溶胶-凝胶自蔓延燃烧法合成CoMn2O4尖晶石型陶瓷颜料用于制备墨绿色太阳能吸光涂层

采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法在400℃的低温条件下合成单相CoMn_2O_4尖晶石型陶瓷颜料。通过XRD、SEM及颜料的漫反射光谱系统地研究了煅烧温度对陶瓷颜料的晶型结构、晶粒尺寸、晶粒形貌、色值(L*、a、b)及热发射值(εT)的影响。最终,将合成的CoMn_2O_4尖晶石型陶瓷颜料与环氧改性的有机硅树脂、有机助剂混合,形成吸光涂料。采用操作简单、成本低廉、环境友好、容易实现大面积制备的涂料喷涂法将吸光涂料喷涂到金属铝基底上,制备出尖晶石型墨绿色陶瓷太阳能吸光涂层,其太阳能吸收值αs为0.785～0.815,热发射值为ε100为0.342～0.400。CoMn_2O_4尖晶石型陶瓷涂层为冷色太阳光吸收涂层,其呈现的墨绿色丰富了涂料涂层的颜色,能够满足太阳能户外建筑对彩色的要求。

尖晶石型LiMn_2O_4陶瓷的制备及其电导率

为研究尖晶石型LiMn2O4正极材料的导电性能,用无压、热压和等离子放电烧结的方法制备出了LiMn2O4陶瓷块体,用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和交流阻抗谱研究了产物的物相、显微结构和电导率。结果发现,在高温或低氧浓度的烧结条件下LiMn2O4发生脱氧,分解生成LiMnO2和Mn3O4。通过埋粉工艺可以有效地抑制脱氧,提高LiMn2O4的烧结温度。等离子放电烧结可使坯体迅速达到致密,抑制晶格脱氧和晶粒长大。尖晶石型LiMn2O4的电导率由晶界电导控制,晶粒大小对电导率的影响很大。

基于键价模型的MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷热机械性能预测

尖晶石型陶瓷具有优异的热机械性能,在高温结构材料领域具有良好的应用前景。本研究将键价模型与高温机械性能理论表征模型相结合,建立了从变温晶体结构出发预测尖晶石型陶瓷高温热机械性能的方法,阐明了晶体结构与高温热机械性能之间的关系。采用该方法预测了MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷的高温断裂强度和断裂韧性,其预测结果与实验值吻合。研究表明,MgAl_(2)O_(4)中阳离子反位率、化学键硬度和体模量随温度的变化在800℃上下存在显著差异,然而由于配位多面体的耦合作用,阳离子反位的温度效应不会显著影响MgAl_(2)O_(4)透明陶瓷的高温热机械性能。