溶胶-凝胶法辅助碳热还原氮化反应制备CeN粉末

以柠檬酸（CA）为螯合剂,即以有机物为碳源,通过溶胶-凝胶法辅助碳热还原氮化反应制备了CeN粉末。整个反应过程分为水相过程和热处理过程。水相过程主要是Ce³⁺和CA的螯合和聚酯,形成稳定的Ce³⁺-CA螯合物前驱体。通过水相过程实现Ce源与C源在分子水平上的均匀混合。热处理过程包括原位碳化和碳热还原氮化反应两部分。原位碳化过程形成的CeO₂/C粉末促进了CeO₂和C之间的紧密接触,从而减少Ce源和C源原子的扩散距离,以促进碳热还原氮化过程。     

粉末粒径对Cu-Al多孔材料孔结构的影响

在元素粉末反应制备多孔材料中,原料粉末粒度是影响其多孔结构的主要因素之一。本文通过元素粉末反应合成的方法制备Cu-Al多孔材料,研究原料粉末的粒径对Cu-Al多孔材料孔径、孔隙度、透气度和体积膨胀率等参数的影响。结果表明:Al粉粒径是影响Cu-Al多孔材料最大孔径的主要因素,材料的最大孔径dm与Al粉粒径dp之间严格遵循dm=0.48dp的线性变化规律;Cu粉粒径则对Cu-Al多孔材料最大孔径影响较小。当粉末粒径在48.5μm以上时,粉末粒径的改变对Cu-Al多孔材料的开孔隙度和总孔隙度影响不大。在实验研究范围内,Cu-Al多孔材料的体积膨胀率随粉末粒径的增大而增大;当粉末粒径很小时,Cu-Al多孔材料存在体积收缩的趋势。     

纳米多孔镍基催化材料的结构与催化性能

用快速凝固技术制备了NiAl合金条带,经 5min球磨、在m(NaOH)∶m(H2O) =1∶4的溶液中活化处理 3h,得纳米多孔骨架镍催化剂。用XRD、SEM、AFM等对其微观组织结构进行了分析,其变化规律是:随着快淬速度的增加,合金中有效相的含量增加,晶粒变细,甚至部分非晶化;脱铝后的催化剂主要由疏松多孔的棉絮状结构和吸附在孔内的纳米级镍晶粒组成,孔径大小及分布均匀,晶粒尺寸大多在 80nm左右。将其用于呋喃加氢催化反应,在相同催化剂用量条件下,使原来在骨架镍催化下需 0 .40MPa压力才能完成的加氢反应降为 0. 25MPa即可在相同的时间内完成,反应温度还下降 2℃。     

稀土磁性塑料充模流动过程模拟

介绍了用高压毛细管流变仪,测试研究钕铁硼磁性塑料的流变特性,并利用非线性回归分析技术得到的流变参数,建立流动本构方程和钕铁硼流变体在注射模浇注系统内的流动模型,运用该模型对磁性材料注射模流道和浇口设计、流道料的冷却凝固时间等进行优化。实验及其分析表明,钕铁硼熔料体系符合假塑性连续流体的流动特性,遵从幂律流体的流动模型,具有超高的熔体粘度,在流道内流动压降远远高于普通塑料流动压降,有其特殊的成型加工规律。     

基于回归和神经网络的NdFeB磁性能融合预测模型

为了进一步提高纳米复相NdFeB系永磁合金磁性能预测模型的精度和扩大适用范围，根据组合优化理论对均匀设计试验建立的纳米复相NdFeB系永磁合金磁性能的回归预测模型和神经网络预测模型进行了组合优化，提出了一种融合预测模型。结果表明，融合预测模型的精度最高，神经网络模型次之，而回归模型精度最低。融合模型的最大相对误差为2．2％，可以用于纳米复相NdFeB系永磁合金的成分优化设计。验证实验表明该模型具有很好的适应性。     

低稀土含量的纳米复相α-Fe/Nd2Fe14B淬态合金微结构与微波电磁特性研究

对低稀土含量的Nd6Fe91B3合金进行熔体快淬处理,制备了由a-Fe相和少量的Nd2Fe14B相组成的纳米复相材料,并对其进行球磨处理25 h.研究了快淬速度对淬态合金的相组成、微观结构、微波电磁性能的影响规律.研究结果表明,随着淬度的提高,淬态合金中高磁晶各向异性的Nd2Fe14B相逐渐减少,材料的自然共振频率向低频移动,但样品微波磁导率随淬速的提高而升高.淬速为40 m/s的样品微波磁导率虚部在4.17 GHz获得最大值μrmax=4.66,其实部在1.55 GHz获得最大值μmax =7.88.同时,低稀土含量的纳米复相α-Fe/Nd2Fe14B材料具有良好的微波电特性,其复介电常数在2 GHz附近出现共振.由于磁损耗和电损耗共同作用,有利于该材料在GHz频段电磁波吸收材料中的应用.     

低稀土含量的纳米复相α-Fe/Nd2Fe14B淬态合金微结构与微波电磁特性研究

对低稀土含量的Nd6Fe91B3合金进行熔体快淬处理,制备了由α-Fe相和少量的Nd2Fe14B相组成的纳米复相材料,并对其进行球磨处理25h。研究了快淬速度对淬态合金的相组成、微观结构、微波电磁性能的影响规律。研究结果表明,随着淬度的提高,淬态合金中高磁晶各向异性的Nd2Fe14B相逐渐减少,材料的自然共振频率向低频移动,但样品微波磁导率随淬速的提高而升高。淬速为40m/s的样品微波磁导率虚部在4.17GHz获得最大值μ"rmax=4.66,其实部在1.55GHz获得最大值μ’max=7.88。同时,低稀土含量的纳米复相α-Fe/Nd2Fe14B材料具有良好的微波电特性,其复介电常数在2GHz附近出现共振。由于磁损耗和电损耗共同作用,有利于该材料在GHz频段电磁波吸收材料中的应用。     

结构均匀的超低密度纳米多孔金块体制备与表征及其体积收缩的控制

超低密度纳米多孔金块材是惯性约束聚变(ICF)的目标材料。由于结构的不均匀性和有机模板分解造成的碳元素残留等原因,现有的多孔金在ICF应用中有一定的局限性。因此,结合去合金化方法以二氧化硅为模板制备出了具有亚微米级大孔和纳米级小孔的双级孔结构的纳米多孔金块体。然而,模板尺寸的急剧减小使得金含量用量极低而引起样品在干燥过程中严重收缩。因此研究了干燥方式对多孔金体积收缩的影响。结果表明,样品在普通干燥过程中体积收缩高达86.41%,而采用超临界干燥体积收缩被控制到4%以下,密度被控制到0.35 g/cm~3(孔隙率98.19%)以下。制备的超低密度多孔金明显地缩小了模板留下的大孔(500 nm)和去合金产生的小孔(2~70nm)之间的尺寸差距,有效地提高了结构的均匀性。     

非传统粉末冶金制备生物医用多孔钛及其性能

以生物医用球形雾化钛粉为原料,碳酸氢铵做造孔剂,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了生物医用多孔钛块体材料。采用XRD、SEM分别对所制备的多孔钛的物相组成、微观形貌进行分析,并研究了多孔钛的力学性能及成骨细胞在其表面的粘附生长情况。结果表明:通过调节造孔剂添加量、控制烧结工艺可制备孔隙率为50.3%～70.5%、孔径为100～300μm的多孔钛,其力学性能(抗压强度为24.40～68.96MPa、弹性模量为1.010～1.287GPa)与人体松质骨相匹配。与SD大鼠成骨细胞的联合培养结果表明,该材料的粗糙表面和多孔结构可粘附生长成骨细胞,具有良好的生物相容性。     

复合造孔技术制备超低密度多孔金块材

以超细球形Al粉为模板,通过化学镀在其表面包覆镀Au,制备出Al/Au核壳结构的复合粉末,利用放电等离子烧结(SPS)技术使镀Au层与基体铝粉表层实现合金化,并制备出具有Al/Al-Au合金核壳结构的前驱体块材,随后采用两步法腐蚀除去核壳结构中的Al核并在其表层实现选择性地除去Al-Au合金层中Al的去合金化反应,得到多孔金块材.利用XRD、SEM、EDS研究了镀覆工艺对Al粉模板表面镀Au效果的影响及烧结、腐蚀过程中物相及化学成分的变化规律.结果表明,活化处理和还原剂种类对Al粉表面的镀覆效果有重要影响,制备的块体多孔金由纳米级孔径(80～120nm)和微米级孔径(1～10μm)两级孔径结构构成,微观组织结构均匀,密度低达0.39g/cm3,孔隙率为98％.