烧结工艺对0.95(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3-0.05Ba(Zr_(0.05)Ti_(0.95))O_3无铅陶瓷组织和电性能的影响

采用两步烧结法制备了0.95(K_(0.5)Na_(0.5))NbO_3-0.05Ba(Zr_(0.05)Ti_(0.95))O_3无铅压电陶瓷,并研究了烧结工艺对陶瓷微观结构和电学性能的影响。结果表明,0.95KNN-0.05BZT可以在较宽的温度区间内使用两步烧结法制备,并且提高第一步烧结的温度以及延长第二步的保温时间可以改善0.95KNN-0.05BZT陶瓷的密度、压电性能和介电性能的作用。最佳工艺参数为1 190℃/10 min/1 050℃/15 h,其性能如下d_(33)=136.7 pC/N、k_p=50%、εr=1698和tanδ=0.023。     

蛇纹石内氧化效应对铁基金属磨损表面自修复层生成的作用

高性能SiC纤维在耐高温、抗氧化领域有着重要的应用前景,而纤维直径是影响纤维力学性能的主要因素之一。随着纤维直径降低,纤维强度显著升高。利用静电纺丝工艺,结合先驱体热解转化法制备SiC,探索了一种简单、易行的制备亚微米/纳米SiC纤维的方法。由聚碳硅烷(PCS)出发,研究了PCS溶液静电纺丝的工艺参数对纺丝性的影响,PCS原纤维经不熔化、N2中1200℃热处理1h,成功的制备了纤维直径在0.5原2μm之间分布均匀的SiC纤维。     

InN纳米线的制备与表征

采用静电纺丝法制备出了高长径比的立方相In2O3纳米线。将In2O3纳米线置于NH3气流中进行原位氮化反应,合成得到了高质量的InN纳米线,转化率高达100%。通过调节氮化反应的温度及时间,系统研究了制备InN纳米线的最佳合成工艺参数。利用这种方法得到的氮化铟纳米线具有长径比高、直径分布单一、纯度高以及产量大的特点,为今后InN纳米器件的大规模制备和应用提供了一个有效的途径。     

静电纺丝法制备钛酸钡纳米纤维的工艺研究

以乙酸钡和钛酸四丁酯为原料,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mw=1 300 000)为粘性剂,采用溶胶-凝胶法结合静电纺丝技术制备了高长/径比的钛酸钡纳米纤维(BaTiO3 NFs)。研究了乙酸-乙醇-去离子水、乙酸-N,N-二甲基甲酰胺(DMF)-去离子水和乙酸-DMF-乙酰丙酮3种纺丝溶剂对纤维直径的影响,结果表明,经900℃煅烧处理后的BaTiO3 NFs主相为立方相。当PVP含量为8.7%(质量分数,下同)时,乙酸-DMF-乙酰丙酮为优化的纺丝溶剂,此时制备的BaTiO3 NFs直径最小,为200 nm,长/径比最大,为100:1;在此基础上,又采用正交实验法,考察了针头到接收器的距离、纺丝液流率和纺丝电压等纺丝参数对BaTiO3 NFs纤维长/径比的影响,结果发现,当针头到接收器的距离为21 cm、流率为0.5 mL/h以及纺丝电压为21 kV时,制备的BaTiO3 NFs形貌较均匀,直径为200 nm,长/径比最大,为125:1。     

同轴纳米电缆的最新研究进展

阐述了同轴纳米电缆的制备方法,其中主要包括水热法、溶胶-凝胶法、基于纳米线法、模板法、气相生长法、同轴静电纺丝法等,重点介绍了同轴静电纺丝法制备同轴纳米电缆,并对未来同轴纳米电缆的应用及研究方向进行了简单介绍和展望.     

CuO掺杂(Ba0.7Ca0.3)TiO3-Ba(Zr0.2Ti0.8)O3无铅压电陶瓷的研究

用传统固相反应法在不同温度下烧结制备了不同含量CuO掺杂的0.45(Ba0.7Ca0.3)TiO3-0.55Ba(Zr0.2Ti0.8)O3(BCZT45)无铅压电陶瓷,研究了CuO掺杂对BCZT45陶瓷微观形貌、相结构、介电和压电性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明所有陶瓷均形成了钙钛矿结构,Cu2+固溶进入BCZT45晶格,Cu2+部分取代Ti4+引起晶格畸变。加入CuO改善了BCZT45陶瓷的烧结性能,降低了烧结温度,使陶瓷在1350℃即可烧结,提高了陶瓷密度。随着CuO含量的增加,陶瓷的介温曲线向低温方向移动。掺杂少量CuO后,BCZT45陶瓷的压电常数增大,随着CuO掺杂量的增加又急剧降低。掺杂CuO含量为0.25mol%的BCZT45陶瓷具有最好的电学性能:压电常数d33=340pC/N,室温介电常数εr=3147,介电损耗tanδ=0.025。     

静电纺丝法制备多孔五氧化二钒纳米管

静电纺丝法制备多孔五氧化二钒纳米纤维,在经过后续的高温处理得到多孔洞的五氧化二钒纳米管结构。本文以商用五氧化二钒粉末,苯甲醇和异丙醇为原料制备氧化钒溶胶,添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以增加前驱体的粘性,并以此为前驱体通过静电纺丝法制备超长五氧化二钒纳米纤维。于是我们得到静电纺丝法制备的五氧化二钒纤维,通过改变热处理的时间来实现对纤维形貌的控制。我们所添加的PVP在整个溶液中的质量分数为10%。使用扫描电子显微镜(SEM)、投射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射仪(XRD)来表征所制备的多孔五氧化二钒纳米管的形貌和结晶度。由热重分析仪(TGA)来测试静电纺丝设备制备得到的五氧化二钒纳米纤维的热分解,并以此选择高温处理温度。静电纺丝得到的超长五氧化二钒纳米纤维的直径在400-700纳米间,长度为2-10微米。经过不同时间的高温处理后,所获得结构为不同完整程度的多孔洞五氧化二钒纳米管。     

温度及组成对Sn/C锂电池负极材料性能影响的研究

利用高压静电纺丝技术与碳热还原相结合,由聚合物(PAN)与含锡无机盐(SnCl_2)制备复合Sn/C复合纳米纤维材料。对不同配比的纺丝液、不同的热处理温度制备的Sn/C复合材料,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(IR)等对其结构及性能进行研究,并以其为负极材料制备锂电池,测试其容量和循环性能。研究表明,在700℃,SnCl_2/PAN的比例为1∶1时获得的Sn/C纳米纤维具有最佳性能,经过20个循环后,其容量仍保持745.9mA·h/g,是第二个循环容量的97.8%。     

热处理工艺对砂型铸造Al−2Li−2Cu−0.5Mg−0.2Sc−0.2Zr合金显微组织和力学性能的影响

研究不同热处理工艺对砂型铸造Al?2Li?2Cu?0.5Mg?0.2Sc?0.2Zr合金显微组织和力学性能的影响.设计三级固溶处理方案((460℃,32 h)+(520℃,24 h)+(530/540/550℃,4/12/24/32 h))和不同温度(125,175,225℃)时效处理方案用于比较.采用光学显微镜(OM...     

聚合物先驱体热解制备超长SiC纳米线

采用聚合物先驱体热解技术,以聚合物先驱体-聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)为原料,在催化剂辅助作用下,于1200℃热解制备出超长碳化硅(SiC)纳米线.采用电子能量散射(EDS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和x射线衍射(XRD)等分析手段对SiC纳米线进行了表征.结果表明,所制备的纳米线为高结晶性β-SiC,纳米线直径约为30 nm～300 nm,长度可达数毫米.利用.气-固"生长机制对SiC纳米线的生长过程进行了分析.     

石墨烯/NiZn铁氧体软磁复合材料的制备及吸波性能的研究

采用静电纺丝法制备不同成分的NiZn铁氧体纳米纤维,然后采用超声法将其与还原氧化石墨烯(RGO)溶液合成得到石墨烯/Ni_xZn_((1-x))Fe_2O_4(x=0,0.3,0.5)软磁复合材料,并使用XRD、SEM和VNA(矢量网络分析仪)等设备对其吸波性能进行表征。实验结果表明:x=0.5时,石墨烯/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料在6.28GHz频率下的反射损耗(RL)可达极值-41.51dB,与其相对应的试样厚度仅为4.0mm,且低于-10dB的频宽可达2.53GHz。由于RL值低于-10dB表示超过90%的入射电磁波可以被吸收,故石墨烯/Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料具有较好的吸波性能。     

滑石-TiO_2复合纳米纤维的制备与光催化性能研究

通过溶胶过程和静电纺丝工艺制备了滑石-TiO_2复合纳米纤维。利用溶胶工艺将钛酸四丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、乙酸、无水乙醇和滑石制备成静电纺丝前驱体,通过静电纺丝工艺和热处理后得到直径约为200 nm的滑石-TiO_2复合纳米纤维。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和紫外-可见漫反射光谱对复合纳米纤维进行表征,并且通过降解亚甲基蓝光研究其光催化性能。结果表明:在紫外光照射下,500℃热处理的滑石-TiO_2复合纳米纤维的光催化活性最好,降解率达到99.7%。     

ZnO-TiO_2核壳纳米线结构及其热稳定性研究

采用热还原法和原子层沉积技术制备了ZnO-TiO_2核壳纳米线,研究沉积厚度、沉积温度及退火对于ZnO-TiO_2核壳纳米线晶化和结构的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)等手段对退火前后核壳纳米线进行表征。结果表明:沉积厚度和温度的增加有利于TiO_2壳层发生非晶向晶化的转变;500℃退火提高了TiO_2的结晶性,但可能会使细核壳纳米线(ZnO纳米线直径80 nm)产生波浪形变形,使150℃沉积的非晶TiO_2壳层形成凸出晶粒,并导致其界面处ZnO缺失。     

改进水热法制备Ba0．5Sr0．5TiO3薄膜及其表征

采用改进水热法(金属Ti片与等浓度的Ba2 ,Sr2 强碱性溶液于250℃水热反应5 h,然后经过600℃,0.5 h烧结处理)制备了单一立方相的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜.制备的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜通过XRD,SEM和XPS进行表征分析.结果表明:600℃下经过0.5 h烧结处理的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜结晶更完整;同时,制备的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜表面吸附有OH,经过10 min刻蚀处理后,吸附的OH能谱峰消失.     

熔体吹气发泡法制备泡沫铝的试验研究

利用熔体吹气发泡法制备闭孔泡沫铝的工艺以及工艺参数对发泡效果的影响,发现以铝硅合金为原料,Al2O3颗粒为增粘剂制备的泡沫铝孔隙率达90%以上,气孔均匀的泡沫铝其工艺参数为：发泡温度为750～780 ℃,增粘颗粒体积分数为10%～15%,气体流量为0.5～1.5 L/min.研究表明,熔体吹气发泡法制备泡沫铝简单、高效,制备样品孔隙率高,是一种有较好开发前景的制备方法.     

AAO模板合成法制备金属Ni磁性纳米线阵列的研究

利用电化学沉积法,在AAO模板上制备了铁磁性金属Ni纳米线有序阵列.通过XRD、SEM等分析测试方法研究了制备工艺与Ni纳米线结构的关系,并在此基础上研究了结构对其磁性能的影响.在恒定沉积电压为-2 V时,适当的电流密度(2 mA/cm2)以及较长的沉积时间(9 h),有助于得到沿着[220]方向的高织构性纳米线.另外,相对于多晶结构,单晶或高织构性结构的Ni纳米线具有较高的矫顽力、剩磁及更显著的磁各向异性.     

BCZT掺杂对KNLNTS无铅压电陶瓷的影响

采用固相反应法制备了(1-x)(K0.49Na0.51)0.98Li0.02(Nb0.77Ta0.18Sb0.05)O3-x(Ba0.85Ca0.15)(Ti0.9Zr0.1)O3[(1-x)KNLNTS-xBCZT,x=0～0.02]无铅压电陶瓷,系统研究了BCZT掺杂量对陶瓷电性能的影响。结果表明:BCZT的适量掺入有效地降低了陶瓷的介电损耗,使晶粒细化,增加了陶瓷致密度。随着BCZT掺杂量x的增加,陶瓷的晶体结构由正交相向四方相转变,在x=0.008～0.01区间出现正交相与四方相两相共存的区域。并在x=0.01时该组成陶瓷具有最佳的压电性能:压电常数d33=345pC/N,平面机电耦合系数kp=44.7%,机械品质因素Qm=63,介电损耗tanδ=0.026,以及较高的介电常数εT33/ε0=2248。     

NiTi形状记忆合金表面化学法制备生物活性层工艺的优化

采用正交试验方法对影响仿生溶液法制备生物活性层特性的工艺参数进行了优化设计。优化后的工艺条件为：酸处理，在60℃的30％HNO3溶液中处理24h；碱处理，在90℃的5mol／LNaOH溶液中浸泡7h。利用优化后的工艺在NiTi合金表面制备了均匀、致密的活性层。     

工艺参数对磁控溅射制备 TiO2 薄膜结晶性的影响

目的探究TiO2薄膜结晶性与工艺参数之间的规律。方法采用直流反应磁控溅射法,改变工艺条件(样品位置、溅射功率、氧气分压、是否开转架、沉积温度以及是否退火),在普通载玻片基底上制备TiO2薄膜,并利用XRD和SEM对不同工艺参数下获得的TiO2薄膜进行分析。结果在靶基距固定的情况下,仅改变样品悬挂的上下位置时,薄膜的结晶性差别不大。随着溅射功率在一定范围内增大,薄膜的结晶性越来越好(趋于锐钛矿晶型)。与氧气分压为5%时相比,10%时的薄膜结晶性更优;与开转架时相比,不开转架时薄膜的结晶性更优。沉积温度在300,350℃两者之间变化时,对薄膜的结晶性影响不大。退火后薄膜的结晶性优于未退火薄膜。结论样品位置、沉积温度对于TiO2薄膜的结晶性影响不大;氧气分压、是否开转架对TiO2薄膜的结晶性有一定影响;溅射功率、退火与否对TiO2薄膜的结晶性影响较大,并且退火后出现金红石相。     

泡沫铝半固态制备工艺及组织研究

针对闭孔泡沫铝制备过程中孔结构控制问题,提出了一种基于半固态成形技术的两步法泡沫铝制备新工艺[即先用半固态成形技术制备预制体,再用二次加热发泡法(Semi-solid foaming)]-SSF法发泡。就SSF法的基本工艺参数对发泡过程和孔结构的影响以及工艺参数的优化等问题进行了研究。结果表明,SSF法可以控制TiH2的分解时间,实现二次发泡工艺,获得孔结构较均匀、孔隙率为74.6%、孔径范围为2.1～3.2mm(平均值为2.3mm)、平均圆度为0.812的泡沫铝硅合金。试验条件下的最佳工艺参数:搅拌温度为580℃,搅拌时间为0.5min,搅拌速度为1200r/min,二次发泡炉温为720℃,加热时间为15min。