In-Ceram陶瓷材料研究进展

In-Ceram陶瓷材料因高强度低收缩等优点而被用作修复体底冠或支架,本文就其发展概况、主要机械性能和透明度的研究进展作一综述。

生物活性陶瓷iRoot BP Plus^(■)在儿童年轻恒前牙复杂冠折牙髓切断术中的应用

目的:观察生物活性陶瓷材料iRoot BP Plus^(■)(Innovative BioCeramix Inc,Vancouver,BC,Canada)在儿童年轻恒前牙复杂冠折牙髓切断术中的应用,并对其预后进行分析,为该术式的更广泛应用提供临床参考。方法:收集2017年3月至2022年9月因恒前牙复杂冠折就诊于北京大学口腔医院急诊科,行以生物活性陶瓷iRoot BP Plus^(■)为盖髓剂的牙髓切断术患者。根据患者术前根尖片和初诊病历显示为年轻恒牙者,纳入97颗年轻恒牙进行研究。收集患者初诊及复查时的临床及影像学检查资料,临床检查包括根尖孔形成情况、松动度、牙冠颜色、牙髓活力测试(冷测)、有无脓肿和瘘管,影像学检查包括根周膜连续性、根尖周低密度影像、复诊时盖髓剂下方牙本质桥形成情况、髓腔及根管钙化情况,并对上述结果进行分析。结果:最终纳入有复诊记录的64例患者共75颗患牙,其中男性37例(57.8%),女性27例(42.2%),就诊时平均年龄为9.1岁,平均随访时长19.3个月。采用iRoot BP Plus^(■)盖髓的牙髓切断术后6个月成功率为96.0%,术后1年成功率为94.7%。术后复查2年以上者共23例,累计失败6例。成功率在患牙就诊时距外伤的时间是否超过24 h组中(P=0.61)以及是否松动组中(P=0.28)的差异无统计学意义。结论:对无移位性损伤的年轻恒牙复杂冠折患牙,采用iRoot BP Plus^(■)盖髓的牙髓切断术1年成功率很高,该术式具备广泛推广价值。

结构陶瓷——承载人类文明的基石

陶瓷,作为人类文明史上具有里程碑意义的人工合成材料,不仅承载着中华民族的骄傲,更是中华民族智慧和创新精神的集中体现。经过数千年的沉淀与演化,陶瓷已发展成为一个博大精深、丰富多彩的材料体系。传统陶瓷与先进陶瓷交相辉映,共同构筑起人类文明的物质基石。其中,先进结构陶瓷更是以其耐高温、抗腐蚀以及优异的力学性能等特性.

多孔陶瓷的绿色制备工艺研究

从化学组成入手,运用三元相图理论计算陶瓷原料的配比及对应的化学成分,以磷渣作为钙质原料,铝灰作为铝质原料,粉煤灰作为硅质原料,磷石膏作为发泡剂,经混料、成型、养护、烧结制备了多孔陶瓷,当磷渣掺量为76%时,在1080℃下煅烧,保温120 min制备的多孔陶粒堆积密度为353.9 kg/m^(3)、抗压强度为1.06 MPa、吸水率为18.74%,孔隙率为71.8%。统筹考虑了在全生命周期内节约资源,节约能源和使用性能三者之间的统一。

铁电陶瓷脉冲耐压失效分布及耐压可靠性

铁电陶瓷在高电场下的击穿问题是困扰铁电陶瓷应用的关键问题之一.本文统计了铁电陶瓷在正向脉冲电场(4.5 kV/mm)失效概率与脉冲次数的分布关系,对通过第10次脉冲耐压样品第11次的失效概率进行了分析,开展了铁电陶瓷经历万次以上的脉冲耐压后压电常数与电滞回线测试研究.结果表明:铁电陶瓷的击穿概率与脉冲加电压次数曲线呈现典型的浴盆曲线分布,经历10次脉冲高压测试合格的样品,其脉冲耐压失效概率相比于未经历脉冲高压陶瓷样品,降低了4个数量级以上,且上述脉冲高压加载接近无损.考虑到裂纹扩展速度,多个缺陷导致的裂纹同时扩展并连通是铁电陶瓷在脉冲高电压下断裂的主要原因.

聚合物基陶瓷化复合材料的研究进展

聚合物基陶瓷化复合材料具有有机高分子材料和无机陶瓷的优异性能,可在高温下变成多孔结构和冲击陶瓷层,陶瓷层可阻碍热量传递,隔离可燃物与氧气的接触,因此具有很好的阻燃和耐火作用,是一种新型耐火和耐高温材料。介绍了聚合物基陶瓷化复合材料的组成及其陶瓷化机理,综述了聚合物基陶瓷化复合材料的分类,包括橡胶类陶瓷化复合材料、乙烯聚合物基陶瓷化复合材料、环氧树脂基陶瓷化复合材料、酚醛树脂基陶瓷化复合材料等。未来的研究重点主要集中在提高陶瓷填料与树脂基体的相容性、制备高效阻燃剂和高效陶瓷化体系的设计上。

广东省陶瓷行业碳排放配额分配方法初探

陶瓷行业是国民经济和社会发展的重要基础材料,也是我国实现双碳目标的重要工业行业。全国碳市场启动以来,电力行业由广东试点市场转入全国碳市场交易,陶瓷作为高碳排放行业,已经确定作为下一批纳入广东试点市场的行业之一。基于陶瓷企业工艺特点,结合各碳交易试点陶瓷行业配额分配方法,以及广东省陶瓷企业碳排放核算方法和现行其他行业碳排放配额分配方案,采用基准法结合历史强度法或全部采用历史强度法是广东省陶瓷企业碳排放配额的选择方向,同时在配额分配时可以考虑兼顾能源结构优化的鼓励政策。

Co_(3)O_(4)@海泡石-煤渣多孔陶瓷催化NaBH_(4)产氢性能研究

针对硼氢化钠(NaBH_(4))水解产氢所需的整体型催化剂,在分析纤维状海泡石的化学组成、热稳定性及其包覆前后微观结构的基础上,将其与工业煤渣粉进行复配、共混、压制和烧结成型,得到钴基氧化物负载纤维状海泡石(Co_(3)O_(4)@海泡石)-煤渣多孔陶瓷,研究了陶瓷坯体在高温烧结后的微观结构和吸水率,进一步探究其催化NaBH_(4)水解产氢性能。结果表明,海泡石在包覆后仍显示纤维状结构;在相同烧结工艺下,相比纯煤渣多孔陶瓷,Co_(3)O_(4)@海泡石-煤渣多孔陶瓷显示出更高的产氢速率和催化过程中强结构稳定性,这些特性源于烧结过程中产生的结构耦合作用。

Ti_(3)SiC_(2)陶瓷材料制备方法研究进展

作为MAX相家族重要成员,钛硅化碳Ti_(3)SiC_(2)除了具有耐高温、抗氧化性能外,还具有与金属类似的优异导电性、导热性和可加工性,在电接触材料、热交换器构件材料、润滑材料等领域展现出较大的应用潜力,成为当前一种备受关注的新型陶瓷材料。现有的Ti_(3)SiC_(2)制备方法主要有无压烧结、热压烧结、热等静压、放电等离子烧结、前驱体转换陶瓷、反应熔体浸渗法、熔盐法、化学气相沉积、物理气相沉积等。本文首先阐述了Ti_(3)SiC_(2)材料的结构与性能,然后重点综述了国内外Ti_(3)SiC_(2)陶瓷材料的制备方法,最后展望了Ti_(3)SiC_(2)陶瓷材料的应用前景。

SLA打印制备融合TPMS氧化铝陶瓷支架结构优化设计研究

三周期最小表面(TPMS)结构具有优异的力学性能与生物医学性能,设计制造合适的TPMS骨支架结构能为骨修复、骨替代、骨愈合的临床治疗提供可能。本文基于人体骨组织结构参数分别设计了以P、G、D三种类型为主的TPMS支架及其不同融合系数K值影响下的融合TPMS支架,采用紫外立体光刻技术(SLA)打印制备了陶瓷生坯,通过脱脂与烧结后处理获得了成型氧化铝陶瓷支架,并对支架模型与成型陶瓷试样分别进行了有限元仿真与实验测试。结果表明:1)陶瓷支架具有相对光滑的表面与较高的成型精度,其整体形态与设计模型基本一致,侧面比顶面稍显粗糙。2)与单类型结构相比,融合TPMS结构支架表现出较好的抗压强度与应力分布。其中,当融合系数K=4时,P与G结构融合支架支架的力学性能最优,抗压强度为71.72 MPa,最大应力与平均应力分别为141.90和13.214 MPa;3)融合结构的渗透性均弱于单类型结构,且不同融合系数K值的结构支架渗透性也不同,结合数值模拟与实验数据,当融合系数K=1、2时,P与G结构、P与D结构融合支架渗透性表现较好。综上,当融合系数K=1时,P与G结构融合支架同时具备较优的力学性能和渗透性,适合作为人体骨支架结构类型。

用于常温氢氧复合的新型Pt/疏水改性陶瓷催化剂

常温氢氧复合反应由于安全性高且能耗低,在核工业除氚、消氢等领域有重要应用,其得以实现的关键为制得性能优异的疏水催化剂。为获得稳定性优且兼具高催化活性的疏水催化剂,本研究制备了新型Pt/疏水改性陶瓷催化剂。陶瓷载体通过构筑CeO2表面粗糙结构,结合涂覆低表面能十三氟辛基三甲氧基硅烷(PFOTMS)进行疏水改性,而后经浸渍-气相还原制得疏水催化剂。结果表明,与常规仅涂覆低表面能材料对陶瓷载体进行疏水改性相比,新型疏水结构的构筑不仅可使疏水催化剂获得更优的疏水性,还可进一步提升催化剂的催化活性及稳定性。制得的新型Pt/疏水改性陶瓷催化剂在480 min反应时长内,氢氧复合效率可维持在99.5%。

数据驱动的中温隔热陶瓷管件结构优化设计及性能评估

随着中温区电加热的电子产品和家电用品不断涌现,低成本的高效保温隔热材料研究日益成为热点。如何确保管路内部快速升温并避免外表温度大幅波动,有效提高能源利用率,是保温隔热材料领域的挑战。据此,本研究以低熔点玻璃助烧结的镁橄榄石、莫来石、珍珠岩和磷酸锌等复合物陶瓷为对象,从数据驱动的壁内多孔结构隔热管件优化设计出发,开展陶瓷隔热管件三维打印制造,通过显微结构和力学性能分析,并围绕管件的导热、隔热影响因素评估,系统考察了该类新型隔热管件的理化、力学和隔热性能及影响关系。结果表明,通过对沿管壁环绕的矩形大孔高度调控(400~1 200μm)、管腔内热源区的管壁倍增(1.2 mm×2 mm)以及有机微球造孔剂引入(~9%),同时通过烧结温度控制(700~750℃),可以显著改善热流出口区的温度水平(~20℃),并显著优于不锈钢真空隔热管的出口温度。研究结果表明,增材制造复合陶瓷管件具有优良的综合性能以及较低的原料成本,使得多孔陶瓷隔热管件在中温隔热领域具有广阔的应用前景。

^(60)Co-γ射线辐射聚合制备含硅聚合物及其陶瓷转化研究

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)的乙醇溶液在^(60)Co-γ射线作用下进行辐射聚合,探讨了辐射剂量对聚合反应程度和产物分子量的影响,进一步研究了聚合产物的陶瓷化性能和裂解产物结构。结果表明,当辐射剂量为40 kGy时,KH570的聚合程度最高,制得的含硅聚合物分子量达到38.7×10^(4),多分散系数为8.24。含硅聚合物具有良好的水解活性,其固化树脂在氮气氛围下经1000℃裂解,残余质量分数为38.8%。裂解产物为具有明显光泽的纯黑色Si—O—C无定型陶瓷,其硅、氧和碳元素的含量分别为40.05%、43.65%和16.30%。

课程思政视域下计算机技术在陶瓷动漫设计中的应用浅析

本文探讨了在课程思政视域下,计算机技术在陶瓷动漫设计中的多重应用,包括数字化创作工具、三维建模与动画制作、虚拟现实与增强现实技术,以及数据分析与个性化定制。这些应用丰富了陶瓷动漫的创作和表现方式,提高了作品的艺术性和技术性。此外,还强调了这些应用如何与思想政治教育融合,培养了设计师的创新思维、文化认知、社会责任感和专业水平。计算机技术的运用不仅提高了陶瓷动漫设计的质量和效率,还为中国文化创意产业的发展带来了新的机遇和挑战。

微波介质陶瓷产业体系发展研究

微波介质陶瓷作为微波电路中的电介质,是现代通信技术中的关键基础材料,广泛应用于通信、导航、雷达、卫星等领域。本文在分析国内外微波介质陶瓷及产业发展现状的基础上,剖析了当前我国微波介质陶瓷发展面临的问题,提出了涵盖发展目标、发展思路、重点发展方向以及发展路线图的微波介质陶瓷产业体系自立自强发展战略。为促进微波介质陶瓷的发展,实现我国微波介质陶瓷产品由中低端为主向高端型升级转变,突破高性能微波介质陶瓷制备技术及上游高纯原材料的自主化生产技术,建议加强微波介质陶瓷的基础研究和应用研究、强化重点微波通信领域的创新研发、积极布局第六代移动通信用介质陶瓷和加强产业生态建设。

国家文化数字化战略下的陶瓷档案文化创意服务:契机、困境与进路

文化数字化对于提升国家文化软实力、坚定文化自信、建设社会主义文化强国具有重要的战略意义。国家文化数字化战略下,陶瓷档案文化创意服务迎来了新政策、新需求、新技术等发展契机,但也面临着制度缺失、观念陈旧、资源匮乏、服务单一、传播不畅等发展困境。各级服务主体应找准定位、勇担使命,从治理、资源、服务、传播等向度出发,着力打造规制健全、主体完善、资源丰富、服务多元、传播到位的陶瓷档案文化创意服务新业态。

数字技术赋能陶瓷文创产业发展的策略探究

伴随着数字技术的发展应用,已然成为推动产业升级发展的强劲动力。对于陶瓷文创产业而言,也要紧抓数字技术发展的难得机遇与良好契机。要充分认知数字技术在陶瓷文创产品的设计、生产、传播及消费中的重要作用,考虑数字时代陶瓷文创产业发展现状,在此基础上着重探究数字技术赋能陶瓷文创产业发展的策略,以有力推动陶瓷文创产业发展的转型升级。

先驱体转化SiBCN陶瓷的制备、性能与应用

先驱体转化法是制备高性能陶瓷材料的重要方法,尤其在连续纤维及其复合材料(FRCMC)的制备、元素组成与微结构调控等方面具有显著优势。先驱体转化SiBCN陶瓷具有多元素含量可调、化学键合结构可控的特点,构建了不同结构特征和特殊性能的陶瓷材料。近几年,先驱体转化SiBCN陶瓷发展呈现出新的特点,结构功能一体化设计与制备技术受到了国内外的广泛关注。本文主要梳理了2016年至今先驱体转化SiBCN陶瓷的国内外研究进展,首先简要介绍先驱体转化SiBCN陶瓷的主要特点,然后以先驱体转化陶瓷产物的典型特点为分类依据,分别从SiBCN陶瓷先驱体及其陶瓷产物、连续SiBCN陶瓷纤维、SiBCN基复合材料和功能化SiBCN陶瓷4个方面综述了主要研究进展,提出了未来发展趋势和重点任务,期望为SiBCN陶瓷研制与应用研究提供参考,促进我国先进陶瓷材料的发展进步。

低温共烧陶瓷激光测厚系统设计与误差分析

基于提升低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic,LTCC)厚度的检测精度、测量效率和可溯源性的需求,设计一套LTCC激光测厚系统。针对测量精度难以满足需求的问题,对存在误差进行分析,采用厚度测量用调整夹具消除同轴度误差和线性度误差,优化设计结构降低倾角误差,循环传感器标定消除重复度误差,通过数据优化和滤波处理降低机械振动误差,提高了系统测量精度。与实际产品厚度数据对比,最终精度误差≤5μm,符合产品的应用要求,具有广阔的应用市场。

增材制造钛酸钡压电陶瓷的高温烧结与极化工艺研究

为提高增材制造BaTiO_(3)压电陶瓷的综合性能,本文研究了BaTiO_(3)压电陶瓷的浆料剪切变稀特性及数字光处理(DLP)成型特性,揭示了DLP成型BaTiO_(3)压电陶瓷坯体在不同烧结温度条件下的致密化机制,探索了极化方向对DLP成型BaTiO_(3)陶瓷压电性能的影响规律。结果表明,调节高温烧结与极化工艺,可以在一定程度上改善DLP增材制造BaTiO_(3)压电陶瓷的电学性能。当烧结温度为1420℃、保温时间为2 h时,压电系数d_(33)最大,为163.4 pC/N,样品层间结合紧密,晶粒尺寸均匀。当Z轴与极化方向夹角由0°变为90°时,相对介电常数εr和d_(33)分别提高了29.37%和27.01%。当固含量为80%(质量分数)、烧结温度为1420℃、Z轴与极化方向夹角为90°时,样品d_(33)最大,达到182.4 pC/N。