表面活性剂对Ni-Si3N4复合镀层的影响

通过分析3种典型表面活性剂对Si3N4微粒在镀液中悬浮性的影响,研究各表面活性剂对Ni-Si3N4复合层中微粒含量、沉积速率和镀层硬度的影响及作用机理。结果表明,阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵可提高复合镀层中Si3N4微粒含量和镀层硬度,有利于Ni-Si3N4的沉积;非离子表面活性剂甲酰胺对Ni-Si3N4镀层的影响不显著。选择适当的阴离子表面活性剂和阳离子活性剂的混和比例,可以获得较好的Ni-Si3N4镀层。     

微波干燥和沉淀过程对ZrO2粉体性能的影响

用共沉淀法制备了纳米级ZrO2粉体.研究了沉淀过程中原料浓度、沉淀剂浓度及干燥方式对粉体粒径、团聚状态及烧结活性的影响.发现采用微波干燥不仅可以大大缩短干燥所需时间,而且有利于减弱ZrO2纳米粉料的团聚和团聚强度.在定性地分析微波干燥的原理的基础上,建立了微波干燥ZrO2纳米粉体的"爆裂"模型,理论上指出由于微波加热时传热和传质方向一致,形成的内部压力梯度使水分能很快扩散到表面而挥发掉,从而大大缩短干燥时间;由于水是一种强极性分子,在微波干燥过程中首先受热汽化产生大量水蒸气,水蒸气受热膨胀使ZrO2滤饼"爆裂"成为极其微小的碎片,并在微波作用下进一步分裂为更小的碎片,在干燥过程中滤饼内部水分主要以气体形式排除,也有利于减弱ZrO2纳米粉料的团聚和团聚强度.实验结果表明适量增加原料和沉淀剂浓度及采用微波干燥方式有利于制得粒径较小、团聚强度低、烧结活性高的纳米ZrO2粉体.该粉体的生坯经过1500℃(2 h)烧结,烧结密度可达到理论密度的97.3%.     

超声波处理对羟基磷灰石结晶形貌的影响

常压下用湿化学沉淀法经过超声处理制备羟基磷灰石 (hydroxyapatite,HA)纳米针状晶。实验中以Ca(NO3) 2 ·4H2 O和 (NH4) 2 ·HPO4为原料 ,去离子水为溶剂 ,氨水为pH调节剂。通过TEM ,XRD和IR分析 ,研究了不同工艺条件下超声处理对HA晶体形态和尺寸的影响。试验表明 :超声处理可引起HA晶体的形状和尺寸的变化 ,针状晶沿长径方向都有所增长 ,晶簇更加明显。与高温下烧结的HA相比 ,这些晶体表现出一种弱结晶的磷灰石结构     

海洋平台起重机臂架在波浪载荷作用下的瞬态动力学分析

海洋平台起重机在正常服役期间通常会受到除工作载荷之外的环境载荷的严重影响,而以往对海洋平台起重机的研究都着重于考虑工作载荷的作用,对此,文中对环境载荷中破坏力较大的随机波浪载荷进行模拟计算。首先基于JONSWAP谱采用WAWS法对波浪载荷进行模拟,在验证方法的正确性后计算了海洋平台在随机波浪载荷作用下的运动响应;然后将海洋平台加速度谱作为输入计算了起重机臂架的瞬态动力学响应,得到了随机波浪载荷作用时起重机臂架的薄弱部位,从而可以在设计或者生产制造时对相应的部位进行加强。     

SrxBa1-xBi4Ti4O15陶瓷及SrBi4Ti4O15／BaBi4Ti4O15复合材料的性能研究

采用固相烧结工艺制备了SrxBa1-xBi4Ti4O15铁电陶瓷和SrBi4Ti4O15／BaBi4Ti4O15铁电复合材料。在固相反应过程中，680℃时SrBi4Ti4O15或BaBi4Ti4O15开始生成：800℃时材料主晶相基本形成，但是还有微量焦绿石相存在；850℃时SrBi4Ti4O15或BaBi4Ti4O15的主要衍射峰全部出现。随着Ba含量的增加，SrxBa1-xBi4Ti4O15陶瓷的居里温度逐渐降低。Sr0.5Ba0.5Bi4Ti4O15，陶瓷的介电常数峰在高频时较宽，在100Hz时，介电常数峰被随温度升高而逐渐增大的介电常数所“屏蔽”，材料介电损耗随温度升高而增大，但在低频下增加得更快，这是高温下由氧空位引起的电子松弛极化造成的。将预烧后的SrBi4Ti4O15和BaBi4Ti4O15粉体分别造粒后冉均匀混合，压片成型，经烧结制得的SrBi4Ti4O15／BaBi4Ti4O15复合陶瓷其相变弥散特性明显优于SrxBa1-xBi4Ti4O15的相变弥散特性。     

非水溶液SILAR法制备氧化钛薄膜

通过改变连续离子层吸附反应法(successive ionic layer adsorption and reaction,SILAR),在室温下,以TiCl4的乙醇溶液为前驱体,于玻璃衬底上制备了TiO2薄膜.使用扫描电镜对薄膜的表面形貌进行了观察,采用XRD分析了薄膜的晶体结构.该方法制备的薄膜致密、表面平整,沉积的薄膜为无定形态,550℃热处理为锐钛矿相TiO2.     

合成高钙镁钙砂工艺研究

通过细磨提高白云石原料活性,在无烧结助剂的情况下,采用一步烧成合成了CaO含量约为56%、体积密度超过3.39 g/cm3的高钙镁钙砂,对比研究了白云石粒度、烧结助剂比例及烧成温度对合成镁钙砂体积密度及抗水化性能的影响,结果表明,当白云石粒径小于一定数值时,添加烧结助剂、提高烧成温度虽能促进合成砂中方镁石晶粒长大,但对合成镁钙砂的致密度及抗水化性能的影响均不明显,实验条件下合成砂水化速率主要受水蒸汽通过气孔的扩散过程控制.     

化学气相反应合成单分散性碳纳米管研究

采用液相注入的化学气相流催化反应,在乙醇为碳源和二茂铁为催化剂的反应系统中加入微量的水,在氩气流中高产率合成出具有氧化基表面、高结晶度和大内管径的多壁碳纳米管.此方法合成的碳管可高浓度分散于乙醇、苯、甲苯、二甲苯、正己烷等有机溶剂中.高分辨电镜观察碳管端部呈开口状,碳管表层部分有缺陷,但管内碳层完整、排列整齐、呈高度结晶态.光电子能谱(XPS)分析测得碳管表面有碳氧键.由此可知,在反应系统中加入微量的水一方面活化了催化剂、提高了碳管产率,另一方面产生了氧化的碳管表面.对碳管进行氧化处理获得可分散纳米碳管是实现其众多应用的关键步骤,常规采用酸处理氧化或热氧化等后续处理方法,但这些处理常常导致破坏结晶性,降低材料性能.本工作采用一步法高产率合成出具有氧功能化表面的、可分散、高结晶度的碳纳米管,这对碳管的制备及相关应用具有重要意义.     

硼硅酸盐泡沫玻璃研究

以C和Sb2O3组合作为发泡剂,通过粉末烧结发泡工艺制备了硼硅酸盐泡沫玻璃,采用SEM观察了试样的微观结构形貌,并研究了试样的耐酸腐蚀性能.结果表明:当发泡剂C的质量分数为0.9%、Sb2O3的质量分数为8.1%时,在1200 ℃、保温30 min条件下,可以制备出平均孔径为0.2～1.0 mm、气孔分布较均匀的硼硅酸盐泡沫玻璃.试样中气孔结构主要与气泡内的气体压力、玻璃的表面张力和粘度有关.将试样浸泡在0.1 mol/L的稀硫酸中做耐酸腐蚀性实验,60 d内试样的质量先有微量增加后保持不变,这主要是由于稀硫酸进入试样的气孔结构中后形成了一层保护膜,从而阻碍了进一步的侵蚀.     

玻璃磨削中电镀金刚石工具的磨损

以镍钴合金为结合剂制备了电镀金刚石工具,对平板玻璃进行了磨边实验,用扫描电子显微镜观察电镀金刚石工具的磨损状态。在玻璃加工过程中,金刚石工具的磨损分为金刚石磨损和结合剂磨损两种情况。金刚石的磨损形式包括：破碎,磨平以及脱落。结合剂的磨损为：在金刚石颗粒的前方形成较深的凹坑,两侧形成较浅的凹坑,金刚石磨粒的后面则形成结合剂的隆起。随着磨削过程的进行,工具的结合剂逐渐被磨除,玻璃磨屑的颜色也相应的由白色向黑色变化。研究结果表明,制备电镀金刚石工具时,电镀结合剂与金刚石磨粒磨损应保持同步,充分发挥金刚石工具的切削作用。