二氧化硅表面化学镀银研究

通过二氧化硅(SiO2)表面硅烷偶联剂改性,继续以聚甲基吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,银氨溶液为银源,葡萄糖与甲醛为二元还原剂,对SiO2表面化学镀银工艺进行了研究。最佳镀银工艺条件为:当AgNO3/SiO2质量比为1:1,葡萄糖浓度为0.1 g/mL,反应温度为30℃,反应溶液pH值为13.5,能够获得较高导电率的SiO2镀银(SiO2-Ag)复合粒子,最高导电率为2564 S/cm。使用红外光谱、X射线衍射、热重分析和偏光显微镜等表征产物的物化性能,结果表明:PVP参与化学镀银反应,使SiO2-Ag的热失重变大。基于实验结果探讨了二氧化硅化学镀银的反应机理。     

MgB2颗粒的制备及其增强铜基复合材料

采用粉末冶金反应烧结结合高能球磨的方式制备了MgB2超细粉末,烧结后X射线衍射(XRD)表明合成MgB2的纯度较高,球磨后由于晶粒尺寸减小以及晶体中微观应力增加使得MgB2衍射峰的强度下降而且宽度增加,但球磨后颗粒的高分辨透射电镜像及相应的选区电子衍射表明球磨后MgB2的晶体结构依旧完整.采用粉末冶金工艺制备了MgB2P/Cu复合材料,扫描电镜观察表明MgB2颗粒在铜基体中分布均匀.线扫描结果表明在MgB2颗粒与铜基体之间存在Mg、Cu元素的互扩散现象.性能测试结果表明,相同体积分数情况下,MgB2P/Cu复合材料的相对密度、硬度、拉伸强度以及导电性能优于TiNp/Cu复合材料和AINp/Cu复合材料,是一种有效的弥散强化相.     

石墨烯增强TC4复合材料的微观组织及力学性能

采用球磨法将石墨烯与TC4预合金粉末混合,通过放电等离子烧结工艺在1 200℃制备了石墨烯/TC4复合材料。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪等研究了复合粉末混合前后的形貌和物相结构;采用显微硬度计、Gleeble-3800D热模拟试验机等分析了复合材料的显微硬度和压缩性能。结果表明:通过干法球磨和放电等离子烧结工艺制备的复合材料组织致密,石墨烯与TC4原位生成的TiC在晶界处析出,提高了复合材料的力学性能。复合材料的室温压缩强度和屈服强度,相对于基体分别提高了17.03%和12.5%;硬度和延伸率分别提高了18.2%和60%。石墨烯的加入使得TC4基体晶粒细化,同时与基体反应生成了TiC颗粒,对基体产生了强化效果。     

球磨时间和转速对CNTs／Al-2024复合粉末变化的影响

通过机械球磨和热挤出的方法制备碳纳米管（CNTs）增强铝基复合材料。在2024铝合金中加入1％CNTs,并在不同条件下进行球磨。通过X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）以及力学性能测试等方法对球磨过的粉末和块体材料的显微组织的变化和力学性能进行测试。研究碳纳米管浓度和球磨时间对CNTs／Al-2024复合材料显微组织的影响。通过对显微组织的观察,讨论粉末在球磨过程中的变形行为。结果表明：在CNTs含帚相同的条件下,粉末颗粒尺寸随着球磨时间和转速的增加而减小,当球磨时间达到15h,粉末颗粒尺寸最小。由于CNTs的加入,铝合金复合材料的拉伸性能有所提高。     

热处理对管型母线用6063铝合金焊缝金属性能的影响

采用光学显微镜、X射线衍射仪、导电率测试仪、显微硬度计和万能材料试验机研究了热处理前后采用ER4043焊材制备的6063铝合金焊缝金属的显微组织和性能。研究结果表明,焊缝金属物相组成为α-Al固溶体和Si相,显微组织为α-Al枝晶和Al-Si共晶。由于热处理过程中Si的脱溶析出,α-Al晶格常数变大。热处理后焊缝金属的导电率明显提高。热处理后焊接接头的显微硬度降低,但热处理未对焊接接头的拉伸强度造成明显影响。     

混杂增强(CNTs+TiB2)/Cu复合材料制备与性能

本文以碳纳米管（CNTs）和TiB2颗粒作为增强相,首先利用球磨、表面吸附和热压烧结相结合技术制备具有层叠结构的CNTs/Cu复合材料,改善了CNTs在铜基复合材料中易团聚问题。CNTs/Cu复合材料的致密度和导电率随CNTs含量增加而降低,抗拉强度和伸长率随CNTs含量增加先升高后降低,当含量为0.1 wt.%时综合性能最优,致密度、导电率和抗拉强度分别为97.57%、91.2 %IACS和252 MPa。而球磨后热压烧结的1 wt.% TiB2/Cu复合材料致密度、导电率和抗拉强度分别为97.61%、58.3 %IACS和436 MPa。在此基础上,将TiB2颗粒原位引入到具有层叠结构的CNTs/Cu复合材料,制备获得混杂增强(CNTs+TiB2)/Cu复合材料。相比单一CNTs（或TiB2）增强铜基复合材料,(CNTs+TiB2)/Cu复合材料的强度提升显著。其中,(0.1 wt.% CNTs+1 wt.% TiB2)/Cu复合材料的导电率和抗拉强度分别为56.4 %IACS和531 MPa,相比1 wt.% TiB2/Cu,其导电率仅降低3.3%,而抗拉强度则升高21.8%。这主要归因于片层间CNTs可起承担和传递载荷作用,同时片层间弥散分布的TiB2颗粒可以钉扎位错,两种强化机制共同作用使(CNTs+TiB2)/Cu复合材料的抗拉强度显著提升。     

Al_2O_3颗粒含量对Cu基复合材料组织与性能影响

采用机械合金化与放电等离子烧结的方法制备了不同Al_2O_3体积分数的Cu-Al_2O_3复合材料。研究了Al_2O_3颗粒含量对Cu-Al_2O_3复合材料组织与性能的影响,特别是对导电性能的影响,比较了孔隙、第二相颗粒等不同因素对导电性能的影响。结果表明:随着Al_2O_3体积分数的增加,复合材料颗粒发生团聚,孔隙数量逐渐增多,材料的致密化程度不断下降;基体中弥散分布的Al_2O_3纳米颗粒可以显著提升复合材料的抗拉强度,抗拉强度最大达到596 MPa,伸长率最大可达3.65%。但Al_2O_3纳米颗粒的加入会导致复合材料导电率的下降,球磨过程中引入的杂质铁对复合材料导电性能影响最大,其次是纳米晶晶界、纳米Al_2O_3颗粒和孔隙,位错对导电性能的影响最小。     

《材料保护》2011年第3期

<正>锦纶织物超声波纳米颗粒化学复合镀银层的结构与性能为了改善锦纶织物普通化学镀银的性能,在化学镀银液中分别添加Al₂O₃,Si₃N₄,ZrC纳米颗粒,并在超声波辅助条件下对锦纶织物进行了纳米颗粒复合镀银。采用扫描电镜（SEM）、X射线能谱议（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和热重分析仪对镀层表面形貌、成分、结晶度、晶粒大小和织物热性能进行了表征,还测试了织物的阻燃性、耐磨性、结合牢度、耐腐蚀、抗氧化和电磁波屏蔽性能。结果表明:与普通化学镀银织物相比,纳米颗粒复合镀银织物镀层表面光洁、致密,晶粒尺寸有所减小,除纳米Al₂O₃复合镀银织物无二次热分解外,其他纳米颗粒复     

含微纳B4C/Ti颗粒铜基复合材料的微观组织与力学性能

采用高能球磨(HEBM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备出微纳B₄C/Ti颗粒增强铜基复合材料(CTBCs),通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等测试手段对其微观组织形貌进行表征。结果表明,(B₄C+Ti)颗粒在基体中均匀分布,增强体与铜基体界面结合良好,且其结合形式为冶金结合和机械结合并存。采用阿基米德排水法测定出烧结态试样的致密度。复合材料的显微硬度、拉伸屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能相较于纯铜试样得到显著提高,这主要归因于载荷传递、细化晶粒与热错配等强化机制。复合材料的拉伸断口表现出明显的韧性断裂特征。     

含微纳B_4C/Ti颗粒铜基复合材料的微观组织与力学性能（英文）

采用高能球磨(HEBM)和放电等离子烧结(SPS)工艺成功制备出微纳B_4C/Ti颗粒增强铜基复合材料(CTBCs),通过X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)等测试手段对其微观组织形貌进行表征,并测定了烧结态试样的致密度和力学性能。结果表明,(B_4C+Ti)颗粒在基体中均匀分布,增强体与铜基体界面结合良好,且其结合形式为冶金结合和机械结合并存。复合材料的显微硬度、拉伸屈服强度、抗拉强度和延伸率等力学性能相较于纯铜试样得到显著提高,这主要归因于载荷传递、细化晶粒与热错配等强化机制。复合材料的拉伸断口表现出明显的韧性断裂特征。     

碘化多壁碳纳米管制备含有Ag/MWCNTs复合材料的银-环氧树脂浆料

提出一种将多壁碳纳米管碘化后制备银/多壁碳纳米管（Ag/MWCNTs）复合材料的方法。通过球磨对碘化多壁碳纳米管进行了功能化，并通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱和热重分析（TG）对其进行了表征。结果表明，经碘化处理后，银纳米粒子（Ag-NPs）能更好地粘附在碳纳米管表面，改善了银纳米粒子与碳纳米管之间的连接。羟基（-OH）基团的伸缩振动明显增强，激活了碳纳米管的表面，增加了碳纳米管表面Ag⁺形核的数量。在260 ℃以下，Ag/MWCNTs复合材料的质量损失小于MWCNTs的质量损失。最后，制备了银-环氧树脂浆料，发现使用Ag/MWCNTs复合物制备的浆料具有最低的电阻率和最高的热导率。     

Mechanical alloying behavior of Nb–Ti–Si-based alloy made from elemental powders by ball milling process

Nb-Ti-Si-based alloy powders were prepared by mechanical alloying(MA) of elemental particles.The evolutions of morphology,size,phase constituents,crystallite size,lattice strain,composition and internal microstructure,etc.,of the alloy powders were analyzed by X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),energy-dispersive spectroscopy(EDS),laser particle size analyzer and transmission electron microscope(TEM) analyses.The alloy particles are gradually refined and their shapes become globular with the increase in milling time.The diffraction peaks of Nb solid solution(Nbss) phase shift toward lower29 angles during ball milling from 2 to 5 h,and after that Nbss diffraction peaks shift toward higher 29 angles with the increase in milling time from 5 to 70 h,which is mainly attributed to the alteration of the lattice parameter of Nbss powders due to the solution of the alloying element atoms into Nb lattice to form Nbss.During ball milling process,the decrease in crystallite size and increase in lattice strain of Nbss powders lead to continuous broadening of their diffraction peaks.A typical lamellar microstructure is formed inside the powder particles after ball milling for 5 h and becomes more refined and homogenized with the increase in milling time.After 40-h-ball milling,the typical lamellar microstructure disappears and a very homogeneous microstructure is formed instead.This homogeneous microstructure is proved to be composed of only supersaturated Nbss phase.     

MoO_3包覆对锂一次电池CuF_2正极材料性能的影响

通过球磨CuF_2和MoO_3的混合物,制成CuF_2/MoO_3复合材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等研究CuF_2/MoO_3复合材料的结构和电化学性能.结果表明:MoO_3晶粒均匀地附着在CuF_2的表面,形成均匀的导电网,从而使制备的CuF_2/MoO_3复合材料具有高导电性,可作为锂一次电池正极活性材料.以0.1C倍率放电,截止电压为1.5 V,CuF_2/MoO_3复合材料放电比容量高达483mA·h/g,放电电位平台为2.5 V,明显高于CuF_2正极材料的278 mA·h/g,接近其理论容量528 mA·h/g.     

Electromagnetic composite films based on polypyrrole hydro-sponge and Fe3O4 ferrofluid

The preparation of free-standing electromagnetic composite films based on conductive polypyrrole (PPy) hydro-sponge and the Fe₃O₄ ferrofluid have been successfully accomplished via self-assembly in the presence of β-cyclodextrin sulfate and under static condition. Transmission electron microscope (TEM), scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD) are used to study the morphology of the PPy-Fe₃O₄ composite. Structural characterizations by Fourier transform infrared (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA) have proved the interactions between Fe₃O₄ and PPy chains. As-prepared films possess high electrical conductivity, remarkable magnetic response as well as appropriate flexility. Both the conductivity and magnetization of the composite, the latter in particular, depend strongly on the Fe₃O₄ content and thus can be optimized by adjusting the relative content of Fe₃O₄ in the composite. The combination of both magnetic and conducting activities of the resulting composite makes it be a potential candidate as functional material in electromagnetic devices, such as magnetic-controlled switches.     

高能球磨过程中Ti与BN的反应

通过研究高能球磨工艺制备纳米复合粉体过程中Ti与BN的反应过程和机理,对所制备粉体的显微结构进行了表征．实验结果表明,采用金属Ti和BN为原料,球磨10h后,即形成球状纳米复合粉体,其中球状粉体颗粒的尺寸在随后的球磨过程中基本保持不变．BN由于球磨而发生解理进而包裹Ti颗粒可能是形成稳定的球状纳米颗粒的原因．球磨30h后,Ti与BN开始反应生成TiN．TiN纳米粒子与未反应的Ti,B和BN共同形成平均粒径约100nm的、较均匀分布的球状纳米复合粉体．     

机械合金化制备TiB2-Ni(Al)复合粉末组织结构研究

目的通过原位合成技术获得TiB_2-Ni(Al)复合粉末。方法采用机械合金化方法在不同球磨时间的条件下,制备不同体积含量的TiB_2陶瓷相增强Ni(Al)基复合粉末,其中Ni粉和Al粉的摩尔比为1:1。采用扫描电子显微镜(SEM)以及X-射线衍射仪(XRD)分析球磨后粉末的显微组织结构及物相,研究不同球磨时间对制备TiB_2-Ni(Al)复合粉末物相演变、组织结构及粒子间界面结合状态的影响。结果在球磨过程中,球磨时间越长,Ni/Al间的塑变有利于原子之间的扩散,TiB_2陶瓷相颗粒逐渐变小。当球磨时间增长到一定程度时,延展性好的Al粉颗粒发生扁平化且其表面积不断增大,使得碎化后的Ni粉颗粒不断嵌入Al粉颗粒中,最终形成Ni(Al)固溶体。同时根据XRD分析发现,随着球磨时间的延长,TiB_2-Ni(Al)复合粉末中的Al峰逐渐减小,说明Al不断固溶到Ni中,形成了一定量的Ni(Al)固溶体。结论通过机械球磨技术在球磨一定时间后可原位合成Ni(Al)固溶体,这说明随着Ni与Al之间的相互扩散有利于形成Ni(Al)固溶体。     

Cu基表面机械合金化制备W颗粒增强复合层的研究

采用高能行星球磨机在纯铜基体表面制备了具有一定厚度的W颗粒增强复合层。采用SEM、EDS、XRD和显微硬度测试等分析测试技术分析了不同球磨时间下得到的复合层的沉积过程及复合层的显微组织及力学性能,并对复合层的形成机理进行了探讨。结果表明,颗粒增强复合层的厚度在一定球磨时间内达到最大值,之后不再随着球磨时间的增加而增加。然而适当延长球磨时间能改善复合层内增强颗粒和基体间的结合强度,并在一定程度上改善W层的致密度。     

Polypyrrole/conductive mica composites: Preparation,characterization, and application in supercapacitor

Polypyrrole/conductive mica (PPy/CM) composites were prepared by coating polypyrrole (PPy) onto the surfaces of the conductive mica (CM) via the in situ chemical oxidative polymerization method. The encapsulating morphologies were revealed with the scanning electron microscopy (SEM) technique. The PPy/CM composites were characterized with Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), and thermogravimetric analysis (TGA). The composites possess high electrical conductivity at room temperature, the weak temperature dependence of the conductivity. Based on the cyclic voltammetry and the charge/discharge behavior of the PPy/CM composites, it was found that the composites performed typical electrochemical supercapacitor behavior.     

球磨条件对Sn-0.7Cu合金形成的影响

通过对Sn、Cu混合粉末的机械球磨,利用X射线衍射仪、差热热分析仪和扫描电镜对粉末进行了检测与分析,研究了不同球磨条件对Sn-0．7Cu合金形成的影响。结果表明,电压、球料比及球磨时间对Sn-0．7Cu合金的形成有很大影响。对于Sn-Cu二元系,其机械合金化反应机制是通过机械诱发原子扩散,使原子间发生置换固溶和晶界溶解,而逐渐形成Cu4Sn5等合金相的。     

Fabrication of carbon nanotube reinforced AZ91D composite with superior mechanical properties

AZ91D alloy composites with 1.0% CNTs have been fabricated by a method combined ball milling with stirring casting. The composite was investigated using optical microscopy(OM), X-ray diffraction(XRD), Fourier transform infrared spectroscope (FT-IR), scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and room temperature (RT) tensile test. The results show that CNTs were homogeneously distributed in the matrix and maintained integrated structure. The yield strength and ductility of AZ91D/CNTs composite were improved by 47.2% and 112.2%, respectively, when compared with the AZ91 alloy. The uniform distribution of CNTs and the strong interfacial bonds between CNT and the matrix are dominated to the simultaneous improvement of yield strength and ductility of the composite. In addition, the grain refinement as well as the finer β phase (Mg₁₇Al₁₂) with homogenous distribution in the matrix can also slightly assist to the enhancement of the mechanical properties of the composite.