锂离子电池正极材料承烧用匣钵制备及其研究进展

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作者 庆达 王义龙 +6 位作者 杨连弟 王京甫 杨宁 李洪 王健 张会芳 孙秀维 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第3期465-477,共13页

随着“双碳”行动的推进与新能源产业的快速发展,锂离子电池需求增长,其正极材料性能至关重要。匣钵作为高温烧结中装载和保护正极材料的容器,对正极材料质量影响显著。常用匣钵材料如氧化铝等虽耐高温与化学稳定,但存在抗腐蚀差、热膨... 随着“双碳”行动的推进与新能源产业的快速发展,锂离子电池需求增长,其正极材料性能至关重要。匣钵作为高温烧结中装载和保护正极材料的容器,对正极材料质量影响显著。常用匣钵材料如氧化铝等虽耐高温与化学稳定,但存在抗腐蚀差、热膨胀系数不匹配等问题。在匣钵内引入抗腐蚀材料或添加表面涂层可提升其性能,前者能增强抗热震稳定性与机械强度,后者可隔离正极材料与匣钵基体,延长匣钵寿命并提升正极材料纯度与电化学性能。通过概述匣钵在热应力及化学侵蚀作用下的损毁机理,总结了关于堇青石—莫来石匣钵的原料组成、制备方式以及性能改进方法,并对正极材料合成用匣钵的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 正极材料 堇青石—莫来石 匣钵 制备方法

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锂离子电池正极材料用CA_(6)匣钵的改性研究

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作者 姚丽君 王官煜 +2 位作者 尹致远 王志鹏 温天朋 《耐火材料》 北大核心 2025年第4期311-316,共6页

锂离子电池正极材料用匣钵材料易被含锂正极材料腐蚀,进而导致匣钵材料损毁,降低其使用寿命。为改善锂离子电池正极材料用匣钵材料的服役性能,提出以La_(2)O_(3)掺杂改性后的CA_(6)为锂离子电池正极材料烧成用匣钵材料,研究La_(2)O_(3)... 锂离子电池正极材料用匣钵材料易被含锂正极材料腐蚀,进而导致匣钵材料损毁,降低其使用寿命。为改善锂离子电池正极材料用匣钵材料的服役性能,提出以La_(2)O_(3)掺杂改性后的CA_(6)为锂离子电池正极材料烧成用匣钵材料,研究La_(2)O_(3)掺杂(外加质量分数分别为0、1.0%、2.0%、3.0%、和4.0%)对CA _(6)材料体积密度、显气孔率等性能以及物相组成、显微结构演变特征的影响,并考察LiMn 2O 4正极材料在CA_(6)匣钵表面的侵蚀行为和机制。结果表明:La^(3+)以间隙型缺陷的形式进入晶格,同时形成氧空位缺陷,使晶体结构由板条状向六方柱状等轴态发展,致密化程度和力学性能提高。当La_(2)O_(3)掺杂量为4.0%(w)时,体积密度升高至3.14 g·cm^(-3),显气孔率降低至12.0%。由于La_(2)O_(3)改性后的CA_(6)致密度的提升,其作为匣钵材料时可减少Li^(+)向材料内部渗透,使材料具备良好的抗侵蚀性能。 展开更多

关键词 匣钵材料 CA_(6) 掺杂改性 锂离子电池正极材料 抗侵蚀性

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不同匣钵烧结对合成LiFePO_(4)的影响

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作者 张百程 《世界有色金属》 2025年第14期17-19,共3页

本文主要研究了以碳热还原法制备磷酸铁锂时,不同匣钵装钵重量对磷酸铁锂烧结合成的影响。通过设计实验,深入探究了不同匣钵类型及装钵量在烧结进程和产品性能方面的差异,致力于在降低单位能耗的同时提升产品质量,为磷酸铁锂烧结工艺的... 本文主要研究了以碳热还原法制备磷酸铁锂时,不同匣钵装钵重量对磷酸铁锂烧结合成的影响。通过设计实验,深入探究了不同匣钵类型及装钵量在烧结进程和产品性能方面的差异,致力于在降低单位能耗的同时提升产品质量,为磷酸铁锂烧结工艺的优化提供理论支撑与实践指导。研究发现,相较于常规匣钵,田字型匣钵在装钵量提升至9kg时,所合成的磷酸铁锂仍能保持良好性能。 展开更多

关键词 磷酸铁锂 烧结 匣钵 装钵量 材料性能

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锂电池正极材料烧成用匣钵的研究进展

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作者 刘鑫 孟红涛 马龙斌 《耐火与石灰》 2025年第5期30-37,46,共9页

基于我国“双碳”目标的提出,新能源行业迅速崛起,锂电池作为能量转换效率较高的化学储能设备应运而生,而烧成锂电池正极材料用的匣钵窑具是保证电池品质的保障。本文从锂电池的发展历程,煅烧正极材料用匣钵的服役环境、损毁机理及种类... 基于我国“双碳”目标的提出,新能源行业迅速崛起,锂电池作为能量转换效率较高的化学储能设备应运而生,而烧成锂电池正极材料用的匣钵窑具是保证电池品质的保障。本文从锂电池的发展历程,煅烧正极材料用匣钵的服役环境、损毁机理及种类,改性方法等方面进行了综述。归纳总结了堇青石-莫来石质、刚玉质及尖晶石质匣钵的使用现状、损毁机理等,发现目前使用最多的匣钵材质为堇青石-莫来石质,且尖晶石的加入可有效提高匣钵的抗侵蚀性。 展开更多

关键词 正极材料 匣钵 损毁机理 服役环境 堇青石-莫来石质材料

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锂电正极材料生产中含锂废旧匣钵浸出工艺研究

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作者 胡安生 李路 +2 位作者 李锋铎 朱亚敏 黄堃 《广东化工》 2025年第7期11-13,共3页

在锂离子电池正极材料的高温固相合成过程中,用于装载原材料的莫来石匣钵在反复使用中会因副反应生成多种含锂化合物。本文以含锂废旧匣钵为研究对象,系统研究了物料粒度、硫酸用量、温度、时间及液固比对废旧匣钵中锂浸出率的影响。结... 在锂离子电池正极材料的高温固相合成过程中,用于装载原材料的莫来石匣钵在反复使用中会因副反应生成多种含锂化合物。本文以含锂废旧匣钵为研究对象,系统研究了物料粒度、硫酸用量、温度、时间及液固比对废旧匣钵中锂浸出率的影响。结果表明,当物料粒度为200目、硫酸质量浓度为15%、温度为80℃、时间为50分钟、液固比为2时,废旧匣钵中锂的浸出率可达88.5%。 展开更多

关键词 废旧匣钵 锂 浸出反应 硫酸浸出 浸出率

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基于有限元的热力耦合场匣钵运动分析与优化 被引量：1

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作者 彭可 张志成 +3 位作者 胡有章 张旭辉 周稼辉 李彬 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期634-642,共9页

为解决装有锂离子电池正极材料的匣钵在辊道窑烧结过程中易出现异常横向运动使匣钵破损的问题,本研究通过分析匣钵异常运动特性的影响因素对其进行优化。首先,利用Solidworks软件建立辊道-匣钵传动系统简化模型,对匣钵进行受力分析,推... 为解决装有锂离子电池正极材料的匣钵在辊道窑烧结过程中易出现异常横向运动使匣钵破损的问题,本研究通过分析匣钵异常运动特性的影响因素对其进行优化。首先,利用Solidworks软件建立辊道-匣钵传动系统简化模型,对匣钵进行受力分析,推导出匣钵发生异常横向运动的原因是辊棒的弹性变形;其次,通过Abaqus软件进行有限元仿真,对比分析热力耦合场和重力场下匣钵的位移曲线以及辊棒的受力情况。结果表明,与重力场相比,热力耦合场的辊棒弹性变形量更大,且热力耦合场匣钵横向位移在0~1 s内相对重力场增大,而在1~5 s内相对重力场减小,说明在温度和重力共同作用下所引起的辊棒弹性变形是导致匣钵异常横向运动的主要原因。在此基础上,设计了一种匣钵传动机构,包括辊棒支撑机构、匣钵夹紧装置及匣钵挡齐装置,并通过对比生产验证了改进机构的可行性。本研究对在辊道窑烧结过程中匣钵异常横向运动的影响因素进行分析并提供了一种改进机构,有助于推进锂离子电池正极材料生产设备的发展。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 辊道窑 匣钵 热力耦合 有限元法

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耐火材料的抗碱侵蚀性研究进展 被引量：3

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作者 钱凡 李红霞 +5 位作者 郭海荣 于建宾 李坚强 马渭奎 马北越 杨文刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期66-77,共12页

碱侵蚀是高炉、回转窑、匣钵等高温装置重要部位损毁的主要原因,不同于熔渣导致的溶解侵蚀和物理冲刷导致的蚀损,碱侵蚀有着其特殊的作用机制。本文首先介绍了碱的物理性质并计算了其与耐火氧化物反应的吉布斯自由能和体积效应,以此为... 碱侵蚀是高炉、回转窑、匣钵等高温装置重要部位损毁的主要原因,不同于熔渣导致的溶解侵蚀和物理冲刷导致的蚀损,碱侵蚀有着其特殊的作用机制。本文首先介绍了碱的物理性质并计算了其与耐火氧化物反应的吉布斯自由能和体积效应,以此为出发点综述了碱对典型高温装置关键部位的侵蚀过程及机制,并概述了碱性耐火材料、铝硅系耐火材料、非氧化物耐火材料、新型合成材料抗碱侵蚀的研究与应用新进展,同时对比了几种国内外抗碱侵蚀标准或方法,最后对耐火材料抗碱侵蚀性研究提出了几点建议。 展开更多

关键词 碱金属 炉衬 匣钵 Al_(2)O_(3)-MgO-CaO系材料 抗碱评价

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韦奇伍德引进景德镇制瓷工艺及其对英国骨瓷发明的影响研究——以匣钵购置为中心的考察

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作者 王爱芳 吴咏梅 《景德镇学院学报》 2024年第3期75-80,共6页

通过考察18世纪英国制瓷家韦奇伍德引进景德镇制瓷工艺的历史过程,并比较分析英国骨瓷与景德镇瓷器在原料选用、配方工艺、装饰风格等方面的异同,探讨这一跨国文化技术交流事件的重大意义。研究表明,韦奇伍德通过对景德镇瓷器和匣钵的... 通过考察18世纪英国制瓷家韦奇伍德引进景德镇制瓷工艺的历史过程,并比较分析英国骨瓷与景德镇瓷器在原料选用、配方工艺、装饰风格等方面的异同,探讨这一跨国文化技术交流事件的重大意义。研究表明,韦奇伍德通过对景德镇瓷器和匣钵的深入研究,掌握了中国传统制瓷工艺的精髓,并创造性地将其应用于英国骨瓷的发明和改进中;这不仅推动了英国乃至整个欧洲骨瓷工业的兴起与繁荣,也体现了中西方制瓷工艺交流互鉴的重要价值。韦奇伍德博采众长、革故鼎新的实践,为传统手工艺在现代社会的传承发展提供了宝贵启示。 展开更多

关键词 韦奇伍德 景德镇制瓷工艺 英国骨瓷 匣钵 中西文化交流

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原位合成镁铝尖晶石-堇青石复相陶瓷的研究 被引量：10

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作者 徐晓虹 刘鑫坤 +3 位作者 吴建锋 任潇 周炀 何德芝 《武汉理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第3期15-22,共8页

为了提高锂离子电池正极材料用匣钵的使用寿命,以桂广滑石、鹤壁煅烧铝矾土和鹤壁堇青石熟料为原料,采用原位合成技术制备了镁铝尖晶石-堇青石复相陶瓷。测试和分析了烧结样品的吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度、抗热震性能、物相... 为了提高锂离子电池正极材料用匣钵的使用寿命,以桂广滑石、鹤壁煅烧铝矾土和鹤壁堇青石熟料为原料,采用原位合成技术制备了镁铝尖晶石-堇青石复相陶瓷。测试和分析了烧结样品的吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度、抗热震性能、物相组成以及显微结构。实验结果表明,采用原位合成的镁铝尖晶石-堇青石复相陶瓷的晶粒分布均匀、结合紧密,明显提高了样品的抗热震性和耐腐蚀性。最佳配方为经1 360℃烧成的A2样品（桂广滑石47.72%、煅烧铝矾土46.49%、堇青石熟料5.79%）,其吸水率为0.37%、气孔率为0.95%、体积密度为2.59g/cm3、抗折强度为114.12 MPa。堇青石熟料的最佳添加量为5.79%,添加少量堇青石熟料起到晶核剂作用,同时能够显著地降低样品的吸水率和气孔率,提高样品的体积密度、抗折强度和抗热震性能,拓宽样品的烧成范围。通过XRD和SEM分析表明,烧成样品的相组成为堇青石和镁铝尖晶石,样品的晶体发育比较完善,堇青石呈六方柱状,纵横交错排列,镁铝尖晶石呈颗粒状,分布于堇青石晶粒之间。30次热震（1 100℃～室温）后经1 360℃烧成的A2样品的相组成没有明显的变化,抗热震性能较优。 展开更多

关键词 镁铝尖晶石-堇青石复相陶瓷 抗热震性 匣钵 锂离子电池

原文传递

硅微粉结合SiC窑具氧化动力学 被引量：4

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作者 阮玉忠 于岩 +2 位作者 吴万国 杜育红 林春莺 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1999年第1期110-113,共4页

ＳｉＣ窑具是用以烧成陶瓷的特种窑具。它具有优良的高温性能，能烧成高质量的陶瓷制品。但是ＳｉＣ是共价键化合物，它很难被烧结。要作为耐火窑具使用，必须采用结合剂结合，其使用寿命与结合剂性能有关。本实验首次采用硅微粉作为结... ＳｉＣ窑具是用以烧成陶瓷的特种窑具。它具有优良的高温性能，能烧成高质量的陶瓷制品。但是ＳｉＣ是共价键化合物，它很难被烧结。要作为耐火窑具使用，必须采用结合剂结合，其使用寿命与结合剂性能有关。本实验首次采用硅微粉作为结合剂，硅微粉是硅铁生产中冶炼电炉产... 展开更多

关键词 硅微粉 碳化硅窑具 窑具

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ZnO压敏陶瓷烧结用匣钵侵蚀机理研究 被引量：2

11

作者 周会俊 陈子豪 +3 位作者 王龙光 陈风毅 贾行远 蔚晓敏 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期39-42,共4页

为提升刚玉-莫来石匣钵在ZnO压敏陶瓷烧成中的使用性能,采用SEM、EDS等手段对用后的刚玉-莫来石匣钵的显微结构和微区成分进行表征来探究侵蚀机理。结果表明:刚玉-莫来石匣钵的侵蚀损毁主要是压敏陶瓷中的添加剂Bi2O3在烧结温度下沿气... 为提升刚玉-莫来石匣钵在ZnO压敏陶瓷烧成中的使用性能,采用SEM、EDS等手段对用后的刚玉-莫来石匣钵的显微结构和微区成分进行表征来探究侵蚀机理。结果表明:刚玉-莫来石匣钵的侵蚀损毁主要是压敏陶瓷中的添加剂Bi2O3在烧结温度下沿气孔扩散至材料内部,与莫来石结合相和莫来石颗粒反应生成低熔点相破坏材料内部结构造成的,在侵蚀过程中白刚玉的微观形貌基本不发生改变,具有较好的抗侵蚀性。 展开更多

关键词 压敏陶瓷 刚玉 莫来石 匣钵 抗侵蚀性

原文传递

中温高性能莫来石质匣钵的研制 被引量：1

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作者 洪琛 李健 +2 位作者 曹春娥 卢希龙 陈云霞 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期51-53,56,共4页

采用石英、铝矾土、福建黑土和苏州高岭土为原料,制备出适宜快速烧成的中温高性能莫来石质匣钵。探讨了原料配比、原料细度、颗粒级配等工艺参数对匣钵性能的影响,通过多种测试分析方法对匣钵性能进行了表征。结果表明:所得匣钵样品的... 采用石英、铝矾土、福建黑土和苏州高岭土为原料,制备出适宜快速烧成的中温高性能莫来石质匣钵。探讨了原料配比、原料细度、颗粒级配等工艺参数对匣钵性能的影响,通过多种测试分析方法对匣钵性能进行了表征。结果表明:所得匣钵样品的主晶相是莫来石,另外还有堇青石、方石英及石英;具有热膨胀系数低、抗热震稳定性能好等优点。 展开更多

关键词 匣钵 高性能 中温 莫来石质

原文传递

梭式氮化窑用Si_3N_4-SiC匣钵砖用后分析 被引量：1

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作者 李勇 王佳平 +2 位作者 朱晓燕 薄钧 张建芳 《耐火材料》 CAS 北大核心 2010年第4期256-259,共4页

利用XRD、SEM和EDAX对在梭式氮化窑中使用1年后的反应烧结Si3N4-SiC匣钵砖内外侧进行了分析。结果表明:在匣钵外侧(氧化气氛),匣钵砖表面12 mm厚的区域呈完全氧化状态,主要氧化产物是SiO2;紧随其后的12～20 mm区域呈部分氧化状态,氧化... 利用XRD、SEM和EDAX对在梭式氮化窑中使用1年后的反应烧结Si3N4-SiC匣钵砖内外侧进行了分析。结果表明:在匣钵外侧(氧化气氛),匣钵砖表面12 mm厚的区域呈完全氧化状态,主要氧化产物是SiO2;紧随其后的12～20 mm区域呈部分氧化状态,氧化产物主要为Si2N2O及少量SiO2;20 mm以后区域无明显氧化特征。在匣钵内侧(氮气气氛),匣钵砖表面出现了约0.2 mm厚的氧化层,主要氧化产物是SiO2,该SiO2可能是由气态SiO氧化形成的,而气态SiO主要来自SiC的氧化及氮化过程中形成的气态SiO;从显微结构可以看出,SiC颗粒表面氧化明显。 展开更多

关键词 氮化 梭式窑 匣钵砖 反应烧结 SI3N4-SIC材料

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SiO_(2)微粉加入量对β-SiAlON-SiC材料性能的影响 被引量：1

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作者 曹会彦 郑翰 +3 位作者 钱凡 吴吉光 万龙刚 马昭阳 《耐火材料》 CAS 北大核心 2023年第2期121-124,共4页

在保证承烧锂电池三元正极材料匣钵用β-SiAlON-SiC材料抗碱性的前提下,以SiC颗粒和细粉、Si粉、Al粉、α-Al_(2)O_(3)微粉等为原料,采用高温氮化法制备β-SiAlON-SiC材料,研究了SiO_(2)微粉加入量(外加质量分数分别为0、1%、2%、3%)对... 在保证承烧锂电池三元正极材料匣钵用β-SiAlON-SiC材料抗碱性的前提下,以SiC颗粒和细粉、Si粉、Al粉、α-Al_(2)O_(3)微粉等为原料,采用高温氮化法制备β-SiAlON-SiC材料,研究了SiO_(2)微粉加入量(外加质量分数分别为0、1%、2%、3%)对β-SiAlON-SiC材料的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、高温抗折强度、物相组成、抗碱性的影响。结果表明:1)在β-SiAlON-SiC材料中添加SiO_(2)微粉可以降低其显气孔率,显著提高其常温抗折强度和高温抗折强度;2)添加SiO_(2)微粉不会影响Si粉和Al粉的氮化效果,但会影响Al_(2)O_(3)在Si_(3)N_(4)中的固溶度和β-SiAlON的生成量;3)SiO_(2)微粉的最优添加量为1%(w),所得试样的抗碱性明显优于未添加SiO_(2)微粉试样的。 展开更多

关键词 Β-SIALON SiC SiO_(2)微粉 抗碱性 正极材料 匣钵

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莫来石──刚玉质匣钵研制 被引量：2

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作者 张建 周时新 胡善洲 《陶瓷工程》 2001年第4期10-12,18,共4页

依据陶瓷工业烧成工艺要求，结合引进线进口匣钵特点，研制了耐火度＞１７００℃，抗折强度大于７．０ＭＰａ荷重软化点＞１５００℃，并在陶瓷烧成中能长寿命使用的匣钵。研究了莫来石结晶状态和显微结构对匣钵性能的影响。

关键词 莫来石 刚玉 耐火窑具 匣钵 陶瓷 烧成 工艺

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匣钵的准等静压成型 被引量：1

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作者 刘得利 《江苏陶瓷》 CAS 2003年第4期19-20,共2页

介绍了用准等静压法生产匣钵,其制品的体积密度均匀一致,模具磨损小,成型压力低,压模效率高等优越性,分析了影响匣钵性能的一些因素如坯料的均质性、烧成温度等。

关键词 匣钵 准等静压 成型 压模 坯料 工艺参数

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河南省鲁山段店窑匣钵造型设计艺术研究 被引量：1

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作者 刘艳兵 《设计》 2016年第11期50-51,共2页

概括了段店窑的发展历史及现状。在区分段店窑匣钵造型特点的基础上,分析了段店窑匣钵造型设计的功用以及对该窑口装烧工艺的影响。文章采用实地考察、专家访谈、实验等方法对段店窑匣钵的年代、装烧工艺、造型等方面进行了分析,以求对... 概括了段店窑的发展历史及现状。在区分段店窑匣钵造型特点的基础上,分析了段店窑匣钵造型设计的功用以及对该窑口装烧工艺的影响。文章采用实地考察、专家访谈、实验等方法对段店窑匣钵的年代、装烧工艺、造型等方面进行了分析,以求对河南省鲁山段店窑匣钵的造型设计艺术有一个全面的了解和整体认识。 展开更多

关键词 匣钵 造型设计 装烧工艺

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“瓷缘”村落——洛阳甘泉古窑村营建特色探析 被引量：2

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作者 杨建华 苏畅 叶小芳 《古建园林技术》 2022年第5期23-27,共5页

传统村落的形成和发展与社会、经济、风俗习惯等因素存在密切联系,有依山傍水自给自足的“桃花源”式村落,亦有建立在宗族制度下互帮互助的血缘村落,而洛阳甘泉村则是因瓷土而聚、瓷业而续的地域性特色村落。随着社会发展,古村中传统瓷... 传统村落的形成和发展与社会、经济、风俗习惯等因素存在密切联系,有依山傍水自给自足的“桃花源”式村落,亦有建立在宗族制度下互帮互助的血缘村落,而洛阳甘泉村则是因瓷土而聚、瓷业而续的地域性特色村落。随着社会发展,古村中传统瓷业已成历史,但村落本身仍是宝贵的历史文化载体,值得研究探讨。通过实地测绘、村民访谈、文献研究等方式获取村落资料,并以此为支撑从村落与瓷业的关系着手,对村落基因、建筑特色、构造做法、旧材新用的营建智慧等进行剖析,挖掘并阐述村落的特色与价值,以期展现甘泉村可持续发展的营建思维,为其自然资源、社会价值及历史文化的保护提供参考。 展开更多

关键词 瓷缘 古窑村 匣钵墙 营建特色

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振动注浆法研制刚玉──莫来石匣钵 被引量：1

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作者 赵群 《陶瓷工程》 1995年第5期6-8,共3页

本文对振动注浆法生产工艺条件进行了初步探讨，摸索到了适用于此生产工艺的刚玉—莫来石匣钵配方，从而研制出高温性能优良的刚玉—莫来石匣钵。

关键词 振动注浆 刚玉 莫来石 匣钵 陶瓷 设备

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使用过程中碳化硅匣钵显微结构的变化

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作者 胡晓洪 《中国陶瓷工业》 CAS 北大核心 2003年第5期16-19,共4页

利用扫描电子显微镜对某窑具厂制造的SiC质匣钵进行了显微结构分析 ,并通过与德国的SiC质匣钵比较 ,得出了匣钵开裂的原因是SiC颗粒被氧化变小 ,针状莫来石长大、粗化 ,玻璃相增多。由此提出了延缓开裂的办法。

关键词 碳化硅匣钵 显微结构 开裂 化学组成

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