合成工艺对氮化硼纳米管显微结构和性能的影响

采用无定型B粉为原料,在催化剂Fe2O3和CaO辅助作用下,控制反应气氛氨气的流量(150~200 mL/min),在1200℃下于真空管式炉中保温4 h,制备氮化硼纳米管(BNNTs)。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶转换红外光谱分析(FTIR)等手段对产物的结构和形貌进行了表征,结果表明:所得产物为竹节状氮化硼纳米管(BNNTs),其晶体结构为六方氮化硼,外径约为35~100 nm,长度为数微米至数十微米。     

Ti(C,N)基金属陶瓷的芯-壳显微结构与性能研究

以TiC、TiN为原料,Ni、Co为粘结剂,WC、Mo2C、TaC、C、Cr3C2为添加剂,采用真空热压烧结工艺制备Ti(C,N)基金属陶瓷材料。借助于SEM、EDS和XRD分别分析其显微结构、组成和物相,并测试其性能。结果表明:按配方(质量分数,%):TiC:41.2,TiN:10,Ni:7,Co:7,Mo2C:12,WC:15,TaC:6,Cr2C3:0.8,C:1配料,在1450℃,30MPa热压制得的试样晶粒细小,具有完整的芯-壳显微结构。其主要性能为:相对密度99.12%,维氏硬度22.74GPa,断裂韧性10.1MPa·m1/2,抗弯强度1192.83MPa。     

羰基钨的应用及研究重点

羰基钨是金属钨与羰基所形成的配合物,它能在较低的温度下挥发和解离,通过控制羰基钨的热解方式、解离时间、气氛等可以制备出各种新型材料,羰基钨在新材料的合成和制备中发挥着十分重要的作用。文中介绍了利用羰基钨制备微米、纳米级粉体、薄膜、异形件的研究进展,阐述了羰基钨热解的原理,并对羰基钨在羰基钨复合膜材料、大型钨器件等方面的应用进行了展望。     

自增韧Si_3N_4陶瓷的制备与性能研究

本文对自增韧Si3N4陶瓷材料进行了研究。采用SHS合成的α-Si3N4为原料,添加复合稀土氧化物Y2O3、Al2O3,采用热压烧结制备自增韧氮化硅,热压温度为:1800℃;压力为:30MPa。研究了不同的稀土、添加剂对氮化硅自增韧效果的影响。测试了样品体积密度、抗弯强度和断裂韧性。采用SEM和XRD分析了样品的显微结构和物相组成。实验结果表明,样品的最优配比为:70%α-Si3N4,22%TiC,6%Y2O3,2%Al2O3;样品的相对密度为99.82%,抗弯强度为788.04MPa;断裂韧性为12.45MPa.m1/2。其主晶相为β-Si3N4,有较明显的长柱状晶体。     

壁碳纳米管的表面改性与分散工艺研究

通过浓硝酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行纯化,以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法对纯化后的MWCNTs进行表面改性,采用XRD、TEM分析手段对表面改性的多壁碳纳米管的物相组成和形貌进行表征,并研究了MWCNTs在乙醇中的分散性,结果表明:采用浓硝酸浸泡可以有效地纯化MWCNTs;采用溶胶-凝胶法在MWCNTs表面负载了纳米TiO2;纯化、负载纳米TiO2和超声波震荡提高了MWCNTs在乙醇中的分散性.     

碳化硼陶瓷的烧结与应用新进展

碳化硼陶瓷具有高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐腐蚀等优点,是一种综合性能优异的结构材料。碳化硼陶瓷可通过有效添加剂、适当的温度与压力等条件实现致密化烧结,从而提高其综合性能,因此碳化硼的致密化烧结是其关键技术。本文论述了碳化硼陶瓷致密化烧结工艺的基本原理及烧结方法,在此基础上总结了碳化硼陶瓷在陶瓷装甲、核能和耐磨技术等重要领域的应用。     

TiCp/W金属基复合材料的制备与性能研究

采用滴定法,在偏钨酸铵（AMT）饱和溶液与碳化钛（TiC）微粉和分散剂组成的悬浮液中,滴入无水乙醇获得AMT包覆碳化钛前驱体;然后对前驱体进行高纯氢还原制备出钨包覆TiC复合粉体,对复合粉体进行了XRD物相和SEM形貌分析。结果表明,当N,N-甲基甲酰胺(DMF)和聚乙二醇(PEG)作为TiC与AMT饱和溶液的分散剂,经600 ℃保温1 h和800 ℃保温30 min H2还原,得到分散良好的类球形复合粉体。采用放电等离子体烧结（SPS）技术制得块体样品,对其进行了SEM形貌分析,并测试了其相对密度和力学性能。结果表明,在1600 ℃,保温2 min,SPS烧结后, TiC在基体中分布均匀,TiCp/W复合材料的相对密度达到94.6%,抗弯强度达到739 MPa,显微硬度达到4.86GPa,断裂韧性达到7.87MPa?m1/2。     

Ca0.3(Li1/2Sm1/2)0.7TiO3微波介质陶瓷的低温烧结研究

采用传统陶瓷制备工艺, 制备了掺杂Na₂O-CaO-B₂O₃(NCB)氧化物的Ca_0.3(Li_1/2Sm_1/2)_0.7TiO₃(CLST)陶瓷, 研究了NCB掺杂量与晶相组成、显微结构、烧结性能及微波介电性能的关系. 研究结果表明: 复合氧化物NCB掺杂量在1wt%～15wt%范围内没有杂相生成, 晶相仍呈斜方钙钛矿结构. 随着NCB添加量的增加, 陶瓷致密化温度和饱和体积密度降低, 介电常数ε_r、无载品质因数与谐振频率乘积Qf值也呈下降趋势, 频率温度系数τ_f向正方向增大. NCB氧化物掺杂能有效地将CLST陶瓷的烧结温度由1300℃降低至900℃. 添加12.5wt% NCB的CLST陶瓷在低温900℃烧结5h仍具有良好的微波介电性能: ε_r=73.7, Qf=1583GHz, τ_f=140.1×10-6/℃, 满足高介多层微波器件的设计要求.     

（Sm，Er）-α-Sialon陶瓷材料显微结构与性能研究

采用热压烧结方法制备了Ln1.0／3Si9．3Al2.7O1．7N14．3的Ln-α-Sialon（Ln=Sm和Er）陶瓷。研究了不同Sm：Er摩尔比和外加2．5％（质量分数，下同）的相同稀土氧化物对Ln-α-Sialon陶瓷显微结构和力学性能的影响，并借助XRD、SEM、EDS对样品的物相、显微结构进行了表征。结果表明：随着Sm：Er摩尔比值的减小，α-Sialon晶粒形貌逐渐由等轴状变成长柱状，显微硬度逐渐变大，最高值为19．5GPa，抗折强度和断裂韧性逐渐降低。在原始配方的基础上外加2．5％的同种稀土氧化物能进一步促进长柱状α-Sialon晶粒的生长，力学性能得到不同程度的提高。     

远红外日用陶瓷釉的研究

通过在普通日用陶瓷釉中掺入远红外陶瓷粉,研究了远红外陶瓷粉对釉面质量(白度、光泽度、显微硬度)及远红外陶瓷釉辐射率的影响,探讨了不同分散剂对远红外陶瓷粉在基釉中的分散情况及其对陶瓷釉显微结构的影响。制备出了符合国家日用瓷质量标准、且具有高的远红外辐射性能的远红外日用陶瓷釉。