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本發明提供了一種納米氮化釩及納米碳氮化釩粉體的制備方法。其特征在于以粉狀釩酸銨、碳質還原劑和微量稀土等催化劑為原料，按一定配比將它們溶于去離子水或蒸餾水中，并攪拌均勻，制得溶液。然后將該溶液加熱、干燥，最后得到含有釩源和碳源的前驅體粉末。將前驅體粉末置于高溫反應爐中，并通入還原氣體作為反應和保護氣體，于800～950℃、30～60min條件下，制得平均粒徑＜100nm、粒度分布均勻的納米氮化釩及納米碳氮化釩粉體。本方法具有反應溫度低、反應時間短、生產成本低、工藝簡單等特點，適合工業化生產。

已有樣品/n基于超低溫的恒定電容深能級瞬態傅里葉譜表征了LPCVD-SiNx/GaN界面態，在70K低溫下探測到近導帶能級ELP (EC - ET = 60 meV)具有1.5 × 10-20 cm-2的極小捕獲界面。在國際上第一次通過高分辨透射電鏡在LPCVD-SiNx/GaN界面發現晶化的Si2N2O分量，并基于Si2N2O/GaN界面模型的第一性原理分析，證明了近導帶界面態主要來源于鎵懸掛鍵與其臨近原子的強相互作用。由于晶化的Si2N2O

衛星在軌運行和返回過程中需經歷極端高低溫環境，構件尺寸的穩定是保證衛星在軌高精度、返回高安全、任務高可靠的關鍵。針對衛星搭載的某寬帶微波載荷與衛星本體材料之間熱膨脹系數不匹配極易導致的載荷在軌及返回過程中載荷接收精度不穩定、信息傳輸不連續等問題。我校陳駿教授團隊以原創的負熱膨脹技術研發了具有輕質、熱膨脹系數低、力學性能優異、尺寸穩定性好的高性能低膨脹鋁基復合材料，并研制了系列關鍵連接內置件、環件等高性能低膨脹構件，首次將負熱膨脹技術應用到我國的衛星上，填補了高性能低膨脹金屬構件在工程應用領域的空白。該技術使得某寬帶微波載荷與衛星本體之間熱膨脹匹配性增強、界面應力大幅度減小，保證了衛星在軌與返回過程中信號高精度傳輸與接收，助力衛星成功返回。 圖1 實踐十九號衛星成功返回（圖片來源國家航天局） 圖2 高性能低膨脹鋁基復合材料及構件應用于全球首顆可重復使用返回式技術試驗衛星（圖片來源央視新聞頻道）

鐵電陶瓷粉體及其集成器件的研究與開發是目前最為活躍的領域。大部分鐵電陶瓷是鈣鈦礦型復氧化物，其中最為重要的是BaTiO3基氧化物陶瓷。BaTiO3是在第二次世界大戰的1942年到1945年間，由美國、蘇聯、日本各自發現的高介電常數、強介電體的材料。由于其具有優越的介電、壓電、鐵電性能，被廣泛應用于制備各種陶瓷電容器、微波器件、鐵電存儲器、溫度傳感器、非線性變阻器、熱敏電阻、超聲波振子、蜂窩狀發熱體等電子器件。隨著現代科學技術的飛速發展和電子元件的小型化、高度集成化，需要制備與合成符合發展要求的高質量的鈦酸鋇基陶瓷粉體。納米BaTiO3基電子陶瓷具有獨特的絕緣性、壓電性、介電性、熱釋電性和半導體性為元器件的小型化、集成化帶來可能，大大提高了產品的附加值和市場競爭力。如采用納米BaTiO3粉末制多層電容器，可以顯著減薄每層厚度增加層數，從而大大提高電容量和減小體積。因此，低成本合成鈦酸鋇基納米陶瓷粉體對我國信息產業、電子工業等的發展具有重要的意義。 溶膠-凝膠自燃合成(Sol-gel Autoignition Synthesis，SAS)是九十年代伴隨著高溫燃燒合成的深入研究和超純、超細氧化物陶瓷的制備而出現的一種低成本制備與合成單一氧化物和復雜氧化物的技術。它是指有機鹽凝膠或有機鹽與金屬硝酸鹽在加熱過程中發生氧化還原反應，燃燒產生大量氣體，可自我維持并合成所需燃燒產物的材料合成工藝。它的主要的特點有以下幾點：(1)：燃燒體系的點火溫度低(150℃-200℃)，一般為有機物的分解溫度；(2)：燃燒火焰溫度較低(1000℃-1400℃)，燃燒時產生大量氣體，可獲得具有高比表面積的陶瓷粉體。高溫燃燒合成燃燒溫度一般高于1800℃，合成的粉體粒度較粗，而SLCS則可制得納米粉末；(3)各組分達到分子或原子水平的復合；(4)：反應迅速：燃燒合成一般在幾分鐘內完成；(5)所合成的粉體疏松多孔，分散性良好；(6)：耗能低；(7)：所用設備和工藝簡單、投資小；(8)：自凈化：由于原料中的有害雜質在燃燒合成過程中能揮發逸出，所以產品純度易于提高。 本項目申請者采用SAS技術已經成功地合成了粒度達70nm左右的BaTiO3陶瓷粉體。 廣泛應用于制備各種陶瓷電容器、微波器件、鐵電存儲器、溫度傳感器、非線性變阻器、熱敏電阻、超聲波振子、蜂窩狀發熱體等電子器件。

編織結構陶瓷基復合材料由于其耐高溫、抗氧化的特點，是高推重比航空發動機高溫部件最有應用前景的候選材料。在此背景下，研究開發了編織結構陶瓷基復合材料力學性能預測和結構強度分析技術。 項目通過穩態熱固耦合平衡方程推導建立了熱固耦合雙尺度漸進均勻化分析方法，得到宏細觀物理量間的對應關系偏微分方程。利用變分原理推導得到宏細觀物理量對應關系方程的有限單元形式，完成熱固耦合雙尺度漸進均勻化分析程序的開發；針對編織結構復合材料的多尺度結構特點，完成了復合材料的細觀、微觀多尺度RVE建模方法研究。最后，通過引入材料分布模型描述復合材料構件局部材料坐標，建立了復合材料構件宏細微觀多尺度熱固耦合分析體系。 此項技術通過多尺度RVE建模、熱固耦合雙尺度均勻化分析能夠較為準確的預測陶瓷基復合材料及其構件的熱力學性能，得到相關材料參數，為材料的應用提供分析方法。應用此項技術，復合材料熱力學性能預測值與材料單位提供的實驗值相吻合，預測的宏觀彈性模量與拉伸實驗測量值最大相對誤差12%以內。同時開展陶瓷基復合材料發動機典型結構實驗研究，應變預測值與實驗測量值最大相對誤差7%以內。

成果與項目的背景及主要用途： 陶瓷墨水就是含有某種特殊陶瓷粉體的懸濁液或乳濁液，通常包括陶瓷粉 體、溶劑、分散劑、結合劑、表面活性劑及其它輔料。利用 PüHLER 納米研磨 機可將無機顏料噴墨技術功能性的陶瓷墨水打印在陶瓷磚上，實現建筑陶瓷的個 性化和功能化。 技術原理與工藝流程簡介： 反相微乳液法制備高溶度 ZrO2 陶瓷墨水。反相微乳液制備陶瓷墨水，得到 粒度均勻的納米微粒和最大溶水量時的最佳組分配比,乳化效果最好,溶水量佳。 同時利用反相微乳液法制備出了非水相 ZrO2陶瓷墨水。成型后快速干燥, 獲 得均勻、致密堆積的陶瓷坯體。此方法通過設計體系的組成,繪制不同組分配比 和不同溫度時的體系擬三元相圖,計算出最佳組成的質量分數和溫度的控制范 圍。陶瓷墨水透明穩定,目前質量濃度可達到 1.4% ,粒度 20nm 左右,高度分散， 表面張力、粘度等指標均滿足間歇式噴墨打印機的技術要求。 應用前景分析及效益預測： 相比絲網印刷和輥筒印刷技術，噴墨印刷擁有著生產流程更簡單、產品生產 周期縮短、花色紋理更加逼真豐富的有點。 陶瓷噴墨打印成型技術是一種把計算機輔助制造(CAM)應用于陶瓷成型中 的 新技術。它是在計算機控制下多層打印逐層疊加制出三維陶瓷坯體。它在復 雜單體陶瓷制造、有序成分復合材料制造,固體氧化物燃料電池制造等方面有很 好的應用前景。 按中國陶瓷噴墨打印機最終市場容量 3000 臺，當前陶瓷墨水平均價格 13 萬元/噸，每臺陶瓷噴墨打印機機使用的墨水量 8-12 噸/年來計算，未來國內陶瓷 墨水市場價值為 31.2-46.8 億元/年。 應用領域： 噴墨印刷技術被廣泛應用到瓷片、全拋釉、仿古磚、微晶石、薄板等產品中。 合作方式及條件天津大學科技成果選編 技術合作與專利轉讓 

項目成果/簡介: 陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強度高等諸多優點，但有一個致命的缺點——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫學、航空、航天、軍事等高技術領域都被廣泛應用。如電子計算機的高速硬盤轉動系統需要柔性陶瓷軸承；導彈、火箭發射裝置的關鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦 研究團隊通過對純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術的改進，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過固相反應、固相燒結制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統陶瓷材料沒有的特性，并且能夠進一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應用于更為苛刻的環境中，并且在工業生產中用途更廣、市場大、前景好。可彎砂巖可彎砂巖微觀結構圖知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國內領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

透明陶瓷作為一種新型的光學材料，兼具單晶和玻璃兩者的優勢于一體，具有良好的熱物理性能、機械強度和耐腐蝕性。通過合適的稀土離子摻雜，可實現不同的光功能特性。透明陶瓷制造工藝簡單，成本低廉，具有高濃度摻雜和高光學質量的優勢，可以大尺寸、大批量生產。在高功率固體激光、白光LED照明、核醫學和高能物理探測、國防武器裝備等領域均具有其他材料不可替代的應用優勢，具有廣闊的市場前景。

陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強度高等諸多優點，但有一個致命的缺點——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫學、航空、航天、軍事等高技術領域都被廣泛應用。如電子計算機的高速硬盤轉動系統需要柔性陶瓷軸承；導彈、火箭發射裝置的關鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦 研究團隊通過對純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術的改進，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過固相反應、固相燒結制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統陶瓷材料沒有的特性，并且能夠進一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應用于更為苛刻的環境中，并且在工業生產中用途更廣、市場大、前景好。 可彎砂巖 可彎砂巖微觀結構圖