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多孔陶瓷透气度试验仪

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多孔陶瓷透气度试验仪相关的资讯

  • 兰光发布BTY-B3P锂电池隔膜透气度测定仪新品
    BTY-B3P锂电池隔膜透气度测定仪,采用压差法测试原理,专业适用于电池隔膜、透气膜等各种高透气量材料及相关聚合物产品的气体渗透性能测试。产品特点:电脑控制,自动完成试验触控操作,易学更易用进口高精度压力传感器,确保测试精度和重复性气动夹持试样,力度一致,省时省力,避免人为操作误差进口气动控制系统,具有超低故障率和超长使用寿命,确保系统整体密封良好试验环境温湿度实时监控,智能统计并记录三腔均值设计,单次试验出具三个试样的平均值实时显示压力曲线,便于观察分析渗透过程支持多单位转换功能,满足用户对于特殊计量单位的要求试验功能、试样面积、试验压力可灵活定制测试原理:在一定温度和湿度下,使试样两侧保持一定的气体压差,通过测量试样低压侧气体压力的变化,从而计算出气体透过率等参数。参照标准:ISO 5636、SJT 1071.9、GB/T 36363-2018测试应用:基础应用——适用于电池隔膜、透气膜等各种材料及相关聚合物产品的气体渗透性能测试技术参数:测量范围:10~10,000 s/in2• 100 mL• 1.21KPa压差范围:0~20KPa (其他压力可定制)高压分辨率:0.01KPa高压精度:±0.05KPa低压分辨率:0.1Pa低压精度:±0.3Pa试样尺寸:≥12 mm×12 mm透过面积:0.019平方英寸(12.56 mm2)(其他面积可定制)试样件数:3或2或1(件)试验气体:N2、O2、CO2、空气等纯度99.9%之干燥气体(气源用户自备)气源压力:0.6MPa(87psi)接口尺寸:Φ4 mm聚氨酯管电源:220VAC±10% 50Hz / 120VAC±10% 60Hz二选一外形尺寸:390mm(L) × 433mm(W) × 410mm(H)净重:27kg产品配置:标准配置:主机、电脑、专业软件、Φ4 mm聚氨酯管(2.5 m)备注:本机气源接口系Φ4 mm聚氨酯管;气源用户自备创新点:BTY-B3P透气性测试仪采用压差法测试原理,专业适用于电池隔膜、透气膜等各种高透气量材料及相关聚合物产品的气体渗透性能测试。2019年7月上市的一款新型号产品,专业适用于锂电池隔膜行业检测使用。 (1)采用压差法测试原理,电脑控制,自动完成试验,触控操作,易学更易用; (2)进口高精度压力传感器,确保测试精度和重复性;进口气动控制系统,具有超低故障率和超长使用寿命,确保系统整体密封良好 BTY-B3P锂电池隔膜透气度测定仪
  • 上海市塑料工程技术学会立项《锂电隔膜透气度检测方法》团体标准
    各有关单位:根据《上海市塑料工程技术学会团体标准管理办法》的相关规定,在有关方面申报项目的基础上,学会组织专家对《锂电隔膜透气度检测方法》的团体标准进行立项评审。经评审,该项团体标准符合立项条件,批准立项《见附件》。现将项目名称、主要起草单位等信息在全国团体标准信息平台(www.ttbz.org.cn)予以公示,公示期为5个工作日。公示期间如有任何建议和要求,请与上海市塑料工程技术学会联系。同时也欢迎有关单位和个人参加团体标准的起草制定工作。 上海市塑料工程技术学会联系方式联系人:陈佳 13795212029邮 箱:504812632@qq.com上海市塑料工程技术学会关于《锂电隔膜透气度检测方法》团体标准的立项公告.pdf
  • 关注有礼:康塔仪器粉末冶金陶瓷展与您相约
    2016年4月27-29日,美国康塔仪器公司将携其全自动比表面积及孔径分析仪NOVAtouch和图像法粒度粒形分析仪、真密度仪等产品亮相“第九届上海国际粉末冶金、硬质合金与先进陶瓷展览会”。欢迎大家莅临我们展位,共同探讨粉末冶金、陶瓷粉末表面改性处理以及多孔陶瓷微观结构表征分析等应用。展位号:A215,凡关注“康塔仪器”微信公众号的观众,可现场领取精美礼品一份。 表征多孔结构的主要参数是:孔隙度、平均孔径、最大孔径、孔径分布、孔形和比表面,这恰是全自动比表面和孔径分析仪的主要功能。NOVAtouch系列全自动比表面积及孔径分析仪作为康塔仪器专利产品,是高质量高性能气体吸附分析系统的代表,共有8个型号,采用彩色触摸屏,完全自动化、操作简单,因为可以不使用氦气,运行成本低;一次可以分析多个样品,因而测量效率高,可充分满足科研或质量控制实验室的需要。 除材质外,材料的多孔结构参数对材料的力学性能和各种使用性能有决定性的影响。由于孔隙是由粉末颗粒堆积、压紧、烧结形成的;因此,原料粉末的物理和化学性能,尤其是粉末颗粒的大小、分布和形状,是决定多孔结构乃至最终使用性能的主要因素。多孔结构参数和某些使用性能(如渗透率等)可以用压汞法等来测定,上图为美国康塔仪器公司的全自动压汞仪,可以同时测定两个样品。 烧结多孔材料的力学性能不仅随孔隙度、孔径的增大而下降,还对孔形非常敏感。孔隙率不变时,孔径小的材料透过性小,但因颗粒间接触点多,故强度大。过滤精度即阻截能力是指透过多孔体的流体中的最大粒子尺寸,一般与最大孔径值有关。孔径分布是多孔结构均匀性的判据。对于过滤材料要求在有足够强度的前提下,尽可能增大透过性与过滤精度的比值。根据这些原理,发展出用分级的球形粉末为原料,制成均匀的多孔结构,用粉末轧制法制造多孔的薄带和焊接薄壁管,发展出粗孔层与细孔层复合的双层多孔材料。康塔Porometer 3G孔径分析仪代表了先进的气体渗透法孔径分析技术:是基于电脑的强大软件控制,拥有卓越性能的紧凑型台式分析测量仪。它提供四种型号,适用于不同的压力(即孔径)和流速范围,以实现材料特性和仪器性能(灵敏度、准确度、再现性)的极佳匹配。精确测定施加于样品上的压力对孔隙分布分析至关重要,而这正是Porometer 3G孔径分析仪的优势所在。 多孔材料的孔径、强度等性能在很大程度上取决于所选用粉末的平均粒度、粒度分布、颗粒形状等;为了制出预定性能的材料,通常要对粉末进行预处理,如退火、粒度分级、球化和球选以及加入各种添加剂(造孔剂、润滑剂、增塑剂)等。粒度粒形分析仪,则可以对这个过程进行监控把关。康塔仪器所提供的欧奇奥图像法粒度粒形分析仪500NANOXY,干法湿法两用,具备颗粒计数功能,可提供50个以上的粒径/形貌分析参数,无疑是满足此类应用的优选产品。
  • 耐高温高压腐蚀的蓝宝石热电偶保护管替代刚玉热电偶保护管和陶瓷热电偶保护套管
    孚光精仪公司欧洲工厂采用全球专利一次成型技术的高纯度蓝宝石热电偶保护管成功下线,一期工程年产能力达到50万米,并被德国热电偶制造商批量订购,成为替代刚玉和陶瓷的热电偶保护套管新型材料。蓝宝石热电偶保护管和蓝宝石热电偶保护套管能够承受2000摄氏度的高温和3000bar的压力,非常适合环境恶劣的应用,比如化工,化学,石油精炼,玻璃工业等。蓝宝石热电偶保护管和蓝宝石热电偶保护套管相比于刚玉热电偶保护管和陶瓷热电偶保护管具有更好的材料稳定性,可用于重油燃烧反应器,冶金等诸多高温领域,是替代刚玉热电偶保护管的理想热电偶保护套管。详情浏览:http://www.f-opt.cn/lanbaoshi/lanbaoshiguan.html蓝宝石热电偶保护管已经取代了无法抵御金属扩散的热电偶陶瓷管,比如,铅玻璃的生产中,Pt热电偶套管会融入玻璃,导致重新生产。目前,蓝宝石热电偶保护管和蓝宝石热电偶保护套管已经成功用于如下领域:半导体制造:刚玉蓝宝石套管高达99.995%的纯度保证生产过程无污染。腐蚀环境制造:浓缩或沸腾的矿物酸,高温反应性氧化物。玻璃和陶瓷工业:替代Pt探针,保证无污染仪器制造:微波消解仪,高温反应炉,实验室测试仪器等光学应用:紫外灯,汽车灯重油反应器:石化等领域能源领域:去除NOx 等蓝宝石热电偶由外部密封刚玉保护套管和内部热电偶毛细管组成,又称为蓝宝石热电偶。由于蓝宝石套管,蓝宝石保护套管具有良好的光学透明性和单晶材料的非多孔性,这种蓝宝石套管,蓝宝石保护套管热电偶具有良好的耐高温性,并具有屏蔽环境温度对热电偶影响的能力。蓝宝石套管,蓝宝石保护套管能够承受2000摄氏度的高温和3000bar的压力,非常适合环境恶劣的应用,比如化工,化学,石油精炼,玻璃工业等。蓝宝石套管,蓝宝石保护套管保护套管相比于刚玉陶瓷管具有更好的材料稳定性,可用于重油燃烧反应器,冶金等诸多高温领域。蓝宝石套管,蓝宝石保护套管已经取代了无法抵御金属扩散的陶瓷管,比如,铅玻璃的生产中,Pt热电偶套管会融入玻璃,导致重新生产。目前,蓝宝石套管,蓝宝石保护套管已经成功用于如下领域:半导体制造:刚玉蓝宝石套管高达99.995%的纯度保证生产过程无污染。腐蚀环境制造:浓缩或沸腾的矿物酸,高温反应性氧化物。玻璃和陶瓷工业:替代Pt探针,保证无污染仪器制造:微波消解仪,高温反应炉,实验室测试仪器等光学应用:紫外灯,汽车灯重油反应器:石化等领域能源领域:去除NOx 等
  • 新型陶瓷研究国家重点实验室一览
    p style=" text-indent: 2em " 新型陶瓷在性能上有其独特的优越性。在热和机械性能方面,有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等;在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等;在化学方面有耐腐蚀等功能;在生物方面,具有一定生物相容性能,可作为生物结构材料等。但也有它的缺点,如脆性。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。下面让我们来了解一下国内研究新型陶瓷的国家重点实验室。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 清华大学:新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室致力于发展新型陶瓷科学与技术,开拓新型材料领域的学科前沿。实验室的主要研究方向包括:信息功能陶瓷材料、功能复合材料设计与新材料探索、高性能结构陶瓷、陶瓷材料先进制备工艺、能源与环境材料、生物陶瓷材料。 /p p style=" text-indent: 2em " 成立契机 /p p style=" text-indent: 2em " 新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的前身-清华大学无机非金属材料学科于1987年被评为重点学科,1988年列为世行贷款重点学科发展项目,1991年开始建设“新型陶瓷与精细工艺”国家重点实验室,于1995年通过国家验收正式对外开放。 /p p style=" text-indent: 2em " 科研队伍 /p p style=" text-indent: 2em " 实验室拥有一支学术水平高、教学和科研经验丰富的固定科研人才队伍。现任实验室主任为潘伟教授,学术委员会主任为中国工程院院士李龙土教授。实验室现有研究人员53人,其中教授27人(包括中国科学院院士2人,中国工程院院士2人),副教授19人,高工及其他人员7人。研究队伍中具有博士学位者43人(占总数约80%)。 /p p style=" text-indent: 2em " 科研成果 /p p style=" text-indent: 2em " 在透明氧化铝陶瓷与高压钠灯、复合氮化硅陶瓷刀具、高性能铁电压电陶瓷及低烧技术、陶瓷胶态成型新工艺、高性能低温烧结软磁铁氧体、纳米骨修复材料以及复合材料的结构与性能关联等方面取得了多项重大成果,先后获得全国科学大会奖、国家技术发明奖和国家自然科学奖等国家级科技奖励,其中国家自然科学二等奖2项、国家技术发明二等奖7项、国家科技进步二等奖2项和省部级奖励五十余项。 /p p style=" text-indent: 2em " 通过十几年来的建设和发展,实验室已逐步建成为我国在新型陶瓷材料与精细制备工艺,特别是信息功能陶瓷材料、高性能结构陶瓷材料以及陶瓷基复合材料等领域的重要科学研究与人才培养基地。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 中国科学院上海硅酸盐研究所:高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 成立契机 /p p style=" text-indent: 2em " 为促进我国高性能陶瓷的研究和发展,扩大我国在该领域中的影响,1988年4月,经国家计委和中国科学院批准,在中科院上海硅酸盐研究所建立高性能陶瓷和超微结构开放实验室;1989年1月实验室正式对外开放;1991年纳入国家重点实验室系列,更名为高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室;1995年11月通过国家验收。 /p p style=" text-indent: 2em " 科研队伍 /p p style=" text-indent: 2em " 目前,两院院士严东生先生任实验室名誉主任,陈立东研究员任实验室主任,中国工程院院士江东亮先生任实验室学术委员会主任。实验室现有固定人员78人,其中院士3人(含两院院士1人),研究员39人。35岁以下的青年研究人员占全室人员的45%。自实验室建立以来,先后有2人当选第三世界科学院院士,5人当选世界陶瓷科学院院士,6人获得“国家杰出青年基金”,2人入选“国家新世纪百千万人才工程”,2人入选中组部“千人计划”;23人入选中国科学院“百人计划”。 /p p style=" text-indent: 2em " 科研成果 /p p style=" text-indent: 2em " (1)高性能陶瓷材料设计及其力学性能研究 /p p style=" text-indent: 2em " (2)氮化物相图研究 /p p style=" text-indent: 2em " (3)大尺寸钨酸铅闪烁晶体研究 /p p style=" text-indent: 2em " (4)扫描电声成像系统及其相关器件和材料 /p p style=" text-indent: 2em " (5)纳米微粒及纳米复相陶瓷的制备科学与性能研究 /p p style=" text-indent: 2em " (6)新型介孔及低维纳米复合材料研究 /p p style=" text-indent: 2em " (7)计算材料科学研究与能量转换材料的微观设计 /p p style=" text-indent: 2em " 以上这些重要的研究进展和成果先后荣获国家和省部级科技奖励24项,发表2000余篇高质量学术论文,获授权国家发明专利130余项,取得了良好的经济效益和社会效益。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 武汉理工大学:硅酸盐建筑材料国家重点实验室 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 实验室概况 /p p style=" text-indent: 2em " 硅酸盐建筑材料国家重点实验室是在原硅酸盐材料工程教育部重点实验室的基础上、于2011年10月获科技部批准立项建设的国家重点实验室。实验室依托的材料科学与工程学科是国家重点学科、“211工程”首批及“双一流”重点建设学科,国家第四轮学科评估结果为A+,进入世界ESI学科排名前1%;其硅酸盐材料专业至今已有50多年的建设历史。1992年由原国家建材局批准成立硅酸盐材料部门开放实验室,2000年成立硅酸盐材料工程教育部重点实验室。 /p p style=" text-indent: 2em " 科研队伍 /p p style=" text-indent: 2em " 实验室现有固定人员90人,其中研究人员80人,技术支撑人员7人,管理人员3人;78人具有博士学位(占比98%);研究人员中有正高职称65人、副高职称13人。形成了一支由国家杰青、长江学者和千人计划专家领衔的结构合理、科研能力强,富于创新的高水平学术队伍。 /p p style=" text-indent: 2em " 科研成果 /p p style=" text-indent: 2em " 技术成果在全国千余条水泥、玻璃、陶瓷、墙体材料等生产线,以及港珠澳大桥、武汉天兴洲大桥、南海岛礁等一大批“一带一路”控制性重难点工程应用,取得显著的社会环保与经济效益,近五年获国家自然科学奖1项(排2、5)、国家技术发明二等奖1项(排1、4)、国家科技进步二等奖2项(单位排2和4)、省部级一等奖和特等奖15项(9项排第1)、二等奖19项。 /p p style=" text-indent: 2em " 新型陶瓷的研究还需要继续深入,也希望越来越多优秀的人才能加入新型陶瓷研究的队伍当中。 /p
  • 透气仪用于安全气囊的安全性能测试意义
    安全气囊在汽车工业使用飞非常的广泛,而且对于汽车的安全性能也是一个重要的指标,安全气囊的透气情况直接影响到其打开时的安全情况。  在频发的汽车意外事故中,安全气囊作为车身被动安全性辅助配置能有效地降低司乘人员的死亡率。汽车在行驶过程中,如果控制系统感知到车辆发生了碰撞,就会发出相应信号,使安全气囊装置中的推进燃料燃烧并产生高温高速气流,使原先折叠隐藏在车内的安全气囊瞬间充气展开,乘员通过与展开的气囊接触,可减少碰撞产生的能量对人体的伤害,从而达到保护乘员的目的。在安全气囊完全展开后,又将以一定的方式放气。一般来说,安全气囊从决定展开到完全展开应该在35 ms内完成。可见,安全气囊的充气速度十分重要,而在头部碰到安全气囊后,气体按照一定的速率释放,以确保人体缓慢地减速。因此安全气囊织物需要准确预计并控制其透气性能。  一、透气性测试  织物的透气性是指织物透过空气的性能,用透气量来表征,即织物两侧面在规定的压差下,单位时间内通过织物单位面积的空气体积。透气量越大,织物的透气性越好。  1、静态透气性测试方法  安全气囊用织物的透气性研究最早采用的是静态透气性测试方法,即在规定的压差下,测量一定时间内垂直通过试样给定面积的气流流量,计算出透气率来表征透气性。但由于没有统一的标准,学者们所用的压差各不相同。1997年侯大寅研究了织物结构参数及特殊后整理技术对汽车用非涂层安全气囊织物透气性的影响,设定的织物两侧面的压力差为500 Pa。茅惠伟 初步探讨了织物性能和轧光后整理工艺对非涂层安全气囊织物透气性的影响,设定织物两侧的空气压力差为125 Pa。庞明军等 则设定织物两侧面压差为200 Pa,对处理前后的安全气囊用织物透气性进行了研究。学者们对安全气囊用织物的透气性研究压差设定不统一,并且因为安全气囊在工作时是瞬间充胀展开和泄气的,织物两侧的空气压差并不是恒定不变的,因此静态透气性测试方法不能准确完整地表征安全气囊用织物的透气性能。  2、动态透气性测试方法  我国专家近年来对安全气囊动态性能的研究非常重视,分别提出了基于激波管试验和理论的安全气囊用织物透气性测试方法,间隔薄膜爆破的安全气囊用织物动态透气性测试方法等。国外学者提出的测试方法有气流充胀法等,但这些方法都还没有成熟的仪器设备可用于商业测试。  最先提出的是基于激波管试验和理论的安全气囊用织物透气性测试方法 ,但该装置对操作人员的专业要求高,占地面积大,不适宜推广使用。  随后,有学者提出了一种间隔薄膜爆破的安全气囊用织物动态透气性测试方法。该方法通过压力传感器感应高、低压气室内压力随时问变化的情况,通过计算得到安全气囊用织物的透气量。  2007年,孙利哲研制了一种新的安全气囊动态性能测试装置。其优点在于较好地模拟了安全气囊真实的展开过程。气流充胀法利用压缩空气虽然实现了高压下的安全气囊透气量测试,但实质上仍然是定常态下静态测试织物的透气性,并不能体现安全气囊受高速气流冲击时的动态行为。  目前,国际上测试安全气囊用织物动态透气性时,一般采用ASTM D 6476 8《充气减震织物动态透气性测定的标准试验方法》。该标准采用的测试方法是让已知体积和压力的干燥压缩空气,通过被测织物试样进入标准大气环境中。在模拟气囊膨胀阶段,试样两侧的压力差上升到充气压力的峰值 在模拟气囊泄气阶段,气体通过织物,压力差下降到0。压力达到最大值的时间和随后泄气的时间分别与气囊在展开使用过程中所用的时间相接近。我国研究人员也对安全气囊用织物动态透气性能进行了一定的研究,但目前尚未制定测试安全气囊用织物动态透气性的相关国家或行业标准。  二、测试仪器  国内外已经有很多仪器用于普通服用织物的静态透气性能的测试。而对于织物动态透气性能的测试,虽然国内外专家学者们提出了多种测试方法,也研制出了一些测试装置,但是这些方法和装置大部分还处于实验室阶段,只能用于科学研究而不能用于商业测试。目前,国际上大多使用瑞士Textest公司的织物动态透气性能测试仪,来测试安全气囊用织物的动态透气性。该测试仪能够按照ASTM D 6476—08的要求,模拟气囊遭遇突然气流冲击、膨胀和泄气的情况下,给试样施加气流。仪器包含两个气室,制造气流时,气流经空气压缩机压缩后进人储气室并达到设定的压力,压缩气体通过一个中间气室释放出来,穿过试样。透过试样的气压在l5~25 ms内可上升到100 kPa,并在100~200 ms内回复为0,整个测试过程大约为0.5 S。在两个气室内分别装有传感器感应气室内压强的变化,由连接的计算机处理检测数据,并绘制出气压一时间函数。Paridge 的研究结果表明,动态透气性能试验仪适用于测试安全气囊用织物的透气性,测试时压强应达到100 kPa,则测试结果更有意义。  3、结语  安全气囊作为汽车的重要辅助安全装置,关系到乘员的人身安全,其产品质量应引起相关部门的高度重视。发达国家在2O世纪末就制定了相应的法规,对包括安全气囊在内的汽车安全部件进行规范。目前我国越来越多的汽车上都已经安装了安全气囊,安全气囊的需求增长迅速。但我国目前还没有配套标准,只有三项部件推荐性国家标准,标准的研究制定工作已经落后于安全气囊产品技术的发展需要。动态透气性作为安全气囊用织物的一个重要指标也没有专门的测试标准,标准的缺失使得安全气囊用织物的产品质量得不到有效保证。因此相关标准的制定非常必要,相关测试仪器和测试机构的配套也亟需发展。  资料转载自:http://www.gnxcs.com/  标准集团(香港)有限公司
  • 综述|高导热氮化硅陶瓷基板研究现状
    摘要:为了减少环境污染、打造绿色经济,高效地利用电力变得越来越重要。电力电子设备是实现这一目标的关键技术,已被广泛用于风力发电、混合动力汽车、LED 照明等领域。这也对电子器件中的散热基板提出了更高的要求,传统的陶瓷基板如 AlN、Al2O3、BeO 等的缺点也日益突出,如较低的理论热导率和较差的力学性能等,严重阻碍了其发展。相比于传统陶瓷基板材料,氮化硅陶瓷由于其优异的理论热导率和良好的力学性能而逐渐成为电子器件的主要散热材料。关键词:半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率然而,目前氮化硅陶瓷实际热导率还远远低于理论热导率的值,而且一些高热导率氮化硅陶瓷(>150 W/(mK))还处于实验室阶段。影响氮化硅陶瓷热导率的因素有晶格氧、晶相、晶界相等,其中氧原子因为在晶格中会发生固溶反应生成硅空位和造成晶格畸变,从而引起声子散射,降低氮化硅陶瓷热导率而成为主要因素。此外,晶型转变和晶轴取向也能在一定程度上影响氮化硅的热导率。如何实现氮化硅陶瓷基板的大规模生产也是一个不小的难题。现阶段,随着制备工艺的不断优化,氮化硅陶瓷实际热导率也在不断提高。为了降低晶格氧含量,首先在原料的选择上降低氧含量,一方面可选用含氧量比较少的 Si 粉作为起始原料,但是要避免在球磨的过程中引入氧杂质 另一方面,选用高纯度的 α-Si3N4 或者 β-Si3N4作为起始原料也能减少氧含量。其次选用适当的烧结助剂也能通过减少氧含量的方式提高热导率。目前使用较多的烧结助剂是 Y2O3-MgO,但是仍不可避免地引入了氧杂质,因此可以选用非氧化物烧结助剂来替换氧化物烧结助剂,如 YF3-MgO、MgF2-Y2O3、Y2Si4N6C-MgO、MgSiN2-YbF3 等在提高热导率方面也取得了非常不错的效果。研究发现通过加入碳来降低氧含量也能达到很好的效果,通过在原料粉体中掺杂一部分碳,使原料粉体在氮化、烧结时处于还原性较强的环境中,从而促进了氧的消除。此外,通过加入晶种和提高烧结温度等方式来促进晶型转变及通过外加磁场等方法使晶粒定向生长,都能在一定程度上提高热导率。为了满足电子器件的尺寸要求,流延成型成为大规模制备氮化硅陶瓷基板的关键技术。本文从影响热导率的主要因素入手,重点介绍了降低晶格氧含量、促进晶型转变及实现晶轴定向生长三种提高实际热导率的方法 然后,指出了流延成型是大规模制备高导热氮化硅陶瓷的关键,并分别从流延浆料的流动性、流延片和浆料的润湿性及稳定性等三方面进行了叙述 概述了目前常用的制备高导热氮化硅陶瓷的烧结工艺现状 最后,对未来氮化硅高导热陶瓷的研究方向进行了展望。关键词:半导体 陶瓷基板 氮化硅 热导率00引言随着集成电路工业的发展,电力电子器件技术正朝着高电压、大电流、大功率密度、小尺寸的方向发展。因此,高效的散热系统是高集成电路必不可少的一部分。这就使得基板材料既需要良好的机械可靠性,又需要较高的热导率。图 1 为电力电子模块基板及其开裂方式。研究人员对高导热系数陶瓷进行了大量的研究,其中具有高热导率的氮化铝(AlN)陶瓷(本征热导率约为320 W/(mK))被广泛用作电子器件的主要陶瓷基材。图 1 电力电子模块基板及其开裂方式但是,AlN 陶瓷的力学性能较差,如弯曲强度为 300~400 MPa,断裂韧性为 3~4 MPam1/2,导致氮化铝基板的使用寿命较短,使得它作为结构基板材料使用受到了限制。另外,Al2O3 陶瓷的理论热导率与实际热导率都很低,不适合应用于大规模集成电路。电子工业迫切希望找到具有良好力学性能的高导热基片材料,图 2 是几种陶瓷基板的强度与热导率的比较,因此,Si3N4 陶瓷成为人们关注的焦点。图 2 几种陶瓷基板的强度与热导率的比较与 AlN 和 Al2O3 陶瓷基板材料相比,Si3N4 具有一系列独特的优势。Si3N4 属于六方晶系,有 α、β 和 γ 三种晶相。Lightfoot 和 Haggerty 根据 Si3N4 结构提出氮化硅的理论热导率在200~300 W/(mK)。Hirosaki 等通过分子动力学的方法计算出 α-Si3N4 和 β-Si3N4 的理论热导率,发现Si3N4 的热导率沿 a 轴和 c 轴具有取向性,其中 α-Si3N4 单晶体沿 a轴和 c轴的理论热导率分别为105 W/(mK)、225W/(mK);β-Si3N4 单晶体沿a轴和c轴方向的理论热导率分别是 170 W/(mK)、450 W/(mK)。Xiang 等结合密度泛函理论和修正的 Debye-Callaway 模型预测了 γ-Si3N4 陶瓷也具有较高的热导率。同时 Si3N4 具有高强度、高硬度、高电阻率、良好的抗热震性、低介电损耗和低膨胀系数等特点,是一种理想的散热和封装材料。现阶段,将高热导率氮化硅陶瓷用于电子器件的基板材料仍是一大难题。目前,国外只有东芝、京瓷等少数公司能将氮化硅陶瓷基板商用化(如东芝的氮化硅基片(TSN-90)的热导率为 90 W/(mK))。近年来国内的一些研究机构和高校相继有了成果,北京中材人工晶体研究院成功研制出热导率为 80 W/(mK)、抗弯强度为 750 MPa、断裂韧性为 7.5MPam1/2 的 Si3N4 陶瓷基片材料,其已与东芝公司的商用氮化硅产品性能相近。中科院上硅所曾宇平研究员团队成功研制出平均热导率为 95 W/(mK),最高可达 120 W/(mK)且稳定性良好的氮化硅陶瓷。其尺寸为 120 mm×120 mm,厚度为 0.32 mm,而且外形尺寸能根据实际要求调整。目前我国的商用高导热 Si3N4 陶瓷基片与国外还是存在差距。因此,研发高导热的 Si3N4 陶瓷基片必将促进我国 IGBT(Insula-ted gate bipolar transistor)技术的大跨步发展,为步入新能源等高端领域实现点的突破。近年来氮化硅陶瓷基板材料的实际热导率不断提高,但与理论热导率仍有较大差距。目前,文献报道了提高氮化硅陶瓷热导率的方法,如降低晶格氧含量、促进晶型转变、实现晶粒定向生长等。本文阐述了如何提高氮化硅陶瓷的热导率和实现大规模生产的成型技术,重点概述了国内外高导热氮化硅陶瓷的研究进展。01晶格氧的影响氮化硅的主要传热机制是晶格振动,通过声子来传导热量。晶格振动并非是线性的,晶格间有着一定的耦合作用,声子间会发生碰撞,使声子的平均自由程减小。另外,Si3N4 晶体中的各种缺陷、杂质以及晶粒界面都会引起声子的散射,也等效于声子平均自由程减小,从而降低热导率。图 3 为氮化硅的微观结构。图 3 氮化硅烧结体的典型微观结构研究表明,在诸多晶格缺陷中,晶格氧是影响氮化硅陶瓷热导率的主要缺陷之一。氧原子在烧结的过程中会发生如下的固溶反应:2SiO2→ 2SiSi +4ON+VSi (1)反应中生成了硅空位,并且原子取代会使晶体产生一定的畸变,这些都会引起声子的散射,从而降低 Si3N4 晶体的热导率。Kitayama 等在晶格氧和晶界相两个方面对影响 Si3N4晶体热导率的因素进行了系统的研究,发现 Si3N4晶粒的尺寸会改变上述因素的影响程度,当晶粒尺寸小于 1μm时,晶格氧和晶界相的厚度都会成为影响热导率的主要因素 当晶粒尺寸大于 1μm 时,晶格氧是影响热导率的主要因素。而制备具有高热导率的氮化硅陶瓷,需要其具有大尺寸的晶粒,因此通过降低晶格氧含量来制得高热导率的氮化硅显得尤为关键。下面从原料的选择、烧结助剂的选择和制备过程中碳的还原等方面阐述降低晶格氧含量的有效方法。1.1 原料粉体选择为了降低氮化硅晶格中的氧含量,要先得从原料粉体上降低杂质氧的含量。目前有两种方法:一种是使用低含氧量的 Si 粉为原料,经过 Si 粉的氮化和重烧结两步工艺获得高致密、高导热的 Si3N4 陶瓷。将由 Si 粉和烧结助剂组成的 Si的致密体在氮气气氛中加热到 Si熔点(1414℃)附近的温度,使 Si 氮化后转变为多孔的 Si3N4 烧结体,再将氮化硅烧结体进一步加热到较高温度,使多孔的 Si3N4 烧结成致密的 Si3N4 陶瓷。另外一种是使用氧含量更低的高纯 α-Si3N4 粉进行烧结,或者直接用 β-Si3N4 进行烧结。日本的 Zhou、Zhu等以 Si 粉为原料,经过 SRBSN 工艺制备了一系列热导率超过 150W/(mK)的氮化硅陶瓷。高热导率的主要原因是相比于普通商用 α-Si3N4 粉末,Si 粉经氮化后具有较少的氧含量和杂质。Park 等研究了原料Si 粉的颗粒尺寸对氮化硅陶瓷热导率的影响,发现 Si 颗粒尺寸的减小能使氮化硅孔道变窄,有利于烧结过程中气孔的消除,进而得到致密度高的氮化硅陶瓷。研究表明,当 Si 粉减小到 1μm 后,氮化硅陶瓷的相对密度能达到 98%以上。但是在 SRBSN 这一工艺减小原料颗粒尺寸的过程中容易使原料表面发生氧化,增加了原料中晶格氧的含量。Guo等分别用 Si 粉和 α-Si3N4 为原料进行了对比试验。研究发现,以 Si 粉为原料经过氮化后能得到含氧量较低(0.36%,质量分数)的 Si3N4 粉末,通过无压烧结制得热导率为 66.5W/(mK)的氮化硅陶瓷。而在同样的条件下,以 α-Si3N4 为原料制备的氮化硅陶瓷,其热导率只有 56.8 W/(mK)。用高纯度的 α-Si3N4 粉末为原料,也能制得高热导率的氮化硅陶瓷。Duan 等以 α-Si3N4 为原料,制备了密度、导热系数、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度分别为 3.20 gcm-3 、60 W/(mK)、668 MPa、5.13 MPam1/2 和 15.06 GPa的Si3N4 陶瓷。Kim 等以 α-Si3N4为原料制备了热导率为78.8 W/(mK)的氮化硅陶瓷。刘幸丽等以不同配比的 β-Si3N4/α-Si3N4 粉末为起始原料,制备了热导率为108 W/(mK)、抗弯强度为 626 MPa的氮化硅陶瓷。结果表明:随着 β-Si3N4 粉末含量的增加,β-Si3N4柱状晶粒平均长径比的减小使得晶粒堆积密度减小,柱状晶体积分数相应增加,晶间相含量减少,热导率提高。彭萌萌等研究了粉体种类(β-Si3N4或 α-Si3N4)及 SPS 保温时间对氮化硅陶瓷热导率的影响。研究发现,采用 β-Si3N4粉体制备的氮化硅陶瓷的热导率比采用相同工艺以 α-Si3N4为粉体制备的氮化硅陶瓷高 15% 以上,达到了 105W/(mK)。不同原料制备的Si3N4材料的热导率比较见表1。表 1 不同原料制备的 Si3N4材料的热导率比较综合以上研究可发现,采用 Si 粉为原料制得的样品能达到很高的热导率,但是在研磨的过程中容易发生氧化,而且实验过程繁琐,耗时较长,不利于工业化生产 使用高纯度、低含氧量的 α-Si3N4粉末为原料时,由于原料本身纯度高,能制备出性能优异的氮化硅陶瓷,但是这样会导致成本增加,不利于大规模生产 虽然可以用 β-Si3N4 取代 α-Si3N4为原料,得到高热导率的氮化硅陶瓷,但是 β-Si3N4的棒状晶粒会阻碍晶粒重排,导致烧结物难以致密。1.2 烧结助剂选择Si3N4属于共价化合物,有着很小的自扩散系数,在烧结过程中依靠自身扩散很难形成致密化的晶体结构,因此添加合适的烧结助剂和优化烧结助剂配比能得到高热导率的氮化硅陶瓷。在高温时烧结助剂与Si3N4表面的 SiO2反应形成液相,最后形成晶界相。然而晶界相的热导率只有 0.7~1 W/(mK),这些晶界相极大地降低了氮化硅的热导率,而且一些氧化物烧结添加剂的引入会导致 Si3N4晶格氧含量增加,也会导致热导率降低。目前氮化硅陶瓷的烧结助剂种类繁多,包括各种稀土氧化物、镁化物、氟化物和它们所组成的复合烧结助剂。稀土元素由于具有很高的氧亲和力而常被用于从 Si3N4晶格中吸附氧。目前比较常用的是镁的氧化物和稀土元素的氧化物组成的混合烧结助剂。Jia 等在氮化硅陶瓷的烧结过程中添加复合烧结助剂 Y2O3-MgO,制备了热导率达到 64.4W/(mK)的氮化硅陶瓷。Go 等同样采用 Y2O3-MgO为烧结助剂,研究了烧结助剂 MgO 的粒度对氮化硅微观结构和热导率的影响。研究发现,加入较粗的 MgO 颗粒会导致烧结过程中液相成分分布不均匀,使富 MgO 区周围的 Si3N4晶粒优先长大,从而导致最终的 Si3N4陶瓷中大颗粒的 Si3N4晶粒的比例增大,热导率提高。然而,加入氧化物烧结助剂会不可避免地引入氧原子,因此为了降低晶格中的氧杂质,可以采用氧化物 + 非氧化物作为烧结助剂。Yang 等以 MgF2-Y2O3为烧结添加剂制备出性能良好的高导热氮化硅陶瓷,发现用 MgF2可以降低烧结过程中液相的粘度,加速颗粒重排,使粉料混合物能够在较低温度(1600℃)和较短时间(3 min)内实现致密化,而且低的液相粘度与高的 Si、N 原子比例有助于 Si3N4 的 α→β 相变和晶粒生长,从而提高 Si3N4 陶瓷的热导率。Hu 等分别以 MgF2-Y2O3和 MgO-Y2O3为烧结助剂进行了对比试验,并探究了烧结助剂的配比对热导率的影响。相比于 MgO-Y2O3,用 MgF2-Y2O3作为烧结助剂时 Si3N4陶瓷热导率提高了 19%,当添加量为 4%MgF2 -5%Y2O3时,能达到最高的热导率。Li 等以 Y2Si4N6C-MgO 代替 Y2O3 -MgO 作为烧结添加剂,通过引入氮和促进二氧化硅的消除,在第二相中形成了较高的氮氧比,导致在致密化的 Si3N4 试样中颗粒增大,晶格氧含量降低,Si3N4 -Si3N4 的连续性增加,使Si3N4 陶瓷的热导率由 92 W/(mK)提高到 120 W/(mK),提高了 30.4%。为了进一步提高液相中的氮氧比,降低晶格氧含量,通常还采用非氧化物作为烧结助剂。Lee 等研究了氧化物和非氧化物烧结添加剂对 Si3N4 的微观结构、导热系数和力学性能的影响。以 MgSiN2 -YbF3 为烧结添加剂,制备出导热系数为 101.5 W/(mK)、弯曲强度为822~916 MPa 的 Si3N4 陶瓷材料。经研究发现,相比于氧化物烧结添加剂,非氧化物 MgSiN2 和氟化物作为烧结添加剂能降低氮化硅的二次相和晶格氧含量,其中稀土氟化物能与 SiO2 反应生成 SiF4,而SiF4 的蒸发导致晶界相减少,同时也会导致晶界相 SiO2 还原,降低晶格氧含量,进而达到提高热导率的目的。不同烧结助剂制备的氮化硅陶瓷热导率比较见表 2,显微结构如图 4所示。表 2 不同烧结助剂制备的 Si3N4材料的热导率比较图 4 氧化物添加剂(a)MgO-Y2O3 和(d)MgO-Yb2O3、混合添加剂(b)MgSiN2 -Y2O3 和(e)MgSiN3 -Yb2O3 、非氧化物添加剂(c)MgSiN2 -YF3 和(f)Mg-SiN2 -YbF3 的微观结构目前主流的烧结助剂中稀土元素为 Y 和 Yb 的化合物,但是有些稀土元素并不能起到提高致密度的作用。Guo等分别用 ZrO2 -MgO-Y2O3和 Eu2O3 -MgO-Y2O3作为烧结助剂,制得了氮化硅陶瓷,经研究发现 Eu2O3 -MgO-Y2O3的加入反而抑制了氮化硅陶瓷的致密化。综合以上研究发现,相比于氧化物烧结助剂,非氧化物烧结助剂能额外提供氮原子,提高氮氧比,促进晶型转变,还能还原 SiO2 起到降低晶格氧含量、减少晶界相的作用。1.3 碳的还原前面提到的一些能高效降低晶格氧含量的烧结助剂,如Y2Si4N6C和 MgSiN2 等,无法从商业的渠道获得,这就给大规模生产造成了困扰,而且高温热处理也会导致高成本。因此,从工业应用的角度来看,开发简便、廉价的高导热 Si3N4 陶瓷的制备方法具有重要的意义。研究发现,在烧结过程中掺杂一定量的碳能起到还原氧杂质的作用,是一种降低晶格氧含量的有效方法。碳被广泛用作非氧化物陶瓷的烧结添加剂,其主要作用是去除非氧化物粉末表面的氧化物杂质。在此基础上,研究者发现少量碳的加入可以有效地降低 AlN 陶瓷的晶格氧含量,从而提高 AlN 陶瓷的热导率。同样地,在 Si3N4 陶瓷中引入碳也可以降低氧含量,主要是由于在氮化和后烧结过程中,适量的碳会起到非常明显的还原作用,能极大降低 SiO 的分压,增加晶间二次相的 N/O 原子比,从而形成双峰状显微结构,得到晶粒尺寸大、细长的氮化硅颗粒,提高氮化硅陶瓷的热导率。Li 等用 BN/石墨代替 BN 作为粉料底板后,氮化硅陶瓷的热导率提升了 40.7%。研究发现,即使 Si 粉经球磨后含氧量达到了 4.22%,氮化硅陶瓷的热导率依然能到达 121 W/(mK)。其原因主要是石墨具有较强的还原能力,在氮化的过程中通过促进 SiO2 的去除,改变二次相的化学成分,在烧结过程中进一步促进 SiO2 和 Y2Si3O3N4 二次相的消除,从而使产物生成较大的棒状晶粒,降低晶格氧含量,提高 Si3N4 -Si3N4 的连续性。研究表明,虽然掺杂了一部分碳,但是氮化硅的电阻率依然不变,然而最终的产物有很高的质量损失比(25.8%),增加了原料损失的成本。Li 等发现过量的石墨会与表面的 Si3N4 发生反应,这是导致氮化硅陶瓷具有较高质量损失比的关键因素。于是他们改进了制备工艺,采用两步气压烧结法,用 5%(摩尔分数) 碳掺杂 93%α-Si3N4 -2%Yb2O3
  • “100家实验室”专题:访清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室
    为广泛征求用户的意见和需求,了解中国科学仪器市场的实际情况和仪器应用情况,仪器信息网自2008年6月1日开始,对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。近日,仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第四十六站:清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室(以下简称:陶瓷实验室)。   清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室是国家教育部系统唯一从事高性能陶瓷材料领域科学研究与人才培养工作的国家重点实验室。在清华大学无机非金属材料重点学科的基础上,1988年陶瓷实验室被列为世行贷款重点学科发展项目,1991年正式批准建设,1995年11月通过国家验收对外开放。 清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室   陶瓷实验室主任潘伟教授介绍到:“陶瓷实验室位于清华大学逸夫技术科学馆二段内。实验室现有固定科研人员42人,其中中国工程院院士2名,中国科学院院士1名,博士生导师25人,杰出青年基金获得者7人,长江学者4人,新世纪优秀人才支持计划获得者2人。” 实验室还分别于2005年和2006年获得国家教育部创新团队和国家自然科学基金委创新研究群体科学基金支持。   “陶瓷实验室以高温结构陶瓷、信息功能陶瓷、陶瓷基复合材料、能源环境材和生物陶瓷等作为主要研究方向,属于应用基础研究类型的国家重点实验室,主要瞄准陶瓷新材料领域的科学发展前沿和国民经济、社会发展中的重大需求,进行集中研究。”   目前,陶瓷实验室主要承担国家973、863、国家自然科学基金等国家部委重大、重点项目,以及国际合作和横向项目等。特别值得一提的是,陶瓷实验室在铁电压电陶瓷材料、结构陶瓷材料的增强增韧机理、陶瓷胶态成型技术、陶瓷基复合材料结构设计等基础研究方面,取得了国际高水平的科研成果。   陶瓷实验室占地约6000m2,有各种功能齐全、水平先进的大型工艺装备和实验仪器86台(套),总价值10000万余元,如高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜、激光共聚焦显微镜、高温显微镜、X射线衍射仪、DSC/TG分析仪、激光共聚焦拉曼光谱分析仪、频谱和介温谱自动测试系统、电滞回线测试装置,高温力学测试机、颗粒分布自动分析仪、高温综合热分析仪、高温导热系数测试仪、高温力学性能测试系统、放电等离子烧结炉、气压烧结炉和多功能高温烧结炉等。 安捷伦B1505A功率器件分析仪/曲线追踪仪 (对材料进行特性分析,使其达到效能与安全需求) HORIBA JY公司LabRAM HR型号高性能拉曼光谱仪 (通过拉曼光谱对材料进行定性、定量分析以及结构分析) 日本岛津S7000型X射线衍射仪 (主要功能:物相分析/1200℃以下的相变分析/残余应力分析/纤维取向分析/薄膜样品分析) 日本岛津SSX-550扫描电子显微镜(SEM) (主要用于进行各类物体的显微形貌分析、微区成份分析及显微组织结构分析) 德国耐驰DSC/TG分析仪 (主要用于真空条件下的差热实验和热失重实验,测试陶瓷材料的收缩曲线及膨胀系数) 德国FRITSCH A22激光粒度仪 (适用于金属氧化物、陶瓷、粘土、催化剂以及其他无机材料颗粒的粒度分布特性测试。) 美国布鲁克海文ZETAPLUS0 Zeta电位仪 (适用于Zeta电位和粒度的测试,用来表征胶体体系稳定性和颗粒表面带电性能的重要参数。)   此外,陶瓷实验室还设精细陶瓷分室(在清华大学核研院),占地2500m2,现有在编人员20人。该分室两次被评为一级实验室,也是北京高技术实验室。在开展生物陶瓷、纳米陶瓷、超细粉体、精细陶瓷及无损评价上取得出了明显成果,其中获得部级一、二、三等奖九项。建成了三个中试中心,包括超细粉体、精细陶瓷部件及生物陶瓷制品研究中心,还与美国企业建立了生物功能材料中心。   通过了解,陶瓷实验室在进行基础和应用基础研究的同时,也十分注重科技成果的转化以及产业化工作。   (1)在新型陶瓷的制备技术,信息功能陶瓷元器件等领域成功进行了应用转化。利用陶瓷胶态成型新工艺成果建立了陶瓷胶态(注射)成型中试基地,研制成功具有自主知识产权的工艺装备,开发了造纸机全陶瓷脱水元件、高功率金红石陶瓷电容器、超大功率新型复合陶瓷臭氧发生器薄壁管、高性能陶瓷系列微珠等产品。在河北邯郸高新技术产业开发区建立陶瓷胶态注射成型成果转化和规模化生产基地,占地166亩,现已建成近万平米的生产车间和年产5000吨陶瓷微珠生产线,预计实现年产值2亿元。   (2)在功能陶瓷领域进展显著,所研制的高性能铁电压电陶瓷材料,其成果已在广东风华公司和深圳宇阳公司等片式元件产业化基地实现了成果转化,取得了显著经济与社会效益。另外,高性能低烧多层陶瓷压电变压器及背光电源已在西安康鸿公司实现产业化,这一具有自主知识产权的创新性成果在国家有关部委及国家863计划的支持下,在西安建立了具有国际先进水平的片式压电陶瓷变压器和多层压电陶瓷驱动器的研发与产业化基地,对推动西部经济建设发挥了重要作用。 陶瓷实验室依托单位-清华大学材料系所获奖项   附录1:清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室   http://www.mse.tsinghua.edu.cn/ceramiclab/index.htm   附录2:潘伟教授简介   潘伟,清华大学教授,博士生导师。1987年在日本名古屋大学获工学硕士学位,1990年在日本名古屋大学获工学博士学位。1990~1991年在日本神户制钢公司钢铁技术研究所工作。1991年回国工作,至今在清华大学材料科学与工程系目前在新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室工作。先后担任材料科学与工程系党委副书记,副系主任,系主任,系教学委员会主任。现任清华大学材料科学与工程系党委书记,新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室主任,清华大学教代会提案委员会主任委员,清华大学学位委员会委员,材料科学与工程学位分委员会主席。   兼任中国硅酸盐学会常务理事,中国硅酸盐学会特种陶瓷分会常务副理事长兼秘书长,中国复合材料学会理事,《硅酸盐通报》、《复合材料学报》、《无机材料学报》、《过程工程学报》、“Journal of The Ceramic Society of Japan”、“Composites Science and Technology”等杂志编委。   近期主要研究:高温陶瓷热障涂层材料、透明陶瓷材料、可加工陶瓷复合材料、有机无机功能复合材料、陶瓷微波烧结、梯度功能陶瓷材料,陶瓷生物仿生,纳米复合陶瓷材料,纳米功能纤维及敏感器件等研究。并从事《材料化学》和《材料合成热力学》的教学工作。先后负责多项国家自然科学基金以及国家“863”课题研究。   获得清华大学学术新人奖励,北京市科学技术二等奖,国务院政府特殊津贴,获得授权发明专利15项,发表论文350余篇,其中SCI收录论文220篇。   附录3:新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室所获奖项荣誉   1978年“高压钠灯”全国科学大会奖   1987年“陶瓷分离环”等获两项国家科技进步二等奖,清华大学无机非金属材料学科被评为国家重点学科   1988年“复合氮化硅陶瓷刀具”国家技术发明二等奖,重点实验室立项   1995年 国家重点实验室通过正式验收开放   1996年“高性能铁电压电陶瓷材料组成及低烧技术”国家技术发明二等奖   1998年 国家教委所属重点实验室评估中被评为优秀   2002年 以实验室为基础的“材料学”评为重点学科, 全国第一   2004年“陶瓷胶态成型新工艺”国家技术发明二等奖   2005年“高性能低温烧结软磁铁氧体”国家技术发明二等奖   2005年“非均质材料显微结构与性能关联”国家自然科学二等奖   2007年 以实验室为基础的重点学科“材料学”评估全国第一。
  • 江苏检验检疫陶瓷检测实验室开放展示纪实
    成立于1998年的江苏检验检疫陶瓷检测实验室,是国家区域性中心实验室,承担着出口陶瓷理化性能的检测和其他委托检测业务,是陶瓷检验的专业检测机构。宜兴作为江苏最大的陶瓷出口产地,正是在该检测实验室人员的严格把关下,一直在美国FDA官方网站上保持着输美日用陶瓷超标“零记录”。江苏检验检疫陶瓷检测实验室于2009年建成了江苏省陶瓷出口基地测试公共服务平台,此举是以检验检疫机构为主体,充分利用社会检测资源,服务企业、服务社会、服务民生的重要途径。然而,公众对于陶瓷实验室的技术保障能力知之甚少,为此江苏检验检疫陶瓷检测实验室通过丰富多彩的开放形式,正面宣传,充分展示质检部门保障质量安全,服务质量提升的技术支撑和技术保障能力,搭建起开放的公共服务平台。   多举措 服务地方外贸经济   近两年,全球通胀不断加剧,各种不确定因素相互激荡,致使陶都宜兴的特色产业——日用陶瓷出口压力持续加大。本着“送政策、送服务”的宗旨,江苏检验检疫陶瓷检测实验室邀请了多家重点日用陶瓷企业负责人及质量监督员召开了座谈会,详细讲解了实验室检测工作的程序、配置的主要仪器设备、具有的技术服务能力,并组织参观了实验室的浸泡室、检测室、化学分析室等,现场演示陶瓷理化性能的试验操作,让代表们零距离接触了“高精尖”仪器设备以及相关产品的安全检测过程,亲身感受了实验室人员科学严谨的工作态度。会上,代表们纷纷表示,参加此次活动,很有收获,不仅了解了陶瓷产品的检测过程,更加明白了产品质量把关的重要性,同时看到了陶瓷检测实验室先进的技术检测能力,进一步增强了陶瓷进出口贸易的信心。   该实验室一直以来在服务企业,促进地方外贸经济的发展方面作了大量的工作:对企业生产过程中产品试制,提供24小时服务,检验人员加班加点,协助企业试制出合格的样品,以最短的时间赢得订单 为进一步方便企业,该实验室为对外地企业样品实行“一条龙”服务,企业寄出需要检测的样品,该室接到样品两个工作日后,就可出具检测报告 对企业实验室进行监督管理,针对技术性问题进行辅导培训并开展比对试验,作为企业实验室的依托。近年来,江苏检验检疫陶瓷实验室的多项有效地服务举措得到了进出口企业的好评,促进了江苏省陶瓷出口基地的发展。   互动交流 服务社会   江苏检验检疫陶瓷检测实验室以服务社会为宗旨,提供公共检测服务,强调公众知情、参与和监督,互动交流,进一步提高其公共检测服务的效率和质量。   该实验室技术人员走进江苏检验检疫系统在线访谈直播间,就铅镉对人类健康的危害和在陶瓷产品中的应用及实验室检测技术等内容与广大爱好陶瓷的网友们一起交流,讲解了进出口日用陶瓷餐具安全卫生项目的限制性要求及相关的控制理论,使网友们对陶瓷餐具中铅镉溶出量的控制方面有了更加直观的了解。实验室每年都积极参加“3.15”消费者权益日活动,在走进消费者的街头宣传活动中,实验室人员通过宣传画板、宣传小册子等资料,向前来参加咨询的消费者图文并茂地介绍了陶瓷检测实验室基本概况,并告知消费者正确选购陶瓷餐具应注意的事项。这些与公众的互动交流活动,打消了公众日常生活中产生的疑虑,增强了消费者的信心,达到了服务社会的目的。   在陶瓷检测实验室开放集中展示月中,他们还邀请了宜兴市人大代表、政协委员等参观了实验室、陶瓷样品展示室,观摩了工作人员的现场实验操作。代表们一致认为陶瓷检测实验室管理规范、设备先进、服务周到,当听到实验室负责人介绍该实验室“输美日用陶瓷铅镉溶出量”持续超标零记录后,对实验室的检测能力和技术水平表示高度肯定,并希望陶瓷检测实验室能在宜兴特色陶瓷产业面临经济转型、打造科学发展新亮点的形势下,勇挑重任,不负众望,再创辉煌,为服务地方陶瓷出口经济健康持续发展做出更大贡献。   科技兴检 搭建检学研合作平台   科学技术是第一生产力,是经济社会发展中最活跃、最革命的元素,是支撑和引领经济社会发展进步的重大因素。江苏检验检疫陶瓷检测实验室一直认真实施科技兴检战略,大力加强质检科技工作,根本目的就是要充分发挥检验检疫实验室的科技作用,为服务经济发展和社会进步提供技术保障,为履行检验检疫的国门卫士职能提供技术支撑。   无锡工艺职业技术学院陶瓷专业材料工程技术系是陶都宜兴的特色专业,每年为陶瓷生产企业输送大量的专业人才。江苏检验检疫陶瓷检测实验室作为该校教学合作基地,多次邀请老师和学生们走进实验室,实验室工作人员就日用陶瓷铅镉溶出量和物理性能检测为学生们上了生动的教学课,并通过展板展示、发放宣传手册等宣传形式,全方位的展示了实验室水平,加深了学生们对陶瓷实验室的良好形象。   为了提高检测人员的科研能力,该实验室与南京工业大学等院校进行技术上的交流与合作,共同开展科研项目的研究。南京工业大学材料科学与工程学院的教授也多次到实验室进行实地考察,对于实验室的科研仪器配备与科研制标的方向给予了很多重要的意见和建议。   该实验室一直注重检学研合作机制,坚定不移地走科技兴检之路,与江苏省陶瓷研究所合作的“硅酸锆放射机理及改性研究”项目在2005年获国家质检总局组织的“科技兴检奖”评审中获得了三等奖。   该实验室注重科技创新,近年来多次主持或参与科研制标项目,参与了《进出口陶瓷检验》、《生态轻纺产品检测标准应用》的编写。并且在国内专业刊物《江苏陶瓷》、《佛山陶瓷》、《中国陶瓷》、《中国陶瓷工业》等及国外J mater Sci:Mater Electron刊物上发表论文14篇。   苦练内功 提升服务企业的能力和水平   江苏检验检疫陶瓷检测实验室苦练内功,持续提高检测能力和技术水平,一直积极参加水平测试和能力验证活动,多次参加国家认监委和中国疾病防治控制中心辐射防护与核安全医学所组织能力验证试验及全国建材样品中放射性含量分析,并获得较好成绩 定期与湖南、潮洲等检验检疫局的陶瓷检测实验室、景德镇陶瓷实验室及安徽局技术检测中心进行比对试验,结果均符合标准规定要求。为进一步提高检测准确性,实验室还开展了不定期样液重现性、同一样品同一仪器不同人员、同一样品不同仪器不同人员等试验,这些都大大提升了实验室服务企业的能力和水平,有助于陶瓷进出口企业更好的应对国外技术贸易壁垒。   江苏检验检疫陶瓷检测实验室通过搭建更加开放的公共服务平台,进一步加强了宜兴检验检疫部门与社会各界的沟通,全方位的展示了实验室的技术水平,促进社会各界理解、支持质检工作,提高了全社会的质量意识,提升了质检部门的形象。
  • 弗尔德仪器亮相第十一届先进陶瓷国际研讨会--发布陶瓷行业解决方案
    2019年5月25-29日,由中国硅酸盐学会发起的第十一届先进陶瓷国际研讨会(CICC-11)于云南省昆明市完美落幕。此次会议邀请到了来自33个国家和地区的1450名代表参会,CICC已然发展成为亚洲最大、国际知名的陶瓷领域学术盛会。本届CICC-11设置了24个专题研讨会,交流范围基本涵盖了整个特种陶瓷领域及相关学科,汇集业内知名专家学者与会做大会报告、主旨报告及邀请报告。 弗尔德仪器作为陶瓷产品的仪器应用翘楚,应邀赞助第十一届先进陶瓷国际研讨会,为CICC-11的成功举办增砖添瓦。陶瓷领域研究离不开样品前处理、热处理以及理化分析等实验操作,弗尔德仪器应陶瓷行业所需,能够为陶瓷样品的研磨粉碎、热处理、氧/氮/氢/碳/硫元素分析提供先进完善的仪器解决方案。弗尔德仪器旗下产品包括德国Retsch(莱驰)粉碎研磨筛分设备、德国Retsch Technology(莱驰科技)粒度粒形分析仪、德国Eltra(埃尔特)元素分析仪、CarboliteGero(卡博莱特盖罗)烘箱、马弗炉。n 陶瓷制品的研磨粉碎处理对烧结陶瓷的半成品进行检验,需要先对半成品进行研磨粉碎处理。针对不同陶瓷原料、陶瓷粉末以及成品,行星式球磨仪PM 400可以实现陶瓷样品的细粉碎。高能水冷球磨仪Emax优于常规球磨仪能够在更短时间内实现陶瓷样品的纳米研磨。n 陶瓷制品的元素分析、热重分析熔点高达2700℃的碳化硅是陶瓷制品的重要原材料。德国Eltra(埃尔特)元素分析仪特别适用于含碳化硅的陶瓷制品的质量控制。ELEMENTRAC CS-i采用高频感应燃烧法能够对陶瓷样品中的碳含量进行精准测量。ELEMENTRAC ONH-p采用惰性保护气氛熔融技术对陶瓷制品中的氧氮氢元素进行精准可靠的测量。热重分析仪TGA Thermostep由可编程炉连内置天平,加热称重在同一台仪器上完成,大大简化了人工操作,能够一次测量出陶瓷样品的水分、灰分、挥发分。n 陶瓷制品的热处理工艺陶瓷粉末注射成型(CIM)是一种新型陶瓷成型技术,在成型形状复杂的零件和精确控制零件尺寸上有着其他工艺无可比拟的优势。陶瓷注射成型的整个过程主要包括原材料的混合,喂料的注射成型,生胚的排胶和烧结。在CIM工艺过程中,排胶过程最重要的使温度缓慢上升,大量的粘结剂才会析出。CarboliteGero(卡博莱特盖罗)热壁炉——GLO系列,能满足此应用。其加热元件位于炉膛外侧,整个炉膛相当于一个容器。加热元件直接加热炉膛外侧,并向内传导热量,整个炉膛壁是热的,所以叫做热壁炉,也可选配带氢气供气系统的全自动控制系统。退火炉GLO 烧结是CIM工件成形前的最后一个工艺,是一个把粉状物料转变为致密体的传统工艺过程。还有一种工艺是排胶和烧结使用同一台炉子,这样的炉子我们称之为“排胶烧结一体炉”。HTK陶瓷纤维炉,是排胶烧结一体炉,能够在空气环境下排胶和烧结,最高温度2200°C。排胶烧结一体炉HTKn 陶瓷粉末的粒度粒形分析陶瓷粉末注射成型(CIM)对粉末特殊的要求,以使喂料在达到高装载量的同时满足一定的流动性。较理想的粉末一般要求散装密度高、无团聚、颗粒形状为球形、平均粒径小、颗粒内全致密无内孔等。Retsch Technology(莱驰科技)干湿两用多功能粒径及形态分析仪CAMSIZER X2能够满足CIM工艺对陶瓷粉末粒度粒形的检测需求。采用所见即所得的双镜头(CCD)专利技术,能够对陶瓷颗粒的粒径、球形度、纵横比、对称性等粒径粒形参数进行测量与分析。干湿两用多功能粒径及形态分析仪CAMSIZER X2
  • 拉曼助力古陶瓷检测 误差控制在50年
    皇廷拍卖23日开启全国巡回展览,今次参展的陶瓷展品将参加该公司2016秋季中国艺术品拍卖会,更为特别的是,它们都经过科技加人文的鉴宝模式,附有国际标准化组织ISO认证机构检测报告。  皇廷拍卖总经理李晶告诉记者,这在目前市场上拍卖公司中还是唯一一家,在当前陶瓷市场鱼目混珠现象屡见不鲜的背景下,颇具现实意义。  对皇廷拍卖提供技术支持的是总部位于香港的皇朝遗珍古陶瓷实验室。来自该实验室的白子全告诉记者,具体“科技+人文”鉴宝模式流程为:将瓷器放进真空环境的X荧光光谱仪中检测古陶瓷釉面成分,拉曼光谱仪检测陶瓷釉面,从而判定历史年代后给出相关数据参考。随后,专家根据数据对比和经验分析,给出古陶瓷的年代与真伪的参考报告。  据介绍,将拉曼光谱仪运用与陶瓷检测,是该实验室的创新举措,这一检测方式不但是无损检测,误差也可控制在五十年左右。  “如今,瓷器的作假技术不断更新,作假水平也更高,对于瓷器的鉴定若仅凭传统眼学经验,是很难发现某些瓷器的作假痕迹的。” 李晶告诉记者,“目前古陶瓷综合鉴定技术是通过仪器对羟基和元素分析,分析出古陶瓷的成分及大致年份,接下来还需要靠有经验的技术人员做具体分析。”  这次厦门巡展是皇廷拍卖全国巡展的首站,包括五代、宋、元、清、民国的瓷器展品,接下来还将在广州、长沙、上海、北京、香港等地陆续巡展,并于11月29号在香港半岛酒店举行皇廷2016秋季中国艺术品拍卖。
  • 薄膜透湿性、透氧性、透气性标准物质,让您的仪器有标准可依
    广州标际包装设备有限公司薄膜透湿性、透氧性、透气性标准物质研讨会(第二期)在广州东山宾馆顺利举办,并取得圆满成功。本次研讨会受到了各界专家的高度重视,中检院、包装联合会、广州质检、广州药检、安姆科、南方包装、伊利集团、华南计量院、贵州计量院、湖南工业大学等纷纷出席了本次标准物质发布会,共同见证这一盛举,掀起了一股对广州标际产品关注的新浪潮。本次研讨会的主要内容有:1、透气性、透氧性、透湿性标准物质简介、研制过程及应用;2、标准物质校正、校准、检定方法;3、标准物质测试及性能介绍;4、透气性、透氧性、透湿性标准物质不确定度评定;5、透气性、透氧性、透湿性测试过程数据异常及误差分析;6、包材实验室建设方案;7、仪器用户权限和数据追踪介绍。近年来,因包装质量隐患引发的食品药品霉变、酸败、氧化、潮解、涨袋等安全问题愈发凸显,国务院下发的《计量发展规划(2013-2020年)》中,食品安全、药品安全更是成为重中之重,促使食品企业开始重新审视包装质量控制的重要性。标准物质主要应用于食品包装和药品包装的透气性、透湿性、透氧性进行校正、校准和检定。标准物质是检验食品药品包装保证的最重要一道工序。广州标际研制出薄膜透气性、透氧性、透湿性标准物质,先后获国家二级标准物质认定,成为亚太地区首家薄膜透气性、透氧性、透湿性标准物质研制单位。广州标际研发的透气性标准物质适用于所有GB/T1038-2000压差法透气性仪器校正、校准及检定;透湿性标准物质适用于所有GB/T1037-1988杯式法透湿性仪器校正、校准及检定;透氧性测定仪适用于所有GB/T 19789-2005电量法透氧仪仪器校正、校准及检定。
  • 2129万!尧山实验室2024年陶瓷基复合材料实验设备采购项目
    一、项目基本情况 1、项目编号:平采招标-2024-79 2、项目名称:尧山实验室2024年陶瓷基复合材料实验设备采购项目 3、采购方式:公开招标 4、预算金额:21,290,000.00元 最高限价:21290000元 序号 包号 包名称 包预算(元) 包最高限价(元) 序号包号包名称包预算(元)包最高限价(元)1平公资采2024609号-1第一标段208000020800002平公资采2024609号-2第二标段126000012600003平公资采2024609号-3第三标段650000065000004平公资采2024609号-4第四标段395000039500005平公资采2024609号-5第五标段110000011000006平公资采2024609号-6第六标段160000016000007平公资采2024609号-7第七标段480000048000005、采购需求(包括但不限于标的的名称、数量、简要技术需求或服务要求等) 5.1项目采购内容:包1:1200℃不锈钢节能箱式电炉一套,1300℃节能箱式电炉一套,1600℃节能箱式电炉一套,1200℃单温区管式炉一套,1600℃真空气氛管式炉一套,高低温介电阻抗温谱仪一套,高温绝缘材料电阻率测量系统一套,高温压电温谱仪一套,HPC高性能计算集群一套。包2:热重分析仪一套、热膨胀仪一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包3:X射线光电子能谱仪一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包4:大功率微区X射线衍射仪一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包5:原位红外光谱仪一套、紫外可见近红外分光光度计一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包6:闪射法导热仪一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。包7:200KV透射电子显微镜一套。说明:主要用于陶瓷基复合材料的制备和测试。5.2标包划分:本项目划分7个标段5.3质量要求:合格标准;5.4供货期:签订合同后进口设备90日历天;国产设备60日历天;完成交货、安装、调试、验收。5.5质保期:进口设备1年,国产设备3年。所有设备厂家终身保修、软件免费升级更新,质保期外上门服务,免收人工费等,零配件费按80%折扣收取。 6、合同履行期限:同供货期 7、本项目是否接受联合体投标:否 8、是否接受进口产品:是 9、是否专门面向中小企业:否 二、获取招标文件 1.时间:2024年07月29日 至 2024年08月18日,每天上午00:00至12:00,下午12:00至23:59(北京时间,法定节假日除外。) 2.地点:平顶山市公共资源交易中心网。 3.方式:本项目只接受网上报名,不接受其它形式报名。潜在投标人报名需凭CA数字证书通过全国公共资源交易平台(河南省平顶山市)(网址:http://ggzy.pds.gov.cn/)“投标人登录”入口进入交易系统进行报名。具体操作请查看以下链接:链接地址:http://ggzy.pds.gov.cn/fwzn/11020.jhtml办理CA证书:http://ggzy.pds.gov.cn/tzgg/10814.jhtml 4.售价:0元 三、凡对本次招标提出询问,请按照以下方式联系 1. 采购人信息 名称:尧山实验室 地址:平顶山市城乡一体化示范区未来路南段(平顶山学院湖滨校区) 联系人:贾老师 联系方式:17612715557 2.采购代理机构信息(如有) 名称:河南大明建设工程管理有限公司 地址:郑州市花园路27号河南省科技信息大厦12楼 联系人:王先生 联系方式:18737514111 3.项目联系方式 项目联系人:王先生 联系方式:18737514111
  • 欧盟新指令提高陶瓷铅、镉限量标准
    欧盟修订的《关于与食品接触的瓷器制品的性能标准与合格声明》从2006年5月20日起试行。 新指令对仪器分析方法检出的铅和镉的限量标准由原来的4.0毫克/升、0.3毫克/升,修订为0.2毫克/升、0.2毫克/升,从而提高了此类产品进入市场的门槛。 近日,欧盟委员会对《关于与食品接触的瓷器制品的性能标准与合格声明》这一指令进行修订。新指令指出,从2006年5月20日起,允许符合该指令的瓷器制品使用和进行贸易;从2007年5月20日起,不符合该指令的瓷器制品将禁止生产和进口。新指令增补了在欧盟范围内生产和销售的可能与食品接触的瓷器制品必须附有由生产商和销售商提供的书面声明。另外,新指令对仪器分析方法检出的铅和镉的限量标准由原来的4.0毫克!升、0.3毫克!升,修订为0.2毫克0升、0.2毫克!升,从而提高了此类产品进入欧盟市场的门槛。 业内人士认为,这次限量标准的修订,对我国陶瓷产品出口,甚至对我国整个陶瓷产业,将带来严峻挑战。 限量标准不只影响对欧出口 专家认为,欧盟对我国陶瓷产品限量标准的修改,部分原因是由于我国陶瓷产品大量销往欧洲,导致欧洲市场对我国陶瓷产品采取技术性贸易措施,来阻止中国陶瓷产品的大量进入。这样会使得我国陶瓷产品因不能顺利进入欧洲市场,转向美国等市场,从而可能导致美国等市场对我国陶瓷产品采取措施。因此,欧盟修改限量标准,可能会引起连锁反应,使得美国及亚洲、非洲市场的陶瓷限量标准更为严格。 面对增高的出口门槛,业内人士对我国陶瓷产品的出口表现出明显的担忧。一位不愿透露姓名的日用陶瓷专家告诉记者,我国大部分陶瓷产品属于低档产品,产量大,附加值低。如果短时间内产品销量骤降,企业将陷入严重亏损乃至破产的境地。 在陶瓷产业重要基地之一的淄博,据淄博检验检疫局对2005年淄博市出口必须检测的陶瓷产品情况的统计,如果按照欧洲新的标准,将有95%%的产品不能进入欧盟市场。而国家质检总局2005年10月份公布的对日用陶瓷产品质量进行的国家监督抽查结果显示,广东、广西等十省区市56家企业生产的56种产品,抽样合格率为82.1%%。抽查发现,有6种产品铅溶出量严重超标,最高为国家标准规定的24.98倍;其中一种产品镉溶出量也超标。而欧盟新的限量标准主要就是针对铅和镉的溶出量,我国陶瓷企业如果不尽快提高产品质量,陶瓷出口将面临的巨大冲击不言而喻。 技术与检验面临新挑战记者了解到,铅、镉溶出量超标问题,长期以来一直在困扰着陶瓷行业,至今仍没有好的解决办法。虽然市场上出现了无铅、镉颜料,但只是部分颜色能够实现,对于大红颜色等,仍旧没有很理想的产品可以替代铅、镉颜料。可以说未来几年,这一技术难题得不到攻破,中国陶瓷出口企业将面临严重的困难。 另据介绍,欧盟的限量指令也将对我国出入境检验检疫工作发起挑战。首先,我国陶瓷企业的认证工作必须重新进行。原来通过认证的企业,需要根据新的技术要求全部重新考核,考核的难度将远大于已往。对企业的检验监管模式,也将从原来的粗放式改变为更加严格的全程控制监管模式。而对陶瓷企业的全程控制,其技术难度非常之大,到目前为止仍无法到位。其次,我国的实验室检测也必须再提高一个档次。 限量标准从原来的ppm级提高到ppb级,使得实验室工作必须与之齐头并进。比如,原来仅需要原子吸收就可以做到的检测,必须改为石墨炉检测。这将大大提高检测成本,降低检测速度。 而从消费者角度看,随着人们对食品等产品对人体危害严重程度的认识不断加强,人们对陶瓷产品中铅、镉元素的危害认识更加深入,严格陶瓷产品铅、镉元素的限量也成为发展的必然趋势。 因此,专家认为,从产品本身彻底解决铅、镉溶出量问题,才是关键。为有效应对此次欧盟新陶瓷铅、镉限量,企业应加快研究对策,努力把陶瓷铅、镉溶出量降下来,提高产品档次和附加值。检验检疫部门应加快对检测方法的研究,尽快建立起新的检验监管体系,提高检测能力,确保我国陶瓷产品持续、稳定出口。
  • 医用陶瓷材料力学测试,且看我英斯特朗
    陶瓷材料是人类生活和现代化建设中不可缺少的一种材料,它兼有金属材料和高分子材料的共同优点。应用领域非常广泛,涵盖科研、医疗、工业、建筑等,具有优异性能的高级陶瓷材料更是生物医疗领域的明星材料,在这类陶瓷材料的力学测试中经常能看到英斯特朗试验机的身影。陶瓷材料在现代医疗领域有着广泛的应用,其中包括补牙、牙冠、贴面、种植体和牙箍。标准ISO6872"牙科-陶瓷材料”对牙科所用陶瓷材料的力学性能做出了规定,同时提供了测试其弯曲强度的基本方法。测试时,采用英斯特朗万能材料试验机或ElectroPuls电子动静态测试系统,借助Bluehill® 软件运行试验及分析试验结果。采用微型压缩夹具,安装不同直径的砧子,装载小尺寸样品。测试既可在空气中进行,亦可浸在液体槽中来模拟人体内环境。英斯特朗弯曲夹具符合ISO6872标准试验的测试要求,夹具的特殊设计能确保跨度距离和对中的高精度,解决了这类试验中关键的对齐及平行问题。当今社会中,无数人正在遭受颈部椎间盘突出和腰间盘突出的痛苦,这是一种常见的人体老化现象。当连接脊椎的椎间盘失去灵活性和冲击吸收能力时,神经和脊髓就会受到压迫,引起手臂和颈部的慢性疼痛。过去40年,医学上往往采用颈椎融合术解除此病患,然而这种手术通常会导致颈骨不能运动,造成颈部其余椎间盘的负荷加重。针对上述情况,全新的临床试验是将人造的颈椎间盘组件,即由钛和陶瓷复合材料制成球窝结构,植入脊椎后可以代替受损的颈椎间盘,使患者的人造椎间盘的运动幅度可以和正常的颈椎间盘保持同样的水平。除了上述临床试验以外,医疗器械制造商也在研究人造颈椎间盘在遭受冲击时如何持保持持续有效,以及由钛杯边缘产生的陶瓷球开裂或剥落和固定于底座的陶瓷附件松动或损坏的情况。采用英斯特朗9350HV型落锤试验机,安装45kN (10000 磅) 载荷容量的冲击头可为试验提供足够大的载荷容量。该系统还配有气动回弹制动器,有效防止试样受到任何二次冲击。由于样品的大小、形状和样式不同,英斯特朗可针对客户的特殊需求定制平面锤头和承载夹具。根据英斯特朗9350HV型落锤试验机的控制特性,选择冲击能量和落锤点,客户能够系统地增加每个试样的载荷量级。这样就能收集人造椎间盘受到不同冲击时的应变数据,然后形成产品的冲击性能记录。除上述应用场景外,英斯特朗试验机也可应用在其他高性能陶瓷材料或结构的测试中。SiC陶瓷具有高强度、高硬度、可靠的化学稳定性、良好抗热冲击性能,在国防、核能和空间技术、汽车工业及海洋工程等领域获得了广泛应用。Instron试验机可对SiC陶瓷材料的抗弯强度性能进行检测,测出其三点抗弯强度。另外,英斯特朗试验机也可以应用在双重固化树脂陶瓷粘接耐久性测试上。将样品通过502胶水固定在自制器具上,然后将器具安装在Instron万能材料试验机上,使用缝合线(直径为0.3~0.349mm)沿着树脂柱粘接区的界面,通过抗拉实验模式对树脂柱与陶瓷的粘接界面进行剪切加载,加载速度为1.0mm/min,直至粘接界面断裂,即可测试双重固化树脂陶瓷粘接耐久性。
  • 投入1500万 玉林建国家级陶瓷检测实验室
    日前,国家质检总局正式下文批准在玉林市筹建国家级陶瓷检测重点实验室,这标志着玉林市在陶瓷领域的技术研发能力居于国内行业领先水平。玉林重点实验室的建成,将使玉林市的陶瓷检测、科研制标、科学研究等方面提高到一个新的水平,它不仅将成为西南地区陶瓷产品检测研究和技术交流的中心,而且将在全国乃至世界陶瓷科研领域中占据重要地位。   拥有一个国家级重点陶瓷实验室,是10多万陶瓷产业人的梦想   近几年来,玉林市陶瓷出口产业迅猛发展,成为第一大创汇产业。至2009年,玉林市日用陶瓷出口量已跃居全国第三位,直接从事日用陶瓷生产人员达10多万人。   目前,玉林市拥有一个自治区级陶瓷工业园区北流日用陶瓷工业园区,全市有各类日用陶瓷生产企业近100家,具有出口质量许可证企业近40家,日用陶瓷年出口总量在全国起着举足轻重的作用。作为全国出口日用陶瓷行业龙头企业的广西三环集团,2001年至今连续9年日用陶瓷产量、销售收入、出口创汇三项指标位居全国同行业首位。   然而,玉林市当前的陶瓷产品研发、技术含量、产品档次与一些传统陶瓷产区相比还有一定差距,陶瓷出口企业对国外提出的一些较高要求的检测项目,还需送区外的得到国际认可的实验室进行检测,这不但增加了企业负担,还影响到企业交货时间等。更值得思考的是,由于玉林市尚没有一个有实力的陶瓷产品的设计、开发中心,没有能力对传统产品进行及时更新换代,随着原材料、煤电、人工成本的不断上涨,玉林市这一优势产业将会面临被淘汰的危险。   拥有一个国家级重点陶瓷实验室,是玉林10多万陶瓷产业人的梦想,它的建成也将填补玉林尚无国家重点实验室的历史空白。   投入1500万元建设陶瓷实验室,开启划时代陶瓷产业革命   建设国家级陶瓷检测重点实验室,对玉林陶瓷生产有着划时代的重要意义。玉林检验检疫局局长陈爱荣介绍,按照建设目标要求,玉林重点实验室将建成布局合理、层次分明、功能配套,集检测、科研、开发、信息一体化的实验室,配备国际一流的种类齐全的包括日用陶瓷、建筑陶瓷和卫生陶瓷等全项目检测仪器设备,可以满足广西、乃至西南区域开展陶瓷检测新项目、新方法的研究以及适应快速反应和应急能力的需求,也将成为国内外互认的第三方社会实验室。   据悉,玉林重点实验室的建设,在现有玉林检验检疫局陶瓷实验室基础上计划增加投入1500万元,其中实验室设施设备投入1000万元,科研项目和专业人员培训投入各200万元,实验室修缮改造300万元。建成后的玉林重点实验室,拥有先进的检测设备、雄厚的技术力量,检测能力达到国际先进水平,检测结果实现与欧盟等国际权威检测机构合作和互认,将成为国家认监委日用陶瓷能力验证依托实验室,成为中西部乃至全国最有影响的陶瓷检测中心,不仅能开展日用陶瓷、建筑陶瓷和卫生陶瓷的全项目检测,还可以帮助出口企业提高产品质量,通过共同研发新产品提高出口产品和产品档次,加快玉林市的外向型经济发展。   目前,玉林重点实验室正在紧锣密鼓筹建之中。它的建成将有效解决玉林市陶瓷生产、升级换代中可能产生的技术问题,发挥信息和技术优势帮助企业有效应对国外技术壁垒,解决出口发达国家提出的检测问题,加强陶瓷生产企业技术人才培训,提高生产管理水平,确保产品质量,增强玉林陶瓷产品在国外市场的竞争力,从而提升玉林陶瓷的品位乃至玉林的知名度。
  • 西南首家陶瓷检测国家重点实验室通过验收
    5月9日,广西检验检疫局国家陶瓷检测重点实验室(广西玉林)顺利通过由国家质检总局组织的专家组核查验收,这标志着西南地区首家陶瓷检测领域国家重点实验室通过验收,将承担检验检疫执法的技术保障工作。   广西玉林是传统的日用陶瓷生产和出口大市,在生产和出口规模、产业集聚等方面都具备了较好的基础。目前,玉林辖区日用陶瓷出口企业共46家(出口金额在1000万美元以上的企业共6家),据2012年相关数据显示,出口日用陶瓷货值占玉林辖区总出口额53%,占全国日用陶瓷出口额8%左右,位居全国各市第三位。产品主要出口到德国、巴西、英国、意大利、马来西亚、秘鲁、墨西哥、法国、日本、阿联酋等国家。   据悉,近年来,由于受国际金融危机和国际技术壁垒影响,玉林日用陶瓷的出口量受到了较大的影响。据检验检疫部门统计数据显示,2011年,玉林辖区检验出口日用陶瓷共1.1万多批,货值2.6亿多美元,同比分别下降19.2%和6.9% 2012年,共检验出口日用陶瓷9000多批次,2.4亿多美元,与2011年相比分别下降16.83%和6.87%。国家陶瓷检测重点实验室通过核查验收,将有效提升检验检疫检测技术能力,发挥科研、技术创新重要力量、突破国外技术壁垒,为保障玉林日用陶瓷质量安全示范区建设提供技术支撑,有效拉动广西玉林陶瓷行业进步,促进地方经济发展。   据介绍,该实验室是在2009年12月被国家质检总局规划为国家级陶瓷检测重点实验室的,2008年通过中国合格评定国家认可委员会(CNAS)和国家计量认证(CMC)。目前,该国家级重点实验室年均上机样品量达6万多件,采集数据达12万之多。拥有大型进口仪器设备原子吸收、ICP、激光粒度仪、放射性检测仪、维氏硬度仪、原子荧光仪、微波消解仪、安捷伦气相、液相色谱仪、水刀等先进仪器设备100余台/套。可以开展的认证陶瓷检测项目主要有:铅镉溶出量、白度、抗热震性、光泽度、吸水率、釉面维氏硬度、变形、容积、口径误差、高度误差、重量误差、缺陷尺寸、色差、外观质量、放射性核素检测等。   国家质检总局专家组认为该重点实验室在管理水平、人员情况、仪器设备、环境设施、技术能力、检测业务量、可持续发展能力等方面要素均满足了国家重点实验室的验收标准和要求,认为该实验室是一个集检测、科研、开发、信息一体化的科技服务平台,是科研技术人才的培养中心。这是广西检验检疫局获得国家质检总局批准建设并通过核查验收的第七家国家检测重点实验室。国家质检总局科技司肯定广西检验检疫局在国家陶瓷检测重点实验室建设、科研能力、人才培养、提升检测技术等方面取得的成效,并表示将在仪器设备、人员培训、科研项目等方面继续加大对基层实验室的支持力度,促进基层实验室基础建设全面提高。玉林市政府对国家陶瓷检测重点实验室顺利通过验收表示祝贺,希望检验检疫部门发挥好重点实验室科技服务平台的作用,为推动玉林陶瓷产业持续健康发展,扩大出口做出更大贡献。
  • 创新突破!兼具高变形能力与强度的多晶氮化硼陶瓷诞生!
    【科学背景】随着对层状van der Waals(vdW)材料的研究日益深入,科学家们开始关注由扭曲堆积形成的莫尔纹超晶格。这种现象打破了晶体结构的对称性,引发了科研领域对新颖物理现象的兴趣。在这种超晶格中,层状晶体片之间存在轻微的相对旋转,即扭曲角,其引起的变化可能导致材料性质发生独特的变化。例如,魔角双层和多层石墨烯中观察到了超导性,而在两个略微扭曲的六角硼氮化物(hBN)薄晶片之间的界面上出现了铁电样区域。尽管这些扭曲堆积现象引起了广泛关注,但对于这些材料的力学性质了解还不充分。特别是在vdW陶瓷材料中,尚未有针对扭曲结构对变形性和强度的影响进行深入研究。针对这一问题,燕山大学赵智胜及田永君、陕西理工大学张洋博士合作提出了一种合成方法,通过常规的火花等离子烧结(SPS)和热压烧结制备了具有扭曲层结构的BN陶瓷材料。在制备过程中,他们使用了类似洋葱的BN纳米颗粒作为起始材料,并采取了特定的制备条件来实现所需的扭曲结构。该研究解决了对于vdW陶瓷材料的扭曲结构对变形性和强度的影响的认识不足的问题。通过合成具有三维相互锁定的BN纳米片的扭曲层陶瓷材料,科学家们成功地展示了这种材料具有超高的室温变形性和强度。这一突破为工程陶瓷领域提供了新的可能性,因为通常情况下工程陶瓷的变形性较差,几乎没有塑性。通过将扭曲层结构引入vdW陶瓷材料,研究人员改变了材料的内部结构,从而实现了材料力学性能的显著提高。【科学解读】为了研究洋葱状BN(oBN)前体向六角硼氮化物(hBN)陶瓷的相变过程,并深入了解形成的结构特征,研究者通过图1详细表征了实验结果。在图1a中,研究者通过X射线衍射(XRD)图谱展示了不同SPS条件下制备的块状陶瓷的结构演变。图中的XRD图谱表明,随着烧结温度的升高,oBN前体的宽峰逐渐变窄,同时出现了与hBN类似的衍射线,指示了oBN向hBN样式的层状结构的相变过程。在图1b中,展示了在1,600℃烧结5分钟的陶瓷的显微结构,显示了纳米片的随机取向。通过选择区域电子衍射(SAED)测量,揭示了1,600℃样品与标准hBN晶体学衍射图案存在差异,暗示了一些亚稳态结构的存在。在图1c和图1d中,通过差分相位对比图像和高角度透射电子显微镜(HAADF-STEM)图像,研究者观察到了具有扭曲不同BN纳米片的层状结构。而在图1e中,透射电子显微镜(TEM)图像呈现了莫尔纹超晶格的存在,通过傅里叶变换图案表明了两组衍射斑点之间的旋转角度为27.8°。这些实验结果揭示了在1,600℃条件下烧结的陶瓷中存在着扭曲层结构,与标准hBN相比存在差异,暗示了亚稳态结构的存在。图1. 通过SPS制备的块状陶瓷的XRD图谱和显微结构。图2展示了通过SPS制备的TS-BN陶瓷在室温下具有超高的变形性和强度。在图中研究者进行了工程应力-应变曲线表征,发现TS-BN-I陶瓷在1,600°C烧结5分钟后表现出非凡的工程应变(14%)和强度(626MPa),远远超过了普通hBN陶瓷。通过单个循环压缩试验和多个循环试验,研究者证明了TS-BN-I陶瓷具有持久的塑性变形能力,并且能够在多次载荷-卸载循环中保持完整,这表明了其出色的力学稳定性。耗散能量与单轴压缩应力的对数-对数图显示,TS-BN陶瓷具有非常高的能量耗散能力,在塑性变形阶段的能量耗散甚至超过了商业hBN陶瓷等其他工程陶瓷。这些结果突出了TS-BN陶瓷在室温下具有出色的弹塑性能,表明其在冲击吸收器等应用中的潜在应用前景。TS-BN陶瓷的制备和性能评价为工程陶瓷领域带来了新的突破,为设计和制造具有优异力学性能的陶瓷材料提供了重要参考。图2. 通过SPS制备的TS-BN陶瓷的超高室温变形性和强度。图3展示了TS-BN陶瓷超高变形性和强度的起源。a部分通过计算得出了假想的θ-tBN晶体的滑移能和解理能。结果表明,与hBN相比,引入了扭曲堆叠结构后,滑移能明显降低,而解理能保持不变。这表明了扭曲堆叠对材料变形性能的重要影响。b部分展示了假想θ-tBN晶体的固有变形性因子(Ξ),与hBN相比,θ-tBN晶体的Ξ值提高了两个数量级,甚至超过了已知具有超高室温变形性的其他材料,如Ag2S和InSe。这表明扭曲堆叠结构对材料的变形性能有显著的提升作用。c和d部分展示了在三轴压缩试验中得到的(001)和(100)晶格面的平均差异应力(即强度)。结果显示,TS-BN的强度明显高于hBN。这说明了扭曲堆叠结构在提高陶瓷材料强度方面的重要作用。图3. TS-BN陶瓷超高变形性和强度的起源。图4展示了TS-BN陶瓷的变形模式。a) 断裂表面显示了大量纳米片,这些片被弯曲形成了明显的弯曲结构(白色箭头)。这些弯曲的纳米片表明了在陶瓷断裂过程中发生的弯曲变形。b) DF-STEM图像展示了陶瓷中纳米片的弯曲(白色箭头)和剥离(橙色箭头)。通过剥离面,纳米片被“剥离”成多个片,这显示了纳米片之间的局部剥离现象。c) HAADF-STEM图像表征了弯曲边界的局部缺陷(红色圆圈),表明了陶瓷中存在的一些微观缺陷。d) TEM图像展示了基面原子层之间的ripplocation(箭头)和位错(⊥),这些位错和ripplocation是陶瓷中的变形机制之一。这些观察结果揭示了TS-BN陶瓷的变形机制,包括纳米片的弯曲、剥离以及基面原子层之间的位错和ripplocation。这些变形机制有助于陶瓷在受力过程中保持整体结构的完整性,从而提高了其机械性能和韧性(见图4)。图4. TS-BN陶瓷的变形模式。【科学结论】本文展示了通过调控层状结构中的扭曲堆叠可以显著改变二维材料的物理和力学性质。研究者通过对氮化硼陶瓷的制备和调控,成功地实现了超高的变形能力和强度,这为工程陶瓷领域提供了全新的思路和方法。通过引入扭曲堆叠,陶瓷的变形因子得到显著提高,从而使其具有超出传统材料的变形能力和强度。这为设计和制备具有优异力学性能的新型陶瓷材料提供了新的思路和策略。此外,本文还揭示了纳米结构调控对材料性能的重要性,强调了在材料设计和工程中利用纳米尺度结构调控的潜力。原文详情:Wu, Y., Zhang, Y., Wang, X. et al. Twisted-layer boron nitride ceramic with high deformability and strength. Nature 626, 779–784 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07036-5
  • 国家陶瓷检测重点实验室联盟在佛启动运作
    记者近日从佛山市检验检疫局获悉,国家陶瓷检测重点实验室联盟(简称“联盟”)在佛山正式启动运作。该“联盟”是由河北唐山、江西景德镇、山东淄博、湖南和广东佛山等地的共5家质检系统内的国家陶瓷检测重点实验室共同发起的,总部设在佛山。佛山检验检疫局相关负责人表示:“联盟”正式运作后将参与和主导国家、行业等标准的制订。   佛山检验检疫局相关负责人介绍,“联盟”在山东、湖南、河北和江西等陶瓷产区均设有分部,按照“先行先试、资源共享、优势互补、共同发展”的原则,通过专业实验室间的强强联合,加强各实验室在技术装备方面的协作,实现在仪器、技术、人才、信息等方面的资源整合与共享,推动国家检测重点实验室在我国传统产业转型升级、战略性新兴产业发展中的技术保障作用,发挥其在国际贸易中的技术引领优势和桥梁纽带作用,提升我国陶瓷产业的国际竞争力。   “目前,‘联盟’已具有跨地域、覆盖全国的综合检验能力、检验技术开发能力和综合的质量技术服务能力,可以为国内外陶瓷相关企业提供检验、认证、产品测试、新产品鉴定、信息咨询、人员培训、工艺改进、实验室建设等方面的技术服务。”该负责人介绍说:“联盟”正式运作后将在成员发展、业务范围、产业影响力等方面重点发挥作用,参与和主导国家、行业等标准制(修)订工作,参与对国内外先进标准的跟踪、比对、消化工作,抢占陶瓷领域技术制高点。   据介绍,“联盟”将积极利用检验检疫机构、实验室的技术力量,通过检测来发现产品质量问题,帮助企业对其进行重点分析、攻关,达到最终提升产品整体质量和竞争力的目的。与此同时,“联盟”还将发挥自身品牌效应,通过建立的联盟网站开展对外宣传推广和业务工作,着力构建联盟技术品牌,扩大和提高检验检疫技术服务的影响力。
  • 新升级版AirPerm透气性测试仪,可进行PPE特定测试
    SDL Atlas发布了新一代多功能的AirPerm透气性测试仪。AirPerm目前配有专门用于测试个人防护设备(PPE)的测试头选项,可以进行符合EN 14683标准的口罩测试和符合ASTM D3574和EN ISO 7231标准的泡沫棉测试。新版AirPerm的其他特点包括:- 触手可及的触摸屏控制器- 测试结果存储于主控制器中并通过USB驱动器导出- 自动调节压力范围系统消除了测试过程中操作界面的需要- 强大且低噪音真空泵可适应各种测试头,以满足各种应用 及在日常检查中方便校准- 长测试夹臂和大型试验台可容纳大尺寸样品在多个区域进行评估- 标配的20cm2测试头可用于仪器校准- 两侧抽屉用于存储测试头和配件AirPerm使透气性测试变得经济实惠,其测试结果可以达到国际及零售商的标准要求,从而使用户对测试充满信心。AirPerm专为符合纺织品、无纺布和纸张的国际和零售商标准而设计,可根据用户选择的计量单位,快速直接地提供测试结果。SDL Atlas致力于为客户提供基于标准测试的信心。凭借在美国、英国、中国和中国香港的办事处和专家,以及服务于100多个国家的代理商,SDL Atlas随时准备为其各地的客户提供仪器、耗材和服务。有关更多信息,请联系SDL Atlas解决方案专家。
  • 江苏检验检疫陶瓷检测实验室顺利通过CNAS复评审
    10月23日至24日,中国合格评定国家认可委员会(CNAS)对江苏检验检疫陶瓷检测进行了第二次复审。评审组专家依据CNAS-CL01:2006《检测和校准实验室能力认可准则》等要求对申请认可的全部技术能力进行了评审,评审采用了核查文字资料、提问、现场试验相结合的方式,对管理要素等进行了资料审查,安排了7项现场试验,并对授权签字人进行了考核。经过两天的紧张评审,专家组一致同意江苏检验检疫陶瓷检测实验室通过CNAS复审。   江苏检验检疫陶瓷检测实验室目前接收全省范围内的日用陶瓷、建筑陶瓷的物理化学性能的检测任务,同时接受社会委托样品检测业务,其检测仪器和检测水平在国内陶瓷检测领域处于领先地位。
  • 中国首套UO2陶瓷抗断强度试验装置在长春机械院研制成功
    4月23日,长春机械科学研究院有限公司为中国核动力研究院四所研发制造的UO2陶瓷抗断强度试验装置顺利通过中国核动力研究院专家组验收,这是长春机械院为我国重大科研项目提供的又一台高精尖试验测试设备,其技术达到国际先进水平。 该设备在环境模拟、夹具设计、挠度测量、数据采集、温度控制等多方面进行了创新,完全符合GB/T6569-2006《精细陶瓷弯曲强度试验方法》,GB/T14390-2008《精细陶瓷高温弯曲强度试验方法》,JIS R1612-2010《精细陶瓷弯曲蠕变试验方法》。 UO2陶瓷抗断强度试验装置的成功研制,打破国外对我国核动力研究领域的封锁局面, 为我国在常用核动力燃料-UO2陶瓷的高温/常温力学性能研究提供了技术保障。 长春机械院作为中国核工业集团公司试验测试领域战略合作伙伴,先后为核工业集团提供过大吨位超低温电液伺服动静试验机、ITER TF支撑多维加载测试平台、摩擦磨损试验机、高、低周疲劳试验机、电子万能试验机等多批次、多台套高性能试验测试设备。 UO2陶瓷抗断强度试验装置主要用于UO2陶瓷在室温及高温环境下的弯曲强度试验和弯曲蠕变试验。UO2陶瓷是最常用的陶瓷燃料,具有熔点高(2865℃),高温稳定性好等特点,普遍用于核动力的轻水反应堆中,是核动力研究的重要方向。 中国核动力研究设计院隶属于中国核工业集团公司,是中国唯一集核反应堆工程研究、设计、试验、运行和小批量生产为一体的大型综合性科研基地。是以研究设计核动力为主,带动其它堆型反应堆相关技术研究设计的国家战略高科技研究设计院。在我国高新技术领域和先进能源开发工业体系中占有重要的地位。关注:【长春机械院】微信号:cimachtest
  • 陶瓷铅镉溶出检测前处理实现自动化
    《日用陶瓷铅镉溶出浸泡室自动加液装置及配套设施的研制》项目,首次利用人机界面可视化操作和自动体积定量、自动三维定位、自动温度控制、pH值实时传感、自动液位检测等智能手段,实现了日用陶瓷铅镉溶出量检测浸泡自动加液系统的精确配酸、自动定位定容加液、废酸液自动中和自动排放、自动温度控制、自动酸雾排放等功能,提高了检测效率和准确性,降低了劳动强度,在陶瓷检测领域达到国际领先水平。 日用陶瓷铅镉溶出浸泡室自动加液装置主体 检测人员进行日用陶瓷铅镉溶出量检测 3月7日,由山东淄博检验检疫局主持研制的“日用陶瓷铅镉溶出浸泡柜自动加液设备”获得国家知识产权局颁发的发明专利证书,这是淄博局建局以来获得的首个国家发明专利。而就在两个多月前,2011年12月20日,此项课题还获得了“2011年度国家质检总局科技兴检三等奖”,成为该局获得的第3个总局科技兴检奖。淄博检验检疫局科技兴检工作由此走上了一个新的台阶。 随着这项技术的研制成功,一直以来,日用陶瓷铅镉溶出量检测浸泡加液依靠人工手动配置实施的做法可望成为历史。 传统检测方法多不足 淄博,我国北方著名的瓷都。日用陶瓷是淄博大宗出口商品之一,主要出口欧美等市场。铅镉溶出量是日用陶瓷产品重要的安全卫生指标。欧美等发达国家对日用陶瓷铅镉溶出量设置了严格的限量要求。 日用陶瓷样品的前处理——醋酸浸泡,是铅镉溶出量实验的重要步骤,该环节对环境温度、浸泡用酸的浓度、避光性等要求甚严。国内最常用的浸泡室为柜式浸泡室,由人工负责配置和添加醋酸溶液,存在占地面积大、劳动防护差、自动化程度低、劳动效率低、精准度难保证等诸多不足。 近几年,随着日用陶瓷产品出口的不断增长以及检验检疫机构对产品抽查密度和检验检测力度的加大,大大增加了陶瓷实验室检测的工作量。提高检测的自动化程度,加快产品检验检测和放行速度,成为当务之急。 因此,研制一套根据产品的器型和容积,既能对多个样品定量自动加入浸泡用标准浓度的醋酸,又能及时排除醋酸挥发成份等有害物质的装置,对有效保护实验人员安全、提高检测结果的准确性、提高工作效率、加快产品检测和验放速度,具有极其重要的意义。 走别人没走过的路 淄博局陶瓷实验室通过对2007年承担的全国日用陶瓷铅镉溶出量能力验证的返回调查结果进行分析,发现全国几个陶瓷主产区的检验检疫部门在相关实验中,对从总体上提高浸泡室的自动化程度以及劳动者防护方面的研究还未展开。国内大部分浸泡室采用的依然是传统的手动/半自动加液方式。根据陶瓷器形不同设定不同加液量的全自动加液装置还没有被研究开发过。经向权威部门检索查新,国外也没有这方面的研究。 作为国家级陶瓷检测重点实验室,也是全国第四家、山东省第一家获得能力验证提供者认可的实验室,淄博局领导和陶瓷实验室相关人员感到,自己有责任、有义务在提高日用陶瓷铅镉溶出量检测前处理自动化程度方面进行革新攻关,勇走别人没走过的路。他们根据掌握的情况,在充分研讨的基础上,及时组织申报了《日用陶瓷铅镉溶出浸泡室自动加液装置及配套设施的研制》课题,并被山东检验检疫局推荐上报国家质检总局立项。2009年3月,课题获得国家质检总局批准立项后,该局立即成立了由分管副局长王克刚任组长的课题研究小组,通过广泛进行资料调研,收集相关测试方法标准,结合检测实践,认真整理分析,制定了课题研究思路及方案。 课题采用目前世界上最先进的控制系统——德国西门子公司生产的PLC作为主控制系统,以实现数据的采集及分析控制;使用最直观、最人性化的人机界面——触摸屏作为操作界面;为减少控制误差,采用最先进的执行机构——步进电机和燕尾轨道来实现动作的精确定位;使用国内最先进、全密封、无泄漏、耐腐蚀的磁力计量驱动泵来实现精确计量。 自动化装置提速增效 经过一年多的努力,淄博检验检疫局成功研制出“日用陶瓷铅镉溶出浸泡室自动加液装置及配套设施”。 该设备主要由防醋酸腐蚀装置、自动设定加入醋酸体积装置、自动定位装置、醋酸挥发物质及时排除实验室装置组成。课题小组通过对醋酸性能的反复试验,设计出了能够配制4%标准浓度醋酸的混液装置。操作人员可从人机操控界面按照预先设定的比值抽取去离子水和醋酸,经配液箱搅拌均匀后,将配置好的醋酸溶液自动输入储液箱。醋酸由储液箱经酸液输送管道进入可控流量的加液枪,再通过自动定位装置的控制,实现各位置点的酸液自动加液。 经过试验检测,该套系统能够实现酸液的自动稀释和自动计量,能够实现不同位置的多点控制加液和准确计量,达到了预期的设计要求,实现了设备的自动化运行,大大提高了检测效率,降低了劳动强度,改善了工作环境。目前,该设备已应用于淄博检验检疫局国家级陶瓷检测重点实验室铅镉溶出量检测实验中,效果良好。 相关背景 2010年8月,国家质检总局在淄博组织召开了《日用陶瓷铅镉溶出浸泡室自动加液装置及配套设施的研制》(编号:2009IK110)科研项目鉴定会。来自系统内外的7名专家组成鉴定委员会,听取了该项目的工作报告和技术报告,审阅了相关课题材料,现场查看了设备的运行、操作,并对研究过程进行了质询。 专家组审议鉴定后一致认为,该项目技术资料完整,数据详实可靠;采用PLC自动化控制技术,利用人机界面可视化操作和自动体积定量、自动三维定位、自动温度控制、pH值实时传感、自动液位检测等智能手段,研制的一套自动化日用陶瓷铅镉溶出量检测前处理设备,实现了检测浸泡自动加液系统的精确配酸、自动定位定容加液、废酸液自动中和、自动排放、自动温度控制、自动酸雾排放等功能,将有效提高检测效率和准确性,降低劳动强度,减少对人体健康危害和环境的污染,填补了国内外同类研究的空白,在陶瓷检测领域达到国际领先水平。
  • 加热台面性能对陶瓷电热板的影响
    陶瓷电热板主要用于样品金属元素分析前对样品进行加热、消解、赶酸处理,分体控制与大尺寸设计的特点,避免人员受到酸雾的伤害和大批量处理样品,安全保障、提高实验工作效率。作为一款新型的实验室用电热板,加热台面已不同于以往的传统台面,采用陶瓷作为加热台面有哪些优势呢?陶瓷加热台面又跟其他材质台面有哪些不同?优势特点1、玻璃陶瓷材质的台面耐磨损、防腐蚀、易清洁且不会生锈,让陶瓷电热板使用寿命更长久。 2、分体控制系统,控制器与加热体分离控制,避免了实验人员在加热消解过程受到酸雾的直接伤害,人体安全。 3、数显控温系统,精确控制温度,升温速度快,加热均匀,温度可达到400℃满足大部分样品消解。4、样品处理能力强:加热台面为500x400mm,可放置48个50ml三角瓶。5、超薄机身,机身的厚度为5cm左右的,便于放置实验室通风柜内且不占用多余空间。不同加热台面材料性能比较 台面使用温度防腐性易清洁性HT-300陶瓷电热板400℃不长锈一抹即净不锈钢台面400℃易长锈,寿命短长锈,难清洁喷涂化工陶瓷台面300℃涂层磨损后易长锈不易清洁喷涂特氟龙台面250℃涂层磨损和易长锈难清洁适用样品范围实验陶瓷电热板在很多领域得以广泛应用,主要有食品、纺织、塑料、地质、冶金、煤炭、生物医药、石油化工、环境监测、污水处理、电池制造、化妆品、保健品等多个领域。
  • 佛山携手中科院共建陶瓷研发中心
    10月20日,中科院与佛山市政府科技合作工作会召开。会上,双方签约兴建关于陶瓷、纳米、LED技术等6个行业的研发中心,使双方合作创新的平台达到了15个。   佛山市委书记陈云贤指出:“只有夕阳技术,没有夕阳产业。作为以传统产业为工业基础的佛山,正处在改造传统产业、发展新兴产业的紧要关头。中科院成为我们最重要的技术后盾。”   中科院与佛山市政府于去年7月签约,共建“中国科学院佛山技术创新与育成中心”。1年来,中科院、省及佛山各级财政向院市合作共投入1.12亿元,带动企业和社会资金投入近10亿元。中科院32个研究所与企业的合作项目近300个,带动产值40亿元。   佛山拥有众多的行业龙头企业,中科院所属研究所与这些企业加快建立合作战略联盟和实施重大科技专项,对于以高科技促进佛山传统产业的改造升级提供了充沛的动力。如东鹏陶瓷公司与中科院广州化学研究所开展合作,瞄准陶瓷的高效减水剂这一行业共性技术,成功将入塔浆料水分降至30%,解决困扰行业发展的能耗过多问题。该技术在全国推广后,预计每年可节省能源费用12亿元。   佛山市经济贸易局副局长香秀杏介绍,目前佛山新材料产业发展很快,但存在上下游不配套、人才流失严重等问题,她表示:“我们计划在2015年,让新材料占据佛山材料产业20%比例。”   就新材料与新能源的研发,各位专家也对于陶瓷所能提供的未来空间进行了畅想。   中科院上海硅酸盐研究所研究员王士维建议,佛山可以在透明陶瓷和半导体产业中的陶瓷元件上下工夫。透明陶瓷具有极高的耐腐蚀性,可以广泛应用于各种大型的照明工具。而在半导体产业当中,很多电子元器件都是用陶瓷制成。目前,这一市场主要被日本垄断,国内只有一家中日合资的加工企业。佛山可以在这方面加大力度。   “佛山特种陶瓷、精密陶瓷可用于代替传统材料,以解决耐高温,耐腐蚀磨损的问题。或许可以解决能源汽车电池无油压缩机内腔涂层材料的问题,传统材料受高温、磨损影响使用寿命。”王士维表示,特种陶瓷在国外的运用十分广泛,可根据企业需要,进行特种陶瓷与新能源汽车产业的结合研究。   “新能源的概念很广,减少碳排放的都能算,比如佛山的陶瓷产业很发达,而陶瓷烧窑产生的废物能不能变成新能源汽车燃料?”中科院广州能源研究所的吴创之所长则从能源角度提出了新的解决构想。   根据政府规划,佛山将在2012年,形成光电产业、新材料产业和现代服务业3个产值超千亿元的战略性新兴产业集群 发展一批进入全国行业的排头兵、广东现代产业500强的拥有核心技术和自主品牌的企业。   “佛山的创新产学研模式,对于进一步提高佛山市的创新能力和产业竞争力具有重大意义。未来佛山陶瓷如果能够密切与相关新兴产业结合,注入更多科技手段,将有着非常开阔的发展前景。陶瓷作为一种运用广泛的介质,我们目前对于它的运用还是最低端的装饰用途。如果佛山企业能够把握这一良机,将会迎来新一轮的爆发式增长。但无疑,这对于习惯了传统经营模式的企业来说,是一个巨大的挑战。”一个业内资深人士如此评论。
  • 标准集团“织物透气量仪”出口东南亚创新高
    标准集团(香港)有限公司是一家提供材料测试仪器设备的综合供应商,公司总部在中国香港,在上海设有分公司,在长沙和深圳等地设有办事处及售后维修中心。上海泛标检测技术有限公司为标准集团上海分公司,全面负责中国大陆地区的销售和售后服务。2015年标准集团(香港)有限公司加速国际化战略,目前标准集团(香港)有限公司以涵盖了远东地区、东南亚诸国、澳大利亚、非洲诸国等,2015你那一季度标准集团(香港)有限公司纺织仪器出进口再创新高,已经达到100万美元,其中尤其是以“织物透气量仪”为代表的纺织品物理检测仪器出口颇受国外用户青睐,主要因素是标准集团(香港)有限公司2014-2015年重点投资研发创新,目前一批具备国际先进技术的纺织品检测仪器已经取得了重大的研发成果,已经推出便得到了广大的消费者信赖,并且已经远销各国。标准集团(香港)有限公司研发织物透气量仪具有以下优势:织物透气量仪适用于测量纺织、服装、无纺布等多种材料的透气性 织物被压在选定好的测试头上,仪器产生持续的气流通过试样,并在试样两面产生一定的压差,极短时间内,系统自动计算出试样的透气率。满足标准:BS 5636 JIS L1096-A DIN 53887 ASTM D737 ASTM D3574 EN ISO 9237 GB/T 5453 EDANA 140.2 TAPPI T251 EDANA 140.1 ASTM D737 AFNOR G07-111 ISO 7231等通用标准。产品特点:1.这是一台达到国际水平的检测仪器。2.全量程、全自动检测各种试样的透气性试验。3.专利技术,自动操作,测试时间快速。4.程序支持语言:中、英文。5.数据端口:RS232异步双向。6.测试结果的评估系统。7.采用国际著名品牌的进口压力传感器,保证采集数据的准确性8.采用万向并可锁定滑轮,方便搬移。一直以来,我们始终坚持提供国际最先进的产品,依赖专业高效的服务团队,整合技术和资源优势,为客户解决科研生产中遇到问题提供支持,从而带动国内科研及相关行业水平的提高。通过个性化的售前产品咨询,高效率的售后安装、维护和维修,专业级的技术支持及应用支持,标准集团正越来越多赢得市场和客户的信赖。标准集团(香港)有限公司专注于检测仪器行业13年,有着丰富的技术经验积累和众多成功的案列,同全国各大企业有着广泛的合作关系,服务和产品质量一流、我们的仪器,价格合理、品质保障、供货周期短服务热情周到,欢迎来电咨询 座机:021-64208466 手机:13671843966。更多关于 织物透气量仪:http://www.gnxcs.com
  • 南航姬科举课题组:兼具排汗透气与黏附的仿生健康监测电极
    生物电信号是人体最基本的生理信号之一,通过对生物电信号的监测可以对多种生理疾病进行诊断和预防。随着微电子科技的不断发展,越来越多的医疗科技选择使用电极贴片与诊断设备集成,以实现实时监测人体健康状况的医疗保健系统。监测系统对于突发性强、致命性高的心脑血管疾病有着显著的预防作用。生物电监测电极作为系统硬件的重要组成单元,直接与人体接触采集生物电信号,是生物电传感系统的基础部件。常见的是银-氯化银(Ag/AgCl)凝胶电极,但由于凝胶或粘合剂会对皮肤产生刺激,很难用来长期监测生物电信号。为了实现长效与皮肤接触监测的功能,生物相容性良好的干电极技术近年来得到了一定的发展。然而,由于皮肤的弹性、粗糙质地,附加汗水,油脂、皮屑和毛发等表面特性,干电极技术在皮肤附着力、接触阻抗、透气性等创新优化方面仍面临较大挑战。图1典型具有足端附着能力的生物结构与功能实现策略由于自然环境下目标附着表面的复杂多样性,依靠单一的黏附机制往往不足以提供生物体稳定的附着和快速的运动的能力。几乎所有具有全空间运动能力的生物,均拥有两种及以上的界面附着策略,且生物体型越大,越需要多种附着方式协同作用来提升界面附着力以平衡自重。生物高鲁棒性的附着调控特性依赖于生物脚爪精细的跨尺度附着结构,以及附着结构所呈现的机制之间的协同作用。 图2兼具排汗透气与皮肤黏附的仿生电极设计本研究介绍了一种兼具排汗透气性和多机制附着性能的健康监测电极贴片。贴片的排汗透气功能采用锥形通孔与蜂窝状微沟槽集成设计来实现,锥形通孔产生的拉普拉斯液相压差和微沟槽的毛细力协同实现了汗液的自驱导流作用;Ag/Ni微针阵列和PDMS-t粘附材料的多机制附着一定程度上保障了电极贴片与皮肤接触的力学稳定性,其中,Ag/Ni微针阵列通过高度控制,形成与皮肤角质层的接触,在保障安全性的前提下,实现了生物电信号采集通道的可靠性。 图3 仿生监测电极排汗透气通道结构形貌及其单向自驱导效果图 图4 仿生电极贴片切向摩擦力和法向黏附力量化测试实验 图5 仿生电极贴片心电监测性能及其与皮肤接触的生物相容性评价仿生电极的皮肤界面阻抗测试显示,在100Hz以下,仿生电极的接触阻抗低于标准Ag/AgCl凝胶电极,在监测志愿者的EMG和ECG生物电信号应用中,仿生电极展示出了较好的静态和动态采集性能。这主要归因于微针阵列与皮肤高阻抗角质层形成机械锁合,与通孔阵列柔性聚合物黏附接触协同作用,增强了仿生电极与皮肤表面的附着力,减少了运动伪影。同时,仿生电极设计中汗液的自驱导流结构保障了皮肤排汗透气的需求,具有良好的皮肤接触生物相容性,为实现长效的健康监测提供了新思路和新途径。本研究工作是建立在前期微针摩擦与树蛙湿黏附协同的仿生电极(Advanced materials interfaces, 2022, 2200532,封底论文)研究基础之上,着重探究了仿生电极自主排汗透气方面功能实现方法。相关研究成果以题为“Biomimetic Patch with Wicking-Breathable and Multi-mechanism Adhesion for Bioelectrical Signal Monitoring”发表于期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》。论文第一作者为南京航空航天大学机电学院硕士研究生张迁,论文通讯作者为姬科举副研究员,南京航空航天大学为第一完成单位。本研究工作得到了国家自然科学基金、南京市医学科技发展基金、江苏省仿生功能材料重点实验室基金等项目的资助。论文链接: https://doi.org/10.1021/acsami.2c13984来源:高分子科技官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 中国国际科技促进会发布《激光照明用稀土荧光陶瓷可靠性性能的试验方法》和《稀土激光荧光陶瓷热稳定性的测定》两项团体标准
    根据《中国国际科技促进会团体标准管理办法》的要求,《激光照明用稀土荧光陶瓷可靠性性能的试验方法》和《稀土激光荧光陶瓷热稳定性的测定》两项团体标准已经完成立项、编制起草、征求意见、评审、修改、审查、批准及备案等标准制定流程,经中国国际科技促进会标准化工作委员会审批通过,正式发布,现予以公告,即日起实施。详情见正式文件。 中国国际科技促进会标准化工作委员会2023年7月17日关于《激光照明用稀土荧光陶瓷可靠性性能的试验方法》团体标准发布的公告.pdf关于《稀土激光荧光陶瓷热稳定性的测定》团体标准发布的公告.pdf
  • 纺织品透气性测试的相关标准及对比
    透气性是气体对薄膜、涂层、织物等高分子材料的渗透性,是聚合物重要的物理性能之一,与聚合物的结构、相态及分子运动情况有关。而织物的透气性是指在一定的压差下,单位时间内流过织物单位面积的空气体积。一般气体通过织物有交织空隙和纤维间缝隙两条途径,而以交织空隙为主要途径。  对于纺织品而言,面料的透气性能直接影响了其服用的舒适性。如果织物的透气性小,会因为人体热、湿不易排出而使人感到闷热不适。影响织物透气性的主要因素有纤维的几何特征、纱线特数、纱线捻度、织物密度、组织厚度以及加工方式等等都会影响织物的透气性能。  纺织品透气性常用的测试标准有:  GB/T 5453—1997《纺织品织物透气性的测定》   ASTM D737—1996《纺织品透气性测试方法》   ISO 9237—1995《纺织品织物透气性的测定》   JIS L1096—1999《纺织品透气性测试方法》。  常用的纺织品透气性测试方法为ASTM D737—1996和GB /T 5453—1997,其对比分析如下: 来源:http://www.touqiyi.com/
  • 沃尔玛等上“黑榜” 部分陶瓷用品铅超标11倍
    近日,广东省工商局发布《广东省2011年流通领域日用陶瓷质量监测情况通报》(下称《通报》),通过对市场流通的日用陶瓷商品监测发现,近三成产品铅、镉溶出量等指标不合格,特别严重的铅溶出量超标11.3倍。其中,沃尔玛、华润万家赫然在列。   此次检测共有36家销售单位抽取了180款日用陶瓷商品,涉及生产单位53家。依据国家相关标准,对商品的铅溶出量、镉溶出量、热稳定性、抗冲击、产品标识标注等项目进行检测,检测发现有46款商品核查总体不合格。其中,裕行陶瓷有限公司生产的陶瓷用品铅溶出量单值最高56.4mg/L,比国家强制性标准允许限量分别超出11.3倍。铅镉是有毒的重金属,如果人们长期摄入铅镉而聚于人体内,将会影响人的造血、神经、肾脏和其他器官的功能。   值得注意的是,国内大型连锁超市华润万家、沃尔玛、新一佳等也牵涉其中,华润万家珠海柠溪店、沃尔玛佛山季华分店分别检出不合格瓷器。华润万家公关部负责人告诉《第一财经(微博)日报》:“公司已经在第一时间将所有涉及商品下架,并要求生产厂家提供相关批次的检测报告。而此前购买相关产品的消费者可以前来退换货。”而截至记者发稿,沃尔玛公关负责人对此并未表态。   事实上,卷入其中的企业可能更多。以华润万家不合格产品茶杯为例,记者在其生产企业广州市均乐家庭用品有限公司网站上看到,公司跟广东省的好又多、大福源、易初莲花、家乐福、华润万家、世纪联华、百佳等大部分终端销售市场均有合作。   此次检测暴露两大问题,家具用品送检流于形式,以及儿童餐具标准缺失。   华润万家相关负责人表示,一些陶瓷日用品生产企业只要提供国家质检报告,在质量上就符合进入华润万家的上架门槛。业内专家质疑:“正如此前地板行业送检一样,陶瓷行业也存在这类问题,送检达标产品即可进入流通渠道,这显然是不科学的。”对于家具行业流通商品,很多企业仅靠一张送检报告便走遍天下,国家层面也只是每年对其进行一定程度的抽检。“很多商品已经在市场流通很久才被发现,有的甚至一直大行其道,给消费者带来伤害。”前述专家指出,“首先,必须加强抽检力度,国家抽检力度远远不够,其次,应该有更加科学严格的方法对家具行业流通商品进行检测。送检只可作为企业自检的参照,不能作为流通市场的通行证。”   此次曝光的陶瓷用品,有部分属于儿童陶瓷餐具,一旦儿童使用了这些铅、镉超标的餐具,后果将不堪设想。不仅如此,一位家具行业专家还向记者透露,即便达到国家标准也未必适合儿童使用,儿童体质较弱,其使用的餐具乃至整个儿童家具都必须有更为严格的安全、环保标准,但是至今尚未有这类标准出台。
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