热压烧结一步法制备C_f/Cu复合材料的组织和性能

为了简化工艺及提高性能,采用热压烧结一步法制备Cf/Cu复合材料。研究了Cf/Cu复合材料的界面反应原理、微观形貌及不同的Ti添加量对复合材料密度、硬度、强度等性能的影响。结果表明:Cu-C-Ti三元体系,在低于1100℃,碳纤维表面生成TiC层,该反应层降低了液态Cu与碳纤维的润湿角,改善了Cu与碳纤维的界面结合。探讨了TiC层的形成机制,提出了溶解在Cu液中的Ti原子与碳纤维接触生成TiC的微观反应模型。TiC层的形成有利于提高复合材料的性能。当Ti的质量分数为16.7%时,Cf/Cu复合材料的综合性能最好,其肖氏硬度高达HS66.94,抗弯强度为97.59 MPa。     

SiO2矿化剂对钛酸铝材料结构与性能的影响

以铝型材厂污泥为主原料合成Al2TiO5材料,在合成的Al2TiO5中添加少量SiO2矿化剂,与Al2TiO5形成固溶体,抑制Al2TiO5的分解,达到提高Al2TiO5热稳定性的目的.采用XRD法和SEM法表征各试样的晶相结构和显微结构;用Rietveld Quantification 法确定各试样中各晶相的含量;测试各试样的性能.结构与性能分析结果表明较佳SiO2矿化剂添加量为2%,较佳烧结温度为1450 ℃,对应抗折强度为44.3 MPa,体积密度为3.28 g/cm3,气孔率为6.3%,吸水率为1.9%,热震后抗折强度保持率为84.2%.     

新型炭微球的制备及性能研究

采用悬浮缩聚法制得烯丙基COPNA-BMI树脂微球,然后经过炭化处理后得到新型炭微球.采用SEM观察这种树脂微球及炭微球的表面形貌;采用FT-IR分析该树脂微球炭化过程官能团的变化;采用元素分析仪对不同温度下该树脂微球C、H、O、N元素的含量进行测定;采用XRD对炭微球的微晶结构进行分析.研究表明,炭微球到具有很好的球形和表面光洁度,其结构为无定形炭;随着炭化温度的升高,炭微球的C含量逐渐增加,H、O含量明显降低.     

复合掺杂8YSZ陶瓷性能的研究

以3Y-TZP/Bi_2O_3为复合添加剂制备8YSZ陶瓷材料,研究了复合掺杂对材料致密化、相组成、显微结构、力学性能及电学性能的影响.结果表明,3Y-TZP/Bi_2O_3复合添加剂的引入有利于材料的致密化,样品的烧结机理由固相烧结转变为液相烧结.引入3Y-TZP/Bi_2O_3后样品中出现了单斜相,且单斜相含量随四方相含量的增加而增加.材料的致密化使其具有良好的力学性能,同时对其电学性能也有一定的影响.     

取向硅钢表面绝缘涂层微结构与耐腐蚀性能

采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪和电化学工作站分别研究取向硅钢表面绝缘涂层的相成分、微观形貌、元素分布和耐腐蚀性能。结果表明:绝缘涂层为双层复合结构,底层为Mg_2SiO_4相,厚度为0.8μm;顶层为AlPO_4相,厚度为1.4μm;两层结合处存在0.4~0.6μm的扩散层。与只涂单层Mg_2SiO_4相的试样相比,双层涂层试样具有更高的腐蚀电位和极化电阻,更低的腐蚀电流密度,因此耐腐蚀性良好。随着浸泡时间的延长,腐蚀溶液逐渐渗透至硅钢基底,发生腐蚀反应,其腐蚀过程可以分为3个阶段。     

功能石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料膜的制备及性能

采用双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)插层改性氧化石墨烯(DD-GO),再用抗坏血酸进行还原制得功能石墨烯(DDRGO)。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备功能石墨烯(DD-RGO)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料膜,并利用FTIR、XRD、FE-SEM、高阻计、氧气透过仪对DD-RGO/TUP复合材料膜结构和性能进行表征。结果表明:经DDAB改性后的石墨烯能在TPU基体中能以褶皱层状的形式均匀的分散,并提高TPU的热稳定性、阻隔性与抗静电性。当DD-RGO的添加量为2%时,复合材料膜的阻隔性与导电性相对于纯TPU分别提高了50%与7个数量级,阻隔性与抗静电性明显提高。     

负载纳米银EVA复合发泡材料的制备及其抗菌性能

采用原位还原法在EVA复合发泡材料表面负载银纳米颗粒,制备具有抗菌性能的负载纳米银EVA复合发泡材料,通过场发射扫描电镜、X射线光电子能谱、电感耦合等离子体发射光谱以及X射线衍射等表征其形貌及结构,并分别采用热失重和抗菌实验对所制备复合发泡材料的热稳定性和抗菌性进行评价。结果表明:EVA复合发泡材料表面均匀分布的颗粒状物质为单质银,其直径约为20nm;负载纳米银后EVA复合发泡材料在600℃时残炭率提高到3.22%;抗菌实验分析表明样品具有良好的抗菌持久性,在洗涤50次后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率分别可达到98%和99%以上。     

功能化石墨烯纳米带-纳米碳纤维/热塑性聚氨酯薄膜的制备及性能

利用溶液涂覆成膜工艺在涂膜机上制得功能化石墨烯纳米带-纳米碳纤维/热塑性聚氨酯(FGNRs-CNFs/TPU)复合材料薄膜。采用红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜对所得FGNRs-CNFs的结构与性能进行表征,并结合复合材料薄膜的氧气透过率和体积电阻率测试以及断面形貌观察,研究了不同含量的FGNRs-CNFs对TPU复合材料薄膜阻隔和抗静电性能的影响。结果显示,KH-550成功接枝在GNRs上,并且FGNRs附着在骨架CNFs上形成稳定的FGNRs-CNFs网络结构,这有利于其在TPU中均匀分散;相比于纯TPU薄膜,当FGNRs-CNFs质量分数为1%时,FGNRsCNFs/TPU复合材料薄膜的氧气透过率降低了68.8%,阻隔性能得到大幅度提升;石墨烯纳米带与纳米碳纤维构建导电网络,当添加量为0.6%时,复合材料薄膜导电性能提升了7个数量级,表现出优良的室温导电性能。     

电磁铆接加载速率对TA1铆钉变形影响研究

针对高应变速率敏感性钛合金铆钉的成形问题,通过试验和微观分析研究加载速率对TA1铆钉钉头和钉杆变形、能量效率、铆钉与钢板及铆钉与钢板-复合材料夹层结构的连接效果的影响,讨论TA1铆钉变形区晶粒细化规律.研究结果表明,2种不同数量的加载速率均能实现TA1铆钉成形.随着加载速率提高,钉头绝热剪切带变形越显著.合适的加载速率...     

虚拟仿真与慕课结合助力《材料分析方法》实验教学

针对材料分析方法实验教学中面临的仪器设备限制、实验内容及考核点受限等问题,以福州大学材料科学与工程学院为例介绍了虚拟仿真与慕课结合的教学方法,运用"线上慕课预习+虚拟仿真实验"与"线下指导+实际操作"结合,虚实结合,该法不仅彻底解决了传统实验教学中存在的问题,还为学生构建了更全面的知识体系、丰富的教学内容。该法有助于培养学生思考和解决问题的能力,可显著提高学生对实验课的满意度和学习积极性。