氩氧比例对Al2O3薄膜结构及性能的影响

以纯铝为靶材,在不同氩氧比例下,采用直流反应磁控溅射方法制备Al2O3薄膜.利用X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)、扫描电镜(SEM)和精密阻抗分析等方法检测薄膜的组织结构、化学成分和介电性能.结果表明,在250℃的低温条件下,不同氩氧比例的Al2O3薄膜都为非晶结构.随着氧分量的增加,Al2O3薄膜的表面由平滑致密变得粗糙,化学计量失配度增大.在氧分量较小的气氛下,Al2O3薄膜均匀致密,化学计量失配度较小,Al/O原子比接近2/3.随着氩氧比的增大,Al2O3薄膜的介电常数减小和介电损耗增大,当氩氧比为3:1时,Al2O3薄膜的介电常数较大(ε=7.9～10.3),介电损耗较小(tanδ<0.2),薄膜的介电性能相对较好.     

铝硅酸盐纤维增强Al2O3-SiO2复合材料的制备与性能研究

对Al2O3-SiO2凝胶的无机化与烧结特性进行了研究,结果表明:Al2O3-SiO2凝胶主要由勃姆石(boehmit)和无定形SiO2组成,经500℃煅烧后boehmit分解形成γ-Al2O3,1200℃煅烧后γ-Al2O3转变为(δ,θ)-Al2O3,1300℃煅烧后(δ,θ)-Al2 O3和无定形SiO2反应生成莫来石(mullite);随着烧结温度的升高,Al2O3-SiO2陶瓷的收缩率逐渐升高,孔隙率逐渐降低,相对密度逐渐升高.采用溶胶-凝胶工艺制备了三维铝硅酸盐纤维增强Al2O3-SiO2复合材料,并对热处理温度进行了优化,研究结果表明:随着热处理温度的升高,复合材料的弯曲断裂模式逐渐由韧性断裂转变为脆性断裂,复合材料断面拔出纤维长度逐渐缩短直至消失;热处理温度为1100℃时制备的复合材料的力学性能最优,其弯曲强度、剪切强度和断裂韧性分别为90.0±6.8 MPa,11.1±1.0 MPa和3.6士0.2MPa·m1/2.     

活性氧化铝、电熔镁砂对用后镁铬砖制备镁铬浇注料性能的影响

以用后镁铬砖回收料、镁铝尖晶石为主要原料,铝酸盐水泥为结合剂制备镁铬浇注料,研究了活性氧化铝和电熔镁砂用量对用后镁铬砖制备镁铬浇注料常温性能、热震稳定性及抗渣性的影响.结果表明,加入活性氧化铝和电熔镁砂均能不同程度提高镁铬浇注料热震稳定性和抗渣性.加入活性氧化铝有利于镁铬浇注料中形成原位尖晶石,活性氧化铝加入量为5％时,热震前后试样常温耐压强度保持率为90.8％,镁铬浇注料具有较好的抗渣侵蚀性能,侵蚀层结构稳定均匀.加入电熔镁砂有利于镁铬浇注料基质中形成方镁石/镁铝尖晶石复相结构,当电熔镁砂加入量为5％时,镁铬浇注料经1500℃烧后试样常温耐压强度最大,电熔镁砂加入量为10％时,浇注料抗渣侵蚀性最好.     

微/纳米双尺度混杂颗粒增强铝基复合材料的制备工艺

采用粉末真空热压烧结机,将微米尺度的SiC颗粒、Al-Si合金基体粉末与反应剂CuO粉末混合后加热到一定温度,使CuO与Al发生原位反应,生成纳米尺度的Al2O3颗粒,然后冷却、热压,制得(微米SiC+纳米Al2O3)/Al-Si双尺度混杂颗粒增强铝基复合材料,并对复合材料进行热处理强化。研究了不同的原位反应加热温度、热压温度、热压压力对复合材料组织、硬度及磨损性能的影响。结果表明,采用微米SiC及纳米Al2O3混杂颗粒强化、热压强化、热处理强化等强化后制备的铝基复合材料具有较高的硬度及耐磨性。原位反应加热温度为620℃、热压温度510℃、热压压力3MPa时,复合材料试样组织细小致密,硬度及耐磨性最好,复合材料的磨损机制主要为磨粒磨损。     

Ti含量对CNT/Al复合材料组织与力学性能的影响

通过高能球磨、放电等离子烧结和热挤压的方法,制备了不同钛含量的(CNT-Ti)/Al复合材料,并探究了高能球磨对粉末形貌演变、烧结以及热挤压对基体复合材料的组织结构与力学性能的影响。结果表明:钛的加入不仅能分散部分碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs),还能与Al基体反应形成分布均匀的第二增强相TiAl₃,且TiAl₃的含量与加入钛的含量成正比。Ti含量越高,(CNT-Ti)/Al棒材显微硬度越高,塑性和韧性随之降低。含钛量为7%的复合材料具有最高的拉伸强度(221 MPa),这主要归因于在制备过程中生成的第二相TiAl₃比例适中,能较好地发挥其弥散强化的增强效应。     

Ti含量对CNT/Al复合材料组织与性能的影响

通过高能球磨、放电等离子烧结和热挤压的方法,制备了不同钛含量的(CNT-Ti)/Al复合材料,并探究了高能球磨对粉末形貌演变、烧结以及热挤压对体复合材料的组织结构与力学性能的影响。结果表明：钛的加入不仅能分散部分碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs),还能与Al基体反应形成分布均匀的第二增强相TiAl3,且TiAl3的含量与加入钛的含量成正比。Ti含量越高,(CNT-Ti)/Al棒材显微硬度越高,塑性和韧性随之降低。含钛量为7 %的复合材料具有最高的拉伸强度（221 MPa）,这主要归因于在制备过程中生成的第二相TiAl3比例适中,能较好地发挥其弥散强化的增强效应。     

膨胀珍珠岩/脱硫石膏复合材料的制备与性能

以脱硫石膏、膨胀珍珠岩为主要原材料制备膨胀珍珠岩/脱硫石膏复合材料,利用单因素实验法研究了材料制备方式、试件振捣次数、膨胀珍珠岩掺量等对其性能的影响,并确定出较优制备方式。结果表明,采用脱硫石膏与柠檬酸先混合搅拌均匀,再加入膨胀珍珠岩搅拌,最后加入水搅拌,直接成型,当膨胀珍珠岩的掺量为2.0%时,制备的复合材料绝干抗折强度、绝干抗压强度、饱水抗折强度和饱水抗压强度分别为3.83 MPa、8.92 MPa、1.66 MPa和4.26 MPa,干表观密度为1.166 g/cm3,满足规范使用要求。      

Al2O3/WC-8Co纳米/微米复合材料显微结构与力学性能

为研究纳米Al2O3粒子对WC-8Co组织结构与力学性能的影响,在微米WC-8Co中掺杂纳米Al2O3粒子制备了Al2O3/WC-8Co纳米/微米复合材料,进行了烧结密度、抗弯强度、显微硬度、冲击韧性以及耐磨性等常温力学性能测试,应用SEM进行了显微结构分析。结果表明：掺杂3%纳米Al2O3及0.8%RE 的Al2O3 /WC-8Co纳米/微米复合材料的力学性能得到了显著提高,特别是磨损失重较WC-8Co降低了10倍,组织得到了明显细化, 断口呈韧性断裂特征,断裂机理为微孔聚集型     

利用低硅铁尾矿制备地质聚合物的研究

以低硅铁尾矿为主要原料,添加偏高岭土为硅铝校正料,在NaOH和水玻璃复合碱激发的作用下制备地质聚合物。探讨不同硅铝摩尔比[n(SiO2)/n(Al2O3)]、液固比、碱激发剂模数及养护方式对地质聚合物强度性能的影响,并采用X-射线衍射分析、傅里叶红外光谱仪分析和扫描电子显微镜分析对最佳参数制备出的地质聚合物3d、7d和28d试样进行表征。结果表明,当硅铝摩尔比[n(SiO2)/n(Al2O3)]为2.75、液固比为0.30、碱激发剂模数为1.4及养护方式为室温封袋养护时,制备出的地质聚合物28d强度达到72.3MPa。微观分析表明,试样内部存在大量无定形的N—A—S—H和C—S—H凝胶相,将多种矿物晶体紧密胶结在一起,并填充在颗粒的孔隙之间,形成结构致密的整体,增强试样的力学性能。     

金属Ti粉的加入对TiN-Al_2O_3复合材料性能的影响

研究了金属Ti粉的初始加入量对复合材料烧结性能和导电性能的影响。结果表明,Ti粉的加入可以有效降低TiN-Al2O3复合材料的烧结温度,但随着金属Ti粉含量的增加,会不同程度的降低复合材料的力学性能;TiN的晶粒也随之长大,降低了复合材料的导电性能。在1 550℃下,金属Ti粉初始含量为5 wt%时,材料的抗弯强度达到最大,为206 MPa,维氏硬度达到最大,为1021。     

采用复合锌基钎料钎焊铜铝焊接接头的微观组织及力学性能

在Zn-27Al钎料表面电镀Ni制备复合锌基钎料,在氮气保护的电阻炉中用复合锌基钎料和Zn-27Al钎料对Cu与Al进行钎焊试验,运用金相显微镜、电子探针、X射线衍射仪分析了接头的微观组织,通过拉伸试验评定了接头的力学性能.结果表明:与未电镀镍层的Zn-27Al钎料钎缝相比,复合锌基钎料钎缝中没有组织偏聚,组织分布更均...     

镀铜碳纤维增强铝基泡沫材料准静态压缩力学性能及吸能特性研究

采用熔体发泡法制备了镀铜碳纤维增强铝基泡沫材料,并对泡沫铝试样开展了准静态压缩力学性能及吸能特性研究。结果表明,铝/碳纤维复合泡沫材料的平台应力随相对密度的增加而增大,碳纤维含量越高,平台应力增大的速度越快,试样最大的屈服强度可达9.51MPa。密度对试样吸能效率和平台段吸能量同样有影响,对于相同碳纤维含量的试样,密度越大,能量效率峰值对应的应变值越小,单位体积泡沫铝在平台段的吸能量越高,而增加碳纤维含量,会使吸能量随密度增加而升高的趋势变得更加明显。     

粉煤灰提铝残渣粒度对天然橡胶性能的影响

采用湿法球磨得到不同粒径的粉煤灰提铝残渣粉体,将其作为填料添加到天然橡胶中,研究了不同粒径粉体对橡胶硫化工艺及力学性能的影响。结果表明:随着粒径的降低,硫化胶强度明显增加。当粉煤灰提铝残渣的D90粒径为2.33μm时,硫化胶的300%定伸应力、拉伸强度、扯断伸长率、硬度、DIN磨耗分别为:9.8 MPa、23.4 MPa、514%、51 HA、0.2145 cm3。     

温压法制备碱矿渣复合摩擦材料性能研究

以硅酸钠碱激发矿渣为黏结剂,粉碎处理的钢纤维为增强纤维,石墨作为减摩材料,采用温压法制备碱矿渣复合摩擦材料。使用AG-10万能材料试验机、定速摩擦试验机、X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)等对碱矿渣复合摩擦材料的力学性能与摩擦性能进行研究。结果表明,当钢纤维体积掺量为3%时,碱矿渣摩擦材料的力学性能提高效果最佳,抗压强度提升至119.25 MPa,抗折强度提升至35.75 MPa,抗压强度、抗折强度分别提升400%和95%;加入石墨有效降低了碱矿渣复合摩擦材料的摩擦因数及磨损率,使摩擦材料符合GB/T 5763-2008中FF级陶瓷前片要求。     

改性蛭石粉体填充PA66微观结构及性能影响研究

对蛭石粉体填充PA66进行了试验研究,考察了经不同偶联剂表面处理的蛭石粉体及其不同填充用量对PA66性能的影响.结果表明,钛酸酯和硬脂酸混合处理的蛭石PA66复合材料的力学性能最佳,当加入26%混合处理的蛭石粉体时,复合材料的拉伸强度、弹性模量、弯曲模量分别提高9%、116%和55%.     

钼尾矿复合胶凝材料的制备及其水化机理研究

为了促进固体废弃物的资源化利用，解决尾矿堆积带来的环境、安全问题，并提供相应的理论依据，以钼尾矿为主要原料制备复合胶凝材料，通过粒度分析、力学性能测试、X射线衍射（XRD）和扫描电镜 （SEM）等测试手段，研究了钼尾矿磨矿时间和掺量对胶凝材料性能的影响及复合胶凝材料的水化机理。结果表明：①当钼尾矿粉磨时间为80 min，比表面积为500 m2/kg，其28 d活性指数接近1.2；钼尾矿掺量为40% ，胶砂比为1∶3，水胶比为0.5时，所制备的复合胶凝材料胶砂块28 d抗压强度为52 MPa。②复合胶凝材料水化反应初期，主要生成水化硅酸钙和钙矾石，为胶砂块提供了早期强度，水化反应后期主要产物为C—S—H 凝胶、水化铝酸钙及钙矾石（AFt），尾矿残余颗粒及水化产物的凝聚效应为胶砂块强度提供了保障。     

复合硅酸盐水泥改善石膏材料耐水性能研究

以改善石膏耐水性为目的,采用复合硅酸盐水泥作为无机改性剂,研究复合硅酸盐水泥及其掺量对石膏表观密度、强度、吸水率、软化系数的影响。结果表明,适量复合硅酸盐水泥的掺入可以改善石膏的强度、软化系数及吸水率;水泥的最佳掺量应为20%,此时石膏干抗压强度、干抗折强度、湿抗压强度、湿抗折强度、抗压软化系数、抗折软化系数分别为22.82 MPa、6.95 MPa、10.73 MPa、4.22 MPa、0.47、0.61,相较于未掺入分别提高18.85%、14.12%、46.79%、31.06%、23.68%、15.09%。     

水分对突出煤相似材料力学特性及瓦斯解吸性能的影响

为探索水分对突出煤相似材料力学特性及瓦斯解吸性能的影响,选用粒径小于0.18 mm和0.18~0.25 mm、二者质量比为1∶1的煤粉作为骨料,水泥为黏结剂,水为溶解剂,在不同条件(成型压力、含水率)下压制突出煤相似材料。利用岩石三轴试验机、瓦斯放散初速度测定仪测定突出煤相似材料的单轴抗压强度及瓦斯放散初速度,获得了不同条件下突出煤相似材料单轴抗压强度和瓦斯放散初速度的变化规律。实验结果表明:当含水率为12%~20%时,配制出的突出煤相似材料单轴抗压强度随含水率的增大呈现先增大后减小的趋势;当含水率达到16%时,其单轴抗压强度达到最大值8.99 MPa;当含水率为20%时,成型压力越大,突出煤相似材料成型后密实度越大、脱模后的试件含水率越低,单轴抗压强度越大;突出煤相似材料的瓦斯放散初速度随含水率的增大而减小。     

微晶纤维素改性磷建筑石膏性能研究

以微晶纤维素为改性材料,探究微晶纤维素在不同掺量下对磷建筑石膏力学性能及耐水性能影响,并对其水化产物及微观形貌进行分析。结果表明,微晶纤维素掺量为0.09%时,磷建筑石膏基复合材料的绝干抗折强度、绝干抗压强度、软化系数最优,分别为4.75 MPa、17.65 MPa、0.61,较空白组分别增加36.5%、31.2%、29.8%,吸水率达到最优值18.36%,较空白组降低18.62%。适量微晶纤维素掺入到磷建筑石膏中,能促进磷建筑石膏水化及填充二水石膏晶体的内部空隙,使磷建筑石膏内部结构更加密实,提高磷建筑石膏的力学性能及耐水性。