- 夏正卫;吴玉程;张海斌;张心凤;李灿民;刘东光;
本文采用一体化真空设备，结合真空电弧蒸发与磁控溅射工艺，制备了一种面向工业化量产的双极板涂层。通过电化学测试和界面接触电阻(ICR)实验，系统评估了不同黏附层与中间层的性能表现。基于涂层成本与质子交换膜燃料电池(PEMFC)防护性能的综合考量，重点研究并推荐了以四面体非晶碳(Ta-C)为最外层的多层涂层体系。实验结果表明，该多层涂层在不锈钢双极板应用中展现出优异的耐腐蚀特性与导电性能，具有显著的工程化应用前景。
2025年05期 v.46 918-925页 [查看摘要][在线阅读][下载 1455K] [下载次数：106 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 周雅宣;陈浩宇;邓玉宵;闫转龙;刘娅;严明;
本研究系统探究了Cr_2AlB_2的HCl刻蚀工艺，并对比了Cr_2AlB_2与2D-CrB的锂电性能。通过优化HCl浓度、刻蚀温度和刻蚀时间，实现了Al层的高效剥离，成功制备出高纯度的二维CrB。研究表明，3 mol·L~(-1) HCl在20℃下刻蚀6 h为最佳工艺条件，可使材料从致密层状结构转变为多孔二维片层，显著提升比表面积。电化学测试显示，相较于Cr_2AlB_2,2D-CrB具有更高的比容量、更优异的倍率性能和更稳定的循环性能。其首次放电容量为347.1 mAh·g~(-1)，在0.1 C倍率下循环100圈后容量保持率为65.4%；在0.2 C倍率长循环测试中，容量稳定在157 mAh·g~(-1)，库仑效率维持在98%以上。本研究为MBene材料的可控合成与储能应用提供了实验依据，揭示了二维结构对锂离子传输动力学和体积应变缓冲的增强机制，表明2D-CrB在锂离子电池负极材料领域具有广阔应用前景。
2025年05期 v.46 926-933页 [查看摘要][在线阅读][下载 1848K] [下载次数：67 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 谢鹏;黄威;秦俊豪;孙家杰;魏志顺;
本研究提出一种双溶剂协同调控策略，以不同比例的水和乙二醇为溶剂，Bi(NO_3)_3·5H_2O和KCl为原料，合成出不同形貌的BiOCl光催化剂，并通过XRD、SEM、XPS、DRS等分析手段，探讨了不同溶剂对BiOCl形貌以及结构的影响。结果表明，在水作为溶剂的情况下，(001)晶面暴露占比变多，BiOCl呈片状；而在乙二醇作为溶剂的情况下BiOCl由于其还原性、强配位性及高黏度而呈花球状；在两者共同作为溶剂时，BiOCl呈现出尺寸较小的纳米片状，并且其具有最高的氧空位含量。降解乙酸的实验表明，当乙二醇与水共同协作时其光催化性能最佳，这得益于其较多的氧空位。而在降解环丙沙星的实验中，采用乙二醇作为溶剂所合成出的BiOCl光降解性能最好，在模拟太阳光的照射下，60 min对环丙沙星的降解率可达约87.2%，这得益于其独特的花球状结构，能够增强对光的吸收以及束缚作用。
2025年05期 v.46 934-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 1627K] [下载次数：62 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 王金香;邹聂岩;孙淇超;徐皓;杨锐;潘梦瑶;
Li_4SiO_4吸附剂由于具有吸附容量大、吸附反应温度高、循环稳定性好等优点，在高温CO_2捕集领域受到广泛关注。本文以直接煅烧和酸洗处理后煅烧得到的稻壳灰为硅源，采用固相法制备Li_4SiO_4吸附剂。实验结果表明，以直接煅烧得到的稻壳灰为硅源合成的Li_4SiO_4吸附剂由于具有较小的晶粒尺寸、较高的比表面积和较好的孔隙结构，表现出更快的吸附速率和更高的吸附能力，于650℃保温20 min后吸附量达31.9%，为理论吸附量的86.9%。为了适应工业循环流化床的应用，防止Li_4SiO_4粉体被循环气流带出循环系统，采用滚动成球法将Li_4SiO_4粉体制备成粒径为2 mm～4 mm的Li_4SiO_4小球。Li_4SiO_4小球具有良好的结构稳定性和优异的耐磨性能，减少了循环流化系统中吸附剂的损失。在吸附/解吸循环试验中，Li_4SiO_4小球表现出相对稳定的循环性能和较高的吸附容量。综上所述，以直接煅烧得到稻壳灰为硅源制备具有优异性能的Li_4SiO_4吸附剂是可行的。
2025年05期 v.46 943-950页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K] [下载次数：82 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 武文魁;陆雨晨;梁梦标;谢志翔;王三海;陈婷;
全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶(CsPbX_3, X=Cl、Br、I)凭借高荧光量子产率、长载流子寿命、可调波长、高色纯度等优势，在LED、显示设备、太阳能电池等光电器件领域备受关注，但其稳定性较差，限制了实际应用。本文采用室温过饱和重结晶法，以溴化铅、乙酸铯为原料，油酸、油胺为配体，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，甲苯为反溶剂制备CsPbBr_3纳米晶，并以硅酸四乙酯为硅源进行SiO_2包覆，制备出CsPbBr_3@SiO_2复合材料。SiO_2包覆可有效钝化CsPbBr_3纳米晶表面缺陷，减少非辐射跃迁，隔绝外界环境因素，大幅提高其稳定性与荧光性能。实验结果表明，当Pb/Cs摩尔比为1.8时，CsPbBr_3纳米晶的PLQY(荧光量子产率)达46.9%；在TEOS/Pb=0.3、反应4 h条件下，CsPbBr_3@SiO_2复合材料PLQY提升至62.2%。此外，CsPbBr_3@SiO_2复合材料在乙醇中表现出优异稳定性，与乙醇混合30 min后，PL强度是未包覆CsPbBr_3纳米晶的4倍左右。本研究为提高CsPbBr_3纳米晶稳定性提供了有效方法，为其在光电器件领域拓展了应用空间。
2025年05期 v.46 951-958页 [查看摘要][在线阅读][下载 2292K] [下载次数：60 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 吴蓓;李卫洁;周蓓莹;叶佳意;王连军;江莞;
针对传统单组分无铅双钙钛矿材料发光颜色单一且难以调控的瓶颈问题，本研究成功制备得到具有可调谐黄—白—蓝三色自陷激子(STEs)发光的Cs_2Na_(0.9)Ag_(0.1)In_(1-x)Zr_xCl_6双钙钛矿体系。利用XRD、SEM、XPS等表征手段证实了Zr~(4+)的掺入成功构建了[ZrCl_6]~(2-)八面体结构。在此过程中，Zr~(4+)与空位发挥协同作用，共同取代了In~(3+)+(Na~+/Ag~+)的晶格位点，不仅引起了晶格畸变，还有效地调控了材料的电子结构。UV-Vis和PL光谱表明，Zr~(4+)的引入诱导产生了STE2蓝光(460 nm)与基质STE1黄光(540 nm)的协同发射机制。同时，通过增强激子局域化显著提升了辐射复合效率，当Zr含量为40%时，材料在334 nm激发下量子产率可达86.9%。此外，通过精细调控原料比例与激发波长，实现了发光颜色从明黄至深蓝的宽波段连续可调。该工作为单组分双钙钛矿材料的多色发光调控提供了新思路，在光学加密及广色域白光LED等领域展现出极大的应用潜力。
2025年05期 v.46 959-970页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K] [下载次数：57 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 黄俊杰;张浩;赵健伟;何斌;王希萌;肖卓豪;孔令兵;
采用两步放电等离子烧结(SPS)商业氧化铝粉体，制备了亚微米级透明氧化铝陶瓷。对在1150℃～1350℃制备的氧化铝陶瓷的微观结构和光学性能进行了系统分析。其中，以50℃·min~(-1)的升降温速率在1250℃保温60 min制备的样品红外透过率达到80%。以150℃·min~(-1)的升降温速率在1250℃保温60 min，并经SPS退火(1000℃/20 min)的样品则展示较高的总正向透过率，最高值达到83%，接近理论值。而经800℃保温3 min和1150℃保温60 min制备而得的样品，热刻蚀后晶粒尺寸为0.25μm、厚度0.8 mm，样品在640 nm的真实直线透过率(RIT)为49%。说明两步SPS烧结法对控制氧化铝的晶粒尺寸和提高样品均匀性具有良好效果。
2025年05期 v.46 971-980页 [查看摘要][在线阅读][下载 6029K] [下载次数：94 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 程久发;王烨蕊;杨文华;任超;万龙刚;鲍坤;
硅锰渣是铁合金冶炼过程中产生的大量固体废弃物，其堆积不仅占用土地资源，还会对环境造成污染。因此，实现硅锰渣的资源化利用对于环境保护和可持续发展具有重要意义。本研究利用溶胶—微波协同法制备了新型硅锰渣基复合陶瓷。利用XRD、XRF、同步热分析仪、SEM和材料摩擦磨损试验机等检测手段研究了纳米氧化铝颗粒和微波烧结对陶瓷的物相组成、微观结构和物理性能的影响。实验结果表明，当烧结温度为1150℃，纳米氧化铝颗粒与硅锰渣质量比为9∶100时，溶胶—微波协同烧结法制备的陶瓷性能最佳：抗压强度为85.87 MPa，抗弯强度为36.41 MPa，平均摩擦系数为0.045。纳米Al_2O_3含量和微波烧结温度的提高对硅锰渣基陶瓷的力学性能和耐磨性能的改善有明显促进作用。
2025年05期 v.46 981-989页 [查看摘要][在线阅读][下载 1741K] [下载次数：56 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 程书锋;陈胜;苗丽坤;向正飞;邓腾飞;
Y_2O_3-YCr_(0.5)Mn_(0.5)O_3热敏陶瓷为典型的高温负温度系数(NTC, Negative Temperature Coefficient)热敏材料，其具有灵敏性高和热稳定性好的特性，但是这种热敏陶瓷一致性较差，无法保证工业生产的良率。因此，本文研究了致密性、导电相粒径和分散剂对Y_2O_3-YCr_(0.5)Mn_(0.5)O_3陶瓷电学性能一致性的影响。结果表明：致密性的提高能使一致性提高5%～15%；导电相粒径越小且分布均匀也可使一致性有一定程度提高；添加硫酸铵和柠檬酸铵分散剂能使Y_2O_3和YCr_(0.5)Mn_(0.5)O_3呈现均匀分布，使得一致性得到提高。
2025年05期 v.46 990-998页 [查看摘要][在线阅读][下载 2186K] [下载次数：28 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 董军乐;赵一波;何宇奇;邓勇军;赵勇;刘一军;李嘉胤;曹丽云;王旭超;黄剑锋;
磷酸铝材料因其具有良好的太阳光反射率和大气窗口(8μm～13μm)发射率，在辐射制冷方面具有广阔的应用前景。本文采用溶胶-凝胶法制备出SiO_2包覆的AlPO_4粉体。通过在磷酸铝表面包覆二氧化硅来调节材料的微观结构，使SiO_2@AlPO_4在大气窗口的发射率由88.8%提升至90.6%。将所合成的粉体制成涂层进行实际降温效果测试，该涂层在白天太阳光直射条件下可以使环境温度最高降低8℃左右，在夜间可以实现最高2.7℃的降温效果。本研究对磷酸铝辐射制冷材料的推广应用有重要的指导意义。
2025年05期 v.46 999-1007页 [查看摘要][在线阅读][下载 1769K] [下载次数：206 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 李晓高;宫涛;刘勇;沈国浪;潘海鹏;
针对纤维陶瓷材料脆性大、难加工的问题，研究应用旋转超声辅助加工方法提高加工质量，并探讨了加工参数对刀具轴向钻削力的影响。研究推导了旋转超声辅助加工刀具磨粒运动特性。根据材料脆性断裂和塑性变形的刀具钻削力模型，实验测得在有旋转超声辅助和无旋转超声辅助两种条件下加工不同结构和不同成分的纤维陶瓷材料时轴向钻削力的大小，探究了不同条件下轴向钻削力随主轴转速和进给速度变化的规律。实验结果验证了旋转超声辅助加工方法可以大幅降低加工陶瓷纤维材料时的轴向钻削力，分析了进给速度、超声辅助方法、主轴转速和材料类型等因素对钻削力的影响。
2025年05期 v.46 1008-1017页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K] [下载次数：59 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 唐义雯;何笑盈;潘映佟;刘吉轩;张国军;
铁酸铋(BiFeO_3)在室温下具有磁电耦合效应，有望作为微波吸收材料在电子信息、国防等领域得到应用。但BiFeO_3固有的弱磁性及阻抗匹配不足等问题限制了其在吸波领域的应用。本研究采用化学共沉淀法合成了BiFeO_3、Bi_(0.9)La_(0.1)FeO_3、Bi_(0.8)La_(0.2)FeO_3和Bi_(0.33)La_(0.33)Nd_(0.33)FeO_3粉体，系统研究了稀土元素对BiFeO_3基固溶体材料的相组成、显微形貌、元素分布、氧空位浓度、电磁参数及吸波性能的影响规律。研究发现，随着稀土元素固溶量的增加，BiFeO_3从菱方结构逐渐转变为正交结构，且所得材料中Bi_2O_3杂相逐渐消失，氧空位浓度升高。过高的氧空位浓度易导致材料吸波性能减弱。Bi_(0.9)La_(0.1)FeO_3的氧空位浓度适中，其在2.36 mm厚度下反射损耗最小值(RL_(min))达–42.62 dB，最大有效吸收带宽(EAB_(max))为1.38 GHz，在所合成的BiFeO_3基固溶体材料中表现出最佳的吸波性能。研究结果对新型吸波材料的固溶组分设计与性能调控具有一定的指导意义。
2025年05期 v.46 1018-1026页 [查看摘要][在线阅读][下载 2844K] [下载次数：55 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 戴纪明;张小珍;周小坚;李乔平;周成志;陈仁华;刘华锋;钟伙峰;
采用高温固相反应法制备了Ni-Nb共掺杂的金红石型TiO_2基黄色陶瓷色料，主要研究了煅烧温度对合成的Ti_(0.85)Ni_(0.05)Nb_(0.10)O_2色料的晶相结构、微观形貌、发色性能的影响。结果表明，Ni-Nb共掺杂可促进TiO_2从锐钛矿向金红石晶型转变，在1050℃以上保温2 h煅烧可获得单相金红石结构晶相。随着煅烧温度的升高，色料的颜色参数L*值(明度)呈现逐渐减小的变化趋势，而b*值(黄度)和C*值(色彩饱和度)明显增大，其颜色相应从绿相淡黄色逐渐转变为红相鲜艳黄色。在1200℃合成的Ti_(0.85)Ni_(0.05)Nb_(0.10)O_2色料具有最高的黄色度，其颜色参数L*、a*、b*值分别为75.0、6.7、61.3。当煅烧温度低于1100℃时，可获得晶粒分散性良好的亚微米级色料，而提高到1200℃时，色料晶粒出现明显粗化和聚结现象。在1050℃～1200℃合成的色料在陶瓷釉中都表现出良好的稳定性和优异的呈色性能。
2025年05期 v.46 1027-1034页 [查看摘要][在线阅读][下载 1608K] [下载次数：15 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张虎;李慧颖;胡开华;
针对瓷砖表面缺陷检测依赖人工，存在检测效率低下、检测结果波动大，成本较高等问题，本研究提出了一种基于改进YOLO11的瓷砖表面检测轻量级算法。首先，针对小目标缺陷占比过高的特点，提出了一种多特征融合骨干网络，即在B3、B4、B5特征提取过程中使用Fusion模块融合低层特征图，实现语义信息和细节信息的交互，从而加强网络特征提取能力，也在一定程度上缓解了梯度消失问题；然后，在网络下采样过程中使用MDown轻量模块部分替代普通卷积，引入Ghost模块对整个网络进一步的轻量化；最后，在骨干网络和颈部网络的连接处引入EMA注意力机制，将空间特征和通道特征进行融合，形成多尺度特征表示，以增强模型对复杂场景的适应能力。在切片后的瓷砖表面缺陷数据集上进行实验，与YOLO11n相比，改进模型在mAP@0.5、mAP@0.5:0.95分别提升了3.9%、5.6%，模型的参数量和计算量降低约31%、26%；与YOLO11s相比，基于YOLO11n的改进模型在mAP@0.5提升了0.5%。
2025年05期 v.46 1035-1044页 [查看摘要][在线阅读][下载 2034K] [下载次数：373 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 张四根;汤永智;刘琦;陆琳;冯青;
目前，陶瓷窑炉中高温烟气余热的回收利用技术相对匮乏，在间歇式生产方式下，烟气余热错时空利用所需的高温蓄热技术是亟待解决的瓶颈问题。基于此，本文引入熔盐蓄热技术，实现间歇式陶瓷窑炉中高温烟气余热回收、储存和错时空利用，建立了高温烟气熔盐蓄热过程的数学物理模型，利用数值模拟方法揭示了高温烟气熔盐相变蓄热特性及热量传递规律，系统分析了换热管的数量、间距与形状对熔盐储热罐中熔盐相变蓄热过程的影响。结果表明：增加换热管数量能够显著提升熔盐的熔化速度，所需时间最多减少62%，但换热管布置过密会导致局部热量传导不均，降低整体熔化效率。换热管间距对熔盐熔化的影响显著，不同间距模型熔化时间最大相差7%，间距的排布应兼顾内外区域导热平衡。采用圆台形状换热管，对熔盐的温度分布和相变规律产生了一定影响，不同模型间熔化时间最大缩短10.6%。与传统圆柱形换热管相比，圆台形换热管在保证换热效率的同时，优化了熔盐流动路径，熔化时间减少7.7%。
2025年05期 v.46 1045-1056页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K] [下载次数：71 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 邱望仁;周荧;王筠;
陶瓷作为中华瑰宝，也是中华文明的重要名片，陶瓷产业新质生产力的发展对于推动陶瓷产业转型升级和陶瓷经济高质量发展具有重要作用。以景德镇和潮州两大产瓷区为例，从陶瓷新型劳动者、陶瓷新型劳动对象、陶瓷新型劳动资料三大维度构建陶瓷产业新质生产力综合评价指标体系，通过熵权法分析2017～2022年景德镇市和潮州市两市陶瓷产业新质生产力的发展水平，并分维度解释陶瓷产业新质生产力区域差异，得出景德镇市陶瓷产业先进陶瓷发展强劲，但人才保障力度不足；潮州市陶瓷产业数智人才引进高效，但绿色创新有待提升。最后，针对两城市各自的短板提出相应建议，也为陶瓷产业新质生产力的研究提供新思考。
2025年05期 v.46 1057-1064页 [查看摘要][在线阅读][下载 1281K] [下载次数：182 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]