MgO/HA复合材料的强韧化与冷处理

以多种不同粒径的MgO颗粒为第二相,以HA为基体,采用无压烧结法制备MgO/HA复合材料;研究MgO粒径与MgO/HA复合材料的抗弯强度和断裂韧性之间的关系,探讨冷处理对复合材料性能的影响。结果表明:添加适宜粒径的MgO颗粒能够提高HA复合材料的抗弯强度和断裂韧性,其断裂韧性可达基体断裂韧性的1.5倍,抗弯强度可达基体抗弯强度的1.29倍,MgO颗粒增韧的粒径范围为15～35μm,增强的粒径范围为<25μm。冷处理可以进一步提高复合材料的强度和韧性,而且可以改变增韧和增强的MgO粒径范围,使增强与增韧粒径的重叠范围变宽。     

Al2O3/AlTiC/ZrO2/透辉石陶瓷材料的力学性能及微观结构

将金属Al、Al3Ti和TiC以AlTiC中间合金的形式以及ZrO2颗粒共同引入Al2O3基体材料中,热压制备了Al2O3/TiC/ZrO2/AlN复合材料.在此基础上,添加(体积分数)1%透辉石作为烧结助剂,以实现复合材料的液相烧结并促进其致密化程度.复合材料在烧结过程中有新相AlN生成;同时Al、TiC以及Al3Ti释放的Ti原子发生原子重组生成Al2Ti4C.对热压后材料的硬度、断裂韧度和抗弯强度进行了测试和分析;探讨了透辉石对材料致密化程度及力学性能的影响效果;研究了复合材料断面断裂方式的变化对其力学性能的影响;并对AlTiC中间合金的细化特性进行了分析.     

加压烧结工艺对碳纤维增强TiC复合材料力学性能的影响

采用真空加压烧结工艺制备了 2 0 % (体积分数 )短碳纤维增强TiC复合材料 (Cf/TiC) ,研究了加压烧结温度、烧结时间和烧结压力对力学性能的影响。烧结温度由 190 0℃提高到 2 10 0℃ ,复合材料的横向断裂强度和断裂韧度分别由 387MPa和 4 14MPa·m1/2 提高到 5 93MPa和 6 87MPa·m1/2 ,当烧结温度再提高到2 2 0 0℃ ,强度和韧性反而有所下降。加压压力由 2 0MPa提高到 35MPa时 ,横向断裂强度和断裂韧度分别由5 5 7MPa、6 41MPa·m1/2 提高到 6 0 2MPa和 6 92Mpa·m1/2 。当保温时间由 0 5h提高到 2h时 ,复合材料的横向断裂强度和断裂韧度分别由 5 6 8MPa、6 5 3MPa·m1/2 提高到 5 93MPa和 6 87MPa·m1/2 。Cf/TiC复合材料合适的烧结工艺是在 2 10 0℃、30MPa下烧结 1h ,所制备的材料的相对密度为 97 6 % ,弹性模量为 416GPa ,横向断裂强度为 5 93MPa ,断裂韧度为 6 87MPa·m     

化学镀碳纤维增韧补强莫来石基复合材料的研究

通过化学镀方法，在碳纤维表面分别镀上Ni、Cu和Cu Ni镀层，以这种表面改性碳纤维与莫来石陶瓷复合，制备表面改性碳纤维增韧补强莫来石基复合材料，研究各种碳纤维的含量对复合材料的横向断裂强度、断裂韧度、尺寸变化率和孔隙度等的影响规律。结果表明，碳纤维可以显著地提高材料的性能，表面改性碳纤维可以进一步提高材料性能，尤其是铜镍复合镀碳纤维的效果更好，其横向断裂强度可达基体横向断裂强度的2．3倍，断裂韧度可达基体断裂韧度的3倍，增韧补强后的复合材料的尺寸变化率和孔隙率变化不大。     

无压烧结制备透辉石增韧补强氧化铝基结构陶瓷材料

采用温度梯度无压烧结工艺制备了透辉石增韧补强Al2O3基结构陶瓷材料,探讨了其烧结致密化特性,对无压烧结后材料的硬度、断裂韧度和抗弯强度进行了测试和分析;分析了复合材料力学性能随透辉石含量变化的关系;探讨了复合材料断面断裂方式的变化对其力学性能的影响.与纯Al2O3相比,透辉石/ Al2O3复合材料的力学性能得到明显提高,其中AD3[97% Al2O3 + 3%(体积分数)透辉石]综合力学性能较好,其硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为15.57 GPa、417 MPa和5.2 MPa·m1/2.力学性能提高的主要原因是添加相与Al2O3基体之间界面反应的发生以及透辉石对复合材料的晶粒细化效应.     

纳米/微米Al2O3-ZrO2内衬复相陶瓷的自蔓延高温合成

采用SHS重力分离技术制备出内衬Al2O3-ZrO2复相陶瓷.复相陶瓷基体主要由纤维状(Al2O3+ZrO2)共晶体组成,其中共晶体的ZrO2纤维直径达到纳米/微米尺度.经Vickers压痕法测试其断裂韧度为15.96MPa·m1/2,SEM观察和陶瓷材料断裂韧度测试得出裂纹的扩展主要受共晶体中Al2O3-ZrO2纳米/微米相增韧机制控制,迫使裂纹沿共晶体边界或层片共晶体Al2O3-ZrO2相界偏转,从而维持了该复相陶瓷较高的断裂韧度.     

TiC-TiB2复相陶瓷的自蔓延高温合成研究

以Ti、B和C粉末为原料,采用SHS/PHIP工艺制备了不同组份的TiC-TiB2复相陶瓷,通过试验研究了复相陶瓷的微观结构特征和力学性能.结果表明,SHS反应产物纯净,TiC-TiB2复相陶瓷中只有TiC和TiB2两相存在;随着TiB2含量的增加,复相陶瓷中TiC颗粒尺寸变小,而TiB2颗粒有异常长大现象;TiC-TiB2复相陶瓷的相对密度、硬度和横向断裂强度均随TiB2含量的增加呈先增后减趋势;当TiB2与TiC的重量比为60%时,该复相陶瓷的横向断裂强度和断裂韧度分别为576MPa和5.45MPa·m1/2,而相对密度达到99.4%.     

Al2O3含量对ZrO2/Al2O3陶瓷材料微观结构和力学性能的影响

以陶瓷纺织剪刀为应用目标。开发成功ZrO2／Al2O3复相陶瓷材料，并对其微观结构和力学性能进行了研究。结果表明。随着Al2O3含量的增加，材料晶粒逐渐减小，材料中t相ZrO2的含量呈上升趋势。这有利于材料断裂韧度和横向断裂强度的提高；当Al2O3含量（质量分数）为20％左右时，ZrCh／Al2O3复相陶瓷材料的综合力学性能最佳。     

原位反应合成致密Al2O3p-TiCp/Al复合材料

采用高能球磨细化晶粒、原位反应合成及热压技术制备了致密的Al2 O3 p TiCp/Al复合材料 ,并用XRD、SEM、以及EDAX等手段分析了复合材料的相组成、显微组织。结果表明 :Al TiO2 C三元体系在热压反应烧结后 ,可制得致密度较高的Al2 O3p TiCp/Al原位复合材料 ,其显微组织中Al2 O3 和TiC颗粒尺寸为 1μm左右 ,分布均匀。高能球磨有利于增强颗粒细化及弥散分布和反应。     

原位反应合成致密Al2O3p-TiCp/Al复合材料

本文采用高能球磨、原位反应合成及热压技术制备了致密的Al2O3p-TiCp/Al复合材料,并用XRD、SEM以及EDAX等手段分析了复合材料的相组成、显微组织.结果表明:Al-TiO2-C三元体系在热压反应烧结后,可制得致密度较高的Al2O3p-TiCp/Al原位复合材料,其显微组织中Al2O3和TiC颗粒尺寸为1μm左右,分布均匀.高能球磨有利于增强颗粒细化弥散分布和反应进行完全.     

铁粉-H_2O_2对PdCl_3SC(NH_2)_2~-的还原

以含PdCl_3SC(NH_2)_2~-溶液为原料,采用Fe-H_2O_2还原法回收溶液中的钯,研究了还原过程的机理,考察了pH、还原时间、H_2O_2用量和铁粉用量对还原率的影响。结果表明,铁粉被氧化后的Fe~(2+)可催化H_2O_2而产生氧化能力极强的·OH自由基,该自由基对复杂的PdCl_3SC(NH_2)_2~-结构具有很强的破坏力,使稳定的PdCl_3SC(NH_2)_2~-以PdCl _4~(2-)形态分离出来,提高了铁对钯的还原性能。在溶液体积20mL,25℃,pH=2,H_2O_2用量0.10mL/mL,反应时间60min和铁粉用量0.50mg/mL的条件下,钯的平均还原率可达99.25%。     

TA2与T2异种金属焊接的工艺研究

通过对TA2与T2的性能分析和试验，确定了焊接方法及焊接工艺参数，获得了优质的焊接接头，解决了TA2与T2异种金属焊接的技术难题，并成功地应用于化工设备的制造。     

碳酸盐前驱体和CS2硫化制备SrY2S4:Eu2+红色荧光粉及其表征

以Sr2＋, Y3＋和Eu3＋的混合硝酸盐溶液为阳离子溶液, 以（NH4）2CO3为沉淀剂, 共沉淀法制备了碳酸盐前驱体, TG-DSC分析结果表明, 随着（NH4）2CO3浓度的升高, 前驱体组成由碱式碳酸盐向正盐转变. 以CS2为硫化剂, 高温煅烧前驱体合成了SrY2S4：Eu2＋红色荧光粉. XRD表明前驱体经800 ℃处理得到纯相SrY2S4. 荧光光谱和SEM研究表明在[Sr（NO3）2＋Eu（NO3）3]：[Y（NO3）3]：[（NH4）2CO3]=0.25：0.50：2.00（摩尔比）条件下制备前驱体, 然后1050 ℃煅烧4 h所得荧光粉的发光强度最大, 粒径小于1 μm, 粒子形貌呈椭球. Eu2＋在SrY2S4基质中的最佳掺杂摩尔分数是0.6%.     

鲁米诺-H_2O_2-Fe(Ⅱ)化学发光体系的研究与应用

基于微乳液有增稳、增敏、增溶等作用,建立了微乳液-鲁米诺-H2O2-Fe(Ⅱ)化学发光体系测定Fe(Ⅱ)的分析方法。该法测定Fe(Ⅱ)的浓度范围为1×10-6～1×10-4g/L,检出限为1.20×10-7g/L。对浓度为1×10-6g/L的Fe(Ⅱ)标准溶液连续平行测定11次,相对标准偏差(RSD)为1.33%。利用EDTA为掩蔽剂,可有效消除大多数元素离子对测定Fe(Ⅱ)的干扰,从而可用于矿样中Fe(Ⅱ)的测定,回收率在96%～107%之间。     

去除稀土工业废水中Ca2+、Mg2+的研究

反渗透法作为稀土工业废水处理领域的一种高新技术应用日益广泛,如何防止稀土废水中的钙、镁污染和堵塞膜元件,是当前反渗透技术应用中的一个难点.本文研究用碳酸钠和氢氧化钠沉淀废水中的钙、镁离子,取得了一定的效果,并研究了絮凝剂的加入对沉淀快速沉降的影响.     

纳米二硫化钨的基本应用与制备方法比较

系统分析近年来国内外对纳米WS2的最新研究成果和进展,对其优异性能、基本应用以及目前出现的各种实验室制备技术进行了比较,提出化学热分解法+机械球磨法是目前工业化生产纳米二硫化钨的最有前途的方法。     

Ni2+、Cu2+、Zn2+对氧化亚铁硫杆菌氧化 活性影响

为研究金属离子对氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f）氧化活性的影响,通过测定经初步驯化的At.f菌在不同初始pH下的生长活性,开展不同浓度梯度的Ni2+、Cu2+、Zn2+及三种金属离子共存时对At.f菌的氧化活性影响的试验。结果表明,当初始pH为1.8时,At.f菌生长活性最好,且低浓度的Ni2+、Zn2+对At.f菌氧化活性影响较小,对两种金属离子的耐受浓度均在20 g/L以上;而该细菌对Cu2+比较敏感,当Cu2+浓度为2.5 g/L时,菌株的生长活性明显下降,特别是10 g/L时,对At.f菌的氧化能力有显著的抑制作用。三种金属离子同时存在时对At.f菌氧化活性的影响大于单一金属离子,当三种金属离子的浓度均为2.5 g/L时,在48小时内对At.f菌的氧化能力有显著的抑制作用,当三种金属离子的浓度均为5 g/L时,80小时时菌株对Fe2+的氧化率极低,说明At.f菌需要经过多种金属离子共存驯化培养后才能更好地运用于多金属复杂矿物的处理。     

炉渣组分对CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-Na2O渣系与铁液间硫分配比的影响

针对高碱度高氧化铝的CaO-Al2O3-SiO2-TiO2-MgO-Na2O六元渣系,通过在1 773 K温度下测定其与铁液间的硫分配比,研究该渣系的脱硫性能.利用偏最小二乘法回归分析,建立了可较好预测硫分配比的回归方程,利用回归方程分析了炉渣碱度(mCao/msiO2)、MgO、TiO2、Al2O3以及Na2O对硫分配比的影响.结果表明,当炉渣碱度大于2.9时,炉渣硫分配比均在140以上,表明该渣系具有较强的脱硫能力.在实验范围内,硫分配比随炉渣碱度的增加而提高.当碱度一定时,MgO对硫分配比的影响不大,TiO2、Al2O3均使硫分配比降低,其中Al2O3降低硫分配比较为明显.硫分配比随Na2O增加而增加,少量的Na2O即可明显提高炉渣的脱硫能力.     

Viscosity and Structure Changes of CaO-SiO2-Al2 O3-CaF2 Melts with Substituting Al2 O3 for SiO2

During the smelting process of the high Al steels,the reaction between SiO_2 in molten slag and dissolved aluminum in liquid steel always takes place.This aluminathermic reduction reaction will lead to the substitution of 1mol SiO_2 for 2/3mol Al_2O_3.Therefore,the investigations about the influence of the ratio of Al_2O_3 to SiO_2on viscosity and structure changes of mould flux during this process are very necessary.The viscosity variation of CaO-SiO_2-Al_2O_3-CaFv2 melts was studied by changing compositions considering the aluminathermic reduction reaction.It was found that viscosity increased monotonously with gradually increasing the substitution extent.According to the Raman analysis,the substitution of Al_2O_3 for SiO_2 leads to the decrease of non-bridging oxygen but the increase of bridging oxygen.Therefore,degree of polymerization and viscosity increase as the substitution extent increases.By comparing the measured viscosities with the model calculated values,it was found that both the recently developed Zhang′s model and Roboud model could describe the viscosity variation behavior of CaO-SiO_2-Al_2O_3-CaF_2 melts very well.     

Preparation, characterization and catalytic properties of S2O8^2-/ZrO2-CeO2 solid superacid catalyst

A novel solid superacid catalyst S₂O₈^2–/ZrO₂-CeO₂ was prepared by a coprecipitation method and characterized by means of XRD, FTIR, BET, TEM and DSC/TG analysis methods. The results indicated that incorporation of appropriate amounts of Ce into the catalyst was beneficial to the formation of sole tetragonal ZrO₂ and effectively prevented from the formation of monoclinic ZrO₂, and restrained the loss of sulfated species. XRD revealed the presence of tetragonal Ce_0.16Zr_0.84O₂ phase in the case of S₂O₈^2–/ZrO₂-CeO₂ calcined above 500 °C. Catalytic activities of S₂O₈^2–/ZrO₂-CeO₂ for the esterification of lactic acid with n-butanol was studied. The results showed that the optimum conditions were as follows: calcination temperature of the catalyst 600 °C, n(lactic acid):n(n-butyl alcohol)=1.0:3.0, w(S₂O₈^2–/ZrO₂-CeO₂)=12.0%, reaction temperature 145 °C, and reaction time 2 h. The esterification efficiency of lactic acid was about 96.6%.