陶瓷结合剂与金刚石高温下的界面结合机理研究

本文研究了陶瓷结合剂与金刚石的界面反应、界面结构和结合状况.通过对改性Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃和B2O3-PbO-ZnO-SiO2低熔玻璃镀钛、不镀钛金刚石试样的电镜分析、XRD分析以及两种结合结合剂与镀钛、不镀钛金刚石试样的抗折强度测定,研究了结合剂(Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃和B2O3-PbO-ZnO-SiO2玻璃)与金刚石(镀钛和不镀钛)的结合机理和结合状况.发现:改性Li2O-Al2O3-SiO2玻璃经过合适的热处理工艺能在金刚石试样中出现以Li2Al2Si3O10为主晶相的微晶体,试条的抗折强度是B2O3-PbO-ZnO-SiO2低熔玻璃金刚石试样的2.5倍以上;镀钛金刚石与微晶玻璃结合剂之间产生化学结合,抗折强度比不镀钛金刚石试条提高20%以上;而对B2O3-PbO-ZnO-SiO2玻璃结合剂而言,金刚石表面镀钛对试条的抗折强度的提高无明显作用.     

高温下微晶玻璃结合剂对金刚石磨料浸润性研究

本文研究用 Li2O-ZnO-SiO2 系微晶玻璃代替普通玻璃用作金刚石砂轮结合剂以克服普通玻璃结合剂对金刚石浸润性差、热膨胀系数与金刚石相差大的缺点.研究了温度、结合剂组成及金刚石表面镀钛对Li2O-ZnO-SiO2微晶玻璃结合剂对金刚石浸润角的影响,研究发现:当温度从963 K升至993 K 时,微晶玻璃结合剂对金刚石的浸润角从129.6°降至34.5°;结合剂中的[BO3]团的存在能降低玻璃结合剂对金刚石的浸润角,Na2O对改善玻璃结合剂对金刚石浸润性无明显作用;并且金刚石表面镀钛也能明显降低微晶玻璃结合剂对金刚石的浸润角.     

不同化学成分的玻璃对超硬材料陶瓷磨具性能影响的研究

普通陶瓷结合剂砂轮的陶瓷结合剂，与CBN、金刚石材料的耐热性和热膨胀系数相差较大，不能直接用于制作超硬材料陶瓷结合剂砂轮。本文从应用入手，对超硬材料陶瓷磨具的低温结合剂进行研究，从对不同化学成分玻璃的低温结合剂对CBN、金刚石的润湿能力的研究发现，在硅酸盐熔体中引入碱金属氧化物，按K2O→Na2O—Li2O的次序改善结合剂的湿润性，含有Pb2O3的玻璃结合剂对金刚石、CBN有较高湿润能力。     

稀土对切玻璃金刚石锯片切削性能的影响

金刚石圆锯片可以用于切割玻璃和水晶制品。为了提高切割玻璃金刚石圆锯片的切割寿命和玻璃的切割质量．对切割玻璃金刚石圆锯片的胎体成分进行了优化设计，并在胎体材料中加入稀土化合物La2O3，同时对金刚石表面实施镀钛。本文从胎体材料对金刚石的把持力系数、实际切割的金刚石的脱落度以及锯片的切割速度方面，研究了稀土化合物在金刚石刀头胎体中的作用。结果表明：在胎体金属粉中加入适量的稀土化合物，胎体对金刚石的把持力系数有所改善，同时，增加了刀头胎体材料的脆性，实现了金刚石与胎体的同步磨损，金刚石的脱落度明显减小；切割速度比参比片提高了21．6％。     

烧结温度对玻璃/金属复合结合剂金刚石磨具磨削性能的影响

在不同温度下,采用热压烧结法制备了含3%(质量分数,下同)Na_2O-B_2O_3-SiO_2-Al_2O_3-Li_2O脆性玻璃结合剂的玻璃/金属复合结合剂金刚石磨具,通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、XPS、洛氏硬度计、抗折强度试验机、气动圆度测试仪等研究了烧结温度对复合结合剂微观结构、力学及磨削性能的影响。结果表明:随着烧结温度提高,玻璃相发生球形—椭球形—长条状—片层状的形状变化。烧结温度为850℃时,金属与玻璃间出现10~20 nm FeAl_2O_4过渡层,强化了两者界面结合,复合结合剂抗折强度达到最大值826 MPa,硬度为94 HRB。烧结温度为900℃时,脆性FeAl_2O_4过渡层增厚导致抗折强度下降。烧结温度为850℃时,金属结合剂磨具与添加3%玻璃结合剂的金刚石磨具相比,加工气缸圆度和直线度平均值分别由3.1μm和2.5μm降低至2.7μm和2.1μm。     

玻璃加工用的金刚石磨具

金刚石磨具广泛地应用于玻璃加工行业。不论是铅玻璃、钠钙玻璃、硼硅玻璃还是石英玻璃和玻璃-陶瓷之类的特种玻璃,只有用金刚石磨具磨削加工才能获得既经济而工件又不崩边的效果。近年来,金刚石磨具制造商们研究了结合剂特性与金刚石磨料的匹配关系,以求适应几乎所有的加工用途。如今,经过改良的机床辅之以用最佳品级的金刚石与结合剂制成的磨具可应用于玻璃加工。     

金刚石砂轮磨削直线斜边玻璃时要素的分析

金刚石砂轮磨削直线斜边玻璃时,第一个金刚石砂轮的作用是大切深磨削玻璃、奠定玻璃斜边的基础,其后的金刚石砂轮既磨削玻璃又逐步产生更好的表面粗糙度.这也是第一个和第二个金刚石砂轮的粒度级差大于其它金刚石砂轮的粒度级差的原因.金刚石砂轮磨削斜边玻璃的过程还会产生玻璃对玻璃的"滑擦"和"耕犁"作用.相同条件下,不同粒度的金刚石的每个磨粒的平均磨削厚度不同,从而影响玻璃的表面粗糙度.每个金刚石磨粒的平均磨削厚度受诸多因素影响,有很多变量.提高玻璃工件的移动速度和增加砂轮的进给量,可以提高每个金刚石磨粒的平均磨削厚度.     

精磨玻璃t-BMI金刚石砂轮的研究

提高砂轮寿命和磨削效果是树脂结合剂金刚石砂轮制造研究的关键问题、本课题采用烯丙基、环氧树脂及丁晴橡胶对双马来酰亚胺树脂改性增韧，得到了具有耐热温度较高，韧性良好，成型工艺性能稳定等特点的增韧双马来酰亚胺(t—BMI)热固性树脂；用该结合剂研制出的玻璃磨边机专用t—BMI金刚石精磨砂轮磨削效果好，砂轮使用寿命长，能消除磨削时的玻璃崩边现象，明显提高玻璃的表面质量，可替代直边机或斜边机上的同类进口砂轮。     

微晶玻璃结合剂组分对金刚石润湿性的影响

通过实验考察了B2O3、Y2O3、CeO2组分对Li2O—ZnO—SiO2（LZS）系微晶玻璃结合剂对金刚石／高纯石墨的润湿行为。实验结果表明,高纯石墨不能替代金刚石用于结合剂组份润湿性的考察;随着温度的升高,结合剂对金刚石的润湿角变小,由625℃时的113．78°降到770℃时的43．82°;不同结合剂组分对金刚石润湿性的变化规律不同,B2O3组份能较好地提高结合剂对金刚石的润湿能力,700℃时结合剂对金刚石的润湿角由76．71°下降到30．97°,稀土氧化物的添加不能有效改善结合剂对金刚石的润湿,但添加Y203的结合剂样品对金刚石的润湿性稍好于添加CeO2的结合剂样品。     

玻璃与金刚石的相互作用及浸润性的研究

本文应用ＩＲ光谱和ＳＥＭ等技术，探讨了玻璃与金刚石之间的相互作用机理；研究了ＺｎＯ、ＣｄＯ和ＰｂＯ对Ｎａ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统玻璃与金刚石表面的浸润性的影响。     

介孔SiO2负载和包覆的纳米金属颗粒的制备与研究

制备了以SiO2为核、介孔SiO2为壳的核一壳颗粒负载纳米金属颗粒以及介孔SiO2壳层包覆SiO2负载的纳米金属颗粒。结果表明,十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）作为模板剂,有助于介孔SiO2壳层包覆SiO2核的结构形成,介孔SiO2壳层的孔径方向垂直于SiO2核的表面;在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的稳定作用下,Pt纳米颗粒能均匀地分布在介孔SiO2壳层的表面。单分散SiO2颗粒经过3-氨丙基三乙氧基硅烷（APS）功能化后,可负载纳米金属颗粒。进一步研究表明,以SiO2负载纳米金属颗粒为核,NH3·H2O,乙醇和水为分散剂,CTAB为模板剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,还能制备介孔SiO2壳包覆SiO2负载的纳米金属颗粒,而且介孔SiO：壳层的厚度可通过TEOS的含量调节。     

磁性纳米光催化剂的制备及其光催化性能

以Fe3O4为载体,制备了易于固液分离回收的磁性复合纳米光催化剂,采用SEM,元素分析,XRD等方法表征催化剂的表面形貌,晶体结构,结果表明,二氧化钛包裹在Fe3O4的表面,其包裹量越大,粒径越大,锐钛矿峰越强,利用光催化降解甲基橙的效果来考察磁性复合光催化剂的活性,直接包裹在Fe2O4表面的TiO2活性低于纯TiO2的,而在Fe3O4与TiO2之间包裹SiO2,可以有效地提高其光催化活性,其活性与纯TiO2接近。     

Physical and chemical properties of MDSe-TTF and EDSe-TTF salts

The Se-containing unsymmetrical donor, MDSe-TTF and EDSe-TTF, were synthesized. θ-(MDSe-TTF)₂Au(CN)₂ and (MDSe-TTF)₂Aul₂ are metallic dawn to 15K and 40K respectively and in the former salt, the metal-insulator transition is suppressed down to 0.4K under 2kbar. The ESR measurements show that the intensity of (EDSe-TTF)₂Aul₂ remains finite at 4K, while (EDT-TTF)₂Aul₂ has a distinct T_MI = 40K. The Se-introduced donor salts show the metallic behaviors down to lower temperatures, compared with S-introduced analogue. Not only Aul₂ and Au(CN)₂ salts but also other salts are presented.     

Zn、Si共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用水热法,以Ti（SO4）2作为前驱体制备出锌、硅单掺杂和共掺杂的二氧化钛纳米晶。分析结果显示锌、硅共掺杂二氧化钛纳米晶的光催化活性高于纯二氧化钛纳米晶和单掺杂的二氧化钛纳米晶;在锌的掺杂量为0.8%、硅的掺杂量为6%时,所获得的二氧化钛纳米晶的光催化活性最佳;锌硅共掺杂二氧化钛纳米晶相对于纯二氧化钛纳米晶和单掺杂的二氧化钛纳米晶,其粒径减小,表面积增加。     

氧化锆（ZrO_2）的电、光性质与应用

重点分析了ZrO2的电子结构与能带特点、光学吸收、发射谱等,介绍了第一原理法计算不同晶相ZrO2的能带结构和电子能量状态密度图（DOS）的结果,在计算能级结构的基础上,归纳了不同晶相的ZrO2在禁带附近可能的电子跃迁机理及其相应的能量,说明了无论是高纯ZrO2还是掺杂ZrO2,在室温下均表现出高的绝缘性能。分析了高温下ZrO2导电能力提高的原因,高温导电性可应用于氧传感器和燃料电池中的电极隔膜材料。掺杂后的ZrO2晶体的透光性非常好,且在较高温度的环境中,如果不发生晶体结构转变或失透等,则温度对提高晶体的折射率有积极的作用。ZrO2粉体的白色外观是由于粉体的表面对可见光的散射以及晶体内部的大量缺陷对光的散射作用。介绍了纯ZrO2材料的发光效应来源在于捕获了电子的氧空位形成的新能级与基态能级间的跃迁,氧空位形成的F-色心或缔合中心而产生。指出ZrO2可以作为发光离子基质的原因在于作为宽禁带的ZrO2的声子能量较低,可为发光中心的稳定发光提供刚性场所。     

Al-CuO系SHS反应火焰喷涂涂层及副产物的形成与转变

采用SHS反应火焰喷涂工艺,在钢基体表面制备了以Al2O3-AlxCuy为主相的复相涂层。通过水淬熄实验,结合SEM和XRD等金相、结构分析测试手段,研究了Al-CuO系反应火焰喷涂过程中,Al-CuO团聚粉粒子的熔化、反应行为及涂层形成过程,阐明了涂层中副产物Cu9Al4和Al2Cu3金属间化合物的形成机理。研究表明:在60mm至150mm的飞行距离当中,CuO受热分解,生成Cu2O、Cu并释放出氧气,至150mm处分解完毕。粒子飞行过程中少量Al与分解产生的Cu2O反应生成少量Al2O3陶瓷相并还原出金属Cu。分解产生及被还原出的Cu与Al在液态下互溶形成合金溶液。喷涂粒子在喷距180mm时撞击基体后,Cu2O与Al充分反应,生成大量Al2O3陶瓷相并还原出金属Cu,其中Cu被液相Al-Cu合金吞并。喷涂后期SHS体系温度下降的过程中,开始发生自蔓延体系的结构转变,Al-Cu合金熔液经复杂的共晶、共析等反应,生成Cu9Al4和Al2Cu3金属间化合物。     

Au-MgF2与Ag-MgF2靶材制备的实验研究

Au-MgF2与Ag-MgF2薄膜是一种新型复合材料,PLD和磁控溅射是很好的镀薄膜方法.文章介绍了MgF2靶材、Ag-MgF2靶材及Au-MgF2靶材的制备方法.通过实验摸索,得出MgF2靶材的压片条件;通过不同温度下烧结MgF2靶材,得出了MgF2被氧化的初始温度及其烧结的最佳温度和烧结时间;通过与真空炉烧结及氩气保护中烧结对比,获得在空气氛围中烧结MgF2的简易方法.     

Zr和N共掺杂TiO2的制备、表征及其光催化性能

利用水解沉淀法制备TiO2、N-TiO2、Zr-TiO2以及Zr和N共掺杂的纳米TiO2,用TEM、XRD、XPS和UV-Vis-DRs等方法对光催化剂的结构、元素组成和对可见光的响应等性能进行表征,并以甲基橙为目标降解物,测试其光催化降解效果。结果表明,Zr掺杂能够降低TiO2光催化剂的粒径;Zr和N共掺杂可以起到协同作用,提高样品的光催化活性,同时增强样品在可见光区的响应。Zr和N共掺杂TiO2在高压汞灯光照下比TiO2具有更好的光催化效果,2%Zr和N共掺杂TiO2光照3h后对甲基橙的降解率比纯TiO2提高32%。     

Si3N4(p)/SiC(w)协同复合MoSi2材料的强韧化及机理研究

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计、电子万能材料试验机研究MoSi_2-Si_3N_(4(p))/SiC_(w)复合材料的结构、形貌、硬度、断裂韧性,并对SiC晶须和Si_3N_4颗粒复合强韧化MoSi_2的机理进行了探讨.结果表明,SiC晶须和Si_3N_4颗粒对MoSi_2具有协同强韧化作用,MoSi_2-20%Si_3N_(4(p))-20%SiC_(w)(体积分数,下同)复合材料的抗弯强度达427 MPa,室温断裂韧性达到10.4 MPa·m~(1/2),均高于单一强韧化剂的强韧化效果.MoSi_2-20%Si_3N_(4(p))-20%SiC_(w)复合材料的强化机理为细晶强化和弥散强化;韧化机制为细晶韧化、裂纹偏转与分支和微桥接韧化.     

Hg和Ga元素对Mg阳极材料组织和电化学腐蚀性能的影响(英文)

采用动电位极化、恒电流和交流阻抗测试方法研究了Hg和Ga元素对Mg2%Hg,Mg2%Ga和Mg2%Hg2%Ga合金电化学腐蚀性能的影响,并用扫描电镜、X射线衍射和能谱分析了上述合金的显微组织和腐蚀表面形貌。结果表明:Mg2%Ga合金是固溶体,Mg-2%Hg和Mg-2%Hg2%Ga合金的晶界有白色第二相。Mg-2%Ga合金的平均电位为1.48V,腐蚀电流密度为0.15mA/cm2,电化学活性差,耐腐蚀性能好。Mg-2%Hg-2%Ga合金的平均电位1.848V,腐蚀电流密度为2.136mA/cm2,电化学活性好,耐腐蚀性能差。MgHgGa合金的活化机制是Hg和Ga原子的溶解沉积。