用喷雾燃烧法制备ITO纳米级粉末的研究

将金属铟和锡先配制成合金，然后使Ｉｎ－Ｓｎ合金熔体过热，通过气雾喷粉工艺，由高压预热氧气使熔体雾化成微细的金属雾滴，并随即在高温反应室中进行直接地氧化燃烧而生成ＩＴＯ纳米级复合的氧化物粉体，其粒度≤３０ｍｍ，制备１ｋｇ的纳米级金属氧化物粉末仅仅需要的５０ｓ，并且生产过程无任何污染。     

熔体热历史对Al-Cu合金熔体结构的影响

提出包含几种不同性质微观不均匀区的Al-Cu合金熔体物理模型,认为合金熔体中同时存在着不可逆类固型原子团簇、可逆类固型原子团簇、可逆类液型原子团簇的不均匀现象.有效地解释了熔体热历史对Al-Cu合金熔体结构影响的内在机制,以及长期以来不易理解的熔体过热处理使熔体结构状态发生不可逆变化即熔体的粘滞系数η和溶质扩散系数DL出现滞后效应以及形核过冷度△T-增加的现象.     

以AB5储氢合金为催化剂制备碳纳米管

在750℃条件下,以AB5储氢合金为催化剂,甲烷为原料气,采用化学气相沉积法制备出多壁碳纳米管.对反应产物进行了结构和X射线衍射分析,比较了反应前后储氢合金催化剂的XRD谱图,同时探讨了储氢合金的催化机理.结果表明,AB5储氢合金粉末在高温氢气气氛下细化分解为纳米级的La和Ni金属颗粒,Ni微粒在反应中作为催化活性中心,催化甲烷裂解生长碳纳米管,而La起分散作用.     

以AB5储氢合金为催化剂制备碳纳米管

在750℃条件下，以AB5储氢合金为催化剂，甲烷为原料气，采用化学气相沉积法制备出多壁碳纳米管．对反应产物进行了结构和X射线衍射分析，比较了反应前后储氢合金催化剂的XRD谱图，同时探讨了储氢合金的催化机理．结果表明．AB5储氢合金粉末在高温氢气气氛下细化分解为纳米级的La和Ni金属颗粒，Ni微粒在反应中作为催化活性中心，催化甲烷裂解生长碳纳米管，而La起分散作用．     

界面反应调控颗粒增强6061铝合金中碳化硅的超重力分离

将废旧铝合金循环利用制备再生铝对缓解资源压力和节能环保都有重要意义,可有力地推动铝合金制造业的绿色可持续发展。而颗粒增强的铝合金基体中弥散且均匀地分布着大量微米级颗粒(碳化硅、氧化铝等),常规分离手段难以实现其高效富集。超重力分离利用了熔体与夹杂物密度的差异,在金属熔体提纯和非金属夹杂物去除等领域已得到较为广泛的研究。但由于增强颗粒SiC与铝合金熔体界面反应较为容易,低密度的反应物产物Al_4C_3包裹于SiC颗粒上,极大地缩小了增强颗粒与铝合金熔体间的密度差,增加了分离难度,因此如何控制界面反应对分离至关重要。界面反应的发生与温度及反应物浓度密切相关,而该体系中反应物浓度保持不变,通过控制温度可实现对界面反应的调控。为了研究温度对分离的影响,重力系数G保持不变,将增强颗粒作为合金中的夹杂物,以碳化硅增强的6061铝合金为实验原料进行了超重力分离实验。结果表明,在重力系数G=800、反应温度为670℃条件下,10min内实现了增强颗粒与合金基体的高效分离。本研究可为其它增强体合金的循环再生提供典型范例。     

纳米自增强复合材料的动态流变行为研究

采用动态流变学方法研究了纳米二氧化硅(SiO2)/聚丙烯(PP)复合材料的熔体流变行为.通过探讨纳米粒子接枝改性、粒子含量和制备方法对复合材料熔体动态粘弹响应的影响,研究纳米复合材料宏观流变性质与微观结构参数之间的关系.结果表明,纳米粒子表面处理、含量和加工方法对聚合物复合材料熔体的动态粘弹响应有明显影响,低频率ω区域粘弹函数对纳米复合材料的结构变化存在敏感响应.接枝改性纳米粒子的加入使复合材料的低ω区域动态储能模量(G′)与ω的对数关系lgG′～lgω出现第二平台特征,纯PP和未改性纳米粒子填充体系中未出现此现象,证实了复合材料中纳米填料网络结构的存在,且出现填料网络结构的纳米粒子逾渗值低至0.87%(体积分数),说明少量纳米粒子的加入即可引起复合材料结构和界面特性的变化.     

颗粒增强6061铝合金中碳化硅的超重力分离

将废旧铝合金循环利用制备再生铝对缓解资源压力和节能环保都有重要意义,有力地推动了铝合金制造业的绿色可持续发展。而颗粒增强的铝合金基体中弥散且均匀地分布着大量微米级颗粒(碳化硅、氧化铝等),常规分离手段难以实现其高效富集。超重力分离在金属熔体提纯和非金属夹杂物去除等领域已得到较为广泛的研究,将增强颗粒作为合金中的夹杂物,以碳化硅增强的6061铝合金为实验原料,在G=800、反应温度为750℃条件下,10分钟内实现了增强颗粒与合金基体的高效分离,为其它增强体铝合金的循环再生提供了典型范例。     

冷喷涂表面技术沉积机理及其应用关键技术研究

目的 为了在金属新材料、材料表面改性、纳米涂层、增材制造、稀土高值利用等研究领域形成自身特色,拓展冷喷涂技术应用范围,使冷喷涂涂层、修复层和增材构件得到更广泛的应用。方法 在研究了进口冷喷涂系统设计原理和材料学的基础上,分析了冷喷涂沉积机理,研发了多种具有独特性能的新型冷喷涂涂层制备关键技术。结果 已研发了Cu-Fe原位合金箔材冷喷涂制备技术、新型Cu-Fe合金导热导磁涂层冷喷涂制备技术、Cu/Fe复合材料/零部件冷喷涂制备技术、氧化镧掺杂铝/纳米TiO2复合功能涂层冷喷涂制备技术。结论 通过冷喷涂技术可获得均匀致密且无氧化物的涂层,几乎适用于所有金属及其合金的沉积成膜、零部件修复、增材制造等,同时也适用于多种陶瓷涂层、有机聚合物涂层、复合涂层和纳米涂层的制备,已成为研发非晶、纳米和新型复合材料涂层的有效手段。     

Ti增强镁基复合材料搅拌铸造中颗粒分散行为的研究

利用材料性能模拟软件JMatPro对Mg-Al系合金进行热力学和相转变的计算,得到镁合金在半固态和液态不同温度下粘度变化的规律。使用CFD方法对镁合金熔体的固-液混合过程进行了模拟,计算不同粒径Ti颗粒在不同熔体粘度下在搅拌槽中的分布情况,以及Ti颗粒分散性的变化趋势,并通过在树脂中添加不同比例稀释剂调控粘度值,研究纳米Ti颗粒在不同粘度下的分散行为。结果表明:随着Ti颗粒粒径减小,熔体粘度增加,这有利于Ti颗粒在搅拌槽中各区域分布;在相同搅拌速度下,随着搅拌时间增加延长和熔体粘度提高,Ti颗粒团聚行为明显降低,微观区域明显改善。     

等离子表面冶金熔体粘度的研究

影响等离子表面冶金熔池中合金熔体粘度的主要因素是电流和粉末体系中的合金元素.粘度对冶金层组织有着重要影响,熔体的粘度大,结晶形态以枝晶状固溶体为主;熔体的粘度小,冶金层组织以多种形状的化合物和基体为主.并提出了用粘度作为研制等离子表面冶金粉末体系的一个判据,来指导合金粉末体系的研究.