放电等离子烧结法制备以升华性材料为造孔剂的人体植入骨替代多孔镁块体材料

以萘为造孔剂, 采用放电等离子烧结技术(spark plasma sintering, SPS)制备多孔镁块体材料。结果表明, 采用放电等离子烧结技术在470℃时可以制备出结构与尺寸可控性好、开孔率与孔隙率(44.25%)较高、粉体颗粒无明显长大的多孔金属镁块体材料。升华性造孔剂可对孔隙体积进行有效调节, 实现多孔镁材料体内小孔与大孔的合理搭配, 进一步改善多孔镁材料孔隙之间的连通性。将升华性造孔剂与放电等离子烧结技术相结合后, 对于开孔性与颗粒连接性要求较高的多孔金属材料制备具有技术优势, 并对解决传统造孔剂法制备生物多孔金属材料所面临的二次污染问题具有很好的借鉴意义。     

ATF用颗粒增强FeCrAl包壳材料的研究进展

日本福岛核电站事故的发生，使锆合金作为核燃料包壳材料的安全性受到了质疑，世界各国竞相提出研制事故容错燃料（ATF）。FeCrAl合金凭借其优异的抗高温蒸汽腐蚀性能成为了先进ATF包壳材料研发的重点之一。本文主要从成分设计、制备方法、增强颗粒的选择等方面概述了用于ATF的颗粒增强FeCrAl包壳材料的研究进展，指出了颗粒增强FeCrAl包壳材料存在的问题。      

热处理工艺对钛片表面晶体结构与形貌的影响

对钛片进行了不同温度与保温时间的热处理,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、X射线光电子谱等分析测试技术研究了热处理工艺对钛片表面晶体结构、形貌、元素组成与价态的影响。实验结果表明:400℃时钛片发生了微量的氧化。随温度增加,钛片表面生成了明显的金红石型二氧化钛层,晶粒尺寸增大;600℃保温10 min热处理后,氧化生成的二氧化钛层表面呈现层状,保温时间增加到60 min后呈现米粒状,800℃处理后呈现柱状;XPS测试表明氧化层中的钛元素为+4价。     

碳纤维布对低屈服点钢BLY160低周疲劳性能的影响研究

采用轴向应变控制法,在电液伺服疲劳试验机MTS809上,对缠绕碳纤维增强聚合物(加固试件)和不缠碳纤维增强聚合物(母材)的低屈服点钢BLY160试样进行低周疲劳试验。研究了两种试验钢的低周疲劳性能,如循环应力响应特征、循环应力-应变关系以及低周疲劳寿命。通过拟合Hollomon公式和Manson-Coffin公式,推导出母材和加固试件的低周疲劳寿命预测公式。结果表明:母材和加固试件的裂纹源均萌生于试件表面,且加固试件表面有多处裂纹源,其疲劳断口韧窝比母材的更小、更密。缠绕碳纤维布能有效提高低屈服点钢的低周疲劳性能。     

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％.     

固态无机电解质Li7La3Zr2O12的改性研究进展

作为一种固态无机电解质材料,石榴石型立方相Li₇La₃Zr₂O₁₂具有较高的室温锂离子电导率、较宽的电化学窗口和优良的热稳定性等特点,是高安全性、高能量密度固态锂离子电池实现商业化应用的关键。阐述了Li₇La₃Zr₂O₁₂的晶体结构与锂传导机理,综述了元素掺杂、聚合物电解质复合、烧结助剂引入、表面包覆或修饰等方式对Li₇La₃Zr₂O₁₂的物相结构稳定性、界面阻抗与相容性、烧结活性、离子电导率等进行改性的最新研究进展。最后,针对Li₇La₃Zr₂O₁₂在产业化应用中所面临的障碍与挑战,提出了制备新工艺的开发、离子电导率的多重改性以及柔性复合电解质膜的结构设计与优化等应对策略,为推动高性能固态锂离子电池的发展提供依据。     

添加升华性造孔剂的放电等离子法制备多孔铝块体材料

为解决高孔隙率多孔金属材料制备过程中的污染问题,以升华性萘颗粒为造孔剂,采用放电等离子脉冲烧结法(SPS)进行多孔铝块体材料的制备。结果表明,升华性造孔剂可在实现多孔铝材料高孔隙率的同时,有效提高其洁净度。采用该方法在350℃时可以制备出结构与尺寸可控性好、开孔效果好、孔隙率(63.33%)较高、粉体颗粒无明显长大的多孔金属铝块体材料。升华性造孔剂可对孔隙体积进行有效调节,实现多孔铝材料体内小孔与大孔的合理搭配,进一步改善多孔铝材料孔隙之间的连通性,该方法与SPS烧结技术相结合后,对于开孔性与颗粒连接性要求较高的多孔金属材料制备具有技术优势。     

SiO_2@Ag@Au复合颗粒的制备与表征

SiO2-金属核壳结构的粒子作为一种复合材料具有广泛的应用前景,其所含金属为贵金属时,其复合颗粒更加受到各界青睐。通过化学镀法在纳米级SiO2表面镀上了均匀厚度的Ag、Au双金属层,成功制备出了SiO2@Ag@Au核壳结构的复合颗粒。并着重研究了活化工艺、还原剂滴加速度、镀液浓度对SiO2表层化学镀的影响,同时对复合颗粒进行了SEM、XRD、EDS表征。     

利用纳米钯的受热收缩性制备高洁净度多孔钯材料

采用纳米钯黑做造孔剂并与海绵钯混合进行等离子脉冲放电烧结(SPS)的方法制备多孔钯块体材料。结果表明,纳米钯黑材料在500~550℃受热后会产生明显的收缩,具有良好的造孔效果。由于采用该方法不引入任何杂质,故可在550℃时制备出洁净度与孔隙率(87.88%)高、力学性能好的多孔钯块体材料。该方法也可为其它高洁净度多孔金属材料的制备提供有价值的借鉴。     

ATF用颗粒增强FeCrAl包壳材料的研究进展

Since the Fukushima Daiichi accident in Japan, the safety of zirconium alloy as a nuclear fuel cladding material has been questioned. Therefore, the development of accident tolerant fuel (ATF) has been proposed by many countries in the world. FeCrAl alloy has become one of the important materials in the development of advanced ATF cladding materials due to its excellent resistance to high temperature steam corrosion. In this paper, the research progress of particles reinforced FeCrAl cladding materials for ATF is summarized from the aspects of composition design, preparation method and selection of reinforcing particles. The problems of particles reinforced FeCrAl cladding materials are pointed out.