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先进结构陶瓷研究进展评述论文

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先进结构陶瓷研究进展评述论文

结构陶瓷(structural ceramics)是主要发挥材料机械、热、化学等效能的一类先进陶瓷,又称工程陶瓷(engineering ceramics)。结构陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、高温下蠕变小等优异性能,可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境,广泛用于能源、航天航空、机械、汽车、冶金、化工、电子等领域,成为发展极为迅速的一类陶瓷材料。结构陶瓷往往在高温下作为结构材料使用,因而常称为高温结构陶瓷。结构陶瓷主要有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等。本书详细介绍了一些主要结构陶瓷材料的制备工艺原理和特点。在本书中的第2章系统介绍了结构陶瓷材料的力学性能和热学性能,并介绍了结构陶瓷材料最先进的性能测试方法和技术。在结晶构造上,结构陶瓷的元素结合力主要为离子键、共价键或离子?共价混合键。这些化学键的特点是高的键能和键强,它们赋予结构陶瓷以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损和良好的抗氧化性等基本性能。然而,由于陶瓷材料的本身脆性大、韧性低,导致了它的使用可靠性和抗破坏能力差的致命缺点,使其在工程方面的应用受到限制。为此,提高陶瓷材料的韧性和强度一直是材料科学研究中的重要方向。近年来,人们在改善结构陶瓷材料的性能方面作了大量的研究工作,并取得了可喜成果。本书全面介绍了结构陶瓷材料的增韧补强方法、强韧化机理以及在此领域的最新研究进展。经过一二十年的研究,结构陶瓷材料的室温脆性、低可靠性和重复性已经有了显著的改进。目前已在空间技术(如洲际导弹的端头、回收人造卫星的前缘、火箭尾喷管喉衬等)、能源工程(如各种热机中的隔热、耐热、耐磨部件、)、机械工程(如密封件、刀具、轴承、模具等)、石油、化工、冶金、纺织工业(如耐腐蚀件、耐磨件、阀门、坩埚等)以及生物医学工程等领域得到广泛应用。本书重点介绍了结构陶瓷在陶瓷刀具、陶瓷发动机、陶瓷复合装甲和陶瓷轴承等领域的应用和最新研究进展。作者参考了国内外有关文献和著作,同时主要结合自己的科研工作实践编著了这本《结构陶瓷材料及其应用》。本书紧密结合国内外学术研究的前沿,描述了结构陶瓷领域的最新研究动态和成果,探讨了结构陶瓷的研究和发展方向。本书共分4章。第1章由山东大学张玉军、郑华德、谭砂砾撰写;第2章由济南大学魏才业,山东大学张玉军、张敬超撰写;第3章由山东大学庞来学、王磊、邱子风撰写;第4章第节由山东大学张玉军撰写,第节由山东工业陶瓷研究设计院程志强、山东大学张玉军撰写,第节由山东大学张玉军、山东工业陶瓷研究设计院范景林、北京瑞德东方新型陶瓷高技术有限公司齐德恒撰写,第节由山东工业陶瓷研究设计院张伟儒撰写,全章由张伟儒统稿。全书撰写过程中由张玉军组织协调并最后统稿。本书的撰写过程中参考了国内外一些学者的专著和文献,特向有关作者致谢,并向在本书编写、出版过程中给予帮助和支持的所有人员表示谢意。由于作者水平有限,书中可能会存在一些不当之处,敬请同行、读者批评指正。

探究水处理陶瓷膜制备与应用技术研究进展论文

膜技术被认为是21 世纪最优前景的水处理技术之一,膜材料技术、膜分离技术在近十几年得到很大发展,在水处理领域得到了广泛应用。水处理陶瓷膜的过滤、分离性能与膜孔径大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切关系。陶瓷膜的活性分离层是颗粒以任意堆积方式形成的,孔隙率通常为30 ~ 35%,且曲折因子调控较为困难,陶瓷膜的水处理效能受到局限。研究陶瓷膜制备、修饰、工艺优化新技术以提高其过滤、分离、抗污染效能是水处理陶瓷膜领域的研究重点。

1. 水处理陶瓷膜制备技术

致孔剂制备技术

致孔剂是提高水处理陶瓷孔隙率简单又经济的方法,致孔剂可分为无机物和有机物两类。无机致孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵和氯化铵等高温易分解的盐类或无机碳如石墨、煤粉等;有机致孔剂主要包括天然纤维、高分子聚合物,如锯末、淀粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 为膜基体,以膨润土为烧结助剂,以玉米淀粉作为造孔剂通过挤出、交联、干燥、烧结等过程制备陶瓷膜。研究发现随着淀粉含量的增加,Al2O3 支撑体的最大孔径和平均孔径均有所增大,陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。

模板剂制备技术

模板剂可有效控制所合成材料的形貌、结构和大小,并制备出孔结构有序、孔径均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板剂法具有丰富的选材和灵活的调节手段,采用模板剂法制备水处理陶瓷膜极具前景。Xia 等 以有机聚苯乙烯微球为模板剂,采用UV 聚合的方法制备出孔径为100nm 的三维有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 为模板剂制备出具有三维有序大孔的金属氧化物材料,其孔隙率范围为66 ~ 81%。表面活性剂在溶液中可以形成胶束、微乳、液晶、囊泡等自组装体,也常被用作自组装技术中的有机物模板剂。利用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为模板剂可制备出有序的介孔分子筛MCM41,具有多种对称性能的孔道,孔径在2 ~ 50nm 的.范围内。Choi 等以Tween80 为模板剂制备了具有梯度孔径结构的TiO2-Al2O3 陶瓷膜,陶瓷膜的渗透性能大大提高。

纤维层积制备技术

陶瓷纤维材料在成膜过程中可以迅速在支撑体表面沉积搭桥,明显减少了膜层的内渗,并且容易得到较高的孔隙率和比表面积,对膜材料渗透性能的提高具有显著作用。Ke 等 以TiO2 纤维为原料,通过旋涂法制备出平均孔径在50nm 的陶瓷纤维膜,对球形粒子截留率超过95%,膜通量在900Lm-2h-1 以上。

溶胶- 凝胶制备技术

溶胶- 凝胶技术主要是通过调整材料尺寸控制陶瓷膜分离层的分离精度。溶胶- 凝胶法可形成纳米级别的溶胶,得到的陶瓷膜层孔径小、孔径分布窄,适用于高渗透选择性的超滤膜和纳滤膜的制备。Tsuru 等 利用聚合溶胶路线制备出平均孔径 ~ 的TiO2 纳滤膜,对PEG 的截留分子量为500 ~ 000Da,对Mg2+ 的截留率为88%。

2. 水处理陶瓷膜修饰技术

化学气相沉积修饰技术

采用化学气相沉积法(CVD)在陶瓷膜表面沉积硅氧化物或金属氧化物来改善陶瓷膜孔结构以及过滤性能,是一项非常有效的手段。Lin 等 采用CVD 技术对平均孔径为4nm 的Al2O3 陶瓷膜进行修饰,制备出孔径范围为 ~ 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高温、真空的环境中进行,并且要求前驱物具有一定的挥发性。

原子层沉积修饰技术

原子层沉积技术(ALD)可将物质以单原子膜形式层层沉积在陶瓷膜表面,从而构建陶瓷膜表面微纳结构。Li 等 在平均孔径50nm 的陶瓷膜表面上通过原子层沉积氧化铝层,通过控制原子层沉积次数来调控膜的平均孔径,改性后陶瓷膜对BSA的截留率由 升至。

表面接枝修饰技术

表面接枝技术常被用来调控膜材料的表面性质,接枝过程将改变膜的孔结构,达到减小孔径的目的。陶瓷膜表面一般会吸附水形成大量羟基,通过接枝有机硅烷的方法在介孔膜表面可以修饰一层有机分子层。通过调控接枝分子的链长与官能团等特性可以实现调控孔径大小的目的,且能获得特殊的表面性质。Singh 等 发现接枝硅烷偶联剂可以使多孔陶瓷膜孔径进一步变小。Cohen 等 将亲水性PVP 接枝在陶瓷超滤膜表面上,改性后的膜孔径减小,截留性能提高,抗污染性能得以改善,可用于油水分离。

3. 水处理陶瓷膜制备与修饰工艺优化

陶瓷膜材料、添加剂选取

水处理陶瓷膜的制备主要集中于原材料及烧结工艺,通过添加烧结助剂以降低烧结温度、采用低成本易烧结原料以降低原料成本,以及利用先进的烧结工艺以达到低成本控制是陶瓷膜的研究重点。陶瓷膜制备过程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型烧结助剂。高岭土、钾长石等天然硅酸盐黏土矿物在较低温度下便能熔融形成液相,在颗粒间毛细管力的作用下润湿并包裹膜材料基体颗粒,并将颗粒黏结起来,辅以多孔陶瓷膜良好的机械强度。氧化钛、氧化锆等金属氧化物能与陶瓷膜基体形成多元氧化物固熔物而使烧结温度下降,有利于陶瓷膜制备。

陶瓷膜烧制过程优化

多孔陶瓷膜必须经过多次烧结,存在烧结工艺周期长、能耗高的问题。除采用烧结助剂或采用易烧结材料以降低烧结温度外,减少烧结时间或缩短制备周期也能达到降低烧结工艺成本的目的。在减少烧结时间方面,微波烧结技术是一种非接触技术,热通过电磁波的形式传递,可直达材料内部,最大限度地减少了烧结的不均匀性,可在缩短烧结时间的同时,降低烧结温度。微波技术大多用于制备几近致密的陶瓷复合物,同时由于其可改善材料组织、提高材料性能,亦可用于多孔陶瓷复合物的制备。在缩短烧结周期方面,一些研究者借鉴低温共烧陶瓷技术在多层结构陶瓷元器件封装领域的成功应用,提出采用共烧结技术来减少烧结次数,从而降低烧结成本。

4. 结论

水处理陶瓷膜制备技术以提高陶瓷膜整体性能为目的,通过调控陶瓷膜微结构可实现陶瓷膜制备技术的突破。目前,致孔剂制备技术、模板剂制备技术、纤维层积制备技术、溶胶- 凝胶技术、固态粒子烧结技术等陶瓷膜制备技术已日益得到关注。水处理陶瓷膜制备技术研究将引领和推动陶瓷膜技术及产业的发展,缓解水厂升级改造、提升水质品质的瓶颈压力。

具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。 特性 超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。①零电阻性:超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。②完全抗磁性:超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零。③约瑟夫森效应:两超导材料之间有一薄绝缘层(厚度约1nm)而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后,绝缘层两侧出现电压U(也可加一电压U),同时,直流电流变成高频交流电,并向外辐射电磁波,其频率为,其中h为普朗克常数,e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。 基本临界参量 有以下 3个基本临界参量。①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度,以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是钨,为。到1987年,临界温度最高值已提高到100K左右。②临界磁场:使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度,以Hc表示。Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2],式中H0为0K时的临界磁场。③临界电流和临界电流密度:通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态,以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度,以Jc表示。 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件,因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以Tc为例,从1911年荷兰物理学家H.开默林-昂内斯发现超导电性(Hg,Tc=)起,直到1986年以前,人们发现的最高的 Tc才达到(Nb3Ge,1973)。1986年瑞士物理学家.米勒和联邦德国物理学家.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性,从而将Tc提高到35K。之后仅一年时间,新材料的Tc已提高到100K左右。这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景,米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。 分类 超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶瓷。①超导元素:在常压下有28种元素具超导电性,其中铌(Nb)的Tc最高,为。电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb,Tc=),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等。② 合金材料: 超导元素加入某些其他元素作合金成分, 可以使超导材料的全部性能提高。如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr),其Tc为,Hc为特。继后发展了铌钛合金,虽然Tc稍低了些,但Hc高得多,在给定磁场能承载更大电流。其性能是Nb-33Ti,Tc=,Hc=特;Nb-60Ti,Tc=,Hc=12特()。目前铌钛合金是用于7~8特磁场下的主要超导磁体材料。铌钛合金再加入钽的三元合金,性能进一步提高,Nb-60Ti-4Ta的性能是,Tc=,Hc=特();Nb-70Ti-5Ta的性能是,Tc=,Hc=特。③超导化合物:超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。如已大量使用的Nb3Sn,其Tc=,Hc=特。其他重要的超导化合物还有V3Ga,Tc=,Hc=24特;Nb3Al,Tc=,Hc=30特。④超导陶瓷:20世纪80年代初,米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性,他们的小组对一些材料进行了试验,于1986年在镧-钡-铜-氧化物中发现了Tc=35K的超导电性。1987年,中国、美国、日本等国科学家在钡-钇-铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性,使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。 应用 超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起,就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约,这首先是它的临界参量,其次还有材料制作的工艺等问题(例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题)。到80年代,超导材料的应用主要有:①利用材料的超导电性可制作磁体,应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等;可制作电力电缆,用于大容量输电(功率可达10000MVA);可制作通信电缆和天线,其性能优于常规材料。②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件,其运算速度比高性能集成电路的快10~20倍,功耗只有四分之一。 1911年,荷兰物理学家昂尼斯(1853~1926)发现,水银的电阻率并不象预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到附近时,水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物,在温度降到绝对零度附近某一特定温度时,它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质叫做超导体。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)TC。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度为,锌为,铝为,铅为。超导体得天独厚的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。人们一直在探索高温超导体,从1911年到1986年,75年间从水银的4.2K提高到铌三锗的23.22K,才提高了19K。 1986年,高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象,以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。 1986年1月,美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体,将超导温度提高到30K;紧接着,日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K;12月30日,美国休斯敦大学宣布,美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40.2K。 1987年1月初,日本川崎国立分子研究所将超导温度提高到43K;不久日本综合电子研究所又将超导温度提高到46K和53K。中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组,获得了48.6K的锶镧铜氧系超导体,并看到这类物质有在70K发生转变的迹象。2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体。2月20日,中国也宣布发现100K以上超导体。3月3日,日本宣布发现123K超导体。3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象。很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象。高温超导体的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用。氮是空气的主要成分,液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍,所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1/100。液氮制冷设备简单,因此,现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却,但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。超导科学研究 1.非常规超导体磁通动力学和超导机理 主要研究混合态区域的磁通线运动的机理,不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系,临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。超导机理研究侧重于研究正常态在强磁场下的磁阻、霍尔效应、涨落效应、费米面的性质以及T医学研究等 磁体科学和技术 强磁场的价值在于对物理学知识有重要贡献。八十年代的一个概念上的重要进展是量子霍尔效应和分数量子霍耳效应的发现。这是在强磁场下研究二维电子气的输运现象时发现的(获85年诺贝尔奖)。量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的发现激起物理学家探索其起源的热情,并在建立电阻的自然基准,精确测定基本物理常数e,h和精细结构常数(=e2/h(0c等应用方面,已显示巨大意义。高温超导电性机理的最终揭示在很大程度上也将依赖于人们在强磁场下对高温超导体性能的探索。 熟悉物理学史的人都清楚,由固体物理学演化为凝聚态物理学,其重要标志就在于其研究对象的日益扩大,从周期结构延伸到非周期结构,从三维晶体拓宽到低维和高维,乃至分数维体系。这些新对象展示了大量新的特性和物理现象,物理机理与传统的也大不相同。这些新对象的产生以及对新效应、新现象的解释使得凝聚态物理学得以不断的丰富和发展。在此过程中,极端条件一直起着至关重要的作用,因为极端条件往往使得某些因素突出出来而同时抑制其它因素,从而使原本很复杂的过程变得较为简单,有利于直接了解物理本质。 相对于其它极端条件,强磁场有其自身的特色。强磁场的作用是改变一个系统的物理状态,即改变角动量(自旋)和带电粒子的轨道运动,因此,也就改变了物理系统的状态。正是在这点上,强磁场不同于物理学的其他一些比较昂贵的手段,如中子源和同步加速器,它们没有改变所研究系统的物理状态。磁场可以产生新的物理环境,并导致新的特性,而这种新的物理环境和新的物理特性在没有磁场时是不存在的。低温也能导致新的物理状态,如超导电性和相变,但强磁场极不同于低温,它比低温更有效,这是因为磁场使带电的和磁性粒子的远动和能量量子化,并破坏时间反演对称性,使它们具有更独特的性质。 强磁场可以在保持晶体结构不变的情况下改变动量空间的对称性,这对固体的能带结构以及元激发及其互作用等研究是非常重要的。固体复杂的费米面结构正是利用强磁场使得电子和空穴在特定方向上的自由运动从而导致磁化和磁阻的振荡这一原理而得以证实的。固体中的费米面结构及特征研究一直是凝聚态物理学领域中的前沿课题。当今凝聚态物理基础研究的许多重大热点都离不开强磁场这一极端条件,甚至很多是以强磁场下的研究作为基础。如波色凝聚只发生在动量空间,要在实空间中观察到此现象必需在非均匀的强磁场中才得以可能。又如高温超导的机理问题、量子霍尔效应研究、纳米材料和介观物体中的物理问题、巨磁阻效应的物理起因、有机铁磁性的结构和来源、有机(包括富勒烯〕超导体的机理和磁性、低维磁性材料的相变和磁相互作用、固体中的能带结构和费米面特征以及元激发及其互作用研究等等,强磁场下的研究工作将有助于对这些问题的正确认识和揭示,从而促进凝聚态物理学的进一步发展和完善。 带电粒子象电子、离子等以及某些极性分子的运动在磁场特别是在强磁场中会产生根本性变化。因此,研究强磁场对化学反应过程、表面催化过程、材料特别是磁性材料的生成过程、生物效应以及液晶的生成过程等的影响,有可能取得新的发现,产生交叉学科的新课题。强磁场应用于材料科学为新的功能材料的开发另辟新径,这方面的工作在国外备受重视,在国内也开始有所要求。高温超导体也正是因为在未来的强电领域中蕴藏着不可估量的应用前景才引起科技界乃至各国政府的高度重视。因此,强磁场下的物理、化学等研究,无论是从基础研究的角度还是从应用角度考虑都具有非常重要的科学和技术上的意义,通过这一研究,不仅有助于将当代的基础性研究向更深层次开拓,而且还会对国民经济的发展起着重要的推动作用。

先进陶瓷研究论文

陶器的发明是人类文明的重要进程--是人类第一次利用天然物,按照自己的意志创造出来的一种崭新的东西.从河北省阳原县泥河湾地区发现的旧石器时代晚期的陶片来看,在中国陶器的产生距今已有11700多年的悠久历史. 陶器是用泥巴(粘土)成型晾干后,用火烧出来的,是泥与火的结晶.我们的祖先对粘土的认识是由来已久的,早在原始社会的生活中,祖先们是处处离不开粘土,他们发现被水浸湿后的粘土有粘性和可塑性,晒干后变得坚硬起来.对于火的利用和认识历史也是非常远久的,大约在205万年至70万年前的元谋人时代,就开始用火了.先民们在漫长的原始生活中,发现晒干的泥巴被火烧之后,变得更加结实、坚硬,而且可以防水,于是陶器就随之而产生了.陶器的发明,它揭开了人类利用自然、改造自然、与自然做斗争的新的一页,具有重大的历史意义,是人类生产发展史上的一个里程碑. 从目前所知的考古材料来看,陶器中的精品有旧石器时代晚期距今1万多年的灰陶、有8000多年前的磁山文化的红陶、有7000多年的仰韶文化的彩陶、有6000多年的大汶口的“蛋壳黑陶”、有4000多年的商代白陶、有3000多年的西周硬陶,还有秦代的兵马俑、汉代的釉陶、唐代的唐三彩等.到了宋代,瓷器的生产迅猛发展,制陶业趋于没落,但是有些特殊的陶器品种仍然具有独特的魅力,如宋、辽三彩器和明、清至今的紫砂壶、琉璃、法花器及广东石湾的陶塑等,都是别具一格,倍受赞赏. 但是陶器始终是文明初级阶段的低级产品,它本身存在的缺陷注定了它逐渐被历史淘汰的命运. 瓷器是中国古代的一项伟大发明,在漫长的历史岁月中,勤劳智慧的中国先民们点土成金,写下光辉灿烂的篇章,为人类文明作出了巨大的贡献.亨有盛誉的中华古瓷,已成为世界各大博物馆里的明珠,也将越来越广泛地成为中国和世界各地的专家学者的研究对象,并受到广大收藏家和陶瓷爱好者的珍重. 中国瓷器的发明和发展,是有着从低级到高级,从原始到成熟逐步发展的过程.早在3000多年前的商代,我国已出现了原始青瓷,再经过1000多年的发展,到东汉时期终于摆脱了原始瓷器状态,烧制出成熟的青瓷器,这是我国陶瓷发展史上的一个重要里程碑. 经过三国、两晋、南北朝和隋代共330多年的发展,到了唐朝中国政治稳定、经济繁荣.社会的进步促进了制瓷业的发展,如北方邢窑白瓷“类银类雪”,南方越窑青瓷“类玉类冰”.形成“北白南青”的两大窑系.同时唐代还烧制出雪花釉、纹胎釉和釉下彩瓷及贴花装饰等品种. 宋代是我国瓷器空前发展的时期,出现了百花齐放,百花争艳的局面,瓷窑遍及南北各地,名窑迭出,品类繁多,除青、白两大瓷系外,黑釉、青白釉和彩绘瓷纷纷兴起.举世闻名的汝、官、哥、定、钧五大名窑的产品为世所珍.还有耀州窑、湖田窑、龙泉窑、建窑、吉州窑、磁州窑等产品也是风格独特,各领风骚,呈现出欣欣向荣的好局面,是我国陶瓷发展史上的第一个高峰. 元代在景德镇设“浮梁瓷局”统理窑务,发明了瓷石加高岭土的二元配方,烧制出大型瓷器,并成功地烧制出典型的元青花和釉里红及枢府瓷等,尤其是元青花烧制成功,在中国陶瓷史上具有划时代的意义.宋、金时战乱后遗留下来的南北各地的主要瓷窑仍然继续生产,其中龙泉窑比宋时更加扩大,其中梅子青瓷是元代龙泉窑的上乘之作.还有“金丝铁线”的元哥瓷,应是仿宋官窑器之产物,也是旷世希珍. 明代从洪武35年开始在景德镇设立“御窑厂”,200多年来烧制出许许多多的高、精、尖产品,如永宣的青花和铜红釉、成化的斗彩、万历五彩等都是希世珍品.御窑厂的存在也带动了民窑的进一步发展.景德镇的青花、白瓷、彩瓷、单色釉等品种,繁花似锦,五彩缤纷,成为全国的制瓷中心.还有福建的德化白瓷产品都十分精美.清朝康、雍、乾三代瓷器的发展臻于鼎盛,达到了历史上的最高水平,是中国陶瓷发展史上的第二个高峰.景德镇瓷业盛况空前,保持中国瓷都的地位.康熙时不但恢复了明代永乐,宣德朝以来所有精品的特色,还创烧了很多新的品种,并烧制出色泽鲜明翠硕、浓淡相间,层次分明的青花.郎窑还恢复了失传200多年的高温铜红釉的烧制技术,郎窑红、缸豆红独步一时.还有天兰、洒兰、豆青、娇黄、仿定、孔雀绿、紫金釉等都是成功之作,另外康熙时创烧的珐琅彩瓷也闻名于世. 雍正朝虽然只有13年,但制瓷工艺都到了登峰造极的地步,雍正粉彩非常精致,成为与号称“国瓷”的青花互相比美的新品种. 乾隆朝的单色釉、青花、釉里红、珐琅彩、粉彩等品种在继承前新的基础上,都有极其精致的产品和创新的品种. 乾隆时期是我国制瓷业盛极而衰的转折点,到嘉庆以后瓷艺急转直下.尤其是道光时期的鸦片战争,使中国沦为半殖民地半封建社会,国力衰竭,制瓷业一落千丈,直到光绪时稍微有点回光返照,但1911年辛亥革命的爆发,清王朝寿终正寝.长达数千年的中国古陶瓷发展史,并至此落下帷幕. 纵观中国几千年的古陶瓷发展史,它虽然是以衰退而告终,但是它给后人留下的这份珍贵而又丰富的遗产,将永远放射出灿烂的光辉.

品 名:超导陶瓷拼音:chao1dao3tao2ci2英文名称:superconductivity ceramics说明:具有超导性的陶瓷材料。其主要特性是在一定临界温度下电阻为零即所谓零阻现象。在磁场中其磁感应强度为零,即抗磁现象或称迈斯纳效应(Meissner effect)。高临界温度(90开以上)的超导陶瓷材料组成有YBa2Cu3O7-δ,Bi2Sr2Ca2Cu3O10,Tl2Ba2Ca2Cu3O10。超导陶瓷在诸如磁悬浮列车、无电阻损耗的输电线路、超导电机、超导探测器、超导天线、悬浮轴承、超导陀螺以及超导计算机等强电和弱电方面有广泛应用前景。奇异的超导陶瓷1973年,人们发现了超导合金――铌锗合金,其临界超导温度为,该记录保持了13年。1986年,设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物(镧-钡-铜-氧)具有35K的高温超导性,打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念,引起世界科学界的轰动。此后,科学家们争分夺秒地攻关,几乎每隔几天,就有新的研究成果出现。1986年底,美国贝尔实验室研究的氧化物超导材料,其临界超导温度达到40K,液氢的“温度壁垒”(40K)被跨越。1987年2月,美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上,液氮的禁区(77K)也奇迹般地被突破了。1987年底,铊-钡-钙-铜-氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986-1987年的短短一年多的时间里,临界超导温度竟然提高了100K以上,这在材料发展史,乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹!高温超导材料的不断问世,为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。

陶瓷艺术是一门古老的艺术形式。陶器的出现已有了八千多年的历史,在东汉晚期,瓷器已相当成熟,从而中国是最早发明瓷器的国家。下面是我为大家整理的陶瓷艺术教学论文,供大家参考。

陶瓷艺术教学初探

陶瓷艺术教学论文摘要

摘 要:陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷具有悠久的发展历史,从陶到瓷经历了漫长的发展过程。从新石器时代到河姆渡文明,从青瓷到彩瓷,从唐三彩到宋名窑等,现代的陶瓷更是进入了精美细腻且具有声、光、磁和电等等功能的新型陶瓷时代。陶瓷艺术即是古老的又是现代的,我们该如何进行其的教学呢?本文将对陶瓷艺术教学进行探究,阐述陶瓷艺术教学的重要性,分析当前陶瓷艺术 教育 的现状及发展中存在的问题,并提出有利于其教育发展的相关建议及意见,以供同行加以借鉴与参考。

陶瓷艺术教学论文内容

关键词:陶瓷艺术;教学;策略;初探

中图分类号:J527 文献标识码:A 文章 编号:1005-5312(2014)23-0220-01

在我国,陶瓷艺术是一门依托于陶瓷全行业发展的学科,其本身具有特殊性与广阔性,这也将是陶瓷艺术专业得以长久存在和发展进步的源泉动力。因此,需要我们对陶瓷艺术教学进行一定程度的变革,想方设法将陶瓷艺术教学办好。

一、陶瓷艺术教学的重要性

陶瓷艺术是我国五千年文明历史中较为重要的一个象征,它是中国人民的集体智慧的结晶,陶瓷艺术 文化 的延伸和传承,对人类历史文明有着杰出的贡献,记载了中国人民艺术发展的历史,彰显了国家历史文化的发展历程,是我们民族的最重要的骄傲之一。现如今,虽已进入了工业高速发展的社会阶段,但陶瓷艺术仍具有无法估量的重大的时代价值。这不仅在于陶瓷成为了人类社会生活中不可缺少的一个部分,有极高的美学欣赏价值,更重要的是陶瓷艺术是古代人们开启人类智慧的重要之举,是帮助认识国家文明历史发展历程的重要助手。把陶瓷艺术文化世世代代相传下去是中华民族的责任,陶瓷艺术教育是传播陶瓷艺术文化的最为有效的 方法 。在当今,陶瓷艺术教学有众多积极的意义。陶瓷艺术教学不仅能开发人的思维,陶冶情操,培养素养,而且还可以传授艺术知识,使学生更加了解认同民族的文化。陶瓷艺术教育既是一项职业技术的教育,更加是综合、多维、立体的教育。现代陶瓷艺术教育的工作重心点是把陶瓷艺术发扬光大,要做好此重心工作需对陶瓷艺术教育积极的意义进行深刻的认识,重视陶瓷艺术教育的地位。

二、陶瓷艺术教育的现状

我国陶瓷艺术教育虽然已经历了大半世纪的时间,但仍未能取得突破性的进展。大部分的教育仍采用技巧的教学为主的教育观念,追求“经技入道”。只有技巧但无思想无创造力的人即是所谓的匠人,只能跟着别人的后面跑,永远也走不出有自己特色的道路来。一个真正的艺术家,是需要有独立的思想,有主动创造的意识,同时也需要具有对学术进行不折不挠的专研精神。否则,即是具有再好的技艺,也难以在创造山有所造诣。所以,如何对陶瓷艺术教育品位进行提升,如何使得陶瓷艺术精神在教育中发扬及如何摒弃掉传统落后的师承教育的模式等等是当前陶瓷艺术教育的难题。

三、促进陶瓷艺术教学发展的策略

(一)清晰界定陶瓷艺术教学目标及发展方向

目前,我国的美术学校一般把陶瓷专业归为陶瓷艺术设计专业,这是一个较为含混含糊的提法。首先,自由的陶瓷艺术和日常使用的陶瓷产品设计两者间是具有很大的差别的,是不能混在一起的。其在专业的范畴上,日用陶瓷的设计与艺术创作展上供展的陶瓷艺术作品在创作思路及实现都有很大的区别。虽然目前还不是一个把陶瓷艺术设计专业划分为“陶瓷设计”和“自由陶瓷艺术”齐发展的好时机,但是要把此提上陶瓷艺术教育的议事日程上,作为一个陶瓷专业的发展目标,促进陶瓷专业的发展更加专业、更加深层、更加完善。

(二)加大美术院校陶瓷艺术教育经费的投入

陶瓷艺术的教育具有积极的意义,肩负着重大的任务,学校和政府教育部门应该对陶瓷艺术教育的责任和目标有深刻重要的认识,教育经费的增加投入是协助支持陶瓷艺术教育事业发展的根本基础。学校需根据经费合理的安排配置陶瓷艺术教育所需的教育设施,合理科学地分配理论教学和实践教学间的费用,避免实践与理论脱节。院校还应采用各种有效的 措施 对陶瓷艺术教育的软件设施加强建设,提高师资,除了聘请具有高素质的专业人才之外,还可广纳民间传统陶瓷艺人对学生实践进行指导,同时也可聘请专业技术造诣高的教授定期对学生进行指导。

(三)建立实践基地

陶瓷艺术实践的教学对整个教学的效果影响极大,实践教学是陶瓷艺术教育的重要环节,但当前其也是陶瓷艺术教学中相对薄弱的环节。为了加强陶瓷艺术的实践教学,院校很有必要建立陶瓷艺术实践基地,设置专门的陶瓷艺术教室,并且配置完善的实践基础设施,满足学生的实践操作所需。在建立实践基地之后,学校还应把理论教学与实践教学结合起来,适当安排实践教学的课程,注重对学生的操作动手能力的培养,让对陶瓷艺术有兴趣的人都能有机会亲自动手制作陶瓷,为广大的学生提供能让其充分展示自己创新能力的空间舞台。

(四)对教学课程进行改革

要想促进陶瓷艺术教学发展,对教学课程进行改革也是必要。其改革的重点是培养出技能型与应用型的人才,使得专业技能的教育满足适应市场的发展,其将使得学生在短时间内了解掌握陶瓷制作工艺,激发学生对陶瓷学习的兴趣,并能开发学生的潜能,提高其文化素养和审美的能力,形成鲜明独特的欣赏审美个性,激活学生创新的意识,从而使其创造出优秀的陶瓷作品。

课程的设置应注重培养学生的主动性,激发学生的 爱好 兴趣。学习者的学习动机、 学习态度 对学习的效果影响甚大,陶瓷艺术教学应注重学生的学习要求和动机,培养学生艺术创造力。在形式上,陶瓷艺术教学应以注重强调学生的主体性,通过对艺术设计构思进行多种可能性、多层次的尝试,带着目的性去需求变通的方法,寻求事物间的联系和相互关联的学习方式。在此教学中,教室带领了学生一同实践,与学生在相同的环境主体下,进行共同的创造、学习和体验。这种方式非常有利于学生能够准地把握课程主题,同时对在这过程中所建立的假设进行超越课程本身的对话,可以引导学生真正进入创造的境界,并且能够使学生最大可能地认知教学过程中的价值意向及情感流露抒发,避免刻板,使得学生能够很好地发挥创造能力和造型的表达能力,充分激发了学生的创作的热情和创新能力,使得学生能够很好地通过充分开放的方式把在课程中获得的技能、知识和个人情绪情感特征等自然流畅地表达出来。

课程的设置安排注重强调“学以致用”的教学原则。理论教学与实际教学相结合,理论联系实际。院校应尽可能地多为学生提供与教学课程相关联的信息,在思维和视野上开拓学习者对材料、造型认识的有限性。譬如,可以让学生常走出学校,走进企业工厂中,亲身去感受制作材料和陶瓷制作现场的气氛,捕捉自己对材料和手工艺的最原始的感动,从而培养他们那双敏锐的眼睛,培训他们进行实验时的能力胆量及探究摸索的兴趣。当在教师的引导下,学生对陶瓷的材料或造型工艺特别感兴趣时,这就说明了学生思维已经和事物的原创状态紧紧地联系着,到此时,教师有必要对学生的创作灵性情绪进行细化并引导,在对材料的认识和技术认知上给予适当的以点带面的指导。通过这样才能真正地把教与学互动起来,自然地学生的创作思维灵感得以很好的发挥,原始传统的被动式的教学方式得以消解。

校企合作,开拓第二堂课。通过学校与企业合作办学,实施师带徒的教育模式,全面的考虑学习者的学习要求、兴趣和目的,为学习者提供适合不同阶段、不同场所的实践活动,提高学习者的创新能力;建设新的课程体系,淘汰过于旧的课程,增加专业课程学时尽可能使得学习者精通一门工艺技术,引导学习者适应社会发展的需求,实现学生的就业。

四、结语

陶瓷艺术文化是中华民族五千年文明历史的重要象征,是中华民族的智慧结晶。在陶瓷艺术文化的延伸和传承中,教育起到了极为重要的作用。当代陶瓷技术的教学中存在着自身的不足与问题,我们需要进行深刻的认识与反省,并采取相应行之有效的措施进行改革,以促进陶瓷艺术教学的发展。

陶瓷艺术教学论文文献

[1]陈梅,范昭平.论民族院校陶瓷艺术教学改革[J].美术教育研究,2012,(11).

[2]程幸.关于传统陶瓷艺术教学模式的改革――以景德镇陶瓷古彩装饰艺术教学为例[J].职教论坛,2012,(35).

[3]楚梵.现代陶瓷艺术教学探究[J].美术教育研究,2014,(03).

浅谈明代陶瓷艺术

陶瓷艺术教学论文摘要

摘 要:中国瓷器的发展,由宋代的大江南北成百上千窑口百花争艳的态势经由元代过度之后,到明代几乎变成了由景德镇各瓷窑一统天下的局面。景德镇瓷器产品占据了全国的主要市场,因此,真正代表明代瓷业时代特征的是景德镇瓷器。景德镇的瓷器以青花为主, 其它 各类产品如釉下彩、釉上彩、斗彩、单色釉等也都十分出色。

陶瓷艺术教学论文内容

关键词:明代青花 红绿彩 装饰技法 成化瓷器 高士图 斗彩

一、明代青花的“高士图”

“高士图”是瓷器上的重要表现题材。“高士图”是以文人雅士情趣生活为题材的一种瓷器装饰的明代青花瓷器的纹饰丰富多样,高士图属于人物纹饰一类,,如王羲之爱鹅、爱兰,陶渊明爱菊,周茂叔爱莲华“高士图常见于青花瓷和斗彩描绘在瓷瓶上缸、罐、杯等器物的主要部位上装饰。

德镇青花瓷器上的高士图,从其不同时期的艺术风格和时代特征等方面考虑,将它划分为四个时期进行论述。

1、前期:洪武、永乐、宣德、正统、景泰、天顺。

前期青花高士图的特点主要有:1.器物造型以杯、瓶、碗为主;2.多使用“苏麻离青”料,色泽浓艳晕散,以国产青料为主,发色清新艳丽。中;3.构图表现较为单调,突然单个;4.高士绘画技法较为写意、工整,以一笔点画为主

明朝建国之初,治者实行了一系列宽松政治,社会经济比较繁荣,也有少量的云龙纹、庭院小景类,纹饰基本上以缠枝、折枝花卉为主。

2、中期:成化、弘治、正德。

成化、弘治、正德年间政治比较稳定经济开始繁荣,景德镇的瓷业生产得到较大的发展。青花瓷有自己的风格,物华自成一体,放开始采用国产平等青料,有所青花色泽淡雅清新,造型轻巧俊秀,绘画疏朗舒适。

成化、弘治、正德时期,是明代青花高士图的流行期。其特点主要有:1器物造型以碗、盘、罐、瓶为主;2.采用国产平等青料,发色清雅;3.秀美的自然风光为背景,但绘画不及永、宣时画法严谨;4.绘画技法既有写实,也有写意,点画与勾勒平涂并举,人物形象用笔不多却很传神,人物潇洒飘逸。

明至成化,书生人物形象总是出现在博发鬓随风飞扬,衣袂飘动,优雅脱俗之气。高士绘画是勾勒渲染,把轮廓勾勒出来,以青花料渲染,这正是明中绘画的典型手法。成化时的纹饰,以逐渐走向淡雅风格。

3、后期:嘉靖、万历。

高士图更加流行期,注重装饰,明代青花高士主要有特点:.使用国产“回青料”,青花发色浓艳;3.高士题材广泛,在传统的基础上又有创新;4.绘画多采用勾勒平涂技法。

末期:天启、崇祯。

天启、崇明代末期,社会动荡、战争不断、国力景德镇御窑几乎停产。此期的青花瓷,既沿袭了万历时的材料,又开启了明末清初的新面貌貌。

综上所述,明代青花高士图各个时期的时代脉络清晰,特征突出,前、中、后、末四个时期,分别为初创期、行期、风行期、转变期。

二、红绿彩瓷器

禹州作为著名的钧窑所在地,依据目前掌握的资料,明代禹州所产红绿彩瓷器大致,可分为明前期、中后期两个阶段。

1、前期

明前的禹州红绿彩瓷器精品大多已流失海外。此外,在河南禹州、许昌、郑州及安阳等地的旧城改造中,发现了大量的红绿彩瓷器残片,品种有白地黑花红绿彩、红绿彩绿釉黑彩及绞化妆土红绿彩。

2、中后期

自明代中后期,禹州红绿彩产量大为减少。因为大量人员受到景德镇销售行情影响有关,德镇釉上彩瓷质量上明显占优势,并且大量生产,使禹州红绿。

三、青花装饰技法

青花瓷亦称白地蓝中华花,华清新明快中博、富丽典博雅,是独具高雅审物华美品位的华中艺术瓷品种。

德化窑青物华花瓷以其装饰图案博丰富多彩、构图简介舒华物展、笔法物洒脱博华豪放华物、画风朴实大方等独特中青花瓷质地洁白、美丽、典雅大方,给人以清新明快、肃穆端庄之感。装饰技法主要是通过线条的粗细、疏密、点线博等笔法来表现各种艺术意境,中刚柔、虚实、浓淡、轻重的变化,运笔之法有中锋、侧锋、逆锋、拖等。

四、明朝成化瓷器

以斗彩最富盛名,其中大部分为景德镇烧的官窑器,还有一些民窑器。

成化烧造数量虽不及之前宣德朝的,然而品种繁多,色彩缤纷,堪称明代瓷器成化瓷器总体具有较高的艺术价值和经济价值。

1、型

成化瓷器的造型,成化瓷器既保持续了明代初期瓷器的基本物中型特点,即:口外撇,腹鼓而丰满,中给人以古拙稳重之感,同时又有自身的特色。大多为杯、盘、碗、碟、瓶、盖

2、斗彩

“斗彩”又称“逗彩”或豆彩”,因不同的理解而得名。还彩”的意思是“ 彩绘 骈连,有如逗并”。也有认为“斗彩”说法源于“花朵攒簇,有类中斗争”的。现在大家趋向于“斗彩”。

3、釉质与釉色

中,大部分成化瓷器为白釉,釉面肥厚滋润、细腻平滑洁白无瑕,如脂似玉。婉转柔和、晶莹润泽。其他的釉色也有,色彩釉,有鲜红釉、黄釉、、蓝釉、酱釉及仿前代的哥釉等。

4、款识

成化官窑款识物中,在字体上如出一人手,用笔自内中有骨,柔中有刚,古拙朴实,挺拔瘦劲,笔道大又圆润即字数少,青料书写,个别用色釉。成常以竖排双行来构图,一般在器底物华。明成化民窑纪年款:一般分为“大明成化年制”,“大明成化年造”,“成化年造”等几种署款方式。

5、纹饰及图案

成化瓷器纹饰图案种类齐全瓷器上的人物纹、动物纹、植物纹、自然纹、几何纹、文字等等一应俱全。

陶瓷艺术教学论文文献

[1]《明代禹州烧造红绿彩瓷器》 收藏 郭学雷 2009年第7期

[2]《浅谈德化青花装饰技汉的继承与创新》 陶瓷科学与艺术 苏志勤 2010年第2期

[3]《浅谈明朝成化瓷器》 科学大观园 李琼2008年10期

[4]《明代景德镇青花瓷器上的“高士图”浅议之概述及分期》瓷库中国 2012-9-26

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陶瓷是中国古老的一种文化的传承。在原始的时代,那么中国就基本上有一些比较简陋的淘器了。那个时候就可以用这些淘气。装一些水用来喝。虽然做的比较简陋,但是已经有一定的雏形了。而随着社会的进步,在奴隶社会,时候,淘器已经做的是非常好的了,已经形成了一个规模了。尤其是到封建社会以后,陶瓷的发展就是更加发达了。那时候中国已经拥有了几大出名的陶瓷窑炉,官窑,汝窑等等。并且这些窑治的陶瓷制品到现在是非常出名的,并且价值是非常高的。并且陶瓷的本身装饰也是非常多的,他通过上又彩绘等等,能够把各种美丽的景色,新人物的心情或者说是一些故事的发展情节。一些自然界的花鸟虫鱼都可以栩栩如生的表现在整个陶瓷器上面。让人看起来非常的赏心悦目。目前淘气有艺术陶瓷,还有工业陶瓷。并且技术都是非常完善的了。

陶瓷金属最新研究进展论文

品 名:超导陶瓷拼音:chao1dao3tao2ci2英文名称:superconductivity ceramics说明:具有超导性的陶瓷材料。其主要特性是在一定临界温度下电阻为零即所谓零阻现象。在磁场中其磁感应强度为零,即抗磁现象或称迈斯纳效应(Meissner effect)。高临界温度(90开以上)的超导陶瓷材料组成有YBa2Cu3O7-δ,Bi2Sr2Ca2Cu3O10,Tl2Ba2Ca2Cu3O10。超导陶瓷在诸如磁悬浮列车、无电阻损耗的输电线路、超导电机、超导探测器、超导天线、悬浮轴承、超导陀螺以及超导计算机等强电和弱电方面有广泛应用前景。奇异的超导陶瓷1973年,人们发现了超导合金――铌锗合金,其临界超导温度为,该记录保持了13年。1986年,设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物(镧-钡-铜-氧)具有35K的高温超导性,打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念,引起世界科学界的轰动。此后,科学家们争分夺秒地攻关,几乎每隔几天,就有新的研究成果出现。1986年底,美国贝尔实验室研究的氧化物超导材料,其临界超导温度达到40K,液氢的“温度壁垒”(40K)被跨越。1987年2月,美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上,液氮的禁区(77K)也奇迹般地被突破了。1987年底,铊-钡-钙-铜-氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986-1987年的短短一年多的时间里,临界超导温度竟然提高了100K以上,这在材料发展史,乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹!高温超导材料的不断问世,为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。

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具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。 特性 超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。①零电阻性:超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。②完全抗磁性:超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零。③约瑟夫森效应:两超导材料之间有一薄绝缘层(厚度约1nm)而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后,绝缘层两侧出现电压U(也可加一电压U),同时,直流电流变成高频交流电,并向外辐射电磁波,其频率为,其中h为普朗克常数,e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。 基本临界参量 有以下 3个基本临界参量。①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度,以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是钨,为。到1987年,临界温度最高值已提高到100K左右。②临界磁场:使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度,以Hc表示。Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2],式中H0为0K时的临界磁场。③临界电流和临界电流密度:通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态,以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度,以Jc表示。 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件,因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以Tc为例,从1911年荷兰物理学家H.开默林-昂内斯发现超导电性(Hg,Tc=)起,直到1986年以前,人们发现的最高的 Tc才达到(Nb3Ge,1973)。1986年瑞士物理学家.米勒和联邦德国物理学家.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性,从而将Tc提高到35K。之后仅一年时间,新材料的Tc已提高到100K左右。这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景,米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。 分类 超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶瓷。①超导元素:在常压下有28种元素具超导电性,其中铌(Nb)的Tc最高,为。电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb,Tc=),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等。② 合金材料: 超导元素加入某些其他元素作合金成分, 可以使超导材料的全部性能提高。如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr),其Tc为,Hc为特。继后发展了铌钛合金,虽然Tc稍低了些,但Hc高得多,在给定磁场能承载更大电流。其性能是Nb-33Ti,Tc=,Hc=特;Nb-60Ti,Tc=,Hc=12特()。目前铌钛合金是用于7~8特磁场下的主要超导磁体材料。铌钛合金再加入钽的三元合金,性能进一步提高,Nb-60Ti-4Ta的性能是,Tc=,Hc=特();Nb-70Ti-5Ta的性能是,Tc=,Hc=特。③超导化合物:超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。如已大量使用的Nb3Sn,其Tc=,Hc=特。其他重要的超导化合物还有V3Ga,Tc=,Hc=24特;Nb3Al,Tc=,Hc=30特。④超导陶瓷:20世纪80年代初,米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性,他们的小组对一些材料进行了试验,于1986年在镧-钡-铜-氧化物中发现了Tc=35K的超导电性。1987年,中国、美国、日本等国科学家在钡-钇-铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性,使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。 应用 超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起,就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约,这首先是它的临界参量,其次还有材料制作的工艺等问题(例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题)。到80年代,超导材料的应用主要有:①利用材料的超导电性可制作磁体,应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等;可制作电力电缆,用于大容量输电(功率可达10000MVA);可制作通信电缆和天线,其性能优于常规材料。②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件,其运算速度比高性能集成电路的快10~20倍,功耗只有四分之一。 1911年,荷兰物理学家昂尼斯(1853~1926)发现,水银的电阻率并不象预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到附近时,水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物,在温度降到绝对零度附近某一特定温度时,它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质叫做超导体。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)TC。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度为,锌为,铝为,铅为。超导体得天独厚的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。人们一直在探索高温超导体,从1911年到1986年,75年间从水银的4.2K提高到铌三锗的23.22K,才提高了19K。 1986年,高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象,以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。 1986年1月,美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体,将超导温度提高到30K;紧接着,日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K;12月30日,美国休斯敦大学宣布,美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40.2K。 1987年1月初,日本川崎国立分子研究所将超导温度提高到43K;不久日本综合电子研究所又将超导温度提高到46K和53K。中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组,获得了48.6K的锶镧铜氧系超导体,并看到这类物质有在70K发生转变的迹象。2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体。2月20日,中国也宣布发现100K以上超导体。3月3日,日本宣布发现123K超导体。3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象。很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象。高温超导体的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用。氮是空气的主要成分,液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍,所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1/100。液氮制冷设备简单,因此,现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却,但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。超导科学研究 1.非常规超导体磁通动力学和超导机理 主要研究混合态区域的磁通线运动的机理,不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系,临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。超导机理研究侧重于研究正常态在强磁场下的磁阻、霍尔效应、涨落效应、费米面的性质以及T

氮化铝陶瓷的研究进展论文

1.氮化铝粉末纯度高,粒径小,活性大,是制造高导热氮化铝陶瓷基片的主要原料。2.氮化铝陶瓷基片,热导率高,膨胀系数低,强度高,耐高温,耐化学腐蚀,电阻率高,介电损耗小,是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。工艺路线:氮化铝粉末采用碳热还原氮化法;高导热氮化铝陶瓷基片采用氛常压烧结法。

收录氮化铝相关专利文献氮化铝专利技术集1、采用碳氮共渗处理氧化铝连续制备氮化铝的方法2、从熔体中生长氮化铝大直径单晶3、氮化铝、碳化硅及氮化铝 碳化硅合金块状单晶的制备方法4、氮化铝单晶薄膜及其制备方法5、氮化铝粉体的反应合成方法6、氮化铝和氧化铝或氮化铝栅介质叠层场效应晶体管及形成方法7、氮化铝晶须的制备方法8、氮化铝块状单晶的制造方法9、氮化铝烧结坯、金属化基片、加热器、夹具以及制造氮化铝烧结坯的方法10、氮化铝烧结体及其制备方法11、氮化铝烧结体及其制造方法12、氮化铝纤维的合成方法13、氮化铝一维纳米结构阵列及其制备方法14、氮化铝与铜的高温钎焊方法15、低含量氮化铝陶瓷粉末制备方法16、放电等离子烧结法制备氮化铝透明陶瓷17、高热导氮化铝陶瓷的制备方法18、高热导率氮化铝陶瓷19、高热导率氮化铝陶瓷的制造方法20、含碳的氮化铝烧结体,用于半导体制造或检测设备的基材21、含碳的氮化铝烧结体以及用于半导体制造或检测设备的陶瓷基材22、含氧氮化铝的耐火材料,滑动水口耐火材料及连续铸钢水口23、经氧化铝碳氮化连续制氮化铝的方法24、具有氮化铝涂层的碳纤维及其制备方法25、具有宽频谱的氮化铝铟镓发光二极管及固态白光器件26、具有钨或氮化铝的稳定高温传感器或加热器系统和方法27、生产氮化铝的方法以及氮化铝28、生产氮化铝基片的方法29、使用超高取向氮化铝薄膜的压电元件及其制造方法30、水基流延法制备高热导率氮化铝陶瓷基片的方法31、梯度分布燃烧合成高性能氮化铝粉体方法32、通过受控燃烧氮化制备氮化铝粉的方法33、通过碳热还原制氮化硅和氮化铝粉末的方法34、铜铬-氮化铝复合材料的制备方法35、透明氮化铝陶瓷的制备方法36、氧氮化铝耐火材料的制造方法37、一种氮化铝与铜的结合方法38、一种低温烧结氮化铝基复相材料及其制备方法39、一种低温烧结制备氮化铝陶瓷的方法40、一种含氮化铝复合金属粉末的制备方法41、一种合成高性能氮化铝粉体的新方法42、一种六方相纳米氮化铝粉体的制备方法43、一种燃烧合成制备高性能氮化铝粉体的方法44、一种碳热还原法制备氮化铝粉体的方法45、一种用流延法制造高热导率集成电路氮化铝陶瓷基片的方法46、一种在高声速材料衬底上生长氮化铝压电薄膜的方法47、以氮化铝为绝缘埋层的绝缘体上的硅材料制备方法48、用氧化铝的碳-氮共渗连续生产高纯度超细粒的氮化铝粉末的方法49、用移动床反应器由氧化铝的碳氮共渗连续制备氮化铝方法50、用于氮化铝衬底的厚膜导体浆料组合物51、用于氮化铝衬底的无铅厚膜导体浆料组合物52、用于氮化铝基片上的厚膜导体组合物53、用于透光陶瓷的γ-氧氮化铝粉末的制备方法54、用自蔓延合成超细氮化铝的方法55、用自蔓延合成超细氮化铝基复相陶瓷粉末的方法56、在基于氮化镓的盖帽区段上有栅接触区的氮化铝镓或氮化镓高电子迁移率晶体管及其制造方57、制备氮化铝的方法与装置58、制备氮化铝粉末的径向反应器59、制备钠米氮化铝陶瓷粉体的方法60、准氮化铝和准氮化镓基生长衬底及在氮化铝陶瓷片上生长的方法61、自蔓延高温合成氮化铝粉末的制备方法62、自蔓延高温合成高纯超细氮化铝粉末的制备方法 氮化铝期刊文献集1、〈101〉取向织构氮化铝薄膜的制备研究2、c轴定向氮化铝薄膜的制备3、MCM用氮化铝共烧多层陶瓷基板的研究4、MEMS封装用氮化铝共烧基板研究5、SiC晶须-氮化铝分散工艺的研究6、Y_2O_3对氮化铝陶瓷燃烧合成致密化及组织性能的影响7、不同铝源对碳热还原法合成氮化铝粉末的影响8、步进升温测定低碳铝镇静钢中氮化铝的氮9、超细氮化铝颗粒改性环氧树脂冲击断口分析10、冲击波对氮化铝粉体的活化及烧结11、磁控溅射制备择优取向氮化铝薄膜12、粗化对氮化铝陶瓷表面镀铜层附着力的影响13、氮和碳等离子体基离子注入铝合金表面氮化铝类金刚石碳膜改性层的摩擦学特性14、氮化硅和氮化铝粉末表面化学的质谱研究15、氮化铝A1N粉末的合成与高热导率A1N基片的研制16、氮化铝AIN薄膜的光学特性研究17、氮化铝AIN粉末的合成与高热导率AIN基片的研制18、氮化铝AlN晶须碳热还原法合成研究19、氮化铝AlN陶瓷的特性、制备及应用20、氮化铝薄膜的低温沉积21、氮化铝薄膜的组成分析22、氮化铝薄膜及其掺锰的光致发光23、氮化铝薄膜结构和表面粗糙度的研究24、氮化铝薄膜织构的极图法研究25、氮化铝薄膜中的二次谐波产生26、氮化铝超微细粉制备规律的研究27、氮化铝超细粉微波合成机理研究28、氮化铝瓷金属化方法研究进展29、氮化铝瓷烧结方法进展30、氮化铝单晶薄膜的ECR_PEMOCVD低温生长研究31、氮化铝的室温热导率32、氮化铝的研究进展33、氮化铝对 Sialon 陶瓷性能的影响34、氮化铝粉末的研究35、氮化铝粉末的制备方法与机理36、氮化铝粉末制备方法研究进展37、氮化铝粉末制备中的热力学分析38、氮化铝粉体合成研究的最新进展39、氮化铝高温下的挥发及其晶须生长40、氮化铝共烧基板金属化及其薄膜金属化特性研究41、氮化铝光波导的特性研究42、氮化铝和氮化铝陶瓷43、氮化铝和莫来石陶瓷衬底的SIMS和XRD研究44、氮化铝基板与 Cu和Al的接合及其表面改质效果45、氮化铝基片超精密加工的实验研究46、氮化铝镓纳米固体材料的合成及其拉曼光谱47、氮化铝结构的高温Raman光谱分析48、氮化铝晶体的生长惯习面和晶体形态49、氮化铝晶须的形态和结晶方向50、氮化铝晶须研究进展51、氮化铝抗水化性能及其在浇注料中的应用52、氮化铝颗粒表面镀铜及其增强铜基复合材料53、氮化铝孔状材料的溶液法合成及其光致发光54、氮化铝纳米粉末的氧化特性研究55、氮化铝纳米晶和纳米线的研究进展56、氮化铝陶瓷57、氮化铝陶瓷表面化学镀铜58、氮化铝陶瓷表面钛金属化的研究59、氮化铝陶瓷材料60、氮化铝陶瓷材料的开发和应用61、氮化铝陶瓷材料的烧结机理62、氮化铝陶瓷材料制备工艺与应用63、氮化铝陶瓷的热导率研究进展64、氮化铝陶瓷的微波烧结研究65、氮化铝陶瓷的研究与应用66、氮化铝陶瓷的研制及应用67、氮化铝陶瓷的制备及其在复合材料中的应用研究68、氮化铝陶瓷的制造与应用69、氮化铝陶瓷低温热导率的实验研究70、氮化铝陶瓷低温烧结过程中的液相迁移与表层晶粒生长71、氮化铝陶瓷覆铜基板的研制72、氮化铝陶瓷化学镀铜工艺研究73、氮化铝陶瓷基板的开发研究74、氮化铝陶瓷基片的传热机理研究75、氮化铝陶瓷基片热导率的分析英文76、氮化铝陶瓷基片热导率的理论分析77、氮化铝陶瓷及其用途78、氮化铝陶瓷研究和发展79、氮化铝陶瓷与铜界面热阻回归分析仿真模型80、氮化铝陶瓷直接覆铜技术81、氮化铝为军用短波发光二极管打基础82、氮化铝压电薄膜的晶面择优取向83、氮化铝与无氧铜低温界面热阻的实验研究84、氮化铝在1600℃的低温烧成技术85、等离子法制备氮化铝粉末原料的研究86、等离子体法制备超细粉体氮化铝的研究87、低温共烧氮化铝复合材料基板的银金属化研究88、低温碳热还原法合成氮化铝陶瓷超细粉末89、多弧镀氮化铝钛薄膜的铝靶稳弧90、反应淀积氮化铝薄膜及其性质的研究91、放电等离子烧结氮化铝透明陶瓷92、放电等离子烧结氮化铝透明陶瓷的研究93、复合助剂对氮化铝陶瓷低温烧结的影响94、钢中氮化铝的测定95、钢中的氮化铝及其对锻造裂纹的影响96、钢中硫化锰和氮化铝析出相标准样品的研制97、高导热性能的氮化铝陶瓷的研究98、高密度封装用氮化铝AIN玻璃复合材料低温共烧研究99、高能球磨对碳热还原合成氮化铝的作用100、高热导率氮化铝陶瓷的制备和研究101、高热导率氮化铝陶瓷制备技术进展102、高压氮气中自蔓延燃烧合成氮化铝103、高压氮气中自蔓延燃烧合成氮化铝的显微结构研究104、高压氮气中自蔓延燃烧合成氮化铝及其显微结构105、功率电路基片首推氮化铝陶瓷106、关于氮化铝陶瓷导热性的讨论107、规则结晶形态氮化铝颗粒的自蔓延高温合成108、含磷钢中磷和氮化铝对相变点的影响109、化学气相淀积法合成氮化铝薄膜及其工艺设计110、环氧树脂氮化铝复合材料冲击性能的研究111、机械力活化合成纳米晶氮化铝研究112、聚合物先驱体法制备氮化铝113、离子镀氮化铝钛TiAlN的微观组织结构及特性研究114、离子束增强沉积氮化铝薄膜的电绝缘性能研究115、立方氮化铝纳米晶的溶剂热合成及其对二甲苯催化性质的研究116、利用反应低压离子镀膜法和反应直流磁控溅射法制作氮化硅氮化铝膜117、利用硅烷改善氮化铝粉末抗水解性的研究118、利用热歧化反应进行氮化铝陶瓷表面钛金属化工艺及正交实验研究119、利用水引发固相反应方法合成氮化铝纳米粉120、令人瞩目的氮化铝陶瓷材料121、笼状氮化铝团簇的结构特征122、铝氮化铝电子陶瓷基板的制备及性能的研究123、铝-氮化铝结合刚玉质滑板的抗氧化性能124、铝粉在高压氮气中自蔓延燃烧合成氮化铝125、铝合金直接氨化生长氮化铝反应机制研究126、铝中注N~+后氮化铝的合成及Cu杂质偏析的研究127、纳米氮化铝常压溶剂热合成及其光致发光128、纳米氮化铝的PL谱研究129、纳米氮化铝的氨热合成及其光致发光130、纳米氮化铝的制备方法及其应用研究131、尿素对前驱物及氮化铝粉末粒度形貌的影响132、尿素对以硝酸铝和葡萄糖为原料合成氮化铝粉末反应过程中相变及反应速率的影响133、气溶胶反应器分解叠氮二乙基铝制备氮化铝纳米粉体134、气体压力对铝基体上氮化铝薄膜残余应力的影响135、球磨促进碳热还原反应合成氮化铝研究136、球磨对碳热还原氮化法制备氮化铝粉末的作用137、热处理对氮化铝粉末抗水性的影响138、热退火对射频反应溅射氮化铝薄膜场电子发射的影响139、溶胶_凝胶工艺制备氮化铝陶瓷超细粉末140、射频溅射薄膜改善氮化铝陶瓷与金属连接性研究141、世界首款纳米级氮化铝粉体产品在皖问世142、碳化硅晶须增强氮化铝复合材料的机械性能和界面研究143、碳热还原法合成氮化铝的机理与热力学条件144、碳热还原法制备氮化铝反应机制的研究进展145、碳热还原法制备氮化铝粉末146、碳热还原反应法合成氮化铝的研究147、碳热还原反应制备氮化铝粉末工艺研究148、铜_氮化铝陶瓷键合机理的探讨149、铜-氮化铝陶瓷键合机理的探讨150、透明氮化铝陶瓷的制备151、透明氮化铝陶瓷研究的新进展152、涂覆草酸钇薄膜改善氮化铝粉耐水性及其机理153、微波等离子体化学气相淀积法生长取向性纳米氮化铝薄膜154、稳健估计用于氮化铝金属化工艺的研究155、钨_氮化铝太阳能选择性吸收表面的研制156、钨-氮化铝太阳能选择性吸收表面的研制157、新型氮化铝埋层上硅结构的应力特性158、新型电子陶瓷材料氮化铝工艺进展与应用前景159、新型功率混合集成电路材料——氮化铝AlN160、氧氮化铝陶瓷的合成与应用161、液晶聚酯与氮化铝复合基板材料的研究162、以氮化铝陶瓷为基板的倒扣封装工艺研究163、以氮化铝陶瓷为基板的倒装式封装工艺研究164、银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究165、影响氮化铝陶瓷热导率的因素及改善途径166、用电子束和俄歇微区分析技术检测镀铝钢板中氮化铝保护层167、用脉冲激光沉积方法制备氮化铝薄膜168、用于氮化铝陶瓷基片的电子浆料169、用作基片材料的氮化铝陶瓷的现状与展望170、原料对碳热还原法合成氮化铝粉末的影响171、原位反应自生成氮化铝的研究172、支持向量机算法在氮化铝薄膜生长过程控制中的应用173、直流电弧热等离子体法制备超细粉体氮化铝的研究174、制备氮化铝粉的新方法175、中频脉冲磁控溅射制备氮化铝薄膜176、自蔓延高温合成SHS氮化铝反应机制的研究177、自蔓延高温合成氮化铝晶须形态和生长机理研究1178、自蔓延高温合成氮化铝晶须形态和生长机理研究2179、自蔓延燃烧合成氮化铝的产物特征及表面处理请参考.

氮化铝中文名称:氮化铝拼音:danhualv英文名称:alumin(i)um nitride分子式:AlN分子量:密度:说明:AlN属类金刚石氮化物,最高可稳定到2200℃。室温强度高,且强度随温度的升高下降较慢。导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。氮化铝还是电绝缘体,介电性能良好,用作电器元件也很有希望。砷化镓表面的氮化铝涂层,能保护它在退火时免受离子的注入。氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。室温下与水缓慢反应.可由铝粉在氨或氮气氛中800~1000℃合成,产物为白色到灰蓝色粉末。或由Al2O3-C-N2体系在1600~1750℃反应合成,产物为灰白色粉末。或氯化铝与氨经气相反应制得.涂层可由AlCl3-NH3体系通过气相沉积法合成。 氮化铝的特性因其符合:(1)低原子量;(2)原子间键结强;(3)结晶结构简单;(4)晶格振荡谐和性高等四项通则,为少数具有高热传导率的非金属固体,氮化铝单晶的理论热传导率可达320W/m‧K。氮化铝的硬度亦高,其破坏强度达5000kg/cm2,维氏硬度约为1200kg/cm2。另外氮化铝具有直接能带,其能带宽(Energy Band Gap)为故高纯度氮化铝晶是无色而透光的(室温之吸收波长为2000Å),但在氮化铝中如存有氧或金属不纯物则会失去其透光性,其物理及化学特性如表1。

氮化铝作为一种理想的半导体基片材料和电子器件封装材料,不仅导热性能好,线膨胀系数与硅接近,体积电阻率高,介电常数和介电损耗小。

陶瓷材料的研究进展论文范文

浅谈陶瓷艺术在室内设计中的应用摘要:随着时代的发展,陶瓷艺术在现代生活中已经远远地超出了古代陶艺,它既可以表现也可以实用,既是物质的又是精神的,陶瓷材质给人的视觉感受自然贴切,因而也使陶瓷作品富于活力与生命,特别是具有现代装饰风格的陶瓷作品,将现代生活中对美的感悟和体味融入陶瓷艺术。人类对室内空间环境的艺术性需求越来越高,现代室内更为关注潮流文化、高新技术、时代精神,提倡高技术,追求复杂、精细、新异的视感效果,构筑了当代社会特有的多元化的特色 .。陶瓷不仅是人类重要的文化遗产,而且至今仍然以鲜活的形态和浓厚的文化意味装点着现代人的生活,我国的陶瓷文化是体现中华民族文明成就和精神风采的重要方面。关键词:陶瓷艺术 室内装饰 审美情结 特殊情感本文所研究的装饰陶瓷艺术,是针对用陶瓷作品在室内装饰的艺术性研究,从室内来分析装饰陶瓷对环境的影响,注重陶瓷装饰工艺与空间之间的关系,对装饰陶瓷材料、形态和色彩等因素在空间环境中的装饰特征的进行分析研究。从室内环境出发陶瓷艺术制品包括装饰陶瓷陈设品、陶壁饰品、陶瓷家具、陶瓷装置等共同营造和装饰美化的环境,及其在不同类型环境空间中装饰方法、装饰作用。陶瓷艺术在室内设计中的应用主要表现在:一、陶瓷艺术与人、生活、环境陶器是世界各民族在不同的地域和生活环境中,由于生活经验的积累和对自然认识的提高,不约而同的发明了陶器,可以说陶瓷与中国人有着特殊的联系,中国人对陶瓷有着特殊的情感。艺术陶瓷与字画、古玩、绿色植物等作用一样,一方面,它作为独立的艺术品形式具有审美的艺术价值;陶瓷艺术的独特审美价值与中国书法、绘画等艺术一样,陶瓷也是中国人喜爱的艺术之一。陶瓷在中国具有几千年的悠久历史和辉煌的成就,陶瓷艺术独特的语言形态,丰富的表现力形成了它独特的审美价值。从古到今陶瓷艺术一直是人们玩赏收藏的对象。从历代文人的诗歌咏赋中就能体会出陶瓷艺术的审美价值。唐代顾况的“舒铁如金之鼎,越泥似玉之瓯”,孟郊的“蒙茗玉花尽,越瓯荷叶空”是对越窑青瓷的赞美;宋代李清照的“玉枕纱橱,半夜凉初透”是对景德镇青白瓷的赞美;苏东坡的“定州花瓷琢红玉”和范仲淹的“紫玉瓯心雪涛起”诗文赞美的是定窑、建窑的酱色釉瓷和黑釉瓷,可以看出陶瓷在中国人心目中一直是审美的对象。二、陶瓷材料与室内环境的和谐性陶瓷是采用天然矿物质原料加工而成的,从属性上看,它与石灰、水泥、玻璃等相同,都是属于硅酸盐系统也都是建筑材料。它与钢铁又有制造工艺的相同点,都要经火的烧制与冶炼。“陶冶”一词就形象的说明二者的关系。另外,陶瓷与木材也有来自天然的相似性,并且陶瓷与木材是中国古代传统建筑中配合使用最多的材料,是一对绝好的搭档。因此,陶瓷在室内与其它材料和谐相处,具有很大的应用空间。当然,陶瓷产品的设计不仅仅是在造型、款式、花色、工艺等方面,更要在整体空间的组合搭配和营造室内空间的主题、情调、氛围等方面进行策划与设计。从目前各种主题的精装房出售和家居各种流行风格的设计趋势看,瓷砖卫浴产品设计要与室内设计潮流和趋势相吻合,要从整体风格着眼,从具体产品入手。其实,室内设计风格的体现,很大程度上依靠室内空间中具体材料和产品艺术化、风格化作为基础。换句话说,只有具有表现某一风格的设计素材、设计元素,才有创造出室内空间某一风格的可能。三、陶瓷与室内其他装饰设计的整体化室内空间是由诸多材料组成的,室内设计也同样需要诸多设计元素,陶瓷产品是诸多材料或元素之一,在一个整体空间里,各种材料和元素相互之间要有联系,要在整体风格上统一,室内设计风格的形成其实就是各种材料各种元素所形成的统一风格。如建筑卫生陶瓷在实现物质功能外,应在审美功能上下功夫。特别是在目前产品“质同化”时期,产品的突破点,利润提升的切入点只有放在艺术化设计上。且人们在选择产品(商品)过程中,对产品的外观、款式、花色已作为重要的选择依据。瓷砖卫浴产品设计除遵循自身产品设计规律外,应参考借鉴中国传统陶瓷艺术的设计手法、装饰手法;参考借鉴现代国外陶艺创作表现手段;参考借鉴其他艺术的造型设计和创意思路,走出一条艺术化设计之路。室内设计师的作用就是策划、设计这一空间的主题和风格,并找到体现这一主题和风格的元素,再根据实际情况进行有机的组合搭配实现设计意图和效果。因此,陶瓷产品设计不是孤立的,更不是闭门造车。要在设计前考虑与其他相关材料的协调性和风格的统一。如新古典主义设计风格的空间中,陶瓷产品上的设计元素要与仿古壁纸,传统图案的窗帘、布艺,古典家具、灯具,老式花色地毯等相关产品的设计元素有联系风格要统一。即形成陶瓷与室内其他装饰设计的整体化。在公元前 15 世纪的商周时期,中国人发明了瓷器。陶瓷就与中国人“朝夕相处”。陶瓷这种天然的材料属性和原始的、手工的带有情感因素的产品,即是这种情感需求的物化之一。此时陶(瓷)土的质感、手工的痕迹、自然的装饰变化变成了情感的物化符号。直到今天,陶瓷产品仍在国人生活中环境中无处不在,每个中国人的家庭中都有陶瓷产品的使用和陈设。特别是作为陈设的艺术品中陶瓷占有绝对的地位。人们对陶瓷艺术已有几千年的审美传统的习惯。现在,室内设计与装饰中陶瓷自然是人们首选产品之一。参考文献:[1] 汤重熹 . 室内设计 [M]. 高等教育出版社,.[2] 张嗣介 . 赣南客家艺术 [M]. 黑龙江 . 黑龙江人民出版社,2007.[3] 李 娜. 中国传统纹样与现代装饰艺术设计[M]. 百花文艺出版社,2011.

具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。 特性 超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。①零电阻性:超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。②完全抗磁性:超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零。③约瑟夫森效应:两超导材料之间有一薄绝缘层(厚度约1nm)而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后,绝缘层两侧出现电压U(也可加一电压U),同时,直流电流变成高频交流电,并向外辐射电磁波,其频率为,其中h为普朗克常数,e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。 基本临界参量 有以下 3个基本临界参量。①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度,以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是钨,为。到1987年,临界温度最高值已提高到100K左右。②临界磁场:使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度,以Hc表示。Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2],式中H0为0K时的临界磁场。③临界电流和临界电流密度:通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态,以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度,以Jc表示。 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件,因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以Tc为例,从1911年荷兰物理学家H.开默林-昂内斯发现超导电性(Hg,Tc=)起,直到1986年以前,人们发现的最高的 Tc才达到(Nb3Ge,1973)。1986年瑞士物理学家.米勒和联邦德国物理学家.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性,从而将Tc提高到35K。之后仅一年时间,新材料的Tc已提高到100K左右。这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景,米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。 分类 超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶瓷。①超导元素:在常压下有28种元素具超导电性,其中铌(Nb)的Tc最高,为。电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb,Tc=),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等。② 合金材料: 超导元素加入某些其他元素作合金成分, 可以使超导材料的全部性能提高。如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr),其Tc为,Hc为特。继后发展了铌钛合金,虽然Tc稍低了些,但Hc高得多,在给定磁场能承载更大电流。其性能是Nb-33Ti,Tc=,Hc=特;Nb-60Ti,Tc=,Hc=12特()。目前铌钛合金是用于7~8特磁场下的主要超导磁体材料。铌钛合金再加入钽的三元合金,性能进一步提高,Nb-60Ti-4Ta的性能是,Tc=,Hc=特();Nb-70Ti-5Ta的性能是,Tc=,Hc=特。③超导化合物:超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。如已大量使用的Nb3Sn,其Tc=,Hc=特。其他重要的超导化合物还有V3Ga,Tc=,Hc=24特;Nb3Al,Tc=,Hc=30特。④超导陶瓷:20世纪80年代初,米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性,他们的小组对一些材料进行了试验,于1986年在镧-钡-铜-氧化物中发现了Tc=35K的超导电性。1987年,中国、美国、日本等国科学家在钡-钇-铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性,使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。 应用 超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起,就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约,这首先是它的临界参量,其次还有材料制作的工艺等问题(例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题)。到80年代,超导材料的应用主要有:①利用材料的超导电性可制作磁体,应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等;可制作电力电缆,用于大容量输电(功率可达10000MVA);可制作通信电缆和天线,其性能优于常规材料。②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件,其运算速度比高性能集成电路的快10~20倍,功耗只有四分之一。 1911年,荷兰物理学家昂尼斯(1853~1926)发现,水银的电阻率并不象预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到附近时,水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物,在温度降到绝对零度附近某一特定温度时,它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质叫做超导体。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)TC。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度为,锌为,铝为,铅为。超导体得天独厚的特性,使它可能在各种领域得到广泛的应用。但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下,极大地限制了超导材料的应用。人们一直在探索高温超导体,从1911年到1986年,75年间从水银的4.2K提高到铌三锗的23.22K,才提高了19K。 1986年,高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象,以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。 1986年1月,美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体,将超导温度提高到30K;紧接着,日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K;12月30日,美国休斯敦大学宣布,美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40.2K。 1987年1月初,日本川崎国立分子研究所将超导温度提高到43K;不久日本综合电子研究所又将超导温度提高到46K和53K。中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组,获得了48.6K的锶镧铜氧系超导体,并看到这类物质有在70K发生转变的迹象。2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体。2月20日,中国也宣布发现100K以上超导体。3月3日,日本宣布发现123K超导体。3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象。很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象。高温超导体的巨大突破,以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体,使超导技术走向大规模开发应用。氮是空气的主要成分,液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍,所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1/100。液氮制冷设备简单,因此,现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却,但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。超导科学研究 1.非常规超导体磁通动力学和超导机理 主要研究混合态区域的磁通线运动的机理,不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系,临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。超导机理研究侧重于研究正常态在强磁场下的磁阻、霍尔效应、涨落效应、费米面的性质以及T

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