锂快离子导体Li3-2x(Al1-xTix)2(PO4)3的合成与表征

NASICON型正磷酸盐LiM2(PO4)3(M=Ti,Ge,Zr,Hf)是近来研究得比较深入的锂快离子导体.LiTi2(PO4)3难于烧结得到致密的LiT2(PO4)3陶瓷,且离子电导率很低,在298K时为8.260×10-8 S/cm,613K时为8.241×10-5 S/cm,而当以三价的Al3 离子经传统的固相烧结反应部分取代LiTi2(PO4)3中四价的Ti4 离子后,通过DSC、DTG、电化学阻抗与SEM测试表明,不仅能获得致密度高稳定的产物,而且烧结后得到的锂快离子导体Li3-x(Al1-xTix)2(PO4)3(X=1.0～0.55)体系在室温下的电导率有了巨大的提高.当X=0.85时,组分Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3离子电导率最大,298K时为1.792×10-6S/cm和613K时为9.210×10-4S/cm.     

注塑成型长玻璃纤维/聚丙烯复合材料的冲击韧性

利用自行研制的连续纤维/热塑性树脂浸渍装置,制备了注塑成型用长玻璃纤维增强聚丙烯粒料。利用Charpy冲击试验,研究了界面相容剂(接枝马来酸酐聚丙烯)的用量、粒料长度等对注塑试样冲击韧性的影响。试验发现,随着接枝聚丙烯含量的增加,试样的冲击韧性显著提高。但当接枝聚丙烯含量达到一定程度时,冲击韧性反而下降。注塑试样的冲击韧性随长纤维粒料的长度增加和冲击试样模具的浇口尺寸变大而升高。对于平板材料,冲击试样所处的位置不同,其韧性也有较大的变化。试验还发现,退火处理可以有效地提高注塑试样的冲击韧性。     

金属基复合材料的自发浸渗制备工艺

综述了金属基复合材料的熔体自发浸渗制备工艺，概述了其基本原理与应用状况，讨论了工艺存在的相关问题。     

Fe40Al/TiC复合材料的高温氧化特性

用自发熔渗法制备了TiC基Fe40Al金属间化合物复合材料。用氧化增重方法，研究了Fe40Al／80vol％-88vol％TiC复合材料在700℃-1100℃的恒温空气中的氧化动力学，并借助SEM／EDS和XRD等手段研究了氧化过程中材料微观组织结构的演变及材料表面粗糙度对氧化特性的影响。复合材料的氧化增重和氧化时间呈幂函数关系，幂指数约为0．63—0．75，氧化速率随着氧化时间的延长而降低。氧化层主要由致密的TiO2组成，TiO2颗粒的尺寸与氧化温度和材料表面粗糙度有关。     

纳米材料制备、结构及性能

本文在总结归纳参考文献的基础上,系统介绍了纳米材料的制备,结构及性能方面的基本概念及研究动态。回顾了纳米材料产生和发展的历史,指出了纳米材料在材料科学研究领域的地位和影响,阐述了制备,结构及性能研究的最新成果和科学价值,并展望了纳米材料研究开发的前景和方向。文中,还着重介绍了中国科学家在纳米材料研究方面的成就。     

Yb2O3 掺杂氮化硅复合材料的高温动态疲劳行为

研究了N2 气氛加压烧结制备的6 wt %Yb₂O₃ 和2 wt %Al₂O₃ 掺杂氮化硅复合材料在高温下的动态疲劳行为。用维氏压痕法在试样上获得规范的预制裂纹。分别在1000 ℃、1200 ℃、1300 ℃、1400 ℃下, 以1 、0. 5 、0. 1 、0. 01 mm/ min 的不同压头速率对试样进行四点弯曲试验。不同温度下疲劳应力2加载速率函数曲线的对比表明, 这种材料在1200 ℃时, 对亚临界裂纹生长具有最高的抵抗力(即具有最大的亚临界裂纹生长指数N) 。XRD、TEM 分析表面晶界相的晶化、裂纹愈合可以提高亚临界裂纹生长指数。EDS 分析表明, 1200 ℃下氮化硅陶瓷断裂面的氧化有助于晶界相的晶化, 但是在更高的温度下, 则会产生不利影响。     

金属硅化物熔体中不同形貌SiC晶体的生长

以过渡族金属硅化物为溶剂，采用自发熔渗法和溶液法来研究不同形貌SiC晶体在金属硅化物熔体中的生长情况.利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、体视显微镜等对熔渗试样和采用溶液法生长的单晶和晶须的形貌结构进行了观察和表征，利用X射线衍射仪（XRD）对采用溶液法生长的晶体和晶须进行了相组成和晶型的表征，并讨论了SiC晶须和SiC单晶的生长机理.结果表明，Fe5Si3、CoSi、Co4.5CrSi4.5、Ti2.3Si7.7等熔体适合生长SiC单晶，FeSi、FeSi2等熔体适合生长SiC晶须，而当Fe3Si熔体渗入SiC预制件后，仅有石墨相析出.     

熔渗法制备SiC/ FexSiy 复合材料显微结构和性能

用Fe_xSi_y (Fe₃Si, Fe₅Si₃, FeSi ) 熔体自发浸渗SiC 粉体预制件制备出致密度高达9615 %的SiC/ Fe_xSi_y复合材料。利用XRD、OM 和SEM 等对复合材料的相组成、显微结构和力学性能进行了分析和表征。研究发现, 自发浸渗过程中SiC 在Fe_xSi_y 熔体中有溶解和析出, 导致复合材料的相组成和显微结构发生变化。Fe₃Si 渗入后, 复合材料中有碳析出, 并生成Fe₅Si₃ 和FeSi 两种新相;Fe₅Si₃ 和FeSi 的渗入无碳析出, 而是发生碳化硅烧结、粒子合并和晶粒长大;Fe₅Si₃ 熔体渗入超细碳化硅(0.5μm ) 粉体预制件后, 生成大的碳化硅晶粒和碳化硅单晶。借助CHEMSAGE 热力学数据库对1873 K 时Fe-Si-C 体系的平衡相图进行了定量分析, 研究了SiC 在Fe_xSi_y 熔体中的稳定性;解释了铁的三种硅化物浸渗后, SiC 颗粒形态的变化。通过对复合材料显微硬度、弯曲强度和可靠性(威布尔系数) 的测试, 分析了熔渗法SiC/ Fe_xSi_y 复合材料结构和性能的关系。     

PEO-LiClO4-Li1.3Al0.3Ti1.7 (PO4)3复合聚合物电解质电导率

将实验室烧制的无机快离子导体盐Li_1.3Al_0.3Ti_1.7 (PO₄)₃ 、PEO 与LiClO₄ 按照EO/ Li = 8, 两种锂盐含量为变量进行复合, 通过溶液浇注法制备得到PEO-LiClO₄-Li_1.3Al_0.3Ti_1.7 (PO₄)₃ 复合聚合物电解质膜, 以示差扫描热分析法(DSC) 与电化学阻抗( EIS) 测试其性能。DSC 测试结果表明: 按照EO/ Li = 8 将Li_1.3Al_0.3Ti_1.7 (PO₄)₃ 、LiClO₄ 与PEO 复合的聚合物电解质中PEO 的结晶度由50.34 %下降到4.36 %～28.53 %。室温下该聚合物电解质所有试样的阻抗谱图在高频区呈现为压缩的半圆, 在低频区为一条倾斜的直线, 而在较高温度时, 阻抗谱图主要为一条倾斜的直线。复合聚合物电解质PEO-LiClO₄-Li_1.3Al_0.3Ti_1.7 (PO₄)₃ 的离子电导率遵从Arrhe2nius 关系, 在Li_1.3Al_0.3Ti_1.7 (PO₄)₃ 质量分数达到15 %时, 活化能最低, 即4.494425 eV, 此时电导率值最佳, 373 K时为1.161 ×10 -3 S/ cm 和298 K时为7.985 ×10-6 S/ cm。     

PEO-Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合聚合物电解质的制备与电导率研究

将实验室制备的两种烧结型的Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3盐与PEO/LiClO4复合,制得了PEO-LiClO4-Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合聚合物电解质,测量了298～373K温度范围内的阻抗,得出这种体系的复合聚合物电解质的离子电导率在室温最高值为1.387×10-5S/cm,在373K时可达到1.378×10-3S/cm.