香螺壳的结构和微观力学性能

测量产自黄/渤海海域的香螺贝壳的硬度和弹性模量,研究了贝壳的结构与性能之间的关系.结果表明,香螺贝壳主要由方解石和文石两种矿物镶嵌在有机质中构成,方解石结构为不均匀的柱状晶,文石结构为多级超微的交错纹状结构,其中第三级结构为10-80 nm的纳米级纤维.文石的力学性能优于方解石的性能.贝壳类复合材料的压痕效应主要源于裂纹扩展,而微观裂纹扩展与晶体类型以及晶体结构的排列方式是密切相关的.方解石裂纹形状曲折、不规则且沿着方解石层的边界扩展,抗裂纹扩展能力较差;而文石压痕周围平直清晰,裂纹沿着其二级结构界面扩展,性能较好.     

热处理对Al-Mg-Ga-In-Sn合金微观结构和铝水反应的影响

制备不同镁含量的Al-Mg-Ga-In-Sn合金并对其进行固溶和时效热处理,用XRD和SEM分析和观察了显微结构和腐蚀表面,用AFM/SKPFM测量了合金不同晶界相与铝晶粒间的电势差,用排水法测量了在不同水温下合金的铝水反应.结果表明,热处理改变了合金低熔点界面相的种类、形态以及合金晶粒内Mg和Ga含量.热处理态Mg含...     

水热合成粉煤灰基铝掺杂托贝莫来石的微观结构EI北大核心CSCD

以纯试剂水热合成的铝掺杂托贝莫来石为参照,对比研究了水热合成粉煤灰基铝掺杂托贝莫来石的微观结构。结果表明:铝掺杂托贝莫来石在(002)晶面的晶面间距为1.156 nm,大于理想托贝莫来石的对应间距,并且相应Ca/(Si+Al)的比值增大而Si的含量降低,说明Al参与了托贝莫来石结构的重建,未参与重建的Al存在于结构层间;相比于纯试剂合成的水热产物,粉煤灰基铝掺杂托贝莫来石Si-O(Q1)弯曲振动的特征峰和SiO-Si弯曲振动的特征峰发生了蓝移,硅氧四面体链较短,聚合度较差;纯试剂合成的水热产物其微观形貌呈薄箔状形态,而粉煤灰基托贝莫来石的微观形貌为纤维状和片状缠绕而成的球状颗粒。     

多相氢氧化铝向薄水铝石相转变过程的微观结构研究

以铝直接水解法所得氢氧化铝粉为原料,经水热处理获得了纯相的薄水铝石粉体。研究了水热反应温度对产物γ-AlOOH晶体结构及微观形貌的影响,并利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、粒度分布和TG-DSC对样品的物相、微观形貌及晶相转变过程进行分析表征。结果表明,水热温度对于制备纯相薄水铝石发挥重要作用,且有利于优化合成条件。随着水热温度的升高,物质结构转变动力也随之增强,可实现由多相氢氧化铝向纯薄水铝石相转变。利用CASTEP软件分别对薄水铝石、拜耳石及诺耳石体系进行几何优化,计算各体系的总能量。证实在同一计算精度下,薄水铝石的总能量最低,说明该体系最稳定。     

高压烧结AlN陶瓷的微观结构和残余应力

在5.0 GPa、1300-1800℃条件下不使用烧结助剂高压烧结制备了AlN陶瓷,研究了烧结温度和烧结时间对AlN高压烧结体微观结构和残余应力的影响.结果表明:高压烧结制备AlN陶瓷能有效地降低烧结温度和缩短烧结时间,在5.0 GPa/1400℃/50 min条件下AlN烧结体表现出穿晶断裂模式;将烧结温度提高到1800℃在AlN陶瓷中形成了单相多晶等轴晶粒组织;在5.0 GPa/1700℃/125 min条件下AlN陶瓷内部存在2.0GPa的残余压应力,其原因是在高压烧结AlN陶瓷出现了晶格畸变.     

高压烧结AIN陶瓷的微观结构和残余应力

在5.0 GPa、1300-1800℃条件下不使用烧结助剂高压烧结制备了AIN陶瓷,研究了烧结温度和烧结时间对AIN高压烧结体微观结构和残余应力的影响.结果表明：高压烧结制备AIN陶瓷能有效地降低烧结温度和缩短烧结时间,在5.0 GPa /1400℃/50 min条件下AIN烧结体表现出穿晶断裂模式;将烧结温度提高到1800℃在AIN陶瓷中形成了单相多晶等轴晶粒组织;在5.0 GPa/1700℃/125 min条件下AIN陶瓷内部存在2.0GPa的残余压应力,其原因是在高压烧结AIN陶瓷出现了晶格畸变.     

一维TiO2纳米材料的微观形态与结构的控制

采用水热法在不同温度下制备了TiO2一维纳米材料,并对其进行了微观形态和晶体结构研究.结果表明,通过控制系统的温度和压力可以分别得到TiO2纳米微粒、纳米管和纳米带.纳米管和纳米带材料具有不同于金红石和锐钛矿型的锐钛矿和钛酸的混合结构;将产物在500℃下热处理后,纳米管/带完全转变为锐钛矿型结构.     

粒度对纳米掺杂BaTiO3陶瓷结构和性能的影响

制备了纳米掺杂BaTiO3陶瓷,研究了纳米掺杂剂和BaTiO3的粒度对BaTiO3陶瓷的微观结构和介电性能的影响．结果表明,小粒度、高分散的纳米掺杂剂更易对BaTiO3颗粒实现均匀包裹,有效地抑制晶粒生长并形成更多的壳-芯晶粒,大比表面积使更多高活性的表面原子与BaTiO3发生原子输运形成传质,导致晶粒壳／芯比增大,从而提高其介电性能．纳米掺杂陶瓷的平均晶粒尺寸和四方率与BaTiO3粒度几乎成正比．随着BaTiO3粒度的减小,立方晶粒壳增大而四方晶粒芯减小,陶瓷由四方晶相向赝立方晶相转变,居里峰被显著压制,从而改善介电温度特性．同时,晶粒的壳与芯之间失配产生的内应力随之增加,使居里点向高温方向移动．     

热处理对各向同性热解炭材料微观结构和力学性能的影响

对化学气相沉积法（CVD）制备的各向同性热解炭材料在不同温度下进行热处理，利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射和显微激光喇曼光谱等表征手段及显微硬度实验、三点弯曲实验，研究了材料的微观结构和力学性能与热处理温度之间的关系。结果表明，随着热处理温度的提高，各向同性热解炭材料的石墨片层间距缩小，石墨化程度增加，晶粒尺寸增大，同时材料中的孔隙结构也发生了较大的变化。材料的显微硬度和弹性模量随热处理温度的升高而降低，抗弯强度在1750℃和2400℃之间没有变化，在2600℃时有显著的增加。     

氢气热处理工艺对软磁合金磁性能和微观结构的影响

利用不同的工艺对1J22软磁合金进行了氢气热处理,并研究了合金磁性能及微观结构的变化。结果表明,合金在1150℃保温5 h可获得较好的磁性能,此时最大磁感应强度Bs为2 286 mT、晶粒尺寸约为200μm;而延长升温时间和保温时间则可进一步提高合金磁性能。     

添加Mg、Y氧化物对Fe-Mo/Si3N4金属陶瓷微观组织与性能的影响

提出在Fe-Mo/Si_3N_4金属陶瓷中添加Mg、Y氧化物,在常压烧结条件下实现金属复合、晶须技术双重强韧化陶瓷,并研究了Mg、Y氧化物对Fe-Mo/Si_3N_4金属陶瓷的微观组织与性能的影响.结果表明:添加Mg、Y氧化物的Fe-Mo/Si_3N_4金属陶瓷,存在与Si_3N_4润湿性极好的金属Fe与MoSi_2相,颗粒状α-Si_3N_4转变成晶须条状β-Si_3N_4,烧结体致密且晶粒得到明显细化,各项性能得到大幅提升,实现了金属复合、晶须技术双重强韧化Si_3N_4陶瓷。     

水热处理对ZnO薄膜微结构及光学性能的影响

基于溶液工艺和水热处理制备了ZnO薄膜。采用椭圆偏振光谱分析仪,原子力显微镜,X射线衍射仪研究和分析了水热处理温度对薄膜的微观形貌,光学特性,晶体结构的影响。实验结果表明,水热处理温度由110℃升高到130℃,薄膜光学带隙由3.19eV增大到3.31eV,而薄膜表面粗糙度从19.3nm降到12.9nm。然而,当处理温度超过140℃后,与130℃下处理的膜相比质量显著劣化。此外,130℃下水热处理的膜与500℃下高温退火的膜对比表明水热法有相似的光学特性,同时,XRD分析表明水热处理能改善晶体特性。证明了利用水热处理能够极大地降低溶液法制备ZnO薄膜所需的退火温度。     

AlPO_4晶相结构对复合涂层显微结构及抗氧化性能的影响

采用包埋法和水热电泳沉积法相结合的组合工艺在C/C复合材料表面制得SiC/AlPO4复合涂层.借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对该复合涂层的晶相组成和显微结构进行了表征,重点研究了AlPO4晶相结构对复合涂层显微结构及抗氧化性能的影响.结果表明:AlPO4晶相结构对复合涂层的显微结构及抗氧化性能有较大的影响.采用石英型磷酸铝(B-AlPO4)晶相粉体所制备的涂层比较疏松,涂层自身的内聚力较差且涂层内部存在较多缺陷,采用磷石英型磷酸铝(T-AlPO4)晶相粉体所制备的涂层的致密性和均匀性相比于B-AlPO4有很大的提高,但是表面存在一些小孔且涂层与基体间存在裂纹,采用方石英型磷酸铝(C-AlPO4)晶相粉体所制备的涂层最致密且无明显的裂纹,与基体结合良好.C-AlPO4晶相粉体所制备的涂层具有较好的抗氧化性能,涂层试样在1500℃的空气气氛下氧化21h后失重仅为0.41wt%.     

Mg-Al水滑石的改性机理和吸附性能

用硫酸铵对镁铝水滑石进行改性,研究了镁铝水滑石的溶解性及硫酸铵的改性机理。结果表明,镁铝水滑石在pH 1.0-11.0范围内呈现出完全溶解、部分溶解和基本不溶三种溶解特性。硫酸铵的改性即为镁铝水滑石的部分溶解过程,层板中镁以Mg²⁺形态进入溶液,导致羟基铝(Al（OH）₆^3-)进入溶液形成Keggin结构(Al₁₃聚集体),Al₁₃聚集体附着在镁铝水滑石层板表面形成无定形Al（OH）₃,从而阻止镁离子进一步溶出。改性镁铝水滑石对Pb²⁺的吸附率提高了18.3%,是比表面积的增加、化学键合及静电吸附能力的提升所致。     

铝阳极氧化膜纳米孔阵列的微细结构

用电化学阳极氧化法制备了纳米多孔铝阳极氧化膜(AAO模板).采用原子力显微镜(AFM)测试AAO膜,研究了纳米孔阵列的形成机制.结果表明,在AAO膜的表面,除存在六方形的纳米孔阵列外,在孔端还存在六个微小的隆起,相邻的隆起之间彼此相连,看上去酷似一朵盛开的梅花,花的中心就是六方形纳米孔.二维AFM图像显示,以往用扫描电镜表征的纳米孔阵列,实际上是一幅排列整齐、并呈周期性变化的梅花阵列图案.膜背面阻挡层的AFM二维图像表明,膜胞呈六方形,且排列高度有序.膜胞密度为4.3×109/cm2,与孔密度基本一致.阻挡层的三维照片显示,膜胞的底部存在半球状突起,也呈现出规整的阵列图案.     

硫化温度对硫化钨薄膜摩擦性能的影响

采用硫化法以3Cr13马氏体不锈钢为基片制备硫化钨薄膜,研究了硫化温度对薄膜性能的影响.结果表明,硫化温度对硫化钨薄膜的表面形貌和结晶率有明显影响,但对膜层的化学成分影响不大,薄膜能够有效改善不锈钢基体的摩擦学性能.随着硫化温度的升高,摩擦系数降低,测试环境和测试条件对薄膜的摩擦系数也有一定影响.     

助熔剂BBSZ对M型钡铁氧体的低温共烧改性研究

研究了助熔剂BBSZ对M型钡铁氧体的低温共烧改性。结果表明,添加适量的BBSZ助烧剂可以使钡铁氧体材料在900℃完成烧结,所得样品具有较好的致密化结构。当BBSZ的掺入量为2%时(质量分数),材料的磁特性较好,完全实现了M型钡铁氧体的低温烧结,磁性参数值有一定改善。     

低温下ZnO花状微结构的合成和性质

在无表面活性剂的条件下,通过水热法在三种不同的基底上制备了由纳米棒组成的花状氧化锌微结构,其纳米棒沿c轴方向生长。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对花状氧化锌微结构进行了表征。XRD测试结果表明ZnO为纤锌矿结构,扫描电镜照片表明ZnO微结构具有花状形貌。简单讨论了反应物浓度对花状ZnO纳米棒形成的影响及生长机理。     

溶胶粒径对氧化硅减反射膜结构和光学性能的影响

以正硅酸四乙酯为前驱体,制备出粒径20-100 nm的二氧化硅溶胶。用提拉法在玻璃基片上制备出氧化硅基多孔减反射膜,并研究了不同粒径的二氧化硅溶胶老化后溶胶胶粒的微观结构与相应的多孔氧化硅减反射膜微观孔结构的差异。结果表明,颗粒粒径约20nm的硅溶胶在老化过程中易团聚成较大的二次颗粒,形成结构疏松的氧化硅多孔减反射薄膜。镀有这种减反射膜的玻璃,其峰值透过率在波长510 nm处达到99.2%。