水热法制备石墨烯/碱式硫酸镁晶须的复合粉体

以无水硫酸镁、氨水及氧化石墨为原料,以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,采用水热法制备了石墨烯/碱式硫酸镁晶须复合粉体,研究了水热温度和保温时间对产物物相组成及形貌的影响。采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。结果表明:水热温度为190℃时可制备出含有大量晶须的石墨烯/碱式硫酸镁晶须的复合粉体;延长保温时间有利于晶须的生长,9 h反应后试样中碱式硫酸镁晶须的数量最少,而12和15 h反应后试样中碱式硫酸镁晶须的数量明显增多。     

反应时间对溶剂热法制备Bi_2Se_3纳米片的影响

以BiCl3和Se粉为原料,二甘醇(DEG)作为溶剂,Na2SO3作为还原剂,碱性条件,在160℃的反应温度下,利用溶剂热法成功地合成Bi2Se3纳米片,并研究不同反应时间(20,22,24h)作用下所得产物结构形貌的变化。利用XRD和SEM对所合成产物的晶相结构及表面形貌进行表征。结果显示:在不同反应时间下所合成的粉体均为纯物相(均为六方晶相)的纳米片状Bi2Se3,且反应22h条件下所得产物形貌为大小均一、分散性良好的六边形片状结构,其厚度为10～50nm。并分析片状结构Bi2Se3的形成机制。     

碱钨青铜粉体的溶胶-凝胶法合成与表征

采用溶胶-凝胶法合成了碱钨青铜(M_xWO_3,M=Cs,Rb中的1种或2种)粉体,探究了铯、铷分别单掺杂和铯、铷共掺杂对钨青铜粉体晶相、形貌的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外可见近红外光谱(UV-Vis-NIR)、隔热膜温度测试仪对所合成碱钨青铜粉体的物相、形貌、光学性能和隔热性能进行了表征。结果表明:溶胶-凝胶法所合成的碱钨青铜粉体结晶性较好、粒径较小;Cs、Rb共掺杂的透明绝热指数K=157.34比Rb单掺杂提高了23.92,改善了Cs单掺杂在1076 nm处透过率突变的情况;Cs、Rb共掺杂的温差(与起始温度相比)为4.9℃,比Rb单掺杂的温差下降了5.7℃。     

Cu_3SbS_3纳米棒的制备及形成机理

以CuCl2作为铜源,SbCl3作为锑源,L-胱氨酸作硫源和模板剂,采用生物分子辅助溶剂热法在200℃下反应12h,合成了Cu3SbS3纳米棒状结构。探讨了反应温度、反应时间等因素对产物的物相、结构形貌的影响,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)等仪器对所得产物进行了表征,结果表明:所合成的产物Cu3SbS3为典型的立方结构,纳米棒的长度为数微米,直径为100～150nm,并探讨了生物分子辅助溶剂热法合成Cu3SbS3纳米棒可能的形成机理。     

CuInS2微米颗粒的液相回流法制备、表征与工艺优化

以三乙烯四胺和乙二醇(1:1,体积比)为混合溶剂,在常压下于200℃反应2 h,由液相回流法合成了CuInS2微米颗粒。用XRD、SEM、EDS和UV-Vis spectra技术分别表征产物的物相、形貌、组分以及光学特性。结果表明:所合成的产物为纯相黄铜矿结构CuInS2微米颗粒,结晶度良好,满足化学计量比,光学禁带宽度为1.43 eV。反应温度对产物的物相影响较大,而对形貌的影响较小;反应温度为200℃时,CuInS2的性能最佳。反应时间对产物的物相和形貌的影响不大,反应时间达2 h,反应基本完成。     

共沉淀法制备BaMoO_4微米和纳米晶的形貌和光致发光(英文)

通过共沉淀法制备钼酸钡(Ba Mo O4)微米和纳米晶。采用水作为溶剂可得到八面体状的纳米结构。利用X射线衍射、X射线能谱显微分析和傅里叶变换红外光谱对这些纳米晶结构进行表征,使用扫描电镜观察其尺寸和形貌,通过室温下的紫外-可见反射光谱和光致发光测量研究其光学性能。研究温度、溶剂、表面活性剂和钡源对可控形貌的影响,发现这些参数都极大地影响最终产物的形貌、颗粒尺寸和相。     

硼-碳热还原法合成纳米SiC-ZrB_2复合陶瓷粉体

以ZrSi_2、B_4C和炭黑为原料,采取硼-碳热还原法,分别在1000、1200及1400℃温度下反应,合成纳米SiC-ZrB_2复合陶瓷粉体。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)对复合粉体的显微形貌、物相组成及晶粒尺寸进行表征;利用热力学计算分析合成过程的反应机理。结果表明:当温度为1000℃时,硼-碳热还原反应并不彻底,粉体中仍存在ZrSi_2未参与反应;当温度升高到1200℃时,反应可完全进行,合成的纳米SiC-ZrB_2复合陶瓷粉体颗粒分布均匀,SiC粒子尺寸约为40 nm,ZrB_2颗粒尺寸约为300 nm;当温度进一步升高到1400℃后,SiC-ZrB_2复合粉体中晶粒长大明显,SiC颗粒附着在ZrB_2颗粒表面,并且复合粉体出现烧结引起的密实现象。     

Y_2O_3纳米颗粒催化氮化Si粉制备Si_3N_4粉体

以聚乙二醇为表面活性剂,以氨水为沉淀剂,先采用沉淀法将氧化钇(Y_2O_3)纳米颗粒催化剂原位沉积于Si粉表面,再通过催化Si粉氮化工艺制备Si_3N_4粉体。研究了催化剂Y_2O_3的用量及氮化温度等对Si_3N_4粉体合成的影响。采用X射线衍射、扫描电子显微镜及能谱仪对产物的物相组成及显微结构进行了表征。结果表明:当Y_2O_3纳米颗粒的加入量为1%(质量分数,下同)时,试样于1350℃/2 h催化氮化后产物中残余单质Si含量最小,低于1%;氮化后产物中存在着长度约为几个微米,直径在20~200 nm的晶须状Si_3N_4,其生长机理主要为气相-气相-固相(VVS)机理。     

微型反应器法纳米WO3粉体的合成及表征

采用微型反应器法,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇/正辛烷/水构成微乳体系、以钨酸钠和浓盐酸为原料,合成了粒径大小为25～50 nm的WO3粉体,用X射线衍射仪、透射电子显微镜对WO3粉体的性能进行了表征.实验结果表明微乳液体系中含水量大小、煅烧温度和反应物种类都会影响WO3粉体的粒径、形貌和物相结构;随着含水量的增加,煅烧温度的升高,WO3粉体的粒径都逐渐增大,形貌也发生了变化;以钨酸铵为反应物合成的WO3粉体颗粒粒径更小.     

热处理温度对CuInS2粉体物相、形貌及光吸收性能的影响

采用溶剂热法在不同反应体系和温度下,制备了一系列Cu In S2(CIS)粉体。CIS粉体的物相、形貌、光吸收性能分别用X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等手段进行了表征。结果表明,180℃时乙醇-硫脲体系所得"绣球"状CIS粉体为黄铜矿结构,而乙二胺-硫化钠体系则为"花簇"状纤锌矿结构,升高溶剂热温度,两者形貌均往"球体"演变;结合XRD,差热(DSC)分析表明纤锌矿CIS具有往黄铜矿CIS转变的趋势,物相转变温度约为453℃;受物相转变影响,纤锌矿CIS的带隙值由黄铜矿的1.43 e V减小至1.35 e V,其可见光吸收能力增强。同时探讨了CIS物相的转变机理。     

稀土La对Al2O3/Cu复合材料组织与性能的影响

利用机械合金化法结合放电等离子烧结制备Al2O3/Cu铜基复合材料,采用XRD、SEM、硬度、抗拉强度和电导率等测试研究La含量对Al2O3/Cu复合粉末和烧结材料组织及性能的影响。结果表明:添加0.05%的稀土La有利于机械合金化过程中Cu晶粒的细化和Al2O3颗粒的弥散分布,从而提高烧结材料的显微硬度和抗拉强度。烧结材料的导电率随着La含量的增加先升后降,当La的质量分数为0.10%时,Al2O3/Cu复合材料的导电率提高11.3%IACS。     

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。     

Cu-Al2O3弥散强化铜合金接触线的组织和性能

采用内氧化法制备的Cu-Al2O3弥散强化铜合金接触线,并对其组织和性能进行了研究。结果表明:Cu-Al2O3合金接触线抗拉强度达到568 MPa,导电率达到84%IACS,载流量达到764 A,技术性能优于TB/T 2809-2017标准中Cu-Cr-Zr合金接触线的技术要求;其强化机制主要为细晶强化及Al2O3粒子引起的弥散强化和应变强化;由于合金基体内Al2O3粒子不均匀,导致合金内部组织的不均匀,从而引起显微组织的尺寸不均和拉伸断口混合断裂的断裂方式。     

Ti2SnC质量分数对铜基复合材料显微组织及性能的影响

为了制备强度高导电性能优异的铜基复合材料,以三元层状导电陶瓷Ti2SnC作为增强相,通过直热法粉末烧结技术制备Ti2SnC/Cu复合材料。研究了在烧结温度800℃、成型压力45MPa、保温时间30min、真空度50Pa的成型条件下,质量分数分别为0、5%、8%、10%的Ti2SnC增强相对复合材料的显微结构、硬度、抗拉强度、抗冲击韧性和导电率等性能的影响。结果表明:Ti2SnC的质量分数为5%时,综合性能最优,致密度和导电率分别达到94%、39%IACS,抗拉强度248MPa,硬度为88.7HBS,可适用于受电弓滑板。     

SnO2表面改性对Ag/SnO2复合粉末烧结组织及性能的影响

采用沉积法和蒸发法分别对SnO2粉末进行WO3、Bi2O3 CuO表面改性处理,并用化学镀方法制备Ag/SnO2复合粉末.通过粉末冶金的方法对Ag/SnO2复合粉末进行烧结实验,并通过光学显微镜、扫描电镜观察烧结体的金相组织及复合粉末的形貌,对SnO2表面改性方法及添加剂种类对Ag/SnO2烧结性能和组织的影响进行了研究.结果表明:沉积法改性使烧结体组织中的SnO2分布更均匀,且能明显提高烧结体Ag/SnO2的致密度.Bi2O3 -CuO改性可消除SnO2的网络状分布,而WO3改性则显著改善电弧侵蚀后的表面组织.     

可加工AlN-BN复合陶瓷的制备

以碳热还原法合成的 AlN 粉末和市售 BN 粉末为原料,添加 5%Y2O3 为烧结助剂,利用无压烧结制备 AlN-15BN复合陶瓷,研究了烧结温度对 AlN-15BN 复合陶瓷相变、致密度、微观结构以及性能的影响,结果表明:Y2O3 可与 AlN粉末表面的 Al2O3 发生反应生成液相促进烧结,随着烧结温度的升高,复合陶瓷的致密度、热导率和硬度逐渐增加,片状的 BN 形成的卡片房式结构会阻碍复合陶瓷的收缩和致密。在 1 850℃烧结 3 h,可以制备出相对密度为 86.4%,热导率为104.6 W?m-1?K-1,硬度为 HRA56.2的 AlN-15BN复合陶瓷。研究表明,通过添加加工性能良好的 BN制备可加 AIN-BN复合陶瓷,是解决 AIB 陶瓷复杂形状成形问题的一个重要途径。     

镁与热处理对Al-4Si-(xMg)合金导电性及力学性能的影响

利用SEM、XRD、EDS、硬度计及电阻率测试仪等方法分析Mg元素和不同热处理对Al-4Si-(xMg)(x=0~1.5%,质量分数)系列合金导电率及硬度的影响。结果表明:随Mg添加量增加,铸态合金的导电率和硬度先增后减,最佳添加量为1.1%。Mg使铸态合金硬度显著增加,但恶化了其导电率。Al-4Si-(xMg) 合金经不同热处理后,合金导电率大幅提高,硬度略有降低。其中,固溶时效对合金导电率的提高最显著,硬度降低幅度最小,使Al-4Si-1.1Mg合金导电率和硬度匹配关系最好。通过Mg元素和固溶时效的协同作用,可使铸态Al-4Si合金导电率由43.3%IACS提高至50.9%IACS,硬度由41.5 HV0.5增加至84.3 HV0.5。     

Influence of Fe addition on microstructure and properties of Cu-Ag composite

We investigated the effects of Fe content on microstructure and properties in as-cast and as-drawn Cu-(5.1-x) vol%Ag-x vol%Fe alloys. In microscale, increasing Fe content first refined and then coarsened Cu dendrites. In nanoscale, the size and length of Ag precipitates in Fe-doped alloys were smaller than the size and length of Ag precipitates in Fe-free alloy, and the γ-Fe precipitates in Cu-2.9 vol%Ag-2.4 vol%Fe alloy were finer than the γ-Fe precipitates in Cu-5.1 vol%Fe alloy. The maximum hardness in as-cast Cu-Ag-Fe alloys was found in the Cu-2.9 vol%Ag-2.4 vol%Fe alloy. With increasing drawing strain, both ultimate tensile strength and hardness of Cu-Ag-Fe composites were increased. Simulation data among the relative volume fractions of Fe, hardness and electrical conductivity showed that, as the relative value approached 40%, the Cu-Ag-Fe composite displayed greater hardness than other samples. As a small amount of Ag was replaced by Fe, the electrical conductivity decreased significantly with a descending slope of approximately 3%IACS (International Annealed Copper Standard) per vol% Fe. As 47 vol%Ag was replaced by Fe, however, the electrical conductivity decreased by 51% and remained almost invariable with further increasing Fe content. After annealing at 450 °C for 4 h, the electrical conductivity of the Cu-2.9 vol%Ag-2.4 vol%Fe composite was elevated up to 68.3%IACS from 38.5%IACS.     

Effect of rod-like grain on properties and toughening mechanism of 3Y-TZP/Al2O3 ceramics

In-situ rod-like A1203 grain was prepared by adding CAS multiphase additives under the sintering condition of 30 MPa, 1 550℃ and 1 h. The sintering behaviors, microstructure, toughening mechanism and access of Al2O3 ceramics were investigated by SEM, EDS and WDW omnipotent electronic mechanical testing machine, etc, and the crack propagating model of cylindrical crystal/3Y-TZP composite toughening Al2O3 ceramics was established. The results show that the composite additives prompt the anisotropic growth of Al2O3 grain, which strengthens toughening effect of 3Y-TZP in 3Y-TZP/Al2O3 composite ceramics. Moreover, the experimental material density is near to theoretical density, bending strength is 556.35 MPa, and fracture toughness is 6.73 MPa.m1/2. The mechanical properties of the materials are obviously improved.     

CuCo2Be合金的热处理工艺及组织与性能研究

借助布氏硬度计、万能试验机、涡流导电仪、金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射分析仪,研究了CuCo2Be合金不同热处理后的组织和性能、物相及组分。结果表明,CuCo2Be合金的最佳热处理工艺为950℃×1.5 h固溶+460℃×1.5 h时效,硬度和导电率达到较好的匹配。布氏硬度为254 HBS、导电率为47.24%IACS、抗拉强度为880.56 MPa;未固溶相主要为Co0.52Cu0.48、Cu6.69Si和Be2Cu,时效析出相可能为BeCo、Be2Cu和Co0.52Cu0.48。