AlN-SiC复合衰减材料的制备及其微波衰减性能

以氮化铝、不同晶体类型的碳化硅为原料,采用热压烧结工艺,在1 900～1 950℃,氮气气氛下制备AlN-SiC复合材料.采用网络分析以及激光热导仪等检测仪器,研究了热压烧结制备的材料的微波衰减性能及导热性能.研究结果表明:采用热压烧结工艺可以在1 900～1 950℃(2制备组织致密均匀的AlN-SiC复合材料;采用α-SiC为原料的AlN-SiC复合材料具有适当的介电性能和良好的导热性能,有望替代大功率真空电子设备中的BeO基衰减材料.     

导电颗粒Mo对AlN/Mo复合陶瓷性能的影响

以氮化铝、钼为原料,CaF2为烧结助剂,在氮气气氛下,采用无压烧结方式制备了致密度高于98%的AlN/Mo复合微波衰减陶瓷。采用XRD,FESEM,网络分析仪及激光导热仪对样品的微观结构、介电性能及热导率进行测试分析。结果表明:样品的致密度随着Mo含量的增加逐渐增大。电阻率的变化符合渗流理论,渗流阈值在Mo含量为23%附近。介电常数和介电损耗均随着Mo含量的增加而增加。复合陶瓷的热导率受致密度和Mo含量两个因素的影响,当致密度低于某临界值时,热导率随着致密度的增加而增加;当致密度超过临界值后,复合陶瓷的热导率主要受Mo含量的影响,随着Mo含量的增加,热导率逐渐减小。在烧结温度为1720℃时,Mo含量为5%的复合陶瓷的热导率为114.6 W.m-.1K-1。分析了复合陶瓷的显微结构与导热理论。     

辊套材料对铸轧区磁感应强度影响的实验研究

电磁场快速铸轧技术要求辊套材料不仅具有高导热系数、高承载能力和高抗疲劳能力，而且要具有磁场控制能力，保证铸轧区足够的磁感应强度，达到细化晶粒、改善板坯组织性能的目的．本文主要从介质对电磁场的集肤效应、涡流效应、磁场衰减以及屏蔽效应的角度，研究辊套对铸轧区电磁场的影响．     

电磁辐射信号在金属矿岩中的传播

基于压电效应,研究理想平面纵波和衰减平面纵波两种情况下岩石产生的电磁信号在金属矿中的传播。根据金属矿岩中波矢量的改变,得到了两种纵波条件下金属矿岩中电场的表达式。通过对表达式的计算,结果表明:电场随着电导率、传播距离和初始损伤增大而不断减小。在电导率为10-8 S/m量级时,电导率对电场的衰减作用并不明显,当电导率增加到10-4 S/m量级时,电导率对电场的衰减逐渐增强。当电导率到达10-2 S/m时,电导率对电场的衰减作用十分显著。当电导率低于10-3量级时,电导率对电场的衰减作用相比于初始损伤显得"弱"一些。当电导率增大到近10-2 S/m时,电导率对电场的衰减作用越来越"强"。     

钨对AlN基复相材料微波衰减性能影响的研究

以AlN和W为原料，Y203为烧结助剂，在1850℃的N2气氛下热压烧结制备AlN-W复相衰减材料。运用XRD，SEM，网络分析仪等测试手段，研究了W含量、制备工艺对材料的显微结构、相组成、烧结性能及微波衰减性能的影响。结果表明，AlN-W复相衰减材料的衰减量随W含量的增加而增加，当W含量低于柏％时呈现选频衰减特性，而当W含量继续增加到50％时呈现良好的宽频衰减，且衰减量最高达到-1．9dB。探讨了AlN-W复相衰减材料的主要衰减机制。     

墙体对噪声衰减的影响研究

开展环境噪声影响评价时，需进行噪声衰减值的计算。在《环境影响评价技术导则－声环境》（HJ／T2．4－1995）中未给出各种结构墙体的隔衰减值，给实际工作带来了一定困难，本文根据多年的工作经验，同时结合噪声学的有关文献，对各咱结构墙体声衰减情况进行了分析讨论，提出了相应的隔声衰减值，可供噪声环境影响评价参考。     

尖晶石LiMn2O4的表面修饰改性

尖晶石LiMn2O4是很有发展前途的锂离子电池正极材料,但它在循环过程中存在着容量衰减的问题。介绍了几种容量衰减机理:Mn的溶解,Jahn Teller效应以及氧的缺陷。表面修饰是1种抑制尖晶石LiMn2O4容量衰减的有效方法。还介绍了几种表面修饰尖晶石LiMn2O4的方法:锂硼氧化物玻璃(LBO)包覆,碳酸盐包覆,乙酰丙酮包覆,LiCoO2包覆,金属氧化物包覆。其中用Li CoO2包覆的方法具有优异的效果。     

介孔二氧化硅球形孔内近场辐射换热

介孔二氧化硅基材内含不连续且均匀分布的球形孔.由于孔径小于热辐射特征波长,近场辐射作用不容忽视.本文基于涨落耗散理论和并矢格林函数,计算介孔二氧化硅球形孔内的近场辐射换热,由此得到的近场辐射的当量导热系数,将进一步用来修正介孔二氧化硅的有效导热系数.采用稀介质孔隙率加权模型耦合球形孔内近场辐射当量导热系数、孔内受限气体导热系数及介孔二氧化硅基材导热系数,得到介孔二氧化硅的有效导热系数,并进一步考察了孔径和温度的影响.研究结果表明,在介观尺度下,其辐射热流比宏观尺度下要高2-7个数量级.球形孔内近场辐射的热流及当量导热系数随着孔径的增加呈指数衰减,随着温度的升高而增大.介孔二氧化硅的有效导热系数随着孔隙率的增加逐渐减小,随着温度的升高缓慢增加.孔径越小,近场辐射的作用越显著,不容忽视.当孔径大于50 nm时,尺寸效应逐渐消失.      

溴化锂吸收式冷热水机组制冷量衰减原因探析

针对溴化锂吸收式机组出现制冷量衰减的原因进行了深入探讨和分析,认为通过现有技术手段还无法克服机组的运行衰减问题,因此机组的运行衰减已成为设计选用机组时不容忽略的重要因素。     

尖晶石LiMn2O4表面改性的研究与新进展

LiMn2O4作为未来锂离子电池正极材料的基材，一直是人们研究的热点。但高温下与循环中容量衰减的问题，是制约它商品化的最重要因素。笔者详细阐述了近年来有关尖晶石LiMn2O4容量衰减机理和表面改性的研究与最新进展。     

Al2O3含量对放电等离子烧结Al2O3/Cu复合材料组织与性能的影响

以微米级Cu粉为基体相,纳米Al₂O₃颗粒为绝缘相,采用机械球磨和放电等离子烧结工艺相结合的方法制备Al₂O₃/Cu复合材料,研究Al₂O₃含量对复合材料微观结构、电阻率和热导率的影响。结果表明,Al₂O₃/Cu复合材料为核?壳结构,随Al₂O₃含量增加,Al₂O₃包覆层对Cu基体的包覆效果逐渐提升;当w(Al₂O₃)为5%时,Al₂O₃/Cu复合材料的热导率较高,为85.92 W/(m·K),但电阻率偏低,仅为12.6 mΩ·cm。当w(Al₂O₃)增加至15%时,虽然Al₂O₃/Cu复合材料的密度降至6.69 g/cm³,孔隙率较高,但电阻率显著提高至2.09×10⁸ mΩ·cm,约为Cu电阻率的10¹¹倍,且热导率为7.6 W/(m·K),明显高于传统金属基板的热导率。     

AlF3-(Li,Na)F-(Al2O3-Y2O3)熔盐体系物理化学性质研究

为进一步优化电解制备Al-Cu-Y合金的热、动力学条件,对AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)熔盐体系的密度、黏度及电导率变化规律进行研究。分别采用阿基米德法、连续变化电导池常数法和旋转法测定AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)熔盐体系在温度为900~1 000 ℃范围内,n((Li, Na)F): n(AlF₃)=2.5时的密度(ρ)、电导率(σ)、黏度(η)随温度和组分的变化规律,结果表明:在温度900~1 000 ℃范围内,AlF₃-(Li, Na)F-(Al₂O₃-Y₂O₃)体系中Al₂O₃和Y₂O₃的含量一定,密度-温度、黏度-温度和电导率-温度之间均呈线性关系。在温度为950 ℃条件下,熔盐体系的密度随Al₂O₃含量的增加而线性减小,随Y₂O₃含量的增加而线性增加; 电导率随Y₂O₃或Al₂O₃含量的增加而线性减小; 体系的黏度则随Y₂O₃或Al₂O₃含量的增加而线性增加。      

石墨鳞片表面镀铬对石墨鳞片/铜复合材料组织和性能的影响

通过盐浴镀覆在石墨鳞片表面镀铬，随后采用真空热压烧结技术制备了镀铬石墨鳞片/铜复合材料，研究了铬镀层的表面形貌和物相组成，并分析了铬镀层对石墨鳞片/铜复合材料显微结构和性能的影响。结果表明，盐浴镀铬层主要由Cr₃C₂和Cr₇C₃组成，经热压烧结后Cr₇C₃与石墨反应生成了Cr₃C₂；石墨鳞片表面镀铬可以明显减少石墨鳞片/铜复合材料界面处的孔隙，提高复合材料的热导率和抗弯强度，与未镀覆的复合材料相比，当镀铬石墨鳞片的体积分数为60%时，复合材料平面热导率相从594 W·m-1·K-1提高至625 W·m-1·K-1，抗弯强度提升65%。     

A位掺杂Ru对SPS制备LaCrO3陶瓷导电性的影响及其作为熔盐中惰性阳极的可行性

铬酸镧（LaCrO₃）陶瓷材料在高温热电和固体氧化物燃料电池（SOFC）等领域具有广泛的应用价值,然而其烧结性能差、导电率低等不足却限制了LaCrO₃陶瓷的高性能应用。针对上述问题,采用放电等离子烧结（SPS）方式制备致密的LaCrO₃块体。同时,通过A位掺杂Ru元素,以期实现高电导率的掺杂态铬酸镧（La_1?xRu_xCrO₃）致密陶瓷。所得样品的X射线衍射（XRD）及扫描电子显微（SEM）分析结果表明,无论A位Ru元素含量多少（x=0～0.25, x为Ru的原子含量）,SPS所得样品均为单相钙钛矿结构,且具有较高的致密度。此外,高温电导率测试结果显示,掺杂态La_1?xRu_xCrO₃的电导率随着温度和Ru掺杂量的增加而增加。同时,掺杂前后La_1?xRu_xCrO₃导电性均满足Arrhenius公式,且掺杂态La_1?xRu_xCrO₃陶瓷的电导活化能明显低于未掺杂的LaCrO₃陶瓷。随后,将La_1?xRu_xCrO₃置于800 °C熔融CaCl₂熔体中,研究其作为熔盐电解用惰性阳极材料的可行性。结果显示,掺杂态La_1?xRu_xCrO₃具有较高的抗熔盐化学腐蚀性,然而其抗热振性较差,电解之后出现明显的表层机械脱落现象。上述结果表明,掺杂态La_1?xRu_xCrO₃具备作为惰性析氧阳极材料的化学稳定性,然而需要进一步提高其热稳定性才能适用于熔盐电解用惰性阳极。      

Preparation and Upconversion Luminescence of Y3Al5O12 ： Yb^3＋ , Er^3＋ Trapsparent Ceramics

YAG： 1% （atom fraction） Yb^3＋ , 0.5% （atom fraction） Er3＋ transparent ceramics were fabricated by the solid state reaction method using high-purity Y2O3, Al2O3, Yb2O3, and Er2O3 powders as starting materials. The mixed powder compact was sintered at 1760 ℃ for 6 h in vacuum and annealed at 1500 ℃ for 10 h in an air atmosphere. The ceramics consisted of about 10μm grains and exhibited a pore-free structure. The optical transmittance of the ceramics at 1064 nm was nearly 80%. Upconversion emissions were investigated on the ceramics pumped by a 980 nm continuous wave diode laser, and strong green emission centered at 523 and 559 nm and red emission centered at 669 nm were observed, which originated from the radiative transitions of ^2H11/2→^4I15/2, ^4S3/2→^4I15/2, and ^4F9/2→^4I15/2 of Er^3＋ ions, respectively.     

利用反应烧结法制备多孔碳化物陶瓷

利用反应烧结的方法,通过甲烷碳化还原三种过渡金属氧化物(Cr₂O₃、TiO₂和WO₃)压坯,制备了其相应的多孔形态的碳化物(Cr₃C₂、TiC和WC)陶瓷.通过扫描电子显微镜观察检测,对反应烧结产物的表面和截面形貌进行了分析,并对这三种过渡金属碳化物的孔隙结构进行了初步的表征.通过物相分析研究了反应烧结的动力学过程,发现利用含体积分数10%甲烷的混合气体碳化还原制备多孔TiC和WC陶瓷的起始温度分别为1200℃和1000℃,低于这两个温度时发生其他相变,有其他中间产物生成.利用反应烧结的方法制备多孔Cr₃C₂陶瓷时,反应烧结温度越高,碳化铬陶瓷的骨架和孔隙平均尺寸越大.      

重力分离SHS双衬陶瓷复合管耐蚀性研究

通过重力分离SHS技术制备双衬陶瓷复合管,发现复衬陶瓷层的尖晶石含量和组织形貌发生改变,双衬陶瓷层间存在着Al₂O₃基体和(Al₂O₃+FeO·Al₂O₃)共晶组织的重熔区,引起底衬及复衬陶瓷裂纹密度下降。复合管的耐蚀性测试结果表明,双衬陶瓷复合管的腐蚀失重率分别不超过1Cr18Ni9Ti不锈钢管0.5%和单衬陶瓷复合管2.0%。     

CaO–Al2O3–SiO2复合烧结助剂添加量对ZrO2/Al2O3复相陶瓷性能的影响

以Al(NO₃)₃·9H₂O、Ca(NO)₂·4H₂O、C₈H₂₀O₄Si为原料, 采用高分子网络法制备出成分均匀、粒度分布为3~7μm、高活性的CaO–Al₂O₃–SiO₂复合烧结助剂; 将质量分数为3%、5%、7%、9%的CaO–Al₂O₃–SiO₂复合烧结助剂添加到Al₂O₃和ZrO₂原料粉体中, 经干压成型, 在1450℃烧结温度、保温4h的工艺条件下进行常压烧结制备得到ZrO₂/Al₂O₃复相陶瓷试样, 研究烧结助剂添加量对复相陶瓷力学性能和显微组织结构的影响。结果表明:当添加质量分数为5%的CaO–Al₂O₃–SiO₂复合烧结助剂时, ZrO₂/Al₂O₃复相陶瓷的综合性能最达到佳, 相对密度为94%, 显微维氏硬度为1204 MPa, 抗弯强度为321 MPa, 断裂韧性为4.52 MPa·m1/2。     

B4C含量对ZrB2陶瓷微观结构及力学性能的影响

针对ZrB₂陶瓷粉末在球磨时易掺入ZrO2,影响ZrB₂陶瓷烧结致密化的问题,添加B₄C作为烧结助剂,采用无压烧结法制备ZrB₂陶瓷材料,研究B₄C含量(w(B₄C),下同)对材料微观形貌、硬度与抗弯强度的影响。结果表明,B₄C通过与晶粒表面的ZrO2发生反应,抑制ZrB₂晶粒粗化,减小晶粒尺寸,从而提高烧结致密度。随B₄C含量增加,ZrB₂陶瓷的晶粒尺寸和相对密度逐渐增大,抗弯强度和硬度先升高后降低。当w(B₄C)为7%时,ZrB₂晶粒细小,材料的抗弯强度和硬度(HV)达到最大,分别为242 MPa和12.65 GPa。w(B₄C)增加至9%时,出现晶粒异常长大,材料力学性能下降。     

La2O3掺杂纳米W粉致密化行为与性能

采用溶液燃烧合成法制备了La₂O₃掺杂纳米钨（W）粉,分析了La₂O₃掺杂纳米W粉的致密化行为及La₂O₃对纳米W粉致密化行为的影响,研究了烧结后合金的显微组织形貌、导热性能及显微硬度。结果表明,La₂O₃会显著抑制纳米W粉的致密化速度,纯W粉在1350 ℃烧结后的相对密度可达到96.2%,而La₂O₃掺杂纳米W粉在1500 ℃烧结后的相对密度仅为95.0%。在1500 ℃烧结后的La₂O₃掺杂W合金的晶粒尺寸为0.57 μm,比纯W粉烧结合金的晶粒尺寸小一个数量级,因此其导热性能也较纯W粉烧结合金有所降低,但是显微硬度得到显著提升。