SPS反应烧结HfB2复合材料的制备和性能

针对HfB2陶瓷材料难烧结和韧性差等问题,选择ZrC粉、Si粉和C粉为烧结助剂,借助ZrC-Si-C间的原位反应生成ZrSi2和SiC,促进HfB2陶瓷的烧结,并提高HfB2陶瓷的综合力学性能。结果表明,HfB2与烧结助剂的混合粉体经放电等离子烧结(SPS)在1600℃保温10 min和40 MPa的压力条件下制备出相对密度为96.6 1%的HfB2-ZrSi2-SiC复合材料,所制样品的硬度、抗弯强度和断裂韧性均随着烧结助剂ZrC-Si-C含量的增加呈现先上升后降低的趋势。当ZrC-Si-C添加量为10%时所制备样品的综合力学性能最好,其硬度值为26.80±1.2 GPa、抗弯强度为504±40 MPa、断裂韧性值为4.66±0.21 MPa·m1/2。     

我国煤系高岭岩资源特征及加工利用现状

简要介绍了我国煤系高岭岩资源的地质特征和主要的加工技术，指出了存在的一些问题，并提出了相应的解决方案。     

影响煤系高岭土表面改性效果的研究

通过分析改性煤系高岭土在橡胶中的补强作用及机理，研究了原料粒度、煅烧和改性剂配方对煤系高岭土表面改性效果的影响。高岭土粒度越小，与橡胶基体形成的界面层面积越大，补强效果越好。在同样的表面改性处理条件下，未煅烧煤系高岭土比煅烧高岭土的改性效果好，对橡胶的补强作用强。偶联剂类型和用量是影响表面改性的重要因素。     

原料粒度对煤矸石烧结砖结构和性能的影响

将煤矸石粉碎至三种不同的粒度,经过陈腐、压制成型、干燥、烧成后制得煤矸石烧结砖。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜研究烧结砖的物相组成和显微结构,并对其抗压强度和吸水率等性能进行了研究。结果显示,煤矸石原料的粒度和烧结保温时间对烧结砖的吸水率和抗压强度有较大影响。利用粒度小于0.15mm的煤矸石原料制备的烧结砖综合性能较好,1100℃烧结3h时,吸水率为17.63%,抗压强度达到22.47MPa,符合普通烧结砖的有关国家标准要求。     

焦作矿区煤矸石资源化利用途径分析

以焦作矿区煤矸石为研究对象,采用X R F、X R D研究了煤矸石的化学组成和矿物组成,用H R-ICP-M S、AF S分析了微量元素的含量。结果表明,煤矸石主要化学成分为SiO2和Al2O3,以及F e2O3、CaO、M gO、N a2O、K2O、Ti2O等,矿物组成为石英、高岭石、白云母、方解石及埃洛石。最后,对焦作矿区煤矸石在制备建筑材料、微量元素利用及农业生产等方面的应用进行了评价。     

平顶山矿区一矿煤矸石特征及其利用途径分析

采集平顶山矿区一矿煤矸石山混合矸,经过粉碎、研磨、缩分后,采用常规化学分析、XRF、XRD、SEM、EDS、FTIR和DSC-TG研究煤矸石的化学组成和矿物组成,用高纯锗γ能谱法检测煤矸石的放射性,根据GB/T212-2008、GB/T213-2008对煤矸石进行工业分析和发热量测定.结果表明:煤矸石的主要化学成分为SiO2、Al2O3,以及Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO等;矿物组分为高岭石、石英、白云母、白云石、方解石、伊利石和微量黄铁矿,并含有较多的有机碳.煤矸石放射性符合国标A类装修材料的要求,碳含量和发热量达到三类煤矸石要求,可以用来制备烧结砖、水泥和轻集料等建材制品.     

CNTs/SiC/Cu复合材料制备及性能

以碳纳米管(CNTs)、碳化硅(SiC)粉体、锌(Zn)粉和CuSO_4·5H_2O为主要原料,用化学镀的方法制备CNTs /Cu复合粉体,再采用非均相沉淀法制备CNTs/SiC/Cu复合粉体.在750 ℃、100 MPa的制度下进行真空热压烧结后制得CNTs/SiC/Cu复合材料,其中Cu的含量(体积分数,下同)为70%,CNTs的含量(体积分数, 下同)分别为0,3%,5%,8%,12%.利用XRD、SEM分析样品的物相组成和显微结构;利用阿基米德排水法、显微硬度计、三点弯曲法测试了复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度.结果表明,随着碳纳米管含量的增加,CNTs/SiC/Cu复合材料的密度、显微硬度和抗弯强度等性能发生相应变化,其中,抗弯强度呈现逐渐升高趋势.与未添加碳纳米管的30SiC/70Cu复合材料相比,添加12%CNTs的12CNTs/18SiC/70Cu 样品,抗弯强度提高了21.45 MPa.     

纳米铝粉及微米铝粉的氧化特性研究

利用DSC/TG、XRD、SEM对纳米铝粉和普通微米级铝粉在空气下进行了热反应特性分析。着重对两种铝粉在空气环境和不同温度下的氧化特性进行了分析对比。结果表明,纳米铝粉表现出与微米铝粉不同的反应活性和氧化特性,纳米铝粉在550℃以下未见明显氧化现象;微米铝粉在950℃以下不会出现明显氧化。XRD和SEM分析表明,在1 050℃空气中煅烧30 min后,纳米铝粉体表面氧化明显,生成的-αAl2O3颗粒呈球形,尺寸在100 nm左右,粒径均匀。     

烧结方法对MgB2超导体结构和性能的影响

以Mg粉和B粉为主要原料,采用两种烧结方法制备出MgB2超导体.利用x射线衍射仪、扫描电子显微镜、阿基米德法和标准的直流四引线法等,分别研究了样品的物相组成、显微结构、密度和临界电流密度等.研究发现,MgB2块材的密度随Mg粉粒度的增加而降低.与常规烧结相比,快速烧结时MgB2块材的密度较低且含有更多的非超导相,如Mg和MgBx(x=4,6或12).快速烧结MgB2线材的临界电流密度低于常规烧结线材的.结果表明,快速烧结不利于获得高性能的MgB2超导体.     

沉淀包裹法制备Cu/α-Al2O3纳米复合粉体

以纳米Al2O3、CuSO4·5H2O和纳米铝粉为原料,采用非匀相沉淀工艺获得了纳米铜包裹α-Al2O3复合粉体;研究了反应温度和pH值对复合粉体成分及性能的影响;利用XRD、XPS、TG/DSC、Zeta电位和TEM等方法对复合粉体的成分、热学特性以及形貌特征进行了表征.结果表明采用反应温度为40℃、保温4 h的工艺条件,可以获得纳米铜颗粒包裹Al2O3纳米复合粉体,铜颗粒呈球形,尺寸为10 nm左右.