丁莉萍，程亮，罗凌虹，王乐莹，徐​序，刘邵帅，余剑锋，张双双，曹希文
固体氧化物燃料电池(SOFC)是下一代能源系统的重要组成部分，拥有比传统发电方式更高的能量转换效率、燃料选择范围广、无需贵金属催化剂，环境友好。阳极作为SOFC中燃料氧化的电化学反应场所，其材料选择对电池性能的影响较大。截至目前，阳极材料的研究已经从最开始的金属基陶瓷材料发展到氧化物型材料。其中双钙钛矿作为钙钛矿材料的衍生物更是成为了目前的主流选择。Sr2Fe1Sr2Fe1+xMo1−xO6−δ(SFMO)因为优异的电导率、抗积碳和耐硫性得到广泛关注，但将其用于商业化还有一些问题亟待解决，为进一步提升SFMO阳极的催化活性和稳定性，研究人员将目光放在了材料的改性上。概述了通过不同改性方法来提升SFMO阳极性能的研究进展，分别从掺杂(A，B掺杂和A/B共掺)，A位缺位和表面修饰三个方面进行阐述，从物相、结构和电化学性能方面对阳极进行比较，分析了各改性方法对电化学性能，长期稳定性和氢裂解、氧化反应能力的影响。

---

卢恺振，王乐莹，罗凌虹，程亮，徐序，吴也凡
可逆固体氧化物电池RSOCs在SOFC/SOEC双模式下交替运行，可实现清洁能源—电能的可持续循环，起到“移峰填谷”的作用，因其具有效率高、运行时间长、储能规模大等优点，在能源互联网建设中具有广阔的应用前景。传统Ni-YSZ燃料极材料在使用含有硫杂质的燃料气时极易硫中毒，在使用碳氢燃料时易产生积碳。而钛酸锶(SrTiO3)钙钛矿材料因其具有高度可调的结构及性能、良好的结构稳定性及热化学稳定性、较强的抗积碳抗硫中毒能力等，成为研究最为广泛的RSOCs燃料极材料。综述了SrTiO3基RSOCs燃料极的研究进展，并阐述了其相关机制研究，指出了SrTiO3基燃料极在未来RSOCs应用中所面临的挑战。

---

蓝海洋，陈星余，张博，周琪，张艳红，周​娟，叶晓峰
固体氧化物直接氨燃料电池(Solid Oxide Direct Ammonia Fuel Cell, SO-DAFC)可以将氨直接电化学氧化转化为电能。SO-DAFC的阳极材料不仅需要具有较高的离子电导率和电子电导率，还需要对氨的分解有良好的催化活性；氨对大部分阳极材料的氮化作用会降低阳极材料的电化学性能，使得氨分解催化活性低、稳定性差，制约了SO-DAFC的商业化进程。从氨气在阳极材料上的电化学氧化阳极材料类型等方面，概述了固体氧化物直接氨燃料电池阳极材料的研究进展，并对阳极材料的优化方向进行了展望。

---

姚忠樱，常逸文，崔鸽，张洪波，任瑞康，任佳乐，旷峰华
随着集成电路和半导体行业的快速发展，具有高表面精度和低粗糙度的陶瓷基板成为封装基板的最佳选择，而抛光工序作为陶瓷基板生产过程中最为关键的环节，决定了产品整体质量的好坏。围绕着陶瓷基板抛光，包括化学机械抛光、磨料流抛光、超声振动辅助磨料流抛光、电泳抛光、电解抛光以及磁流变抛光等常见抛光技术的基本原理和适用范围，总结了氧化铝、氮化硅、碳化硅、氧化铍、氮化铝等陶瓷基板常用的抛光技术及其研究现状，并展望了陶瓷基板抛光技术的发展趋势。

---

李朝圆，李秀英，贺一峰，赵平，龙佳贝，肖卓豪，艾军，付震
百余年来，硼硅酸盐玻璃一直是全球药物包装的首选材料。随着现代医药产业的不断发展，新型药物层出不穷，硼硅酸盐玻璃在药物包装储存过程中的安全问题也日益凸显。在与药液尤其是碱性药液的长期接触过程中，硼硅酸盐玻璃仍存在脱片、颗粒物生成、药物失效等方面的风险，其化学稳定性尤其是耐碱性还有待进一步提高。新冠疫情在全球的蔓延进一步加快了世界各国对高品质硼硅酸盐玻璃以及新型医药包装玻璃的研发和生产。就国内外市场流通的硼硅酸盐医药包装玻璃的分类，各类商用硼硅酸盐玻璃的应用领域及代表性配方，制备高品质硼硅酸盐玻璃的关键工艺，硼硅酸盐玻璃组成—结构—性能之间的依存关系，以及新型铝硅酸盐医药包装玻璃的组成及性能特点等方面进行了较系统的总结。

---

​于一衡，王秀峰
研究古陶瓷器三维数字化重建，对于珍贵但残缺的器物的修复、大量残片拼接与器物的复原都具有十分重要的意义。综述了近十年来残损古陶瓷器三维数字化重建原理和方法的研究进展，主要包括迭代匹配法、边缘曲线拟合法、虚拟轮廓法、轴线定位法以及剖面厚度拟合法。结合古陶瓷三维数字化重建过程中的实际问题，分析了各种方法的适用场景，提出了对于单一器物残片的确认思路。未来，对于古陶瓷器的数字化重建，还需要考虑到不同器物数字模型的精度和可视化展示。

---

胡江南，王 俊，江向平，黄枭坤，陈 超，聂 鑫，王衔雯
在这项研究中，通过传统固相法得到了Bi0.47Na0.47Ba0.06Cu0.015Ti0.985O3(BNBCT)无铅压电陶瓷。系统研究了氧气氛围(BNBCT-O2)、空气氛围(BNBCT-Air)、氮气氛围(BNBCT-N2) 对BNBCT陶瓷的结构与电性能的影响。X射线衍射(XRD)结果显示所有样品都只生成了钙钛矿结构。XRD精修结果则说明BNBCT-O2陶瓷具有很强的晶格失序。复阻抗图谱、电响应活化能、电导率活化能以及O1s的X射线光电子能谱(XPS)反映出氧空位的浓度会随着烧结气氛的改变而改变。当烧结氛围中氧浓度过高时，样品中的氧空位浓度很容易被抑制。相比于BNBCT-Air与BNBCT-N2陶瓷，BNBCT-O2陶瓷表现出最高的压电常数(d33=227 pC·N−1)及最大的剩余极化强度(Pr=31.9 µC·cm−2​)。这些结果均显示出BNBCT陶瓷的微观结构与电性能和氧空位浓度有关，而氧空位又能被烧结氛围所调控。所以，通过改变烧结氛围来提升Bi0.47Na0.47Ba0.06Cu0.015Ti0.985O3基陶瓷的压电性能是一种可行的方法。

---

李豪，包启富，方圆，董伟霞，刘 昆，董文婕，陈飘飘，杨晶
兔毫釉属高温钙釉，实验以红土、草木灰、石灰石等为主要原料，采用电窑在氧化气氛中烧制，研究了不同CaO和MgO的相对含量对釉面毫纹的影响。实验结果表明：当CaO和MgO的摩尔比为(0.40∶0.38)～(0.45∶0.33)时，釉中显微结构析出枝状ε-Fe2O3晶体较少，尺寸约150 nm～250 nm，釉面呈颜色较浅的毫纹；当CaO和MgO的摩尔比增至(0.50∶0.28)～(0.55∶0.23)，釉中所析出的ε-Fe2O3晶体呈短柱状，尺寸约70 nm～150 nm，釉面毫纹数量增加；当CaO和MgO的摩尔比增至(0.60∶0.18)～(0.65∶0.13)，釉中所析出形态为枝状晶花ε-Fe2O3晶体数量较多，釉面呈现数量多、形态粗的黄色毫纹；当CaO和MgO的摩尔比增至0.70∶0.08，釉中析出了钙长石晶簇和黄色ε-Fe2O3枝状晶花，钙长石周围易形成富Ca、Fe的分相结构，促进了ε-Fe2O3枝状晶花的析出，导致釉面形成形态较粗的橘黄色兔毫纹。

---

刘文博，李妍眉，吴永军，王宁，张茜贻，陈晓妍，徐睿
镁—二氧化碳(Mg-CO​2)电池以温室气体二氧化碳为正极活性物质，既能实现高效的能量储存，又能实现二氧化碳的增值利用，是新一代极具吸引力的电池候选产品。然而，与其他金属—二氧化碳电池体系相比，由于镁—二氧化碳电池在非水环境中存在一些关键问题(包括氧化还原反应动力学相对较慢、放电产物分解能垒较大、多电子三相正极反应可逆性较差等)，因而迄今为止其受到的关注较少。为解决前述正极充放反应可逆性较差、碳酸镁等放电产物分解能垒较大、电池过电势较高等问题，通过调控二氧化碳电化学氧化还原路径的策略，采用碳化钼—碳纳米管(Mo2C-CNTs)作为正极催化剂，将放电产物由热力学稳定难以分解的碳酸镁(MgCO3)换为草酸镁(MgC2O4)，使Mg-CO2电池实现了极低的过电位(0.25 V)，增大了其能量效率。并且，其工作时间长达2300 h以上。这项工作为可同时解决能源和环境问题的可充电非水系Mg-CO2电池研究奠定了基础。

---

熊斌，程亮，罗凌虹，刘邵帅，王乐莹，徐序
为了降低固体氧化物燃料电池(Solid Oxide of Fuel Cell, SOFC)的操作温度，需要将SOFC的阴极催化活性提高，为此，设计和构建了一种SOFC的Ce 0.9 Gd 0.1 O 2−δ( GDC)纤维骨架复合阴极，最终获得了较低的阴极阻抗。采用溶胶—凝胶法结合静电纺丝制备GDC纤维前驱体，在950 ℃下煅烧得到一维纳米纤维棒，再与GDC电解质在1450℃下共烧得到孔隙率为70vol.%孔隙率的纤维骨架。分别采用浸渍LSCF离子溶液和LSCF粉体悬浮液制备出纤维骨架复合阴极，并与传统的LSCF-GDC粉体阴极进行微观结构和电化学性能对比，结果表明制备的纤维骨架复合阴极具有较多的三相界面处，两种骨架阴极的极化阻抗均小于传统阴极极化阻抗。采用弛豫时间分布法分析三种对称电池的极化阻抗，明确了在GDC纤维骨架上浸渍LSCF离子溶液明显提高阴极性能的原因。构造的纤维骨架复合阴极可以克服传统阴极与电解质界面结合活性较差或因晶粒长大导致的阴极三相界面变少的问题，且在550 ℃～750 ℃的各个测试温度点，其极化阻抗值均低于传统阴极极化阻抗值约一个数量级，在650 ℃极化电阻仅为0.050 ·cm2，小于传统复合阴极650 ℃下的极化阻抗0.280​·cm2。因此本研究所获得的阴极是一种可在中低温下使用的SOFC高催化活性纤维骨架复合阴极。

---

宁宇，任鑫，廖汉卿，陈勇刚，杨莉禹，张翼，王海珍，姚政
采用传统的ZnO+MgO+Al2O3+SiO2配方体系氧化锌线性电阻，探究了烧结温度对氧化锌基线性电阻的电阻温度系数和微观结构的影响。实验结果显示，随着烧结温度的降低，电阻值由毫欧级提高到欧姆级，当烧结温度在1340 ℃时，其电阻温度系数是完全的负数；烧结温度在1320 ℃时，电阻温度系数由负转正；当烧结温度降至1280 ℃时，电阻温度系数完全转为正系数。

---

程子强，陈彦辛禹，赵泳淞，邵昊然，周大雨
以冷冻铸造法制备TiO2多孔陶瓷为背景，研究了冷冻速率、浆液浓度以及冷冻方式对TiO2多孔陶瓷微观结构和力学性质各向异性的调控规律。结果表明：随着浆液浓度的增大(10 vol.%～25 vol.%)，多孔陶瓷的孔隙率以及平均层间距均减小；冷冻速率主要通过影响冰晶的生长方式改变多孔陶瓷的平均层间距；双向冷冻铸造法制备TiO2多孔陶瓷的过程中，随着楔角增大，多孔陶瓷的横截面组织取向性增强。随着浆液浓度和冷冻速率的增大，TiO2多孔陶瓷沿不同方向的维氏硬度和抗压强度整体上均呈增大趋势，但不同方向的增幅不一；随着楔角增大(0°～20°)，多孔陶瓷抗压强度的各向异性更加突出，表现在x方向的抗压强度从12.15 MPa增至64.91 MPa。制备的TiO2多孔陶瓷在生物骨组织材料以及陶瓷过滤器等领域有着较大的应用潜力。

---

刘润平，余家豪，周义，罗嗣春，郭伟明，林华泰
通过在1750 ℃煅烧环形SiAlON陶瓷坯体，制备了向心织构SiAlON陶瓷。研究了Ni/Co (0 wt.%～2.25 wt.%)添加剂对织构化SiAlON陶瓷的物相组成、织构化程度、显微结构和力学性能的影响。研究结果表明：在平行于晶粒定向的截面(径截面RS)上，引入2.25 wt.% Ni/Co添加剂时SiAlON陶瓷定向指数从0.38提高到0.74；煅烧样品形成了向心织构化的显微形貌特征，在垂直于晶粒定向方向的截面(弦截面TS)上晶粒为等轴状形貌，而在RS面上为排列方向一致的棒状晶粒形貌；织构化SiAlON陶瓷的RS面硬度均高于TS面，随着黏结相含量增加，硬度降低；在RS面垂直于晶粒定向的方向，随着Ni/Co添加剂含量从0​wt.%增加到2.25 wt.%，断裂韧性从(6.93±0.31) MPa·m1/2增加到(7.52±0.28) MPa·m1/2。

---

满延进，王伟伟，王营营，刘胜，王晓东，韩卓群，宋​涛，李伶
以氮化硅粉末为主要原料，分别采用无压烧结和气压烧结的方式制备氮化硅陶瓷，研究了无压及气压烧结对氮化硅陶瓷的硬度、密度、强度及韧性的影响，研究了1300℃氧化5h对氮化硅陶瓷抗氧化性能和表面微观形貌的影响。结果表明：采用无压及气压烧结制备的氮化硅陶瓷力学性能数值相近，但是气压烧结制备的氮化硅陶瓷性能相对稳定，同时展现出更好的断裂韧性，断裂韧性平均值为12.6MPa·m1/2。1300 ℃氧化5 h，Si3N4表面被氧化生成玻璃相的SiO2并存在有明显裂纹。相比无压烧结，气压烧结展现出更好的抗氧化性能及高温强度性能，其氧化增重率和弯曲强度平均值分别为0.014%和304.2 MPa。

---

王亚军，张进，岳新艳，茹红强
以ZTA(ZrO2增韧Al2O3)和TiC粉为原料，采用无压烧结制备TiC/ZTA导电陶瓷复合材料，考察TiC浆料浓度对TiC/ZTA导电陶瓷复合材料显微结构与性能的影响。实验结果表明：物相分析显示烧结后的样品由α-Al2O3、t-ZrO2、m-ZrO2和TiC组成，并未生成其他新相。TiC相分布在ZTA陶瓷颗粒的周围，且相互连接形成TiC网络。当TiC浆料浓度为15 wt.%时，TiC/ZTA导电陶瓷复合材料的综合性能最佳，其体积密度、开口气孔率、维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性和电阻率分别为4.16 g∙cm−3、0.22 %、16.4 GPa、383.4 MPa、6.28 MPa∙m​1/2和1.7×10−2 Ω∙m。

---

蒋兴星，林祥涛，周子游，罗银易，卢安贤，肖卓豪
选择纯KNO3为熔盐，采用一步法和二步法对可用于手机显示屏的超薄玻璃进行离子交换强化。利用EDS对离子交换玻璃的离子浓度分布进行测试表征，研究了离子交换温度(380 ℃～440 ℃)、时间(1 h～12​h)对玻璃的离子交换深度、表面应力、显微硬度、透过率及化学稳定性的影响。结果表明：温度的升高和时间的延长有利于玻璃表面应力和显微硬度的提高，但当温度超过400 ℃，且时间超过2 h后，玻璃出现应力松弛效应；二步法增大了离子浓度梯度，进一步提高了玻璃的表面应力和显微硬度；离子交换过程在不降低透过率的同时提高了玻璃致密度及化学稳定性。相关结论对手机显示屏领域超薄玻璃的强化具有指导意义。

---

董龙，庞百胜，高宇，张海军，黄​亮
以(Ti、Mo、W、Ta、Nb)过渡金属氯化物、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵及氢氧化钠为原料，采用溶剂热法合成高熵前驱体，研究NaOH加入量对合成高熵前驱体的影响；随后，以TiMoWTaNb高熵前驱体和碳化硼为原料，采用溶剂热法结合熔盐辅助硼碳热还原工艺合成（Ti0.2Mo0.2W0.2Ta0.2Nb0.2)B2粉体，分别研究了反应温度、保温时间及反应物用量对所合成粉体的物相组成和显微结构的影响。结果表明：当反应温度为1473 K、保温时间为3 h、NaOH的加入量为64 mmol，且TiMoWTaNb高熵前驱体与碳化硼(B4C)摩尔比为1.0∶1.1、熔盐介质/反应物质量比为5.0∶1.0时，所制得样品为纯相，合成的单相Ti0.2Mo0.2W0.2Ta0.2Nb0.2)B2粉体中元素分布均匀。

---

徐瑞，马景陶，邓长生，郝少昌，赵兴宇，李建军，李自强，刘​兵，唐亚平
内凝胶工艺由于制备氧化铀微球球形度好而受到广泛关注。但是内凝胶工艺仍存在一些难点，如制备的微球尺寸略有不均，这不利于内凝胶工艺的大规模应用。在本项工作中特引入微流控辅助内凝胶工艺来制备单分散溶胶液滴。单分散溶胶液滴经洗涤、干燥和烧结后即可获得单分散的氧化铀微球。研究表明通过微流控辅助内凝胶工艺可以制备出尺寸变异系数≤1%、球形度1.01的单分散氧化铀微球。微流控辅助内凝胶工艺操作简便，在制备高质量核燃料微球方面具有广泛的应用前景。

---

谢裕峰，陈作铭，饶志成，周建华，赵莉丽
采用水热法研究了反应体系pH值对WO3粉体的微观形貌和结构的影响，并利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)进行表征。结果表明：考察pH值范围内均可获得六方相的WO3材料，pH值的增加不仅有利于纳米线的形成，而且可以提高长径比和取向性。当pH=1.8时，WO3纳米线的尺寸均匀，且基于该纳米线制备的薄膜电极具有较大的光学调制(71.5%@633 nm)和较高的着色效率(32.6 cm2·C−1)，可实现大面积、柔性基底或图案化应用。

---

王家河，何宇轩，华 颖，卢金山
我国沿海地区牡蛎养殖每年产生大量牡蛎壳，其资源化利用关系到环境保护与产业可持续发展。以牡蛎壳和粉煤灰为主要原料，以NaOH溶液和水玻璃为碱激活剂，以H2O2为发泡剂，制备牡蛎壳基轻质(多孔)地质聚合物。利用XRD、FTIR、SEM、接触角测试仪等技术手段，分析气孔结构和显微组织，系统研究发泡剂、硅酸铝纤维和硬脂酸钙对地质聚合物的气孔结构、表观密度、抗压强度和风化性能的影响。研究结果表明，随着H2O2添加量的提高，地质聚合物的表观密度和抗压强度持续降低，但比强度先增大后减小；随着硅酸铝纤维添加量增大，地质聚合物的表观密度、抗压强度和比强度均先增大后减小，当添加量为1.00%时达到最大值，分别为0.63​g·cm−3、4.45 MPa和6.98 kN·m·kg−1。添加少量硬脂酸钙不仅不影响地质聚合物的结构和抗压强度，还能显著改善其风化性能，当添加量为0.50%时达到最佳，失重率和比强度损失分别为10.1%和14.1%。这种轻质地质聚合物有望用于人行道砖和路缘石，实现牡蛎壳的资源化增值利用

---