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公开(公告)号：CN108610044B
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN201611142375.7
申请日：2016-12-12
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/48 , C04B35/634
Abstract: 一种3D直写的氧化锆墨水，原料包括氧化锆颗粒、溶剂、粘结剂和聚电解质；所述的氧化锆颗粒粒径范围为0.1‐2μm，其在氧化锆墨水中的固相含量范围为40‐58vol％；所述的聚电解质由聚阳离子聚电解质和聚阴离子聚电解质两种构成；其中，所述的聚阴离子电解质的量为氧化锆颗粒干粉质量的0.1‐1.5％，所述的聚阴离子聚电解质和聚阳离子聚电解质的电荷比为(0.1‐4)∶1。本发明的用于3D直写成型的氧化锆墨水，可在室温下打印，具有较高的固含量的同时仍可以从精细的喷嘴中流出而不发生堵塞，并且可以迅速固化成具有一定强度的细丝用于各种造型，具有良好流变性能。
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公开(公告)号：CN108456456B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN201611141192.3
申请日：2016-12-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 3D直写的氧化锆胶体墨水，原料包括氧化锆颗粒，溶剂，粘结剂，酸剂，碱剂以及分散剂；所述的氧化锆颗粒粒径范围为0.05‑2μm，其在墨水中的固相含量范围为40‑56vol％；所述的分散剂为聚丙烯酸、聚乙烯酸、聚丙烯酸氨、聚乙烯亚胺、聚丙烯酸盐、聚乙烯酸盐、聚羧酸盐中的一种或几种，所述的分散剂为氧化锆颗粒干粉质量的0.1‑4wt％；所述的酸剂的量为不超过墨水质量的0.1％,所述的碱剂的量为不超过墨水质量的0.1％，所述的酸剂和碱剂中的氢离子与氢氧根离子的摩尔比为(0.01‑4)∶1。本发明在室温下打印，具有较高的固含量的同时仍可以从精细的喷嘴中流出而不发生堵塞，并且可以迅速固化成具有一定强度的细丝用于各种造型，具有良好流变性能。
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公开(公告)号：CN110452421B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN201910816247.3
申请日：2019-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于介电复合材料领域，具体涉及一种基于核壳结构填料的介电复合材料。具体技术方案为：所述介电复合材料包括陶瓷材料和聚合物，所述陶瓷材料为核壳结构，所述核壳结构中，壳结构的介电常数小于核结构的介电常数。本发明突破传统对钛酸钡进行表面包覆的研究思路，采用顺电相钛酸锶作为壳层，通过两步水热法，制备BaTiO3‑SrTiO3复合核壳填料，与聚合物基体复合制备介电复合材料，降低了复合材料的界面极化和剩余极化，增大了抗击穿电场，进而大幅提高了介电复合材料的储能密度及效率。本发明提供的介电复合材料可广泛应用于各类电容器中。
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公开(公告)号：CN110518115B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN201910858173.X
申请日：2019-09-11
Applicant: 中南大学
IPC: H01L41/18 , H01L41/187 , H01L41/37 , H01L41/39
Abstract: 一种剪切型压电复合材料的制备方法及其驱动器的制备，包括以下步骤：将压电陶瓷块沿厚度方向极化；将极化后的压电陶瓷块沿其厚度方向作第一次切割成薄片；沿所述的薄片的厚度方向，垂直于极化方向作第二次切割，或是沿所述的薄片的厚度方向，平行于极化方向作第二次切割；第二次切割过程中薄片时并没有切透，其中一部分保留作为基体，形成带间隙压电陶瓷薄片；将聚合物填充到所述的压电陶瓷薄片的间隙中，经固化，减薄。将电极复合至(4)步所得到的压电陶瓷薄片上、下表面。将(4)步所得的材料沿厚度方向施加电场。制备简单，易于操作，性能好，且可以实现两种构型的d15型压电纤维复合材料的制备。
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公开(公告)号：CN107311649B
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN201710621235.6
申请日：2017-07-26
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/47 , C04B35/626
Abstract: 本发明公开了钛酸铋钠‑钛酸锶的复合压电铁电材料，呈多晶亚微米棒形貌。本发明还提供了所述的复合材料的制备方法，包括步骤(1)：以钠源A和二氧化钛为反应物，按Na2Ti6O13的化学计量比称取并与熔盐混合；混合后的物料再在1000～1100℃下烧结；得钛酸钠单晶亚微米棒；步骤(2)：以二氧化钛、钠源B、铋源、锶源和钛酸钠单晶亚微米棒为反应物，按化学式Na0.5Bi0.5TiO3‑xSrTiO3化学计量比称取并与熔盐混合；混合后的物料再在850～950℃下烧结，烧结产物经洗涤、干燥，即得。本发明独创性地钛酸钠单晶亚微米棒作为前驱体，再结合后续的二段熔盐法的各关键参数的控制，通过拓扑反应；可出人意料地制得具有棒状亚微米级别的钛酸铋钠‑钛酸锶的复合压电铁电材料。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107651963B
公开(公告)日：2020-11-20
申请号：CN201710807638.X
申请日：2017-09-08
Applicant: 中南大学
IPC: C04B35/571 , C04B35/589 , C04B35/14 , C04B35/632 , C04B35/622 , C04B38/00 , B28B1/00 , B33Y10/00 , B33Y80/00 , B33Y70/00
Abstract: 本发明属于三维立体结构的成型范围，具体涉及一种由先驱体打印并转化为陶瓷的直写成型方法。本发明以陶瓷先驱体为溶质，将其溶于液态有机物，通过原料搅拌得到具有一定粘弹性的墨水，置于针筒中。通过气压控制器，根据所设定的程序，在基板上逐层打印出三维结构，最后通过转换先驱体获得具有复杂三维结构的陶瓷。本发明克服了以往的直写成型陶瓷悬浮液在成型过程中容易发生堵嘴、连续性差、浆料不稳定的弊端。所设计的浆料组分简单、合理，流变性可控性强，便于大规模的工业化应用。同时本发明制备的三维周期结构的尺度范围广，通过针头孔径可简单实现分米级、厘米级、毫米级、微米级或纳米级的控制。
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公开(公告)号：CN109291428B
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201811147574.6
申请日：2018-09-29
Applicant: 中南大学
IPC: B29C64/106 , B29C64/314 , C08L27/16 , C08K9/00 , C08K9/02 , C08K9/06 , C08K9/10 , C08K7/08 , C08J5/18 , B33Y10/00 , B33Y70/00
Abstract: 本发明属于介电复合材料领域，具体涉及一种调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法。采用的技术方案为：一种调控复合材料中陶瓷纳米线排列方向的方法，包括如下步骤：制备陶瓷纳米线/聚合物浆料，所述浆料在0.1～100 1/s剪切速率范围内呈剪切致稀现象；去除所述浆料中的气泡；将所述浆料从出料口口径为10～200μm的浆料挤出装置中挤出，获得特征线性流体，控制出料口运动轨迹即可。本发明采用3D打印技术使浆料中的陶瓷纳米线定向排列，并调控了纳米线的分布方向，进而调控复合材料的性能。
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公开(公告)号：CN110518115A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910858173.X
申请日：2019-09-11
Applicant: 中南大学
IPC: H01L41/18 , H01L41/187 , H01L41/37 , H01L41/39
Abstract: 一种剪切型压电复合材料的制备方法及其驱动器的制备，包括以下步骤：将压电陶瓷块沿厚度方向极化；将极化后的压电陶瓷块沿其厚度方向作第一次切割成薄片；沿所述的薄片的厚度方向，垂直于极化方向作第二次切割，或是沿所述的薄片的厚度方向，平行于极化方向作第二次切割；第二次切割过程中薄片时并没有切透，其中一部分保留作为基体，形成带间隙压电陶瓷薄片；将聚合物填充到所述的压电陶瓷薄片的间隙中，经固化，减薄。将电极复合至(4)步所得到的压电陶瓷薄片上、下表面。将(4)步所得的材料沿厚度方向施加电场。制备简单，易于操作，性能好，且可以实现两种构型的d15型压电纤维复合材料的制备。
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公开(公告)号：CN110452421A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910816247.3
申请日：2019-08-30
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明属于介电复合材料领域，具体涉及一种基于核壳结构填料的介电复合材料。具体技术方案为：所述介电复合材料包括陶瓷材料和聚合物，所述陶瓷材料为核壳结构，所述核壳结构中，壳结构的介电常数小于核结构的介电常数。本发明突破传统对钛酸钡进行表面包覆的研究思路，采用顺电相钛酸锶作为壳层，通过两步水热法，制备BaTiO3-SrTiO3复合核壳填料，与聚合物基体复合制备介电复合材料，降低了复合材料的界面极化和剩余极化，增大了抗击穿电场，进而大幅提高了介电复合材料的储能密度及效率。本发明提供的介电复合材料可广泛应用于各类电容器中。
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公开(公告)号：CN110358960A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910821533.9
申请日：2019-09-02
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种高强高韧Ti(C,N)基金属陶瓷的制备方法，首先在原料中通过添加碳化钒和过量的碳，可以降低环相的晶格参数并使得金属陶瓷中粘结相中富碳；另外随后在固相烧结阶段需引入氮分压，减少Ti(C,N)基金属陶瓷的氮损失，同时金属陶瓷经高温液相烧结后，再冷却至凝固点(1300～1380℃)额外保温1～3h，使得外环相的晶格完整，晶格参数变化小。从而使本发明所制备的Ti(C,N)基金属陶瓷的外环相与金属界面处的晶格错配度低，使得陶瓷与粘结相的界面结合强度高。外环相内晶格错配度的降低促使陶瓷断裂模式由沿晶断裂转为穿晶断裂，且在陶瓷断口附近原位产生韧窝，可有效提高金属陶瓷的强韧性。该金属陶瓷可广泛应用于轴承料、切削刀具、模具材料等领域。
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