热到较高温度,使多孔的 Si3N4 烧结成致密的 Si3N4 陶瓷。另外一种是使用氧含量更低的高纯 α-Si3N4 粉进行烧结,或者直接用 β-Si3N4 进行烧结。日本的 Zhou、Zhu等以 Si 粉为原料,经过 SRBSN 工艺制备了一系列热导率超过 150W/(mK)的氮化硅陶瓷。高热导率的主要原因是相比于普通商用 α-Si3N4 粉末,Si 粉经氮化后具有较少的氧含量和杂质。Park 等研究了原料Si 粉的颗粒尺寸对氮化硅陶瓷热导率的影响,发现 Si 颗粒尺寸的减小能使氮化硅孔道变窄,有利于烧结过程中气孔的消除,进而得到致密度高的氮化硅陶瓷。研究表明,当 Si 粉减小到 1μm 后,氮化硅陶瓷的相对密度能达到 98%以上。但是在 SRBSN 这一工艺减小原料颗粒尺寸的过程中容易使原料表面发生氧化,增加了原料中晶格氧的含量。Guo等分别用 Si 粉和 α-Si3N4 为原料进行了对比试验。研究发现,以 Si 粉为原料经过氮化后能得到含氧量较低(0.36%,质量分数)的 Si3N4 粉末,通过无压烧结制得热导率为 66.5W/(mK)的氮化硅陶瓷。而在同样的条件下,以 α-Si3N4 为原料制备的氮化硅陶瓷,其热导率只有 56.8 W/(mK)。用高纯度的 α-Si3N4 粉末为原料,也能制得高热导率的氮化硅陶瓷。Duan 等以 α-Si3N4 为原料,制备了密度、导热系数、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别为 3.20 gcm-3 、60 W/(mK)、668 MPa、5.13 MPam1/2 和 15.06 GPa的Si3N4 陶瓷。Kim 等以 α-Si3N4为原料制备了热导率为78.8 W/(mK)的氮化硅陶瓷。刘幸丽等以不同配比的 β-Si3N4/α-Si3N4 粉末为起始原料,制备了热导率为108 W/(mK)、抗弯强度为 626 MPa的氮化硅陶瓷。结果表明:随着 β-Si3N4 粉末含量的增加,β-Si3N4柱状晶粒平均长径比的减小使得晶粒堆积密度减小,柱状晶体积分数相应增加,晶间相含量减少,热导率提高。彭萌萌等研究了粉体种类(β-Si3N4或 α-Si3N4)及 SPS 保温时间对氮化硅陶瓷热导率的影响。研究发现,采用 β-Si3N4粉体制备的氮化硅陶瓷的热导率比采用相同工艺以 α-Si3N4为粉体制备的氮化硅陶瓷高 15% 以上,达到了 105W/(mK)。不同原料制备的Si3N4材料的热导率比较见表1。表 1 不同原料制备的 Si3N4材料的热导率比较综合以上研究可发现,采用 Si 粉为原料制得的样品能达到很高的热导率,但是在研磨的过程中容易发生氧化,而且实验过程繁琐,耗时较长,不利于工业化生产 使用高纯度、低含氧量的 α-Si3N4粉末为原料时,由于原料本身纯度高,能制备出性能优异的氮化硅陶瓷,但是这样会导致成本增加,不利于大规模生产 虽然可以用 β-Si3N4 取代 α-Si3N4为原料,得到高热导率的氮化硅陶瓷,但是 β-Si3N4的棒状晶粒会阻碍晶粒重排,导致烧结物难以致密。1.2 烧结助剂选择Si3N4属于共价化合物,有着很小的自扩散系数,在烧结过程中依靠自身扩散很难形成致密化的晶体结构,因此添加合适的烧结助剂和优化烧结助剂配比能得到高热导率的氮化硅陶瓷。在高温时烧结助剂与Si3N4表面的 SiO2反应形成液相,最后形成晶界相。然而晶界相的热导率只有 0.7~1 W/(mK),这些晶界相极大地降低了氮化硅的热导率,而且一些氧化物烧结添加剂的引入会导致 Si3N4晶格氧含量增加,也会导致热导率降低。目前氮化硅陶瓷的烧结助剂种类繁多,包括各种稀土氧化物、镁化物、氟化物和它们所组成的复合烧结助剂。稀土元素由于具有很高的氧亲和力而常被用于从 Si3N4晶格中吸附氧。目前比较常用的是镁的氧化物和稀土元素的氧化物组成的混合烧结助剂。Jia 等在氮化硅陶瓷的烧结过程中添加复合烧结助剂 Y2O3-MgO,制备了热导率达到 64.4W/(mK)的氮化硅陶瓷。Go 等同样采用 Y2O3-MgO为烧结助剂,研究了烧结助剂 MgO 的粒度对氮化硅微观结构和热导率的影响。研究发现,加入较粗的 MgO 颗粒会导致烧结过程中液相成分分布不均匀,使富 MgO 区周围的 Si3N4晶粒优先长大,从而导致最终的 Si3N4陶瓷中大颗粒的 Si3N4晶粒的比例增大,热导率提高。然而,加入氧化物烧结助剂会不可避免地引入氧原子,因此为了降低晶格中的氧杂质,可以采用氧化物 + 非氧化物作为烧结助剂。Yang 等以 MgF2-Y2O3为烧结添加剂制备出性能良好的高导热氮化硅陶瓷,发现用 MgF2可以降低烧结过程中液相的粘度,加速颗粒重排,使粉料混合物能够在较低温度(1600℃)和较短时间(3 min)内实现致密化,而且低的液相粘度与高的 Si、N 原子比例有助于 Si3N4 的 α→β 相变和晶粒生长,从而提高 Si3N4 陶瓷的热导率。Hu 等分别以 MgF2-Y2O3和 MgO-Y2O3为烧结助剂进行了对比试验,并探究了烧结助剂的配比对热导率的影响。相比于 MgO-Y2O3,用 MgF2-Y2O3作为烧结助剂时 Si3N4陶瓷热导率提高了 19%,当添加量为 4%MgF2 -5%Y2O3时,能达到最高的热导率。Li 等以 Y2Si4N6C-MgO 代替 Y2O3 -MgO 作为烧结添加剂,通过引入氮和促进二氧化硅的消除,在第二相中形成了较高的氮氧比,导致在致密化的 Si3N4 试样中颗粒增大,晶格氧含量降低,Si3N4 -Si3N4 的连续性增加,使Si3N4 陶瓷的热导率由 92 W/(mK)提高到 120 W/(mK),提高了 30.4%。为了进一步提高液相中的氮氧比,降低晶格氧含量,通常还采用非氧化物作为烧结助剂。Lee 等研究了氧化物和非氧化物烧结添加剂对 Si3N4 的微观结构、导热系数和力学性能的影响。以 MgSiN2 -YbF3 为烧结添加剂,制备出导热系数为 101.5 W/(mK)、弯曲强度为822~916 MPa 的 Si3N4 陶瓷材料。经研究发现,相比于氧化物烧结添加剂,非氧化物 MgSiN2 和氟化物作为烧结添加剂能降低氮化硅的二次相和晶格氧含量,其中稀土氟化物能与 SiO2 反应生成 SiF4,而SiF4 的蒸发导致晶界相减少,同时也会导致晶界相 SiO2 还原,降低晶格氧含量,进而达到提高热导率的目的。不同烧结助剂制备的氮化硅陶瓷热导率比较见表 2,显微结构如图 4所示。表 2 不同烧结助剂制备的 Si3N4材料的热导率比较图 4 氧化物添加剂(a)MgO-Y2O3 和(d)MgO-Yb2O3、混合添加剂(b)MgSiN2 -Y2O3 和(e)MgSiN3 -Yb2O3 、非氧化物添加剂(c)MgSiN2 -YF3 和(f)Mg-SiN2 -YbF3 的微观结构目前主流的烧结助剂中稀土元素为 Y 和 Yb 的化合物,但是有些稀土元素并不能起到提高致密度的作用。Guo等分别用 ZrO2 -MgO-Y2O3和 Eu2O3 -MgO-Y2O3作为烧结助剂,制得了氮化硅陶瓷,经研究发现 Eu2O3 -MgO-Y2O3的加入反而抑制了氮化硅陶瓷的致密化。综合以上研究发现,相比于氧化物烧结助剂,非氧化物烧结助剂能额外提供氮原子,提高氮氧比,促进晶型转变,还能还原 SiO2 起到降低晶格氧含量、减少晶界相的作用。1.3 碳的还原前面提到的一些能高效降低晶格氧含量的烧结助剂,如Y2Si4N6C和 MgSiN2 等,无法从商业的渠道获得,这就给大规模生产造成了困扰,而且高温热处理也会导致高成本。因此,从工业应用的角度来看,开发简便、廉价的高导热 Si3N4 陶瓷的制备方法具有重要的意义。研究发现,在烧结过程中掺杂一定量的碳能起到还原氧杂质的作用,是一种降低晶格氧含量的有效方法。碳被广泛用作非氧化物陶瓷的烧结添加剂,其主要作用是去除非氧化物粉末表面的氧化物杂质。在此基础上,研究者发现少量碳的加入可以有效地降低 AlN 陶瓷的晶格氧含量,从而提高 AlN 陶瓷的热导率。同样地,在 Si3N4 陶瓷中引入碳也可以降低氧含量,主要是由于在氮化和后烧结过程中,适量的碳会起到非常明显的还原作用,能极大降低 SiO 的分压,增加晶间二次相的 N/O 原子比,从而形成双峰状显微结构,得到晶粒尺寸大、细长的氮化硅颗粒,提高氮化硅陶瓷的热导率。Li 等用 BN/石墨代替 BN 作为粉料底板后,氮化硅陶瓷的热导率提升了 40.7%。研究发现,即使 Si 粉经球磨后含氧量达到了 4.22%,氮化硅陶瓷的热导率依然能到达 121 W/(mK)。其原因主要是石墨具有较强的还原能力,在氮化的过程中通过促进 SiO2 的去除,改变二次相的化学成分,在烧结过程中进一步促进 SiO2 和 Y2Si3O3N4 二次相的消除,从而使产物生成较大的棒状晶粒,降低晶格氧含量,提高 Si3N4 -Si3N4 的连续性。研究表明,虽然掺杂了一部分碳,但是氮化硅的电阻率依然不变,然而最终的产物有很高的质量损失比(25.8%),增加了原料损失的成本。Li 等发现过量的石墨会与表面的 Si3N4 发生反应,这是导致氮化硅陶瓷具有较高质量损失比的关键因素。于是他们改进了制备工艺,采用两步气压烧结法,用 5%(摩尔分数) 碳掺杂 93%α-Si3N4 -2%Yb2O3 -5%MgO 的粉末混合物作为原料进行烧结实验。结果表明,碳的加入使 Si3N4 陶瓷的热导率从 102 W/(mK)提高到 128 W/(mK),提高了 25.5%。在第一步烧结过程中,碳热还原过程显著降低了氧含量,增加了晶间二次相的N/O比,在半成品 Si3N4样品中,有Y2Si4O7N2第二相出现,β-Si3N4 含量较高,棒状 β-Si3N4 晶粒较大。在第二步烧结过程中,第二相Y2Si4O7N2与碳反应生成了 YbSi3N5,极大降低了晶格氧含量,得到了较粗的棒状晶粒和更紧密的 Si3N4 -Si3N4 界面,使得 Si3N4 陶瓷的热导率有了显著的提升,所制备的Si3N4 的 SEM 图如图 5 所示。图 5 最后的Si3N4陶瓷样品抛光表面和等离子刻蚀表面的 SEM 显微照片:(a)SN 和(b)SNC 的低倍图像 (c)SN 和(d)SNC 的高倍图像在制备高导热氮化硅陶瓷中加入碳是降低晶格氧含量的有效方法,该方法对原料含氧量和烧结助剂的要求不高,降低了高导热氮化硅陶瓷的制备成本,随着技术的不断改进,有望在工业化生产中得到应用。02晶型转变、晶轴取向的影响2.1 晶型转变对热导率的影响及改进方法β-Si3N4因为结构上更加对称,其热导率要高于 α-Si3N4。在高温烧结氮化硅陶瓷的过程中,原料低温相 α-Si3N4会经过溶解-沉淀机制转变为高温相 β-Si3N4,但是在烧结过程中晶型转变并不完全,未转变的 α-Si3N4会极大地影响氮化硅陶瓷的热导率。为了促进晶型转变,得到更高的 β/(α + β)相比,目前比较常用的方法是:(1)在烧结制度上进行改变,如提高烧结温度和延长烧结时间及后续的热处理等 (2)在α-Si3N4中加入适量的 β-Si3N4棒状晶粒作为晶种。图6为加入晶种后氮化硅陶瓷的双模式组织分布。图 6 加入晶种后 β-Si3N4陶瓷的双模式组织分布Zhou 等探究了不同的烧结时间对氮化硅陶瓷热导率、弯曲强度、断裂韧性的影响。由表 3 可见,随着烧结时间的延长,氮化硅陶瓷的热导率逐渐升高。这主要是由于随着溶解沉淀过程的进行,晶粒不断长大,β-Si3N4含量不断增加,晶格氧含量降低。童文欣等研究了烧结温度对 Si3N4热导率的影响,发现经 1600℃烧结后的样品既含有 α 相又含有 β 相。在烧结温度升至 1700℃及 1800℃后,试样中只存在 β 相。随着烧结温度的升高,样品热导率呈现增加的趋势,可能是晶粒尺寸增大、液相含量降低以及液相在多晶界边缘处形成独立的“玻璃囊”现象所致。表 3 不同烧结时间下Si3N4的性能比较Zhu 等发现在烧结过程中加入 β-Si3N4作为晶种,能得到致密化程度和热导率更高的氮化硅陶瓷。为了进一步促进晶型转变,得到大尺寸的氮化硅晶粒,可以采用 β-Si3N4代替α-Si3N4为起始粉末制备高导热氮化硅陶瓷。梁振华等在原料中加入了 1%(质量分数)的棒状 β-Si3N4颗粒作为晶种,氮化硅陶瓷的热导率达到了 158 W/(mK)。刘幸丽等探究了不同配比的 β-Si3N4/α-Si3N4对氮化硅陶瓷热导率和力学性能的影响,结果表明,当原料中全是 β-Si3N4时氮化硅陶瓷有最高的热导率,达到了108 W/(mK),但是抗弯强度也降低。综合以上研究发现,适当提高烧结温度和延长烧结时间都能在一定程度上促进晶型转变 加入适量的 β-Si3N4晶种用来促进晶型转变可以在较短的时间内提高 β/(α+β)相比,使晶粒生长更加充分,得到高热导率的氮化硅陶瓷。2.2 晶轴取向对热导率的影响及改进方法由于 c 轴的生长速率大于 a 轴,各向异性生长导致了 β-Si3N4呈棒状,也导致了其物理性质的各向异性。前面叙述了氮化硅晶粒热导率具有各向异性的特征,β-Si3N4单晶体沿a 轴和c 轴的理论热导率分别为170 W/(mK)、450 W/(mK),因此在成型工艺中采取合适的方法可以实现氮化硅晶粒的定向排列,促进晶粒定向生长。目前能使晶粒定向生长的成型方法有流延成型、热压成型、注浆成型等。在外加强磁场的作用下,氮化硅晶体沿各晶轴具有比较明显的生长差异。这主要是由于氮化硅晶体沿各晶轴方向的磁化率差异,在外加强磁场的作用下,氮化硅晶体会受到力矩的作用,通过旋转一定的角度以便具有最小的磁化能,氮化硅晶粒旋转驱动能量表达式如下:Δχ = χc -χa,b (2) (3)式中:V 是粒子的体积,B 是外加磁场,μ0 是真空中的磁导率,χc 和 χa,b 分别表示氮化硅晶体沿 c 轴和 a,b 轴的磁化率,|Δχ |是晶体沿各晶轴方向的磁化率差值的绝对值。而粒子的热运动能量 U 的表达式为:U=3nN0kB (4)式中:n 是物质粒子的摩尔数,N0 是阿伏伽德罗常数,kB 是玻尔兹曼常数,T 是温度。当 ΔE 大于 U 时,粒子可以被磁场旋转。由图 7 可知,若 c 轴具有较高的磁化率,棒状粒子将与磁场平行排列 若 c 轴的磁化率较低,棒状粒子将垂直于磁场排列。图 7 磁场对晶格中六边形棒状粒子排列的影响示意图:(a)χc > χa,b (b) χc<χa,b 在弱磁性陶瓷成型过程中引入强磁场,可以制备出具有取向微结构的样品。由于氮化硅晶粒沿各轴的磁化率 χc<χa,b可以在旋转的水平磁场中通过注浆成型等技术制备具有 c 轴取向的氮化硅陶瓷,制备原理如图 8 所示。图 8 磁场中制备具有晶轴取向的陶瓷杨治刚等用凝胶注模成型取代了传统的注浆成型,在6T 纵向磁场中制备出具有沿 a 轴或 b 轴取向的织构化氮化硅陶瓷,并研究了烧结温度和保温时间对氮化硅陶瓷织构化的影响规律。结果表明,升高烧结温度促进了氮化硅陶瓷织构化,而延长烧结时间对织构化几乎没有影响。Liang 等在使用热压烧结制备氮化硅陶瓷时,发现氮化硅晶粒{0001}有沿 z 轴生长的迹象,有较强的取向性。这有利于制备高导热的氮化硅陶瓷。Zhu 等在 12T 的水平磁场中进行注浆成型,得到热导率为 170 W/(mK)的高导热氮化硅陶瓷。研究发现,在注浆成型的过程中模具以 5 r/min 的转速旋转形成一个旋转磁场,从而导致 β-Si3N4在凝结过程中具有与磁场垂直的 c 轴取向,c 轴取向系数为0.98。图9 为磁场和模具旋转对棒状氮化硅晶粒取向的影响。图 9 磁场和模具旋转对棒状氮化硅晶粒取向的影响现阶段,在大规模生产中很难实现氮化硅晶粒的取向生长,目前文献报道的定向生长的氮化硅陶瓷仅限于实验室阶段,需要通过合适的方法,在工业化生产中实现氮化硅晶粒的取向生长,这对制备高导热氮化硅陶瓷是极具应用前景的。03陶瓷基片制备工艺3.1 成型工艺由于电力电子器件的小型化,对氮化硅陶瓷基板材料的尺寸和厚度有了更加精细的要求,商业用途的氮化硅陶瓷基板的厚度范围是 0.3~0.6 mm。为了实现大规模生产氮化硅陶瓷基板材料,选择一种合适的成型方法显得尤为重要。目前制备氮化硅陶瓷的成型方法很多,如流延成型、热压成型、注浆成型、冷等静压成型等。但是为了同时满足小型化、精细化的尺寸要求和实现氮化硅晶粒的定向生长,流延成型无疑是实现这一目标的关键。图 10 是流延成型工艺的流程图,下面对流延成型制备氮化硅陶瓷基板材料进行叙述。图 10 流延成型工艺流程图流延成型的浆料是决定素坯性能最关键的因素,浆料包括粉体、溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂和其他添加剂,每一种成分对浆料的性能都有重要影响,并且浆料中的各个组分也会互相产生影响。虽然流延成型相比于其他成型工艺有着独特的优势,但是在实际操作中由于应力的释放机制不同,容易使流延片干燥时出现弯曲、开裂、起皱、厚薄不均匀等现象。为了制备出均匀稳定的流延浆料和干燥后光滑平整的流延片,在保持配方不变的情况下,需要注意浆料的润湿性、稳定性和坯片的厚度等因素。通过流延成型制备氮化硅流延片时,Otsuka 等和Chou 等分别提出了理论液体的流动模型,流延成型过程中流延片厚度 D 与各流延参数的关系如式(5)所示:(5)式中:α 表示湿坯干燥时厚度的收缩系数,浆料的粘度和均匀性对其影响较大 h 和 L 分别表示刮刀刀刃间隙的高度和长度 η 表示浆料的粘度 ΔF 表示料斗内压力,一般由浆料高度决定 v0 表示流延装置和支撑载体的相对速度。为了制备超薄的陶瓷基片,需要在保持浆料的粘度适中和均匀性良好的情况下,适当地调整刮刀间隙和保持浆料的液面高度不变。在有机流延成型中,一般使用共沸混合物作为溶剂,溶解效果更佳,这样就需要保证溶剂对粉体颗粒有很好的润湿性,这与溶剂的表面张力有关,可以用式(6)解释: (6)式中:θ 为润湿角 γsv、γsl、γlv 分别表示固-气、固-液、液-气的表面张力。由式(6)可知,γlv 越小,则 θ 越小,表明润湿性越好。润湿作用如图 11 所示。图 11 润湿作用示意图为了保证流延浆料均匀稳定,需要加入分散剂,其主要作用是使粉体颗粒表面易于润湿,降低粉体颗粒表面势能使之更易分散,并且使颗粒之间的势垒升高,从而使浆料稳定均匀。浆料的稳定性可以通过 DLVO 理论来描述:UT=UA+UR (7)式中:UA 为范德华引力势能 UR 为斥力势能。当 UR大于 UA时,浆料稳定。为了保证浆料的均匀稳定,分散剂的用量也要把控。若用量过多,则产生的粒子很容易粘结,不利于获得珠状颗粒 若用量过少,容易被分散成小液滴,单体不稳定,随着反应的进行,分散的液滴也可能凝结成块。Duan 等先采用流延成型工艺制备了微观结构均匀、相对密度达 56.08%的流延片,然后经过气压烧结得到了相对密度达 99%、热导率为 58 W/(mK)的氮化硅陶瓷。Zhang等采用流延成型工艺和气压烧结工艺制备了热导率为 81W/(mK)的致密氮化硅陶瓷。研究发现分散剂(PE)、粘结剂(PVB)、增塑剂/粘结剂的配比和固载量分别为 1.8%(质量分数)、8%(质量分数)、1.2、33%(体积分数)时能得到最高的热导率。张景贤等先通过流延成型制备 Si 的流延片,然后通过脱脂、氮化、烧结制备出热导率为 76 W/(mK)的氮化硅陶瓷。目前关于流延成型制备的氮化硅陶瓷热导率还不高,远低于文献报道的水平(>150 W/(mK)),通过改善工艺、优化各组分的配比,制备出均匀稳定、粘度适中、润湿性良好的浆料,是大规模制备高导热氮化硅陶瓷的关键。3.2 烧结工艺目前,制备氮化硅陶瓷的主要烧结方法有气压烧结、反应烧结重烧结、放电等离子烧结、热压烧结等,每种方法各有优劣,下面对一些常用的烧结方法进行简要概述。气压烧结(GPS)能在氮气的氛围中通过加压、加热使氮化硅迅速致密,促进 α→β 晶型的快速转变,有助于提高氮化硅陶瓷的热导率。Li 等以 α-Si3N4为原料,通过两步气压烧结法,制备了高导热的氮化硅陶瓷。先将混合粉末在1 MPa的氮气压力下加热到 1500℃ 烧结 8h,然后在 1900℃下烧结 12h,通过两步气压烧结的反应,极大促进了 α→β-Si3N4的晶型转变,氮化硅陶瓷的热导率达到了128 W/(mK)。Kim 等采用气压烧结的方法在 0.9 MPa 的氮气氛围中加热到 1900 ℃,保温 6h,最后得到的氮化硅陶瓷的热导率为 78.8 W/(mK)。Li 等用 Y2Si4N6C-MgO 为烧结助剂,采用气压烧结方法制备了热导率为 120 W/(mK)的氮化硅陶瓷。放电等离子烧结(SPS)工艺是一种实现压力场、温度场、电场共同作用的试样烧结方式,具有升温速率快、烧结温度低、烧结时间短等优点。Yang 等以 MgF2-Y2O3为烧结添加剂,采用 SPS 工艺制备了热导率为 76 W/(mK)、抗弯强度为 857.6 MPa、硬度为 14.9 GPa、断裂韧性为 7.7 MPam 1/2的Si3N4陶瓷。实验表明,由于外加电场的作用,颗粒之间容易滑动,有利于颗粒间的重排,从而得到大晶粒颗粒,使Si3N4在较低温度下达到较高的致密化。Hu 等通过 SPS工艺,以 MgF2-Y2O3和 MgO-Y2O3为烧结添加剂,制备了热导率为 82.5 W/(mK)、弯曲强度为(911±47) MPa、断裂韧性为(8.47±0.31) MPam1/2的Si3N4陶瓷材料。SPS 工艺还可以解决上文提到的以 β-Si3N4为原料制备氮化硅陶瓷难烧结致密的问题。彭萌萌等采用 SPS 工艺在 1600℃ 下烧结5 min,然后在 1900℃ 下保温 3h,获得了致密的氮化硅陶瓷,其热导率高达 105 W/(mK)。Liu 等以不同配比的β-Si3N4 /α-Si3N4粉末为起始原料,采用 SPS 和热处理工艺成功制得致密度高达 99%的高导热氮化硅陶瓷。烧结反应重烧结(SRBSN)由于是以 Si 粉为原料经过氮化得到多孔的 Si3N4 烧结体,进而再烧结形成致密的氮化硅陶瓷,比一般以商用 α-Si3N4为原料制备的氮化硅陶瓷具有更低的氧含量而受到研究者的青睐。Zhou 等采用 SRBSN工艺制备了热导率高达 177 W/(mK)的 Si3N4 陶瓷。结果表明,通过延长烧结时间,进一步降低晶格氧含量,可以获得更高的导热系数。此外,他们还研究了高导热性 Si3N4陶瓷的断裂行为,发现其具有较高的断裂韧性(11.2 MPam1/2 )。Zhou 等采用 SRBSN 工艺,以Y2O3和 MgO 为添加剂制备了Si3N4陶瓷。研究发现Y2O3 -MgO 添加剂的含量和烧结时间都会影响Si3N4的热导率。当添加剂的含量为 2%Y2O3 -4%MgO 时,在烧结 24 h 后,得到热导率为 156 W/(mK)的Si3N4陶瓷,相比于烧结时间 6h 得到的Si3N4陶瓷(128 W/(mK)),热导率提升了21%。Li 等采用 SRBSN 工艺,以Y2O3-MgO 为烧结助剂制备了热导率高达 121 W/(mK)的 Si3N4 陶瓷。采用其他烧结方式也能制备出高导热的氮化硅陶瓷。Jia 等采用超高压烧结制备出热导率为 64.6 W/(mK)的氮化硅陶瓷。Duan 等以 10%的 TiO2 -MgO 为烧结添加剂,在1780℃下低温无压烧结,制备了热导率为60 W/(mK)的氮化硅陶瓷。Lee 等采用热压烧结工艺制备出热导率为 101.5 W/(mK)的氮化硅陶瓷。综合上述研究可发现,虽然烧结方式不一样,但都可以制备出性能优异的氮化硅陶瓷。在实现氮化硅陶瓷大规模生产时,需要考虑成本、操作难易程度和生产周期等因素,因此找到一种快速、简便、低成本的烧结工艺是关键。04结语Si3N4 陶瓷由于其潜在的高导热性能和优异的力学性能,在大功率半导体器件领域越来越受欢迎,有望成为电子器件首选的陶瓷基板材料。但是有诸多限制其热导率的因素,如晶格缺陷、杂质元素、晶格氧含量、晶粒尺寸等,导致氮化硅陶瓷的实际热导率并不高。目前,就如何提高氮化硅的实际热导率从而实现大规模生产还存在一些待解决的问题:(1)原料粉体的颗粒尺寸对制备性能优异的氮化硅陶瓷有着重要影响,但是在减小粉末粒度的同时也会使颗粒表面发生氧化,引入额外的氧杂质,因此需要在减小粒度的同时避免氧杂质的渗入。(2)目前,烧结助剂的非氧化、多功能化成为研究的热点,选用合适的烧结助剂不仅能促进烧结,减少晶界相,还能降低晶格氧含量,促进晶型转变。因此,高效的、多功能的烧结助剂也是重要的研究方向。(3)为了降低晶格氧含量,在制备过程中加入具有还原性的碳能起到不错的效果。故在氮化或烧结中制造还原性的气氛或添加具有还原性的物质是将来研究的热点。(4)实现氮化硅基板的大规模生产,流延成型是一个不错的选择。可是由于有机物的影响,氮化硅基体的致密度不高,而且流延成型的氮化硅晶粒定向生长不明显,如何实现流延片中的氮化硅颗粒定向生长和提升其致密度必将成为研究热点。
  • 新型陶瓷研究国家重点实验室一览
    p style="text-indent: 2em "新型陶瓷在性能上有其独特的优越性。在热和机械性能方面,有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等;在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等;在化学方面有耐腐蚀等功能;在生物方面,具有一定生物相容性能,可作为生物结构材料等。但也有它的缺点,如脆性。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。下面让我们来了解一下国内研究新型陶瓷的国家重点实验室。/pp style="text-indent: 2em "strong清华大学:新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室/strong/pp style="text-indent: 2em "新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室致力于发展新型陶瓷科学与技术,开拓新型材料领域的学科前沿。实验室的主要研究方向包括:信息功能陶瓷材料、功能复合材料设计与新材料探索、高性能结构陶瓷、陶瓷材料先进制备工艺、能源与环境材料、生物陶瓷材料。/pp style="text-indent: 2em "成立契机/pp style="text-indent: 2em "新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的前身-清华大学无机非金属材料学科于1987年被评为重点学科,1988年列为世行贷款重点学科发展项目,1991年开始建设“新型陶瓷与精细工艺”国家重点实验室,于1995年通过国家验收正式对外开放。/pp style="text-indent: 2em "科研队伍/pp style="text-indent: 2em "实验室拥有一支学术水平高、教学和科研经验丰富的固定科研人才队伍。现任实验室主任为潘伟教授,学术委员会主任为中国工程院院士李龙土教授。实验室现有研究人员53人,其中教授27人(包括中国科学院院士2人,中国工程院院士2人),副教授19人,高工及其他人员7人。研究队伍中具有博士学位者43人(占总数约80%)。/pp style="text-indent: 2em "科研成果/pp style="text-indent: 2em "在透明氧化铝陶瓷与高压钠灯、复合氮化硅陶瓷刀具、高性能铁电压电陶瓷及低烧技术、陶瓷胶态成型新工艺、高性能低温烧结软磁铁氧体、纳米骨修复材料以及复合材料的结构与性能关联等方面取得了多项重大成果,先后获得全国科学大会奖、国家技术发明奖和国家自然科学奖等国家级科技奖励,其中国家自然科学二等奖2项、国家技术发明二等奖7项、国家科技进步二等奖2项和省部级奖励五十余项。/pp style="text-indent: 2em "通过十几年来的建设和发展,实验室已逐步建成为我国在新型陶瓷材料与精细制备工艺,特别是信息功能陶瓷材料、高性能结构陶瓷材料以及陶瓷基复合材料等领域的重要科学研究与人才培养基地。/pp style="text-indent: 2em "strong中国科学院上海硅酸盐研究所:高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室/strong /pp style="text-indent: 2em "成立契机/pp style="text-indent: 2em "为促进我国高性能陶瓷的研究和发展,扩大我国在该领域中的影响,1988年4月,经国家计委和中国科学院批准,在中科院上海硅酸盐研究所建立高性能陶瓷和超微结构开放实验室;1989年1月实验室正式对外开放;1991年纳入国家重点实验室系列,更名为高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室;1995年11月通过国家验收。/pp style="text-indent: 2em "科研队伍/pp style="text-indent: 2em "目前,两院院士严东生先生任实验室名誉主任,陈立东研究员任实验室主任,中国工程院院士江东亮先生任实验室学术委员会主任。实验室现有固定人员78人,其中院士3人(含两院院士1人),研究员39人。35岁以下的青年研究人员占全室人员的45%。自实验室建立以来,先后有2人当选第三世界科学院院士,5人当选世界陶瓷科学院院士,6人获得“国家杰出青年基金”,2人入选“国家新世纪百千万人才工程”,2人入选中组部“千人计划”;23人入选中国科学院“百人计划”。/pp style="text-indent: 2em "科研成果/pp style="text-indent: 2em "(1)高性能陶瓷材料设计及其力学性能研究/pp style="text-indent: 2em "(2)氮化物相图研究/pp style="text-indent: 2em "(3)大尺寸钨酸铅闪烁晶体研究/pp style="text-indent: 2em "(4)扫描电声成像系统及其相关器件和材料/pp style="text-indent: 2em "(5)纳米微粒及纳米复相陶瓷的制备科学与性能研究/pp style="text-indent: 2em "(6)新型介孔及低维纳米复合材料研究/pp style="text-indent: 2em "(7)计算材料科学研究与能量转换材料的微观设计/pp style="text-indent: 2em "以上这些重要的研究进展和成果先后荣获国家和省部级科技奖励24项,发表2000余篇高质量学术论文,获授权国家发明专利130余项,取得了良好的经济效益和社会效益。/pp style="text-indent: 2em "strong武汉理工大学:硅酸盐建筑材料国家重点实验室/strong/pp style="text-indent: 2em "实验室概况/pp style="text-indent: 2em "硅酸盐建筑材料国家重点实验室是在原硅酸盐材料工程教育部重点实验室的基础上、于2011年10月获科技部批准立项建设的国家重点实验室。实验室依托的材料科学与工程学科是国家重点学科、“211工程”首批及“双一流”重点建设学科,国家第四轮学科评估结果为A+,进入世界ESI学科排名前1%;其硅酸盐材料专业至今已有50多年的建设历史。1992年由原国家建材局批准成立硅酸盐材料部门开放实验室,2000年成立硅酸盐材料工程教育部重点实验室。/pp style="text-indent: 2em "科研队伍/pp style="text-indent: 2em "实验室现有固定人员90人,其中研究人员80人,技术支撑人员7人,管理人员3人;78人具有博士学位(占比98%);研究人员中有正高职称65人、副高职称13人。形成了一支由国家杰青、长江学者和千人计划专家领衔的结构合理、科研能力强,富于创新的高水平学术队伍。/pp style="text-indent: 2em "科研成果/pp style="text-indent: 2em "技术成果在全国千余条水泥、玻璃、陶瓷、墙体材料等生产线,以及港珠澳大桥、武汉天兴洲大桥、南海岛礁等一大批“一带一路”控制性重难点工程应用,取得显著的社会环保与经济效益,近五年获国家自然科学奖1项(排2、5)、国家技术发明二等奖1项(排1、4)、国家科技进步二等奖2项(单位排2和4)、省部级一等奖和特等奖15项(9项排第1)、二等奖19项。/pp style="text-indent: 2em "新型陶瓷的研究还需要继续深入,也希望越来越多优秀的人才能加入新型陶瓷研究的队伍当中。/p
  • 中科奥博发布陶瓷纤维马弗炉新品
    应用范围:(1)热加工、水泥、建材行业,进行小型工件的热加工或处理。(2)医药行业:用于药品的检验、医学样品的预处理等。 (3)分析化学行业:作为水质分析、环境分析等领域的样品处理。也可以用来进行石油及其分析。 (4)煤质分析:用于测定水分、灰份、挥发份、灰熔点分析、灰成分分析、元素分析。也可以作为通用灰化炉使用。 设备特点升 温 快: 1000oC炉型由100oC升温至1000oC,小于30分钟 1700oC炉型由100oC升温至1700oC,小于90分钟效率高: 作实验炉用时,可开进出风孔,加烟筒,有利于补进新鲜氧气,加速试验。重 量 轻: 6升炉型仅重50公斤 9升炉型仅重65公斤 (总体重量)容量大: 型号齐全6L 9L 20L 30L 60L(炉膛体积) 非标产品可根据用户需求定做。节能安全: 6升、9升炉型采用16A/220V标准电源. 20、30升炉型采用16A/380V三相电源。由于采用新型陶瓷纤维炉膛,保温效果好,升温至1000oC,并保持1小时后外壳表面不烫手,避免烫伤。(约45-55oC根据使用环境定)产品特点:● 炉体、智能控制器分体设计,美观、大方,炉门采用侧开门设计。● 采用两侧衬板式加热元件,便于更换炉丝,采用进口超高温发热体,抗氧化性能更加优异,大大增加使用寿命。● 采用陶瓷纤维绝热,大幅度的提高了升温速度,并减少了热能消耗,与传统的马弗炉相比重量减轻1/2,升温速度提高1倍,大大节约能源,寿命提高3.5倍;保温效果好,炉外表温度低● 采用进口温控仪表,全新数字显示,数字设定温度,智能控制输出,可减少视读和人为操作误差,大大提高工作效率。● 设有多种保护装置,提高了安全性及可靠性● 独立控制系统,方便维修更换● 炉体上开有排气孔(可根据用户要求增设气体保护进、排气空)● 可根据用户需要定做其他规格产品.各种非标管式炉、井式炉、箱式炉备:可根据用户需求定制各种规格异型加热装置,加热炉膛! 序号型号技术参数配置1TL0610容积为6L,最高温度 1000℃主机一台,控温一套,备件一套,2TL0910容积为9L, 最高温度 1000℃主机一台,控温一套,备件一套,3TL0612容积为6L, 最高温度 1200℃主机一台,控温一套,备件一套,4TL0912容积为9L, 最高温度 1200℃主机一台,控温一套,备件一套,5TL0614容积为6L, 最高温度 1400℃主机一台,控温一套,备件一套,6TL0914容积为9L, 最高温度 1400℃主机一台,控温一套,备件一套,7TL2010容积为20L, 最高温度1000℃主机一台,控温一套,备件一套,8TL3010容积为30L, 最高温度 1000℃主机一台,控温一套,备件一套,9TL6010容积为60L, 最高温度 1000℃主机一台,控温一套,备件一套,10TL2012容积为20L, 最高温度 1200℃主机一台,控温一套,备件一套,11TL3012容积为20L, 最高温度 1200℃主机一台,控温一套,备件一套,12TL6012容积为60L, 最高温度 1200℃主机一台,控温一套,备件一套,13TL2014容积为20L, 最高温度 1400℃主机一台,控温一套,备件一套,14TL3014容积为30L,最高温度 1400℃主机一台,控温一套,备件一套,15TL0217容积为2L, 最高温度 1700℃主机一台,变压器一台,控温一套,备件一套,16TL0417容积为4L, 最高温度1700℃主机一台,变压器一台,控温一套,备件一套,17TL0617容积为6L, 最高温度1700℃主机一台,变压器一台,控温一套,备件一套,18TL0917容积为9L, 最高温度 1700℃主机一台,变压器一台,控温一套,备件一套, 创新点:炉膛整体采用陶瓷纤维凹凸槽瓶装粘结成型,减小龟裂。分体式设计操作更加安全,发热体采用镶嵌可更换模式安装,如有腐蚀性气氛,可单独更换,无需更换炉膛总成,更换简单方便。大大减小用户使用成本。可选配,进口,国产智能液晶温控仪表。陶瓷纤维马弗炉
  • 新诺仪器热烈祝贺第三届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会取得圆满成功
    新诺仪器热烈祝贺第三届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会取得圆满成功 新诺仪器参加了4月25日第三届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会,旨在为半导体和先进陶瓷行业搭建沟通平台,交流先进技术,互通行业信息,促进产业链合作,推动国产替代进程。本届会议主要议题涉及电子陶瓷材料、半导体封装用陶瓷材料、碳化硅、氮化硅及氮化铝陶瓷在半导体行业的应用、先进陶瓷的制备与应用等议题。参加本次会议的有来自半导体、陶瓷行业的专家、学者、企业界代表、技术人员等共计300多人。4月25日大会日程上午8:30-9:00潘 伟 清华大学教授静电卡盘-半导体设备关键陶瓷零部件原理、结构与性能9:00-9:30肖汉宁湖南大学教授半导体封装用陶瓷材料研究进展9:30-10:00孔令兵深圳技术大学特聘教授氮化铝陶瓷粉体制备、烧结及性能研究进展10:15-10:45张伟儒中材高新股份有限公司教授氮化硅陶瓷在半导体行业应用及发展重点10:45-11:15刘培新淄博科浩热能工程有限公司总经理科浩热能原位排胶烧结一体化大气烧结炉在泛半导体陶瓷制品烧成中的应用11:15-11:45马冲潮州三环(集团)股份有限公司精密陶瓷事业部副总经理先进陶瓷的制备与应用下午13:30-14:00李江中国科学院上海硅酸盐研究所研究员陶瓷无孔化制备与性能提升研究14:00-14:30余文俊南京欣坤公司 &南京悠乐经理论异质嵌套粘接共烧复合基板不同陶瓷无缝嵌套工艺及应用14:30-15:00韦国文江苏瑞邦高热制品有限公司总经理兼技术总监电炉与电热式气炉对小原晶粉体陶瓷大件的烧成出现开裂的原因分析和应对措施15:00-15:30吕辰培上海微电子装备(集团)股份有限公司国产化项目经理上海微电子陶瓷零部件需求汇报15:45-16:15姚斌皓越科技总经理卓越新品,开启新篇章:皓越科技真空炉设备新品发布16:15-16:45胡元云 嘉兴佳利电子有限公司院长电子陶瓷材料及元器件在5G通讯领域的应用16:45-17:15马康夫山西烁科晶体有限公司总经理助理8 英寸 SiC 单晶衬底发展浅析 本次会议,新诺仪器携医诺凯箱体带来了新升级的自动压片机、热压机及干燥箱、培养箱等仪器设备,新诺展位吸引了众多参会嘉宾驻足咨询。新诺仪器作为仪器行业的供应商,专注于粉未成型解决方案,是集实验室通用仪器的研发、生产、定制代理、销售和服务为一体的综合型科技公司。 公司主营:压片机、热压机、等静压机、红外压片机、荧光压样机、纽扣电池封口机、以及冷热压模具等红外荧光光谱仪配套设备。 新诺在小众领域做到专而精,精而强,勇于创新,信守承诺,做一个积极向上靠谱的仪器公司。助力科研,支持国产,替代进口,新诺在路上。源头工厂,可提供OEM,期待您更多合作!
  • 飞纳电镜参展第十届CICC先进陶瓷国际研讨会
    2017 年 11 月 5 日,第十届 CICC 先进陶瓷国际研讨会在江西南昌力高皇冠国际酒店开幕。国内 600 余名高校师生和国外 100 余名专家学者出席开幕式。 CICC 先进陶瓷国际研讨会是由中国硅酸盐学会发起并主办、中国硅酸盐学会特种陶瓷分会具体承办的一个系列性国际学术会议。参加会议的主要有国内外从事先进陶瓷研究、开发与生产工作的专家、学者、工程技术人员及在校研究生。经过二十年的发展,现已成为亚洲乃至世界上具有相当影响力的大型学术会议。大会主会场飞纳电镜参加了此次盛会,并且应用工程师在会议中做了题为 “飞纳台式扫描电镜在陶瓷领域的应用” 的报告,该专场报告受到业内科研人员的欢迎,老师们纷纷表达出对台式扫描电镜的浓厚兴趣。飞纳工程师进行专题报告此次研讨会设立了先进陶瓷材料制备及表征产品展览会,飞纳台式电镜的畅销产品电镜能谱一体机 Phenom ProX 在展会现场进行了演示和试用。许多老师被飞纳电镜小巧的外形、便捷的操作以及强大的功能所吸引,并在现场亲自感受了飞纳电镜的独特魅力。飞纳电镜受到师生们广泛欢迎飞纳电镜采用 CeB6 灯丝,使用高亮度的 CeB6 灯丝,能够为使用者提供衬度明显、分辨率高的背散射电子图像,这对于陶瓷材料的研发和品控提供了强有力的支持和保证。同时,充足的灯丝信号保证 EDS 能谱探头接受到更多信号,使得飞纳电镜在能谱点线面扫描中都更具优势。BSD信号可以明显区分成分衬度晶界腐蚀后的陶瓷晶粒陶瓷能谱面扫
  • 岛津烟气在线监测系统CEMS成功应用于陶瓷行业
    中国是陶瓷的发源地,也是世界最大的陶瓷生产国,拥有3000多家企业。陶瓷工业一直以来是个高耗能、高资源消耗、高污染的行业,尤其是陶瓷生产过程中喷雾干燥塔和窑炉烧成阶段所产生的工业废气对大气污染造成极大影响。伴随着国家环保政策的落实和加强,陶瓷废气在线监测CEMS已成为环保监管、总量减排的有力手段和重要环节。陶瓷生产废气具有排放量大、不稳定、高湿、高温等特点,在线监测CEMS系统能否长期无故障运行、低维护、准确实时监测已成为关键。 岛津NSA-3080A烟气连续在线监测系统(CEMS)在广东省成功稳定运行已达三年之久,受到行业最终用户及当地环保局的高度认可。由岛津自主研发的直接抽取法采样处理技术及切换比率式非分散红外吸收检测技术,克服了烟气监测存在的高温、高粉尘、高水分、强腐蚀、特殊气体等问题,以极其稳定的运行能力和维护简便性,实现NOX/SO2/CO/CO2/O2等五种气体烟气成分及烟尘、流量的实时连续在线监测。 岛津NSA-3080A烟气连续在线监测系统 高粉尘高温解决措施烟气采样探头加装聚氟防腐涂层、316SS材质过滤器及高效自动返吹系统,有效解决陶瓷行业应用中高湿度、高粉尘含量气体条件,采样时不受SiO2、硫酸盐、碳酸盐等复杂有害化合物成分的影响,因此具有无故障运行时间长,无需繁杂的人工维护的特点。 高效的气体预处理技术岛津特有的气体预处理技术及长寿命无维护关键部件(采样泵、冷凝器)的应用,有效解决凝结水、腐蚀及堵塞等问题,不仅极大程度的节省维护运营成本,而且始终保证CEMS系统在苛刻恶劣条件下的稳定运行能力及数据高准确率。 稳定可靠的检测器技术全新开发、专利技术的“切换式比率测量”红外检测器的应用,准确实现多组分烟气参数的实时测量,同时配合免维护的顺磁氧分析检测器,不受烟气成分波动大等因素影响,真正实现长寿命、无维护、准确度高的在线监测要求。 应用特点1、专业应对陶瓷行业废气排放监测运行的恶劣工况:高粉尘、 高湿度、强腐蚀性。2、氧检测器寿命长、无需频繁更换,更适合于氧含量高波动大的窑炉燃烧排放特点。3、防腐性能优异及独特的采样预处理技术,维护量极低、运行更稳定。4、全新开发的“切换式比率测量”技术,实现零点与跨度的高稳定性,低量程测量更准确。5、系统拥有完善的自检功能和丰富的选配组件,运营维护更简单、费用更低。6、系统完全符合国家环境保护部HJ/T76-2007标准,并获得中国环境保护产业协会颁发的“环境保护产品认定证书”。 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。 岛津微信平台
  • 中国首套UO2陶瓷抗断强度试验装置在长春机械院研制成功
    4月23日,长春机械科学研究院有限公司为中国核动力研究院四所研发制造的UO2陶瓷抗断强度试验装置顺利通过中国核动力研究院专家组验收,这是长春机械院为我国重大科研项目提供的又一台高精尖试验测试设备,其技术达到国际先进水平。 该设备在环境模拟、夹具设计、挠度测量、数据采集、温度控制等多方面进行了创新,完全符合GB/T6569-2006《精细陶瓷弯曲强度试验方法》,GB/T14390-2008《精细陶瓷高温弯曲强度试验方法》,JIS R1612-2010《精细陶瓷弯曲蠕变试验方法》。 UO2陶瓷抗断强度试验装置的成功研制,打破国外对我国核动力研究领域的封锁局面, 为我国在常用核动力燃料-UO2陶瓷的高温/常温力学性能研究提供了技术保障。 长春机械院作为中国核工业集团公司试验测试领域战略合作伙伴,先后为核工业集团提供过大吨位超低温电液伺服动静试验机、ITER TF支撑多维加载测试平台、摩擦磨损试验机、高、低周疲劳试验机、电子万能试验机等多批次、多台套高性能试验测试设备。 UO2陶瓷抗断强度试验装置主要用于UO2陶瓷在室温及高温环境下的弯曲强度试验和弯曲蠕变试验。UO2陶瓷是最常用的陶瓷燃料,具有熔点高(2865℃),高温稳定性好等特点,普遍用于核动力的轻水反应堆中,是核动力研究的重要方向。 中国核动力研究设计院隶属于中国核工业集团公司,是中国唯一集核反应堆工程研究、设计、试验、运行和小批量生产为一体的大型综合性科研基地。是以研究设计核动力为主,带动其它堆型反应堆相关技术研究设计的国家战略高科技研究设计院。在我国高新技术领域和先进能源开发工业体系中占有重要的地位。关注:【长春机械院】微信号:cimachtest
  • 佛山携手中科院共建陶瓷研发中心
    10月20日,中科院与佛山市政府科技合作工作会召开。会上,双方签约兴建关于陶瓷、纳米、LED技术等6个行业的研发中心,使双方合作创新的平台达到了15个。  佛山市委书记陈云贤指出:“只有夕阳技术,没有夕阳产业。作为以传统产业为工业基础的佛山,正处在改造传统产业、发展新兴产业的紧要关头。中科院成为我们最重要的技术后盾。”  中科院与佛山市政府于去年7月签约,共建“中国科学院佛山技术创新与育成中心”。1年来,中科院、省及佛山各级财政向院市合作共投入1.12亿元,带动企业和社会资金投入近10亿元。中科院32个研究所与企业的合作项目近300个,带动产值40亿元。  佛山拥有众多的行业龙头企业,中科院所属研究所与这些企业加快建立合作战略联盟和实施重大科技专项,对于以高科技促进佛山传统产业的改造升级提供了充沛的动力。如东鹏陶瓷公司与中科院广州化学研究所开展合作,瞄准陶瓷的高效减水剂这一行业共性技术,成功将入塔浆料水分降至30%,解决困扰行业发展的能耗过多问题。该技术在全国推广后,预计每年可节省能源费用12亿元。  佛山市经济贸易局副局长香秀杏介绍,目前佛山新材料产业发展很快,但存在上下游不配套、人才流失严重等问题,她表示:“我们计划在2015年,让新材料占据佛山材料产业20%比例。”  就新材料与新能源的研发,各位专家也对于陶瓷所能提供的未来空间进行了畅想。  中科院上海硅酸盐研究所研究员王士维建议,佛山可以在透明陶瓷和半导体产业中的陶瓷元件上下工夫。透明陶瓷具有极高的耐腐蚀性,可以广泛应用于各种大型的照明工具。而在半导体产业当中,很多电子元器件都是用陶瓷制成。目前,这一市场主要被日本垄断,国内只有一家中日合资的加工企业。佛山可以在这方面加大力度。  “佛山特种陶瓷、精密陶瓷可用于代替传统材料,以解决耐高温,耐腐蚀磨损的问题。或许可以解决能源汽车电池无油压缩机内腔涂层材料的问题,传统材料受高温、磨损影响使用寿命。”王士维表示,特种陶瓷在国外的运用十分广泛,可根据企业需要,进行特种陶瓷与新能源汽车产业的结合研究。  “新能源的概念很广,减少碳排放的都能算,比如佛山的陶瓷产业很发达,而陶瓷烧窑产生的废物能不能变成新能源汽车燃料?”中科院广州能源研究所的吴创之所长则从能源角度提出了新的解决构想。  根据政府规划,佛山将在2012年,形成光电产业、新材料产业和现代服务业3个产值超千亿元的战略性新兴产业集群 发展一批进入全国行业的排头兵、广东现代产业500强的拥有核心技术和自主品牌的企业。  “佛山的创新产学研模式,对于进一步提高佛山市的创新能力和产业竞争力具有重大意义。未来佛山陶瓷如果能够密切与相关新兴产业结合,注入更多科技手段,将有着非常开阔的发展前景。陶瓷作为一种运用广泛的介质,我们目前对于它的运用还是最低端的装饰用途。如果佛山企业能够把握这一良机,将会迎来新一轮的爆发式增长。但无疑,这对于习惯了传统经营模式的企业来说,是一个巨大的挑战。”一个业内资深人士如此评论。
  • 宁波材料所高品质碳化硅陶瓷先驱体研制获进展
    p style="text-align: justify " 碳化硅(SiC)陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、耐辐照、抗氧化、热膨胀率小和热导率高等优异的综合性能,在航空航天、核电、高速机车、武器装备等关键领域具有重要的应用价值。SiC陶瓷因其极高的热稳定性和强度,成型加工困难。/pp style="text-align: justify " 目前,国际上陶瓷材料的制备主要采用传统的粉末成型方法,包括微粉制备、成型(压延、挤塑、干压、等静压、浇注、注射等方式)、烧结(热压烧结、反应烧结、常压烧结、气氛压烧结、热等静压烧结、放电等离子体烧结等方式)、加工等过程。最近30年,陶瓷材料新型制备工艺层出不穷,在各个环节上均有所突破,但仍存在局限性,制备温度高(虽然添加烧结助剂可降低烧结温度,但烧结助剂又会影响陶瓷的性能)、不易获得均匀的化学成分与微观结构、难以进行精加工以及陶瓷材料高脆性难以解决等问题。/pp style="text-align: justify " 先进的陶瓷制备技术必须在原料制备、成型、烧结等方面有所突破。自1975年Yajima等利用聚碳硅烷制备出SiC陶瓷纤维后,先驱体转化陶瓷技术进入人们的视野。根据BCC Research调查报告,2017年全球陶瓷先驱体市场为4.376亿美元(其中,SiC陶瓷先驱体占40.4%市场份额),预计到2022年将达到7.124亿美元,年均增长10.2%。所谓先驱体转化陶瓷是首先通过化学合成方法制得可经高温热解转化为陶瓷材料的聚合物,经成型后,再通过高温转化获得陶瓷材料。其具有诸多优点:分子的可设计性:可通过分子设计对先驱体化学组成与结构进行设计和优化,进而实现对陶瓷组成、结构与性能的调控;良好的工艺性:陶瓷先驱体属于有机高分子,继承了高分子加工性好的优点,例如可溶解浸渍、可纺丝、可模塑成型、可发泡、可3D打印等,因此能用于制备传统粉末烧结工艺难以获得的低维材料和复杂构型,例如陶瓷纤维、陶瓷薄膜、复杂立体构件等;可低温陶瓷化,无需引入烧结助剂;可制备三元和多元共价键化合物陶瓷;可获得纤维增韧的陶瓷材料,从而解决陶瓷材料高脆性问题。/pp style="text-align: justify " 先驱体转化陶瓷技术可以灵活控制和改善陶瓷材料的化学结构、相组成、原子分布和微结构等,具有传统陶瓷制备技术无法比拟的优势。以先驱体转化法制备陶瓷材料,其关键之处在于能否制备出合适的先驱体,这直接决定了是否能成功制备出优异性能的陶瓷材料。目前成功开发并应用的SiC陶瓷先驱体主要是固态聚碳硅烷(PCS)。但PCS作为SiC陶瓷先驱体仍存在不足,如PCS中C/Si为2,其热解产物富碳,最终影响SiC陶瓷的性能;PCS陶瓷产率较低;其在室温下为固体,用于形成复合材料中陶瓷基体时,浸渍过程中需要二甲苯、四氢呋喃等溶剂,而在裂解之前又需要蒸发这些溶剂,导致制备周期长和工艺繁琐等。/pp style="text-align: justify " 近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所核能材料工程实验室经过研究,制备出一种流动性好(复数粘度0.01~0.2Pa· S)、存储时间长(>6个月)、氧含量低(~0.1 wt%)、陶瓷产率高(1600℃陶瓷产率达~79wt%)、陶瓷产物中C/Si为~1.1,且1500℃静态氧化后质量变化小于3%的液态超支化聚碳硅烷(LHBPCS)。样品品质获得多个应用单位的肯定。此外,该研究团队在LHBPCS固化交联机理上也有深入研究,能够实现其光固化成型和低温热固化成型,凝胶化时间仅数分钟,且结构致密无泡孔。/pp style="text-align: justify " 相关研究成果发表在J. Eur. Ceram. Soc.、Adv. Appl. Ceram.、J. Am. Ceram. Soc.等期刊上。相关研究得到了国家自然科学基金重大研究计划、中科院重点部署项目等的资助。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/9ac36bf1-5a4d-425e-8eea-cf053400b28a.jpg" title="45194.jpg"//pp style="text-align: center "图1.制备的LHBPCS及交联固化与烧结后致密形貌/pp/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/27cabeb1-60bb-4654-a4ce-51691bd77624.jpg" title="13639.jpg"//pp style="text-align: center "图2.制备的LHBPCS在不同热引发剂(TBPB)含量下交联速率变化/ppbr//p
  • 2129万!尧山实验室2024年陶瓷基复合材料实验设备采购项目
    一、项目基本情况 1、项目编号:平采招标-2024-79 2、项目名称:尧山实验室2024年陶瓷基复合材料实验设备采购项目 3、采购方式:公开招标 4、预算金额:21,290,000.00元 最高限价:21290000元 序号 包号 包名称 包预算(元) 包最高限价(元) 序号包号包名称包预算(元)包最高限价(元)1平公资采2024609号-1第一标段208000020800002平公资采2024609号-2第二标段126000012600003平公资采2024609号-3第三标段650000065000004平公资采2024609号-4第四标段395000039500005平公资采2024609号-5第五标段110000011000006平公资采2024609号-6第六标段160000016000007平公资采2024609号-7第七标段480000048000005、采购需求(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等) 5.1项目采购内容:包1:1200℃不锈钢节能箱式电炉一套,1300℃节能箱式电炉一套,1600℃节能箱式电炉一套,1200℃单温区管式炉一套,1600℃真空气氛管式炉一套,高低温介电阻抗温谱仪一套,高温绝缘材料电阻率测量系统一套,高温压电温谱仪一套,HPC高性能计算集群一套。包2:热重分析仪一套、热膨胀仪一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包3:X射线光电子能谱仪一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包4:大功率微区X射线衍射仪一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包5:原位红外光谱仪一套、紫外可见近红外分光光度计一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包6:闪射法导热仪一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包7:200KV透射电子显微镜一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。5.2标包划分:本项目划分7个标段5.3质量要求:合格标准;5.4供货期:签订合同后进口设备90日历天;国产设备60日历天;完成交货、安装、调试、验收。5.5质保期:进口设备1年,国产设备3年。所有设备厂家终身保修、软件免费升级更新,质保期外上门服务,免收人工费等,零配件费按80%折扣收取。 6、合同履行期限:同供货期 7、本项目是否接受联合体投标:否 8、是否接受进口产品:是 9、是否专门面向中小企业:否 二、获取招标文件 1.时间:2024年07月29日 至 2024年08月18日,每天上午00:00至12:00,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外。) 2.地点:平顶山市公共资源交易中心网。 3.方式:本项目只接受网上报名,不接受其它形式报名。潜在投标人报名需凭CA数字证书通过全国公共资源交易平台(河南省平顶山市)(网址:http://ggzy.pds.gov.cn/)“投标人登录”入口进入交易系统进行报名。具体操作请查看以下链接:链接地址:http://ggzy.pds.gov.cn/fwzn/11020.jhtml办理CA证书:http://ggzy.pds.gov.cn/tzgg/10814.jhtml 4.售价:0元 三、凡对本次招标提出询问,请按照以下方式联系 1. 采购人信息 名称:尧山实验室 地址:平顶山市城乡一体化示范区未来路南段(平顶山学院湖滨校区) 联系人:贾老师 联系方式:17612715557 2.采购代理机构信息(如有) 名称:河南大明建设工程管理有限公司 地址:郑州市花园路27号河南省科技信息大厦12楼 联系人:王先生 联系方式:18737514111 3.项目联系方式 项目联系人:王先生 联系方式:18737514111
  • 皇朝遗珍古陶瓷鉴赏会 XRF、拉曼光谱唱主角
    2016年5月13日,由皇朝遗珍古陶瓷实验室主办的“科学鉴定古陶瓷鉴赏会”在深圳罗湖香格里拉大酒店三楼举办。此次“科学鉴定古陶瓷鉴赏会”是深港两地和内地收藏界以科学仪器鉴定古陶瓷的交流活动,集中展出30多件来自北京、上海、广州、深圳、香港及澳门等地,经过皇朝遗珍科学技术鉴定的古陶瓷真品。  众所周知,古陶瓷高仿品泛滥,令人防不胜防。传统的鉴定方法是通过眼观、手摸、耳听等感官方法来鉴定陶瓷,而“皇朝遗珍古陶瓷综合鉴定技术”则使用X荧光光谱和拉曼光谱分析陶瓷釉面的历史年代痕迹,使古陶瓷鉴定依据和准确性得到了重要的支撑。鉴定的结果科学和客观,并得到了香港,澳门和内地的高度认可。  以科学仪器鉴定的技术,主要包含(1)拉曼光谱检测陶瓷釉面的历史年代痕迹;(2)使用X荧光光谱检测古陶瓷釉面成分。基于上述检测数据及其它鉴定技术,综合分析古陶瓷的年份,为古陶瓷提供准确的科学鉴定依据。  皇朝遗珍古陶瓷实验室,经多年对古陶瓷的研究及与世界著名考古研究机构合作交流,全面理解古陶瓷的固有特性后,结合先进技术与权威的“历代古陶瓷综合数据库”,建立了“皇朝遗珍古陶瓷综合鉴定技术标准”。实验室经过不断坚持和努力,最终成功取得国际质量管理体系ISO 9001的认证,从而确立实验室的认受性及国际标准。  中国科学院高能物理研究所核技术考古研究院冯松林教授、中国社会科学院研究生院考古系唐恺教授、上海复旦大学物理系承焕生教授等多位国内古陶瓷专家学者出席了本次活动。对该项科鉴技术及其古陶瓷鉴定结论表示认可,并认为可为收藏界在古陶瓷鉴定方面提供重要的依据。
  • 医用陶瓷材料力学测试,且看我英斯特朗
    陶瓷材料是人类生活和现代化建设中不可缺少的一种材料,它兼有金属材料和高分子材料的共同优点。应用领域非常广泛,涵盖科研、医疗、工业、建筑等,具有优异性能的高级陶瓷材料更是生物医疗领域的明星材料,在这类陶瓷材料的力学测试中经常能看到英斯特朗试验机的身影。陶瓷材料在现代医疗领域有着广泛的应用,其中包括补牙、牙冠、贴面、种植体和牙箍。标准ISO6872"牙科-陶瓷材料”对牙科所用陶瓷材料的力学性能做出了规定,同时提供了测试其弯曲强度的基本方法。测试时,采用英斯特朗万能材料试验机或ElectroPuls电子动静态测试系统,借助Bluehill软件运行试验及分析试验结果。采用微型压缩夹具,安装不同直径的砧子,装载小尺寸样品。测试既可在空气中进行,亦可浸在液体槽中来模拟人体内环境。英斯特朗弯曲夹具符合ISO6872标准试验的测试要求,夹具的特殊设计能确保跨度距离和对中的高精度,解决了这类试验中关键的对齐及平行问题。当今社会中,无数人正在遭受颈部椎间盘突出和腰间盘突出的痛苦,这是一种常见的人体老化现象。当连接脊椎的椎间盘失去灵活性和冲击吸收能力时,神经和脊髓就会受到压迫,引起手臂和颈部的慢性疼痛。过去40年,医学上往往采用颈椎融合术解除此病患,然而这种手术通常会导致颈骨不能运动,造成颈部其余椎间盘的负荷加重。针对上述情况,全新的临床试验是将人造的颈椎间盘组件,即由钛和陶瓷复合材料制成球窝结构,植入脊椎后可以代替受损的颈椎间盘,使患者的人造椎间盘的运动幅度可以和正常的颈椎间盘保持同样的水平。除了上述临床试验以外,医疗器械制造商也在研究人造颈椎间盘在遭受冲击时如何持保持持续有效,以及由钛杯边缘产生的陶瓷球开裂或剥落和固定于底座的陶瓷附件松动或损坏的情况。采用英斯特朗9350HV型落锤试验机,安装45kN (10000 磅) 载荷容量的冲击头可为试验提供足够大的载荷容量。该系统还配有气动回弹制动器,有效防止试样受到任何二次冲击。由于样品的大小、形状和样式不同,英斯特朗可针对客户的特殊需求定制平面锤头和承载夹具。根据英斯特朗9350HV型落锤试验机的控制特性,选择冲击能量和落锤点,客户能够系统地增加每个试样的载荷量级。这样就能收集人造椎间盘受到不同冲击时的应变数据,然后形成产品的冲击性能记录。除上述应用场景外,英斯特朗试验机也可应用在其他高性能陶瓷材料或结构的测试中。SiC陶瓷具有高强度、高硬度、可靠的化学稳定性、良好抗热冲击性能,在国防、核能和空间技术、汽车工业及海洋工程等领域获得了广泛应用。Instron试验机可对SiC陶瓷材料的抗弯强度性能进行检测,测出其三点抗弯强度。另外,英斯特朗试验机也可以应用在双重固化树脂陶瓷粘接耐久性测试上。将样品通过502胶水固定在自制器具上,然后将器具安装在Instron万能材料试验机上,使用缝合线(直径为0.3~0.349mm)沿着树脂柱粘接区的界面,通过抗拉实验模式对树脂柱与陶瓷的粘接界面进行剪切加载,加载速度为1.0mm/min,直至粘接界面断裂,即可测试双重固化树脂陶瓷粘接耐久性。
  • 2017上海陶瓷展,你看对重点了吗?
    2017年6月7日,上海已进入初夏,炎热的天气抵挡不住观众如火的热情,第九届上海国际工业陶瓷展览会在上海新国际博览中心拉开帷幕。为期三天的陶瓷展吸引了众多专业观众前来切磋洽谈,弗尔德仪器展位,人潮涌动,产品推广活动火热进行中。好不容易挤进2017上海陶瓷展,您可别看错了重点。弗尔德(上海)仪器设备有限公司携加热处理、研磨粉碎、粒径分析、元素分析四大板块多款产品亮相于W1馆C39-C40展位,为固体样品的前处理及分析提供了领先多方位的解决方案,看点丰富。弗尔德(上海)仪器设备有限公司(Verder Shanghai Instruments and Equipment Co., Ltd.)其前身是弗尔德莱驰(上海)贸易有限公司,是弗尔德集团在华设立的全资子公司,总部位于上海,在北京、广州、武汉等地设有办事处及实验室。全面负责德国Retsch(莱驰)粉碎、研磨、筛分设备,德国Retsch Technology(莱驰科技)多功能粒度粒形分析仪,Carbolite?Gero(卡博莱特?盖罗)烘箱、高温烘箱、箱式马弗炉、灰化炉、管式马弗炉、气氛马弗炉、真空马弗炉、高温马弗炉及工业定制炉,Eltra(埃尔特)碳/氢/氧/氮/硫元素分析仪在中国的市场销售、推广和技术服务。步入W馆,首先引入眼帘的就是弗尔德仪器的展位,现场展示的进口样机格外引人注目。德国Retsch(莱驰)PM100行星式球磨仪适用于粉碎和混合软性的、中硬性的、极硬的、脆性及韧性样品。可以干磨和湿磨,由于巨大的离心力,该仪器能迅速将样品粉碎至纳米级别,除了常规实验室样品粉碎,还可用于纳米研磨及机械合金制备。 为了满足日新月异的科技发展需求,Retsch(莱驰)推出了最新产品高能球磨仪Emax。Emax是一台全新设计的高能球磨仪,最高运转速度达2000转/分,是目前市面上最高转速的研磨仪。它可以在短时间内制备纳米级的样品颗粒。独有的水冷设计保证了研磨过程的高效和样品温度安全性。Emax因而成为高能机械研磨的最佳实验室设备。Carbolite Gero(卡博莱特盖罗)是弗尔德仪器旗下加热设备品牌,专注于进口马弗炉、真空气氛炉、定制炉等研发。展位上的紧凑型开合式管式炉EST吸引不少客户驻足咨询。这类管式炉外形紧凑,可选垂直型和水平型,加热丝内嵌在炉体的保温材料中,最高温可达1200℃。配合使用工作管适配器,能使用不同外径的工作管,灵活方便。 此外,德国Eltra(埃尔特)推出的碳硫分析仪、氧氮氢分析仪备受业内人士的关注。Eltra已经成为元素分析领域的佼佼者,其产品广泛应用于钢铁、采矿、汽车、航空、煤炭、建筑材料等行业。Eltra拥有精密的分析仪并能提供整体解决方案,为全球千万客户所信赖。介绍了这么多看点,你看对了吗?仪器展示之余,弗尔德仪器2017年全球回馈活动火热进行中,奖品为VR游戏机和迷你3D打印机二选一,心动不如行动,立即登录官网官网了解详情吧!
  • 快速可靠的新一代全二维面探残余应力分析仪助力氮化硅陶瓷领域获新进展
    随着科技和工业技术的快速发展,人们对材料的硬度、强度、耐磨损、热膨胀系数及绝缘性能等提出了更高的要求。而高技术陶瓷作为继钢铁、塑料之后公认的第三类主要材料,一直以来在突破现有合金和高分子材料的应用极限方向被人们寄以厚望。其中,氮化硅陶瓷因具有优异的低密度、高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐氧化等诸多优点,成为了最具发展潜力与市场应用的新型工程材料之一,在高温、高速、强腐蚀介质的工作环境中具有特殊的应用价值,已被广泛应用在精密机械、电气电子、军事装备和航空航天等领域。但另一方面,工程陶瓷具有硬、脆的特性,使得其机械加工性能较差,因此磨削已成为陶瓷零件的主要加工方式。 工程陶瓷在磨削过程中,工件的表面受剪切滑移、剧烈摩擦、高温、高压等作用,很容易产生严重的塑性变形,从而在工件表面产生残余应力。残余应力将会直接影响工程陶瓷零件的断裂应力、弯曲强度、疲劳强度和耐腐蚀性能。工程陶瓷零件的断裂应力和韧性相比于金属对表面的应力更为敏感。关于残余压应力或拉应力对材料的断裂韧性的影响,特别是裂纹的产生和扩展尚需进一步的研究。零件表面/次表面的裂纹极大地影响着其性能及服役寿命。因此,探索工程陶瓷的残余应力与裂纹扩展的关系就显得尤为重要。 Huli Niu等人为了获得高磨削表面质量的工程陶瓷,以氮化硅陶瓷为研究对象,进行了一系列磨削实验。研究表明:(1)提高砂轮转速、减小磨削深度、降低进给速率有利于减小氮化硅陶瓷的纵向裂纹扩展深度。氮化硅陶瓷工件在磨削后,次表面的裂纹主要是纵向裂纹,该裂纹从多个方向逐渐向陶瓷内部延伸,最终导致次表面损伤。(2)氮化硅陶瓷表面的残余压应力随着砂轮转速的增加、磨削深度和进给速度的减小而增大。平行于磨削方向的残余压应力大于垂直于磨削方向的残余压应力。(3)砂轮转速和磨削深度的增加、进给速率增大时,磨削温度有升高的趋势。在磨削温度从300℃上升到1100℃过程中,表面残余压应力先增大后减小;裂纹扩展深度先减小后增加。在温度约为600℃时,表面残余压应力最大,裂纹扩展深度最小。适当的磨削温度可以提高氮化硅陶瓷的表面残余压应力并抑制裂纹扩展。(4)氮化硅陶瓷表面残余压应力随裂纹扩展深度和表面脆性剥落程度的增加而减小。裂纹扩展位置的残余应力为残余拉应力。它随着裂纹扩展深度的增加而增加。此外,残余应力沿进入表面的距离在压缩和拉伸之间交替分布,在一定深度处这种情况消失。(5)通过调整磨削参数、控制合适的磨削温度,可以提高氮化硅陶瓷磨削表面质量。 以上研究结果为获得高质量氮化硅陶瓷的表面加工提供了强有力的数据支撑。关于Huli Niu等人的该项研究工作,更多的内容可参考文献[1]。 Figure 1. Grinding experiment and measuring equipment: (a) Experimental principle and processing (b) SEM (c) Residual stress analyzer.Figure 6. Surface residual stress under different grinding parameters: (a) Wheel speed (b) Grinding depth (c) Feed rate.上述图片内容均引自文献[1]. 作者在该项研究工作中所使用的残余应力检测设备为日本Pulstec公司推出的小而轻的便携式X射线残余应力分析仪-μ-X360s。该设备采用了圆形全二维面探测器技术,并基于cosα残余应力分析方法可基于多达500个衍射峰进行残余应力拟合,具有探测器技术先进、测试精度高、体积迷你、重量轻、便携性高等特点,不仅可以在实验室使用,还可以方便携带至非实验室条件下的各种车间现场或户外进行原位的残余应力测量。我们期待该设备能助力更多的国内外用户做出优秀的科研工作! 小而轻的便携式X射线残余应力分析仪-μ-X360s设备图 参考文献:[1] Yan H, Deng F, Qin Z, Zhu J, Chang H, Niu H, Effects of Grinding Parameters on the Processing Temperature, Crack Propagation and Residual Stress in Silicon Nitride Ceramics. Micromachines. 2023 14(3):666. https://doi.org/10.3390/mi14030666
  • 微纳粒度仪亮相第十四届粉末冶金、硬质合金和先进陶瓷展
    2021年5月23-25日,2021中国粉末冶金硬质合金与先进陶瓷展览会在上海世博展览馆举行,此次展会吸引了大批量陶瓷、粉末冶金客户前来参观,济南微纳颗粒仪器股份有限公司作为粒度测试仪器研发厂商受邀参展。此次参展,济南微纳展出了专门针对冶金和陶瓷领域的粒度仪,winner2005智能湿法激光粒度仪,该仪器测试精度好,测试数据稳定,量程分布宽,0.01-1000μm,且为全自动操作模式,方便快捷,受到了不少咨询客户的青睐,均留下联系方式,表示会后到公司实地参观和测样。 展会上还吸引力一批老客户前来拜访,其中有一个老客户,陶瓷企业的技术总监,表示购买的仪器已经使用了11年,仪器性能和测试数据一直稳定,对微纳粒度仪的产品质量赞不绝口,表示会一如既往的支持微纳公司,下一台还会购买微纳的激光粒度仪。 济南微纳颗粒仪器股份有限公司从创立伊始,坚持以产品质量做为企业的生命,秉承发展与普及当代先进颗粒测试技术的宗旨,30年兢兢业业,不断推动国产颗粒测试行业的进步与发展。
  • 建筑卫生陶瓷新国标将实施
    有消息称,建筑卫生陶瓷行业7项新国家标准即将于2011年下半年正式推行。这7项新国家标准是刚刚落幕的第三届全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会首次年会暨国家标准审议会的全国建筑卫生陶瓷标准化委员会专家组最新审议通过的。  即将实行的标准包括:  《建筑卫生陶瓷分类及术语》国家标准  《节水型卫生洁具》国家标准  《便器用压力冲水装置》国家标准  《便器用重力式冲洗装置》国家标准  《防静电陶瓷砖》国家标准  《陶瓷地砖表面防滑性试验方法》  《建筑卫生陶瓷用原料粘土》国家标准。  据悉,其中第1项国家标准是对gb/t9195-1999《陶瓷砖和卫生陶瓷分类及术语》的修订其他6项都是新制定的国家标准,涉及建筑陶瓷、卫生洁具、建筑卫生陶瓷用原料等。  年会宣布了国家标准化管理委员会《关于全国建筑卫生陶瓷标准化委员会(sac/tc249)换届的批复》,第三届全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会由87名委员组成,李转任主任委员,尹虹、武庆涛、缪斌、张旗康、宋子春任副主任委员,刘幼红任委员文章出处是华夏陶瓷网兼秘书长,王博、张锦华任委员兼副秘书长。  第三届全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会副秘书长、潮州市陶瓷行业协会秘书长张锦华表示这些标准都是最新制定,拥有行业内的最高发言权,对企业和行业的发展影响较大。业内专家分析表示,标准的制定肯定会综合考虑大多数企业的情况,大多数企业是可以达到标准的。  据悉,新的国家标准将再次修订,并将于2011年下半年正式执行,届时,可能这些新的国家标准也将强制性推行。  记者采访了部分企业,业内人士普遍认为这些标准实施后会在一定程度上提升行业的水平,淘汰部分落后的小企业,但如果不强制实行的话,效果并不会明显。也有业内人士表示在新标准执行后新的器型可能会依照国家标准,但以前的器型还是不会作大的改动,因为部分改变,有可能会影响销售。  长葛市科技局副局长、长葛市卫生陶瓷协会秘书长张建民表示这次制定的新国标要求更严格高效,对于长葛卫生陶瓷提出了更高的要求,但长葛的许多企业已经达到了标准要求,他们也肯定会做到,将很好地执行这些新标准。
  • 最轻陶瓷吸波材料现身 可为隐形飞机减负
    p style="text-indent: 2em "对电磁有吸收能力的吸波材料在防止电磁污染、电磁反射等方面有重要作用。记者14日获悉,哈尔滨工业大学(威海)张涛教授研究团队近期发现一种轻质、耐高温吸波新材料,其密度仅为每立方厘米15毫克,是已知陶瓷材料中最轻的。该研究发表在《碳材料》期刊上。/pp style="text-indent: 2em "据该成果的第一作者、哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院张涛教授介绍,这种新吸波材料可以大大为飞行器、船舰减负,“以美军U-2飞机为例,其吸波剂为羰基铁粉,占到涂层重量的50%以上。如果将此次发现的新材料用于隐身和屏蔽,其占涂层重量的比例将降至10%以下。”/pp style="text-indent: 2em "这种材料是通过先驱体分子设计合成的六方BCN三元化合物陶瓷,独特的微纳结构和成分可设计性使其在不同电磁波段(S、K等波段)具有优异的吸波性能。其吸波频段具有可调节特性。除此之外,这种具有微纳孔结构的三元化合物材料具有超疏水特性,不需借助任何外形设计即可漂浮在水面上。/pp style="text-indent: 2em "这种新型三元材料可以极好地满足现代吸波材料“薄、轻、宽、强”的要求,其发现对新一代耐高温、全天候、超轻吸波材料的发展和应用具有重要指导价值。未来,它将被用作高马赫数隐身飞行器的涂层材料、高压输变站和大功率服务器的涂层材料等,防止电磁污染和信号干扰。/p
  • 创新突破!兼具高变形能力与强度的多晶氮化硼陶瓷诞生!
    【科学背景】随着对层状van der Waals(vdW)材料的研究日益深入,科学家们开始关注由扭曲堆积形成的莫尔纹超晶格。这种现象打破了晶体结构的对称性,引发了科研领域对新颖物理现象的兴趣。在这种超晶格中,层状晶体片之间存在轻微的相对旋转,即扭曲角,其引起的变化可能导致材料性质发生独特的变化。例如,魔角双层和多层石墨烯中观察到了超导性,而在两个略微扭曲的六角硼氮化物(hBN)薄晶片之间的界面上出现了铁电样区域。尽管这些扭曲堆积现象引起了广泛关注,但对于这些材料的力学性质了解还不充分。特别是在vdW陶瓷材料中,尚未有针对扭曲结构对变形性和强度的影响进行深入研究。针对这一问题,燕山大学赵智胜及田永君、陕西理工大学张洋博士合作提出了一种合成方法,通过常规的火花等离子烧结(SPS)和热压烧结制备了具有扭曲层结构的BN陶瓷材料。在制备过程中,他们使用了类似洋葱的BN纳米颗粒作为起始材料,并采取了特定的制备条件来实现所需的扭曲结构。该研究解决了对于vdW陶瓷材料的扭曲结构对变形性和强度的影响的认识不足的问题。通过合成具有三维相互锁定的BN纳米片的扭曲层陶瓷材料,科学家们成功地展示了这种材料具有超高的室温变形性和强度。这一突破为工程陶瓷领域提供了新的可能性,因为通常情况下工程陶瓷的变形性较差,几乎没有塑性。通过将扭曲层结构引入vdW陶瓷材料,研究人员改变了材料的内部结构,从而实现了材料力学性能的显著提高。【科学解读】为了研究洋葱状BN(oBN)前体向六角硼氮化物(hBN)陶瓷的相变过程,并深入了解形成的结构特征,研究者通过图1详细表征了实验结果。在图1a中,研究者通过X射线衍射(XRD)图谱展示了不同SPS条件下制备的块状陶瓷的结构演变。图中的XRD图谱表明,随着烧结温度的升高,oBN前体的宽峰逐渐变窄,同时出现了与hBN类似的衍射线,指示了oBN向hBN样式的层状结构的相变过程。在图1b中,展示了在1,600℃烧结5分钟的陶瓷的显微结构,显示了纳米片的随机取向。通过选择区域电子衍射(SAED)测量,揭示了1,600℃样品与标准hBN晶体学衍射图案存在差异,暗示了一些亚稳态结构的存在。在图1c和图1d中,通过差分相位对比图像和高角度透射电子显微镜(HAADF-STEM)图像,研究者观察到了具有扭曲不同BN纳米片的层状结构。而在图1e中,透射电子显微镜(TEM)图像呈现了莫尔纹超晶格的存在,通过傅里叶变换图案表明了两组衍射斑点之间的旋转角度为27.8°。这些实验结果揭示了在1,600℃条件下烧结的陶瓷中存在着扭曲层结构,与标准hBN相比存在差异,暗示了亚稳态结构的存在。图1. 通过SPS制备的块状陶瓷的XRD图谱和显微结构。图2展示了通过SPS制备的TS-BN陶瓷在室温下具有超高的变形性和强度。在图中研究者进行了工程应力-应变曲线表征,发现TS-BN-I陶瓷在1,600°C烧结5分钟后表现出非凡的工程应变(14%)和强度(626MPa),远远超过了普通hBN陶瓷。通过单个循环压缩试验和多个循环试验,研究者证明了TS-BN-I陶瓷具有持久的塑性变形能力,并且能够在多次载荷-卸载循环中保持完整,这表明了其出色的力学稳定性。耗散能量与单轴压缩应力的对数-对数图显示,TS-BN陶瓷具有非常高的能量耗散能力,在塑性变形阶段的能量耗散甚至超过了商业hBN陶瓷等其他工程陶瓷。这些结果突出了TS-BN陶瓷在室温下具有出色的弹塑性能,表明其在冲击吸收器等应用中的潜在应用前景。TS-BN陶瓷的制备和性能评价为工程陶瓷领域带来了新的突破,为设计和制造具有优异力学性能的陶瓷材料提供了重要参考。图2. 通过SPS制备的TS-BN陶瓷的超高室温变形性和强度。图3展示了TS-BN陶瓷超高变形性和强度的起源。a部分通过计算得出了假想的θ-tBN晶体的滑移能和解理能。结果表明,与hBN相比,引入了扭曲堆叠结构后,滑移能明显降低,而解理能保持不变。这表明了扭曲堆叠对材料变形性能的重要影响。b部分展示了假想θ-tBN晶体的固有变形性因子(Ξ),与hBN相比,θ-tBN晶体的Ξ值提高了两个数量级,甚至超过了已知具有超高室温变形性的其他材料,如Ag2S和InSe。这表明扭曲堆叠结构对材料的变形性能有显著的提升作用。c和d部分展示了在三轴压缩试验中得到的(001)和(100)晶格面的平均差异应力(即强度)。结果显示,TS-BN的强度明显高于hBN。这说明了扭曲堆叠结构在提高陶瓷材料强度方面的重要作用。图3. TS-BN陶瓷超高变形性和强度的起源。图4展示了TS-BN陶瓷的变形模式。a) 断裂表面显示了大量纳米片,这些片被弯曲形成了明显的弯曲结构(白色箭头)。这些弯曲的纳米片表明了在陶瓷断裂过程中发生的弯曲变形。b) DF-STEM图像展示了陶瓷中纳米片的弯曲(白色箭头)和剥离(橙色箭头)。通过剥离面,纳米片被“剥离”成多个片,这显示了纳米片之间的局部剥离现象。c) HAADF-STEM图像表征了弯曲边界的局部缺陷(红色圆圈),表明了陶瓷中存在的一些微观缺陷。d) TEM图像展示了基面原子层之间的ripplocation(箭头)和位错(⊥),这些位错和ripplocation是陶瓷中的变形机制之一。这些观察结果揭示了TS-BN陶瓷的变形机制,包括纳米片的弯曲、剥离以及基面原子层之间的位错和ripplocation。这些变形机制有助于陶瓷在受力过程中保持整体结构的完整性,从而提高了其机械性能和韧性(见图4)。图4. TS-BN陶瓷的变形模式。 【科学结论】本文展示了通过调控层状结构中的扭曲堆叠可以显著改变二维材料的物理和力学性质。研究者通过对氮化硼陶瓷的制备和调控,成功地实现了超高的变形能力和强度,这为工程陶瓷领域提供了全新的思路和方法。通过引入扭曲堆叠,陶瓷的变形因子得到显著提高,从而使其具有超出传统材料的变形能力和强度。这为设计和制备具有优异力学性能的新型陶瓷材料提供了新的思路和策略。此外,本文还揭示了纳米结构调控对材料性能的重要性,强调了在材料设计和工程中利用纳米尺度结构调控的潜力。原文详情:Wu, Y., Zhang, Y., Wang, X. et al. Twisted-layer boron nitride ceramic with high deformability and strength. Nature 626, 779–784 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07036-5
  • 当现代艺术碰上陶瓷文化,当3D数字技术遇上创意设计
    在“2019年第二届增材制造全球创新应用大赛”上,来自北京的两位设计师叶天威和翁佳,凭着一组文昌君德化白瓷的创意展品和衍生品,一举获得“消费品升级—文博文创”竞赛单元一等奖。叶天威和翁佳是北京中关村科技园“3D打印数字维创中心设计师俱乐部”的成员,他们主业是建筑艺术、环境艺术,偶尔也喜欢“捣鼓”一些有意思的文创产品。参加2019年增材制造全球创新应用大赛,是机缘巧合下的一次致敬文化的跨界创作。 叶天威 华中科技大学建筑学士 康奈尔大学建筑学硕士模玩品 牌“脸谱”设计师翁佳清华大学建筑学士耶鲁大学环境设计硕士耶鲁大学建筑艺术历史博士在读当时,福建博物院有计划将如油似玉的德化白瓷艺术展示并介绍给更多人认知,其中有一件“文昌君”坐像白瓷,走近细看,胎质洁白细腻,釉质乳白如脂,衣袂翻飞,超凡脱俗,是馆藏中的白瓷精品。无奈由于它是中小型文物,少有参观者能够驻足停留,细细品鉴它的精美。因此,福建博物院有意邀请设计师运用新型的3D数字技术,从一种新的角度,设计创作文物新的展示形式,从而带给观众一个新的视角,或者说让参观者能够在一种自然的状态下领略到小型文物独特的艺术美。▲ 文昌君白瓷坐像原物叶天威和翁佳在了解需求之后,脑海中出现的第一个创作工具就是:3D扫描仪。在这个创作项目中,文物本身真实的形态美感是必须保留的,而3D扫描仪无疑能够帮助设计师做到这一点。基于几番对比和实际预算,两位设计师选择了先临三维品牌的EinScan-SE桌面3D扫描仪。– 解决方案 –◆3D扫描◆“EinScan-SE是一款性价比相当不错的3D扫描仪,很好完成了我们此次创作的第一步,并让后续的3D设计、展品制作、衍生品开发更加顺利。”事后,叶天威如是评价。◆优化/细化模型◆◆设计概念◆获取了3D数据,接下去就是“开脑洞”的时候了。两位设计师在创作中,不仅仅考虑到了文物的新型展示方式,而且更进一步把创意衍生品也列入了项目范畴,让整个项目的创作更加立体、丰富,更加吸引人。◆艺术展示墙◆设计师通过一种蒙太奇的艺术手法,把文昌君坐像的局部细节放大,创作出了一幅长3.2米、高2米的白瓷艺术展示墙。瞬间,一件小型文物的视觉地位被突显出来。展示墙上的每一块复制白瓷,都是经过了3D数据—3D打印树脂—翻制石膏模具—注浆—烧制—上釉的技术流程,力求从形态、材质、触感上都尽可能还原德化白瓷的特性。▲ 注浆后、烧制前的半成品◆创意衍生品◆两款衍生品的设计概念和技术路线,与艺术展墙和谐一致,同时又融入了更多层次的文化寓意和时尚元素。文具收纳盒陶瓷文物衍生品文昌君,即文昌星,古时认为是主持文运功名的星宿。这样一套文具收纳盒,读书人必备!首饰套装陶瓷文物衍生品厚重的历史文化遇上首饰届的时尚潮流,是怎样一种碰撞?这套首饰给出了直观的答案。3D数字化(3D扫描)和增材制造(3D打印)两种技术,让现实世界与数字世界之间的穿越变得轻而易举,从而给与创新设计、智能制造巨大的空间。无论是工业制造,还是文化艺术,亦或生物医疗,设计师与技术工程师们获得了前所未有的创作自由度和创造可能性。2020年7月15日,2020第三届增材制造全球创新应用大赛正式拉开帷幕,让我们期待更多优秀的设计师作品面世。
  • 林赛斯参加第七届先进陶瓷国际研讨会
    第七届先进陶瓷国际研讨会于2011年11月4日至7日在福建厦门举行,德国linseis仪器公司参了加此次会议,会议主要展示了linseis公司热分析仪器。主要有:高端淬火系列热膨胀系统、赛贝克系数测定仪、热膨胀仪、差示扫描量热仪、激光热导仪、热机械分析仪、高压综合热分析仪、快速热重、热常数分析仪等。欢迎广大用户和合作伙伴咨询、洽谈。
  • 沃尔玛等上“黑榜” 部分陶瓷用品铅超标11倍
    近日,广东省工商局发布《广东省2011年流通领域日用陶瓷质量监测情况通报》(下称《通报》),通过对市场流通的日用陶瓷商品监测发现,近三成产品铅、镉溶出量等指标不合格,特别严重的铅溶出量超标11.3倍。其中,沃尔玛、华润万家赫然在列。  此次检测共有36家销售单位抽取了180款日用陶瓷商品,涉及生产单位53家。依据国家相关标准,对商品的铅溶出量、镉溶出量、热稳定性、抗冲击、产品标识标注等项目进行检测,检测发现有46款商品核查总体不合格。其中,裕行陶瓷有限公司生产的陶瓷用品铅溶出量单值最高56.4mg/L,比国家强制性标准允许限量分别超出11.3倍。铅镉是有毒的重金属,如果人们长期摄入铅镉而聚于人体内,将会影响人的造血、神经、肾脏和其他器官的功能。  值得注意的是,国内大型连锁超市华润万家、沃尔玛、新一佳等也牵涉其中,华润万家珠海柠溪店、沃尔玛佛山季华分店分别检出不合格瓷器。华润万家公关部负责人告诉《第一财经(微博)日报》:“公司已经在第一时间将所有涉及商品下架,并要求生产厂家提供相关批次的检测报告。而此前购买相关产品的消费者可以前来退换货。”而截至记者发稿,沃尔玛公关负责人对此并未表态。  事实上,卷入其中的企业可能更多。以华润万家不合格产品茶杯为例,记者在其生产企业广州市均乐家庭用品有限公司网站上看到,公司跟广东省的好又多、大福源、易初莲花、家乐福、华润万家、世纪联华、百佳等大部分终端销售市场均有合作。  此次检测暴露两大问题,家具用品送检流于形式,以及儿童餐具标准缺失。  华润万家相关负责人表示,一些陶瓷日用品生产企业只要提供国家质检报告,在质量上就符合进入华润万家的上架门槛。业内专家质疑:“正如此前地板行业送检一样,陶瓷行业也存在这类问题,送检达标产品即可进入流通渠道,这显然是不科学的。”对于家具行业流通商品,很多企业仅靠一张送检报告便走遍天下,国家层面也只是每年对其进行一定程度的抽检。“很多商品已经在市场流通很久才被发现,有的甚至一直大行其道,给消费者带来伤害。”前述专家指出,“首先,必须加强抽检力度,国家抽检力度远远不够,其次,应该有更加科学严格的方法对家具行业流通商品进行检测。送检只可作为企业自检的参照,不能作为流通市场的通行证。”  此次曝光的陶瓷用品,有部分属于儿童陶瓷餐具,一旦儿童使用了这些铅、镉超标的餐具,后果将不堪设想。不仅如此,一位家具行业专家还向记者透露,即便达到国家标准也未必适合儿童使用,儿童体质较弱,其使用的餐具乃至整个儿童家具都必须有更为严格的安全、环保标准,但是至今尚未有这类标准出台。
  • 古陶瓷鉴定开启光谱检测新模式
    日前,香港皇廷2016秋季中国艺术品拍卖会在厦门开始了其全国巡展首站,展出了19件历朝陶瓷精品。这些拍品采用了“科技+人文”鉴宝的新模式,也是目前唯一附有国际标准化组织ISO认证机构检测报告的古陶瓷拍品。  据介绍,仪器检测是将瓷器放进真空环境的X荧光光谱仪后,再经过拉曼光谱仪检测釉面成分。随后,专家根据检测数据进行对比和经验分析,给出古陶瓷的年代与真伪的参考报告。
  • 国家卫生陶瓷模具中心生产基地及研发中心将揭牌
    记者从有关部门了解到,1月23日,国家卫生陶瓷模具中心生产基地及研发中心将正式落户潮州,并将举行基地及研发中心揭牌仪式暨新闻发布会。  据了解,2009年上半年,潮州畅顺陶瓷模具公司与咸阳陶瓷研究设计院正式签订协议,在潮州市共同组建“国家卫生陶瓷模具中心生产基地及研发中心”,这标志着又一处“国级”工程研发中心落户中国卫生陶瓷第一镇----潮州市潮安县古巷镇,同时也将为潮州市卫生陶瓷产业推进材料创新、工艺创新、技术创新和产品创新提供强有力的模具技术支撑。  据该公司负责人古巷陶瓷协会副会长兼副秘书长陈旭江介绍,“国家卫生陶瓷模具中心生产基地及研发中心”将设在潮州市畅顺陶瓷模具公司,该公司是目前全国最大的专业卫生陶瓷模具生产企业之一。中心建成后将实施卫生陶瓷模具公共服务平台建立项目,项目计划总投入资金500万元。主要针对卫浴陶瓷生产过程中新产品器型开发、现有产品模具生产、石膏模具老化、废旧模具污染等问题进行科研攻关,进行新材料应用和产品创新、工艺创新,研究开发出具有自主知识产权的新产品新技术,并致力研究废弃模具回收运用技术。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制