沥青基C／C复合材料的致密规律

对采用液相浸渍－碳化工艺、在不同碳化压力条件下（0．1MPa、40MPa、80MPa和100MPa)制备的2D沥青基C／C复合材料的致密规律进行了研究,发现制件密度与浸渍－碳化工艺循环次数联系,并提出了复合材料密度变化规律的数学表达式,该表达式可以用来对复合材料制作的密度进行预测,并可为C／C复合材料制备试验方案的可行性分析与制订提供理论依据。     

1-3型压电复合材料的制备及性能研究

采用塑性聚合物方法制备了掺Nb的PZT（PZT-5A）陶瓷纤维，且通过排列陶瓷纤维，灌注环氧树脂的方法制备了1-3型压电复合材料研究了陶瓷纤维的结构，分析了1-3型压电复合材料密度和剩余极化随纤维体积分数Vc的变化关系。XRD表明PZT-5A陶瓷纤维为纯钙钛矿结构，SEM显示纤维结构致密，直径为250μm。1-3型压电复合材料的密度和剩余极化随纤维体积分数Vc的变化呈近似线性关系。Vc为85％时1-3压电复合材料的ε^＊、tan δ、kp、k1及Qm分别为638、1．74％、0．31、0．61及3．27，与PZT-5A陶瓷相比较，1-3型压电复合材料厚度方向振动增强，机械品质因素明显降低、     

液相法制备炭／炭复合材料的显微结构

采用光学显微镜和扫描电子显微镜对用液相法制备的3种单向纤维增强炭／炭复合材料的显微结构进行了观察和分析，这3种炭／炭复合材料分别采用纯沥青作基体和沥青加焦炭粉、树脂加焦炭粉作预浸初基体制得，在热压成形初坯体内，收缩的微裂纹沿纤维轴向与外界相通，可被再浸渍填充，而孔洞则大多与外界隔绝，不能被再浸渍填充，实验结果表明：集炭填充料的添加改变了复合材料的显微结构，可调整炭／炭复合材料的纤料的纤维体积分数，减少气孔的形成，有利于再浸渍致密化；它还扰乱基体状结构组织，导致其焦炭粉颗粒呈紊乱状态。     

高填充率Fe2O3@MWCNTs复合材料的制备

采用简单的物理吸附方法制备了高填充率氧化铁@多壁碳纳米管（Fe2O3@MWCNTs）复合材料,并经过正交实验优化获得了制备Fe2O3填充碳纳米管复合材料的最优方案。利用同步热分析仪（DSC-TG）、X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜系统（SEM）、场发射透射电子显微分析系统（TEM）等测试手段对复合材料的组分、结构、形貌和填充率进行了表征和分析。结果表明该复合材料中Fe2O3的质量分数为25.79%,TEM结果显示,视野内的大部分碳纳米管内部空腔都填充了Fe2O3,填充的空腔体积约占总空腔体积的90%。     

镍基超细粒子负载型催化剂的加氢反应性能研究(I)——催化剂制备方法的影响

用溶胶－凝胶法、浸渍法、球磨法制备了低镍含量的镍基超细粒子负载型催化剂。采用ＢＥＴ、ＴＰＲ、ＸＲＤ、ＩＲ及ＳＥＭ等方法考察制备方法对催化剂基本性质的影响;用苯加氢生成环己烷的反应,在固定床微反装置上考察制备方法对催化剂加氢反应性能的影响。实验结果表明,溶胶－凝胶法制得的催化剂体系有优良的表面性质,有效地改善了催化剂的加氢性能,这对于提高镍基催化剂的工业应用范围有着重大的意义。     

0-3型γ-C_2S压电复合材料的制备及性能研究

以γ型硅酸二钙(以下简称γ-C_2S)为基体,以锆钛酸铅(PZT)为压电相,用压制成型、碳化养护方法制备出0-3型γ-C_2S压电复合材料。分析了压电相体积分数及粒径分布、成型压力、碳化时间和极化时间对复合材料压电性能的影响,结果表明:复合材料压电性能在一定范围内随着压电相体积分数、成型压力、极化时间的增加而提高。在压电相体积分数从40%增加到85%时,复合材料压电应变常数d_(33)从4.78 pC/N提升到67.8 pC/N;在压电相体积分数保持为60%,成型压力从50 MPa增加到200 MPa时,复合材料压电应变常数d_(33)从14.6 pC/N提升到17.8 pC/N;在保持体积分数、成型压力一定时,极化时间为30 min较15 min复合材料具有更高的压电应变常数。同时,合理的颗粒级配对复合材料的压电性能也有显著的提升,当压电相体积分数为60%时,压电相陶瓷颗粒采用大颗粒、小颗粒混掺时复合材料压电性能得到显著提升,压电应变常数较只有小颗粒提升了1倍,达到33.9 pC/N。     

压电阻尼复合材料在船舶承力轴承减振中的应用研究

为了使船舶承力轴承具有良好的降噪减震效果,采用环氧树脂为基体,PMN(铌镁锆钛酸铅)为压电相,导电炭黑为导电相制备了0-3型压电复合材料,DMA(dynamic mechanical analyzer)测试结果表明,PMN/导电炭黑/环氧树脂复合材料具有良好的阻尼性能。以该复合材料作为阻尼层,制备船舶承重轴承缩比模型,阻尼性能研究结果显示结构试件的阻尼性能主要由0-3型压电复合材料提供,试件整体结构阻尼因子为0.415 6,振级落差的数值在4.64～16.79dB,具有良好阻尼减振效果。     

负载型纳米催化剂催化合成丁酸苄酯的性能

用水热法合成磁性纳米Fe3O4,通过浸渍法和超声法制得S2O8^2-／Fe3O4负载型磁性纳米催化剂,进而催化合成丁酸苄酯,研究了催化剂的负载量、活化温度对反应的影响,讨论了催化剂回收和重复利用等性能。结果表明,采用浸渍法合成的负载型催化剂催化合成丁酸苄酯,酯化率达85．6％,粗产品纯度达94．1％;采用超声法制备的催化剂在选择性上则显示出较大的优势。     

压电相体积分数对1-3 型压电复合材料的性能影响

采用有限元软件仿真研究了不同的压电相体积分数对1-3 型压电复合材料性能的影响, 并进行了实验验证。结果表明: 当压电相体积分数按照47% 、52% 、68% 、74% 、100% 变化时, 串联谐振频率和并联谐振频率均随压电相体积分数增大而增大; 机电耦合系数在压电相体积分数为52% 时获得最优值0.698; 复合材料的频率常数、密度、纵波声速和声阻抗均随着压电相体积分数的增大而增大。有限元仿真与实验结果较为一致。该材料有望用于制备高性能的无损检测用超声换能器。     

Ce4+及La3+掺杂对(Bi0.5Na0.5) Ba0.06TiO3 陶瓷压电性能的影响

采用固相法制备工艺制备了质量分数CeO2(0-0.6%)和La2O3(0-1.3%)掺杂的(Bi0.5Na0.5)0.94Ba0.06TiO3(BNBT6)无铅压电陶瓷.研究了合成产物的晶体结构、压电性能以及压电常数温度稳定系数.结果表明:所有组成均呈三方结构的钙钛矿型固溶体特征;当CeO2掺杂量为质量分数0.4%、La2O3掺杂量为质量分数1.0%时,陶瓷具有较好的压电性能,与纯BNBT6相比,分别提高了12%和15%;2种掺杂离子均能够改善陶瓷材料压电性能的温度稳定性.     

基于FEM的水泥基压电复合材料的性能分析

建立了1-3型水泥基压电复合材料的有限元模型,并对其进行了静力分析、模态分析和瞬态动力学分析。得到了水泥基压电复合材料的内部应力应变分布、水泥基体对复合材料压电性能的影响、复合材料的厚度振动模态和在动态载荷下的响应情况。发现水泥基压电复合材料产生的驱动应变和节点应力都集中在压电陶瓷柱上,高泊松比和低弹性模量的水泥基体能够增加复合材料的压电性能;低频下水泥基压电复合材料的振动特性与压电陶瓷相同,且对外部的动态激励有着良好的线性响应。     

3%C-Cu机械球磨复合粉末的烧结

为了给后续的致密化工序（如热挤压）提供较高质量的烧结坯,用扫描电镜和光学显微镜分析了3%C-Cu机械球磨复合粉末所制备烧结坯的显微组织,并研究了工艺参数对其相对致密度的影响规律。结果表明,烧结温度对未机械球磨混合粉烧结行为的影响很大,而机械球磨复合粉对烧结温度不敏感。真空热压烧结可以明显地促进致密化过程。提高烧结温度、延长烧结保温时间或增加热压压强,均有助于提高烧结坯的相对致密度。在相同条件下,烧结坯的相对致密度随着复合粉末机械球磨时间的延长而降低。     

原位合成Al_2O_3/FeAl复合材料的组织与性能

利用Fe-Al-Fe2O3体系的放热反应,原位热压合成了Al2O3/FeAl复合材料.借助XRD和SEM等研究了复合材料的物相组成和显微结构,以及Al2O3生成量对复合材料显微结构和力学性能的影响.结果表明:经1 250℃保温1.5h热压烧结的块体材料主要由FeAl及少量Al2O3相构成,FeAl基体为片层结构,增强相Al2O3分散在基体和晶界处.随着Al2O3含量的增加,基体晶粒尺寸明显减小,同时对材料起增强增韧作用.在Al2O3含量为1.2wt%时,试样的抗弯强度达到最大值1 329.22MPa;在Al2O3含量为0.8wt%时,试样的断裂韧性达到最大值29.95MPa·m1/2.此值正好处于金属与陶瓷材料性能链的断缺处.因此,本研究结果对于完善材料性能体系具有重要意义.     

Preparation and mechanical properties of Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript>/Al laminated ceramic matrix composites

Three series of Al2O3/Al laminated ceramic matrix composites,named SPA,SPV and HP,were fabricated by different methods.SPA and SPV were prepared using Al2O3 slices and Al slurry via screen printing and subsequent heat treatment in air or vacuum.HP samples were made by hot pressing the layered stack of Al foils and Al2O3 slices.SEM and XRD were applied to analyze the microstructure and the interlayer crystal phase.The bending strength,fracture toughness and fracture work of the samples made by the three methods were measured and compared.The results show that the composites have much better toughness and higher fracture work than the Al2O3 slice.Among the samples made by the three methods,the samples made by hot pressing have the optimum mechanical performance.The displacement-load curves and fracture mechanism were analyzed.     

Study on microstructure and properties of brass containing Sb and Mg

A novel free-cutting unleaded brass containing antimony and magnesium was prepared by gravity casting and hot extrusion. Microstructure of the hot extruded Sb-Mg brass was studied with scanning electron microscope (SEM) and Energy Dispersive Spectrometer (EDS). Its mechanical properties were measured by tensile test, and cutting performance was investigated by lathe turning experiment. Results showed that microstructure of the hot extruded Sb-Mg brass was composed of α, β phases and Sb-Mg containing interme...     

包覆工艺制备C—SiC—B4C—TiB2复合材料的组织与性能

以鳞片石墨,B4C,SiC,TiO2为原料,利用包覆工艺在不同热压温度下制备了W（C）=50％的C—SiC—B4C—TiB2复合材料,并详细研究了热压温度对复合材料显微组织和性能的影响规律．结果表明,当热压温度高于1850℃时,复合材料由C,SiC,B4C和TiB2这四相组成;复合材料的体积密度、抗折强度和断裂韧性均随着热压温度的升高而增加．2000oC热压时,复合材料的体积密度、气孔率、抗折强度和断裂韧性分别达到2．41g／cm^3,3．42％,176MPa和6．1MPa·m^1/2;热压温度升高,复合材料的碳相和陶瓷相逐渐致密,碳相最终形成了在陶瓷基体上镶嵌的直径为40μm橄榄球状和条状这两种形貌．碳／陶瓷相的弱界面分层诱导韧化和第二相TiB2与陶瓷基体之间热膨胀系数不匹配所致的残余应力使变形过程中微裂纹的扩展路径发展变化,使复合材料的韧性提高．     

Preparation of tetrapod-like ZnO whiskers from waste hot dipping zinc

1　INTRODUCTIONCrystalwhiskersareusuallyregardedasfilamen tarycrystalswithregularcrosssectionandalmostperfectcrystallographicstructure ,whichpossesshighstrengthapproximatelyequaltothetheoreticalvalueofperfectcrystals[1] .Tetrapod likeZnO (T ZnO)istheonlyonewith 3 dimensionspatialstructureamongmorethan 1 0 0kindsofwhiskersknownsofar .Itisbecauseofitsuniquestructure ,thatis ,T ZnOcom positesexhibithomogeneousmicrostructureandisotropicproperties ,whichwillnotbeexpecteda mongtheothers[2 3]…     

纳米Ni_3Al/Al_2O_3复合陶瓷的制备及性能

利用氢电弧等离子体法制备了纳米Ni3Al金属间化合物,并以此为弥散相,以氧化铝为基体,采用热压烧结工艺在1 450℃下制得纳米Ni3Al/Al2O3复合陶瓷,并研究其力学性能和微观结构。结果表明:加入纳米Ni3Al的复合陶瓷断裂韧性比纯氧化铝陶瓷有了明显提高,当加入质量分数5%纳米Ni3Al时,断裂韧性最高达12.1 MPa.m1/2。利用扫描电子显微镜观察试样的断口形貌,分析陶瓷的微观结构发现:随着纳米Ni3Al含量的增加,片状晶数量逐渐降低,说明纳米Ni3Al质量分数的加入抑制了片晶的生长。     

稀土化合物填充PA1010复合材料的摩擦学特性

采用热挤压注模方法制备了含不同稀土化合物如CeO2,LaF3,La2O3的尼龙1010（PA1010）复合材料。测定了复合材料的密度和硬度,在MM－200型环－块实验机上考察了其摩擦磨损性能,用光学显微镜观察了材料表面磨痕和转移膜形貌。研究结果发现,添加稀土化合物可改变PA1010的摩擦学性能,尤其是填充La2O3的PA1010复合材料的减摩、耐磨性能均最佳,PA1010的磨损主要表现为粘着、劳和逆性变形,其转移膜不连续,且有脱落现象,PA1010－15％La2O3复合材料的磨损主要为磨粒磨损,其转移膜致密光滑,薄而完整,这与其耐磨性最好的现象相一致。