陶瓷

陶瓷发生塑性变形的核心竞争关系，是位错、相变或界面滑移等不可逆变形过程能否在裂纹失稳扩展之前被激活。

图5(a)KBT–LM55陶瓷在不同温度下、基频径向振动模式的谐振–反谐振频谱图；

（1）Y3+掺杂Mg2Al4Si5O18陶瓷的制备与物相组成

（4）Y掺杂Mg2Al4Si5O18陶瓷的辐射冷却性能与应用潜力

一、导读近期，哈尔滨工业大学柯华教授团队通过模板晶粒生长(TGG)技术结合流延成型法，制备出织构度高达f=0.985的择优取向SrBi2Ta2O9陶瓷，面内剩余极化达到15.83μC×cm-2，较随机取向陶瓷提升197%。

图1织构SrBi2Ta2O9陶瓷的物相与微观结构表征

图1织构SrBi2Ta2O9陶瓷的物相与微观结构表征2、铁电性能：a-b面电滞回线测得剩余极化Pr=15.83μC×cm-2，矫顽场Ec=24.18kV×cm-1(图2(c))，较随机取向陶瓷(5.33μC×cm-2)提升197%；

图2织构SrBi2Ta2O9陶瓷的介电与铁电性能

图2织构SrBi2Ta2O9陶瓷的介电与铁电性能3、Ca掺杂效应：随x增加，XRD中(115)峰微弱出现，织构度仍达到0.917(图3(d))；

图3Ca掺杂织构SrBi2Ta2O9陶瓷的理论自发极化计算与结构表征

图3Ca掺杂织构SrBi2Ta2O9陶瓷的理论自发极化计算与结构表征图4Ca掺杂织构SrBi2Ta2O9陶瓷的介电与铁电性能4、漏电流与能带：I-V曲线(图4(h))显示x=0.4时面内漏电流密度降至5.924×10-7A×cm-2(@50kV×cm-1)；

图4Ca掺杂织构SrBi2Ta2O9陶瓷的介电与铁电性能

图5Ca掺杂织构SrBi2Ta2O9陶瓷的理论电子能带带隙计算和变温电导率表征

第一性原理计算表明，SrBi2Ta2O9的带隙随着Ca掺杂增大，抑制了载流子迁移；

近期，哈尔滨工业大学柯华教授团队通过模板晶粒生长(TGG)技术结合流延成型法，制备出织构度高达f=0.985的择优取向SrBi2Ta2O9陶瓷，面内剩余极化达到15.83μC×cm-2，较随机取向陶瓷提升197%。

该研究以MgO、AlOOH、SiO2和Y2O3为原料，采用高温固相反应法结合无压烧结工艺，在1400℃条件下成功制备出具有β-堇青石结构的Mg2Al4Si5O18：xY3+陶瓷材料。

为验证实际应用价值，该研究将最优组分Mg2Al4Si5O18：10%Y3+陶瓷粉末与低熔点玻璃按7：3质量比复合，制备成可涂覆型辐射冷却涂层，并在厦门亚热带地区开展夏季全天候户外实测，结果充分展现了该材料优异的冷却性能与规模化应用潜力。

甬江实验室先进结构陶瓷创新中心团队综述：室温塑性陶瓷的兴起与研究进展-清华大学出版社学术期刊的博文甬江实验室先进结构陶瓷创新中心团队综述：室温塑性陶瓷的兴起与研究进展精选

主要从事室温塑性陶瓷制备及其变形机制研究，以及难熔金属材料及其增强增塑课题研究，拥有较为丰富的理论基础和实践经验;

（1）提出了一种面向结构功能一体化的Si3N4-SiC/BN层状陶瓷设计策略，实现了力学与吸波性能的协同发展，使材料在保持较高弯曲强度和表观断裂韧性的同时获得良好吸波性能，为高韧性吸波陶瓷的结构设计提供了新思路。

XRD与TEM表征表明，在1000°C热解后的陶瓷粉末呈非晶态，Si、Hf、B、O、C等元素分布极为均匀。

图2SiHfBOC陶瓷粉末在不同温度下热解后的TEM、HRTEM、HAADF图像和EDS元素分布图:

基于优化的陶瓷粉末，研究团队采用热压烧结工艺（1400°C/30MPa，保温1小时）制备了HfO2-SiBOC块体陶瓷。

静态氧化性能测试表明，Hf/Si=0.2的陶瓷粉末在1400°C空气中氧化后质量变化低于0.5wt.

同时，他也是美国陶瓷学会会士、世界陶瓷科学院院士。

现任材料复合新技术国家重点实验室全职教授，主要从事高性能陶瓷烧结的基础理论研究与技术创新工作。

Ellingham图从热力学角度提供了理解多元陶瓷氧化行为的确定性框架，其核心思想在于：不同元素的氧化倾向存在天然的优先级差异，这种差异可以被巧妙地转化为材料设计的指导原则。

苏磊，西安交通大学特聘研究员，博士生导师，《先进陶瓷（英文）》期刊编委，从事硅基及高熵陶瓷气凝胶的设计制备及力热行为研究。

图2(a-b)0.3NBN-0.7BTN-WCx(x=0,0.04)陶瓷样品的Rietveld精修结果；

《先进陶瓷（英文）》于2012年创刊，清华大学主办，清华大学出版社出版，清华大学新型陶瓷材料全国重点实验室提供学术支持，创刊主编为中国工程院院士、清华大学李龙土教授，主编为中国科学院院士、清华大学林元华教授、苏州国家实验室周延春教授、广东工业大学林华泰教授和哈尔滨工业大学张幸红教授。

例如，航空发动机振动监测传感器的制造需要具有高居里温度(TC)、合理的压电系数(d33)和高温电阻率的压电陶瓷材料，而目前被广泛应用的钙钛矿型铅基压电陶瓷由于居里温度TC一般在350oC以下，无法满足高温传感器等器件的制作要求。

主要从事铋层状压电陶瓷材料的制备及性能调控的研究。

《先进陶瓷（英文）》（JournalofAdvancedCeramics）期刊简介《先进陶瓷（英文）》于2012年创刊，清华大学主办，清华大学出版社出版，清华大学新型陶瓷材料全国重点实验室提供学术支持，创刊主编为中国工程院院士、清华大学李龙土教授，主编为中国科学院院士、清华大学林元华教授、苏州国家实验室周延春教授、广东工业大学林华泰教授和哈尔滨工业大学张幸红教授。

一、导读六方氮化硼（h-BN）陶瓷作为先进陶瓷材料，工业制备依赖于热压烧结，但制品尺寸和产率受限，成本居高不下。

六方氮化硼（h-BN）陶瓷作为先进陶瓷材料，工业制备依赖于热压烧结，但制品尺寸和产率受限，成本居高不下。

该研究采用二次冷等静压辅助无压烧结工艺成功制备了高密度h-BN陶瓷材料。

（2）二次冷等静压（CIP(II)）辅助无压烧结h-BN陶瓷的制备该研究采用二次冷等静压辅助无压烧结工艺成功制备了高密度h-BN陶瓷材料。

分析了这两种技术的致密化机理、优势及当前面临的规模化生产等挑战，并展望了未来通过多场辅助、混合工艺等手段实现陶瓷材料可持续、低能耗制造的发展方向。

此外，文章还展望了双相CCC、超快反应烧结以及界面工程（如高熵晶界）等新兴研究方向，为开发下一代高性能陶瓷材料提供变革性的设计思路。

梁瑞虹(通讯作者)，研究员，博士生导师，现任中国科学院上硅所压电陶瓷材料与器件课题组组长，所海洋无机材料与器件制造协同创新中心副主任。

聚焦深地、深空、深海等领域高性能压电陶瓷材料与器件的关键技术攻关。

主要从事巨介电陶瓷、电介质储能陶瓷材料、聚合物基介电复合材料及铁电/压电催化等相关领域的研究工作。

同时，陶瓷材料固有脆性较大，在冲击或复杂载荷作用下易发生破坏，限制了其在结构功能一体化领域的进一步应用。

该研究为高韧性、强吸收与宽频吸波性能的协同设计提供了新的结构调控思路，也为面向复杂电磁环境的结构功能一体化陶瓷材料开发提供了参考。

李权（通讯作者），南京工业大学副教授，硕士生导师，主要从事结构功能陶瓷及陶瓷基复合材料的一体化系统设计及制造、多孔功能陶瓷材料的设计、新型陶瓷基复合材料环境障碍涂层和热障涂层的制备和研究、聚合物转化陶瓷功能性能的研究以及陶瓷和复合材料的三维打印技术的研究。

主要从事高性能陶瓷材料的合成、结构调控、生长机制及性能优化研究，并拓展其在高温特种结构陶瓷、新型能源装备等领域的应用。

在微观结构上，压电陶瓷的性能与其铁电畴结构息息相关。

这一发现揭示了极化处理对无铅压电陶瓷性能的双重调控潜力，从而优化特定应用场景下的应变响应。

本研究最终实现了氮化硅陶瓷强度、韧性与硬度的同步显著提升，具体性能指标为：抗弯强度982±63MPa、断裂韧性10.2±0.3MPa・m¹/²、维氏硬度20.1±0.3GPa。

高压亚稳态的晶粒生长形成的结构突破氮化硅受制于相组分的性能极限，实现了氮化硅陶瓷强度、韧性与硬度的同步显著提升，抗弯强度为982±63MPa、断裂韧性为10.2±0.3MPa・m¹/²、维氏硬度为20.1±0.3GPa。

图3粉体氧含量对CIP(Ⅱ)-BN20陶瓷密度的影响：(a)CIP(Ⅱ)生坯及CIP(Ⅱ)-BN20陶瓷的密度变化，(b)CIP(Ⅱ)-BN20陶瓷的密度损失率。

此外，水有助于层状h-BN在成型过程中沿c轴平行于单轴压力方向进行取向、重排及堆叠，这为h-BN陶瓷致密化提供了基础。

该研究探究了粉体氧含量对陶瓷密度、导热性能和介电性能的影响。

陶瓷室温塑性的物理基础

过去，陶瓷塑性多与高温蠕变和超塑性联系在一起：高温可增强原子扩散、位错攀移和晶界滑移，但这类机制难以直接满足室温服役需求。

近年来，微纳尺度实验、原位表征、缺陷预置和界面设计等研究不断表明，部分陶瓷在室温下也可出现可测量的不可逆应变，甚至在块体或结构化陶瓷中实现非灾难性变形。

综上，本研究提出的“强极化纳米畴”策略，不仅为BNT基无铅陶瓷在中等电场下的高性能储能提供了可行路径，也为其他弛豫铁电体的结构设计提供了新思路。

(c)0.3NBN-0.7BTN-WCx陶瓷在500oC下的介电损耗值tanδ500oC与相对介电损耗值(tanδ500oC/tanδRT)随掺杂量x的变化关系；

此外，掺杂提高了介电弥散指数(γ)，这种增强的弛豫特性有效降低了畴壁能，使铁电畴在外场下更易翻转，从而有助于增强陶瓷的压电性能。

鉴于复合阳离子共掺杂策略已被大量研究证实是显著改善BLSFs陶瓷压电性能的有效途径，本工作通过引入(W1/3Cr2/3)4+复合离子对0.3NBN-0.7BTN固溶体进行改性。

该刊主要发表先进陶瓷领域的高质量原创性研究和综述类学术论文，涉及先进陶瓷的制备、结构表征、性能评价的各个细节，尤其侧重新材料研制和先进陶瓷基础科学研究等重要方面，致力于在世界先进陶瓷领域搭建学术交流平台，引领和促进先进陶瓷学科的发展。

(1)(W1/3Cr2/3)4+复合离子掺杂0.3NBN-0.7BTN压电陶瓷的制备与相组成

（2）二次冷等静压（CIP(II)）辅助无压烧结h-BN陶瓷的制备

主要研究方向为高性能陶瓷制备制造和场辅助烧结技术。

主要围绕聚合物先驱体陶瓷、极端环境传感器以及场辅助陶瓷制备技术等方面开展系统研究。

%），这一比值在陶瓷产率、相组成均匀性和最终高温性能之间达到了最佳平衡。

(2)分子级前驱体设计：通过溶胶-凝胶与溶剂热法合成新型琥珀色液态SiHfBOC前驱体，具有Si-O-Si/Si-O-B主链和Si-O-Hf侧链结构，实现了铪元素在聚合物网络中的分子级引入，陶瓷产率高达80.8wt.

热重-质谱联用分析揭示了前驱体从室温到1400°C的陶瓷化转变过程，当Hf/Si摩尔比为0.2时，前驱体表现出最高的陶瓷产率（80.8wt.

南昌航空大学毛蒲/北京科技大学李天宇等：构建强极性纳米畴实现钛酸铋钠基弛豫铁电陶瓷中等电场下的优异储能性能-清华大学出版社学术期刊的博文南昌航空大学毛蒲/北京科技大学李天宇等：构建强极性纳米畴实现钛酸铋钠基弛豫铁电陶瓷中等电场下的优异储能性能精选

张波萍（Bo-PingZhang）教授，博士生导师单位：北京科技大学材料科学与工程学院研究方向：无铅压电陶瓷与器件、热电材料与器件、铁电物理与材料电子邮箱：bpzhang@ustb.