回顾：2023年《耐火材料》研究论文下载TOP10
亲爱的各位作者及尊敬的读者们，衷心感谢您们长期以来对《耐火材料》期刊的坚定支持与深切厚爱。在此，特别向辛勤耕耘的编委老师们致以最崇高的敬意，感谢对《耐火材料》的精心策划与悉心指导；同时，也向充满活力的青年编委团队表达诚挚的感谢，是您们的严格把关与细致审核，确保了期刊内容的权威性与前沿性。
为了回馈大家的热情关注，依据中国知网权威的数据统计，整理了2023年度《耐火材料》研究论文下载量TOP10榜单。主要涉及多孔陶瓷材料，涵盖莫来石质、氧化锆质、MgAl?O?质，以及方镁石-镁橄榄石质、硼酸铝质等，制备多孔陶瓷材料的方法包括原位固相烧结法、熔融沉积法3D打印、光固化3D打印、熔盐法以及凝胶注模-固相反应法等。此外，还对一种应用于航空发动机的新型热障涂层材料——高熵稀土钽酸盐(Y?.?Gd?.?Dy?.?La?.?Sm?.?)TaO?材料进行了介绍，同时阐述了提高反应烧结碳化硅断裂韧性的相关方法。
我们诚挚邀请您深入阅读这些精彩纷呈的研究论文，感受耐火材料领域的最新脉动，并鼓励广大读者与作者积极引用，共同促进学术交流与知识传播。让我们携手并进，在耐火材料的研究与应用道路上不断探索，为耐火材料的高质量发展共创辉煌！
01 烧结温度对莫来石多孔陶瓷结构与性能的影响
作者：郭会师1)， 陈文亮1)， 李文凤2)， 杨佳麟1)， 秦笑梅1)， 桂阳海1)， 刘应凡1)
单位：1）郑州轻工业大学 材料与化学工程学院； 2）河南工业大学 材料科学与工程学院
摘要：以含锆硅线石为主要原料，α-Al2O3粉为辅料，改性淀粉为造孔剂，原位烧结制备了莫来石多孔陶瓷试样。研究了烧结温度（1 400～1 600 ℃，间隔50 ℃）对试样物相组成、显微结构及性能的影响。结果表明：1）随烧结温度的升高，试样中莫来石衍射峰的强度逐渐增强，莫来石晶粒逐渐发育长大，其外观呈现明显的台阶状形貌，符合二维成核生长机制。2）随烧结温度的升高，烧后试样的体积密度呈先减后增趋势，而显气孔率和线变化率的变化趋势则与之相反，常温耐压强度则呈逐渐增大趋势。3）当烧结温度为1 550～1 600 ℃时，试样综合性能较佳，莫来石晶粒发育长大并致密结合，适于在高温下使用。
引用格式：郭会师, 陈文亮, 李文凤, 等. 烧结温度对莫来石多孔陶瓷结构与性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(1):10-14.
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02 熔融沉积法3D打印制备多孔氧化锆陶瓷
作者：牛富荣1)， 张力1)， 郭金玉1)， 刘鹏1)， 杨现锋1)， 谢志鹏2)
单位： 1)长沙理工大学 材料科学与工程学院； 2)清华大学材料学院 精细陶瓷与先进工艺国家重点实验室
摘要：以氧化锆粉为主要原料，采用基于螺杆挤出的熔融沉积法在4种打印路径（单线、网格、单线＋矩形、网格＋矩形）下3D打印制备了孔隙率均分别为15%、25%、35%、45%的多孔氧化锆陶瓷。对多孔陶瓷的孔壁、打印层间结合、孔结构等进行了显微结构分析，并检测压缩强度。结果表明：1）采用熔融沉积法可以3D打印制备孔壁结构致密、孔形状保持良好的多孔陶瓷；2）低孔隙率时，多孔氧化锆陶瓷的应力－应变曲线呈弹性阶段，无坍塌阶段，随着孔隙率升高，出现明显的坍塌阶段；3）在相同孔隙率下，混合路径制备的多孔陶瓷的压缩强度比单一路径的更高，当孔隙率为15%时，单线＋矩形路径打印的多孔陶瓷的压缩强度最高，达到271 MPa。
引用格式：牛富荣, 张力, 郭金玉, 等. 熔融沉积法3D打印制备多孔氧化锆陶瓷[J]. 耐火材料, 2023, 57(1):20-26.
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03 光固化3D打印制备莫来石纤维基多孔陶瓷
作者：李鑫;曹岳岐;张强;郭安然
单位：武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室
摘 要：传统的成型技术已经无法满足各行业对高精度、复杂结构莫来石纤维基多孔陶瓷的需求，光固化3D打印技术可以直接制得近净尺寸的陶瓷材料，是制备复杂结构陶瓷的理想技术。以莫来石纤维（基体）和纳米SiO2粉（高温黏结剂）为主要原料，采用光固化3D打印技术成功制备了莫来石纤维基多孔陶瓷。研究了纳米SiO2粉加入量（加入质量分数分别为0、20%、27%、33%和38%）对纤维浆料的分散稳定性、流变特性和光敏性能的影响，以及对莫来石纤维基多孔陶瓷的显微结构和物理性能的影响。结果表明：SiO2粉使纤维浆料的黏度显著提升，这有助于缓解纤维的沉降、团聚，获得均匀的打印浆料；但过量的SiO2粉将导致浆料黏度过大，不利于3D打印过程顺利进行。当SiO2粉加入量为33%（w）时，纤维浆料的性能最适合3D打印，其在1 h内的沉降率小于9.7%，黏度为3.95 Pa·s（剪切速率为30 s-1）；采用上述浆料打印的莫来石纤维基多孔陶瓷表现出最佳的物理性能（体积密度为0.56 g·cm-1，显气孔率为72%，室温下的热导率为0.135 W·m-1·K-1）。
引用格式：李鑫, 曹岳岐, 张强, 等. 光固化3D打印制备莫来石纤维基多孔陶瓷[J]. 耐火材料, 2023, 57(6):461-466.
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04 莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石多孔陶瓷制备
作者：廉晓庆， 陈张乐， 王勃扬， 黄菊花
单位： 西安科技大学 材料科学与工程学院
摘要：为实现煤矸石资源化利用，以高岭土粉、煤矸石粉、滑石粉、氢氧化铝粉为主要原料，制备了莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石多孔陶瓷。研究了煤矸石掺量（质量分数分别为0、9%、17%、26%、33%）和AlF3添加量（质量分数分别为0、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）对多孔陶瓷物相组成、显微结构和性能的影响。结果表明：1）当煤矸石掺量（w）≤17%、AlF3添加量（w）≤2.5%时，试样主要矿物组成为堇青石和莫来石。2）增加煤矸石掺量可明显提高试样的体积密度和耐压强度，但对保持显气孔率不利；增加AlF3添加量导致试样体积密度和耐压强度减小，但可提高显气孔率。3）随着煤矸石掺量和AlF3添加量的增加，莫来石晶须直径增加，长径比增加，呈四方柱状或针状。4）当煤矸石掺量（w）为17%，AlF3添加量（w）为2.5%时，经1 350 ℃保温2 h，可获得体积密度1.86 g·cm-3，显气孔率31.0%，耐压强度27.8 MPa的多孔陶瓷；其针状莫来石晶须形成互锁结构，平均直径0.5 μm，长径比＞20。
引用格式：廉晓庆, 陈张乐, 王勃扬, 等. 莫来石晶须原位增强堇青石-莫来石多孔陶瓷制备[J]. 耐火材料, 2023, 57(1):65-69.
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05 莫来石-堇青石质废窑具制备轻质隔热材料
作者：高超超;徐艳恒;刘明勇;卫海潮;周如仙;刘启运;王睿;闵鑫;黄朝晖
单位：中国地质大学(北京) 材料科学与工程学院
摘要：为了规模化、高值化利用莫来石-堇青石质废窑具，以莫来石-堇青石质废窑具、黏土和铝矾土为主要原料，以十六烷基三甲基溴化铵为发泡剂，以聚乙烯醇为稳泡剂，采用发泡法制备莫来石-堇青石质轻质隔热材料，主要研究热处理温度（分别为1 050、1 100、1 150和1 200 ℃）对轻质隔热材料性能的影响。结果表明：1）所制备的莫来石-堇青石质隔热材料的物相组成为莫来石、堇青石、刚玉和微量方石英；2）在1 150 ℃保温3 h制备的莫来石-堇青石质隔热材料的综合性能最佳，其热导率为0.160W·m-1·K-1，体积密度为0.89 g·cm-3，显气孔率为69.7%，常温耐压强度为7.82 MPa，常温抗折强度为1.8 MPa。
引用格式：高超超, 徐艳恒, 刘明勇, 等. 莫来石-堇青石质废窑具制备轻质隔热材料[J]. 耐火材料, 2023, 57(4):343-346.
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06 干压成型-固相反应法制备MgAl2O4多孔陶瓷
作者：朴佳思1,2)，杜庆洋1)，白佳海1)
单位：1）山东理工大学材料科学与工程学院； 2)山东工业陶瓷研究设计院有限公司
摘要：为了解决固相烧结法制备MgAl2O4多孔陶瓷过程中体积膨胀导致性能下降的问题，以d50＝1.1 μm的Al2O3和d50＝1.5 μm的MgO为主要原料，d50＝1.5 μm的TiO2为外加剂，用干压成型-固相反应法制备MgAl2O4多孔陶瓷。研究了热处理温度（1 300、1 350、1 400、1 450、1 500 ℃）和TiO2外加量（质量分数分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）对多孔陶瓷烧后线变化率、显气孔率、体积密度、物相组成和显微结构的影响。结果表明：1）随着热处理温度的升高，MgAl2O4多孔陶瓷的致密化程度提高，体积密度增大，显气孔率降低；2）随着TiO2外加量的增加，MgAl2O4多孔陶瓷的烧后线收缩率增大，显气孔率显著降低，平均晶粒尺寸增大。
引用格式：朴佳思, 杜庆洋, 白佳海. 干压成型－固相反应法制备MgAl2O4多孔陶瓷[J]. 耐火材料, 2023, 57(6):500-503，507.
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07 (Y0.2Gd0.2Dy0.2La0.2Sm0.2)TaO4高熵陶瓷材料的结构、性能及抗侵蚀行为研究
作者：王瑞达1,2)， 赵世贤1)， 陈留刚2)， 司瑶晨1)， 李凌锋1)， 李红霞1)， 刘广华3)
单位： 1)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料国家重点实验室； 2)郑州大学材料科学与工程学院 河南省高温功能材料重点实验室； 3)中国联合重型燃气轮机技术有限公司
摘要：为满足新一代航空发动机对新型热障涂层材料的迫切需求，以高纯氧化物（Y2O3、Gd2O3、Dy2O3、Sm2O3、La2O3、Ta2O5）为原料，按化学计量比配料，经1 200～1 750 ℃保温5 h固相反应，制备了高熵稀土钽酸盐(Y0.2Gd0.2Dy0.2La0.2Sm0.2)TaO4材料，简称为（5RE0.2）TaO4材料。研究了材料的物相组成、显微结构、热学性能、力学性能和抗CaO-MgO-Al2O3-SiO2（CMAS）侵蚀行为。结果表明：1）（5RE0.2）TaO4陶瓷材料为单斜结构，存在明显铁弹畴；2）该材料经1 750 ℃烧后具有极低的热导率（1.65 W·m-1·K-1，600 ℃）和较高的热膨胀系数（10.2×10-6 K-1，1 200 ℃）；3）由于独特的铁弹增韧效应，经1 750 ℃烧后（5RE0.2）TaO4材料的断裂韧性达到2.4 MPa·m1/2；4）（5RE0.2）TaO4与CMAS熔体作用后形成反应层，表现出了优异的抗侵蚀性能。
引用格式：王瑞达, 赵世贤, 陈留刚, 等. (Y0.2Gd0.2Dy0.2La0.2Sm0.2)TaO4高熵陶瓷材料的结构、性能及抗侵蚀行为研究[J]. 耐火材料, 2023, 57(5):417-422.
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08 炭黑和造孔剂对反应烧结碳化硅性能的影响
作者：张喜飞1）， 陈定1）， 罗琼2）， 顾华志1）， 黄奥1）， 付绿平1）
单位： 1）武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室； 2）广东佛山市陶瓷研究所控股集团股份有限公司
摘要：为提高反应烧结碳化硅的力学性能，以碳化硅微粉（55～44和5.0～3.5 μm）和炭黑为原料，羧甲基纤维素纳（CMC）和羟丙基甲基纤维素（HPMC）为造孔剂，经1 740 ℃保温1 h制备了反应烧结碳化硅陶瓷。研究了炭黑添加量（加入质量分数分别为5%、7.5%、10%、12.5%、15%）及不同质量比的造孔剂对反应烧结碳化硅物理性能的影响，并进行XRD和光学显微镜分析。结果表明：1）当炭黑添加量（w）从5%增加到15%时，材料弯曲强度从172 MPa升高到258 MPa，断裂韧性从3.31 MPa·m1/2升高到3.77 MPa·m1/2；2）造孔剂能够优化游离Si的分布，当炭黑添加量为15%（w），造孔剂CMC与HPMC质量比为1.5∶4.5时，反应烧结碳化硅具有优异的力学性能，其弯曲强度为268 MPa，断裂韧性为4.42 MPa·m1/2。
引用格式：张喜飞, 陈定, 罗琼, 等. 炭黑和造孔剂对反应烧结碳化硅性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(4):320-323.
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09 熔盐法制备方镁石-镁橄榄石轻质隔热耐火材料
作者：王少阳， 祁欣， 侯庆冬， 罗旭东， 游杰刚， 张玲
单位： 辽宁科技大学 材料与冶金学院
摘要：低品位菱镁矿作为制备镁质隔热耐火材料的原料是未来的主要研究方向之一。以高硅菱镁矿和三级滑石矿为原料，经预处理后得到轻烧镁粉和滑石粉，以NaCl熔盐为反应介质，通过熔盐法制备了方镁石-镁橄榄石（MgO-Mg2SiO4）轻质隔热耐火材料。研究了NaCl加入量、烧结温度、保温时间以及原料配比对试样制备的影响。结果表明：当NaCl的加入量为轻烧镁粉-滑石粉混合料质量的20%、烧结温度为1 200 ℃、保温时间为6 h、m（轻烧镁粉）∶m（滑石粉）=5∶5时，试样的综合性能最优，此时其体积密度为1.46 g·cm-3，显气孔率为55.0%。此外，发现滑石自分解和镁橄榄石的合成均可在试样内部形成气孔。
引用格式：王少阳, 祁欣, 侯庆冬, 等. 熔盐法制备方镁石-镁橄榄石轻质隔热耐火材料[J]. 耐火材料, 2023, 57(2):99-103.
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10 凝胶注模-固相反应法制备硼酸铝多孔陶瓷
作者：李鑫1)， 李昊明2)， 张强1)， 曹岳岐2)， 刘幸儿2)， 郭安然2)
单位： 1)中国航发北京航空材料研究院 先进高温结构材料重点实验室； 2)天津大学材料科学与工程学院 先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室
摘要：为了提高硼酸铝基陶瓷的强度和隔热性能，以Al2O3纳米粉和B2O3微粉为主要原料，采用叔丁醇基凝胶注模结合原位固相反应工艺制备硼酸铝多孔陶瓷，研究了Al、B物质的量比（分别为9∶2、9∶4和9∶6）、热处理温度（分别为1 000、1 200和1 400 ℃）对硼酸铝多孔陶瓷性能的影响。结果表明：1）由于B2O3在高温下易挥发，过量的B2O3有利于硼酸铝晶须的生成；但过量太多会使生成的硼酸铝晶须过于粗大，导致试样致密度过高。2）热处理温度过低，硼酸铝晶须发育较差，试样致密度较低；而热处理温度过高，晶须之间会发生烧结致密化。3）当Al、B物质的量比为9∶4，热处理温度为1 200 ℃时，硼酸铝晶须长径比较大，并相互交织形成三维网络结构；所得多孔陶瓷具有较小的体积密度（0.67 g·cm-3）、较低的热导率（室温下0.141 W·m-1·K-1）和较高的常温耐压强度（6.23 MPa）。
引用格式：李鑫, 李昊明, 张强, 等. 凝胶注模-固相反应法制备硼酸铝多孔陶瓷[J]. 耐火材料, 2023, 57(4):277-280.
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