纳米晶CuCr触头材料的制备及性能

采用高能球磨Ｃｕ－Ｃｒ粉并在真空中缓慢热压的方法制备了纳米晶ＣｕＣｒ触头材料。实验结果表明，这种ＣｕＣｒ材料的晶粒尺寸为几十纳米，密度达到９０％，在真空间隙中的耐电压强度接近常规致密、低氧ＣｕＣｒ触头材料的水平。     

纳米晶W-ThO_2阴极材料的制备及其引弧性能研究

用高能球磨法制备纳米晶W -ThO2 混合粉。用化学处理去除混合粉的杂质和氧化 ,然后进行真空热压烧结制备纳米晶W -ThO2 阴极材料。测量纳米晶阴极材料的起弧电场强度并与传统阴极材料进行比较。结果表明 :纳米晶阴极材料的起弧电场强度远远要比传统阴极材料要低且稳定 ,从而说明纳米晶阴极材料的电子发射能力强 ,起弧和稳弧性能好。     

碳素形态对Ag/C触头材料组织及性能的影响

采用高能球磨及热压方法制备银 /金刚石、银 /石墨、银 /炭黑、银 /碳管四种Ag/C合金 ,研究了不同碳素形态对银基触头材料组织、性能的影响。结果表明 ,金刚石、石墨和碳黑粒子均匀分布在银基体内部 ,扇贝状银 /碳管组织和其它三种组织明显不同。高能球磨和热压后 ,石墨态的碳元素仍能保持原来的形态和晶型。热压块体的密度能达到理论密度的 95 %以上。碳元素形态的差异引起块体材料硬度的不同     

凝胶模板法制备RDX/B/Fe_2O_3纳米复合含能材料

采用溶胶凝胶法制备Fe2O3凝胶模板,加入黑索今(RDX)和硼(B)粉,制得RDX/B/Fe2O3复合湿凝胶,利用超临界CO2流体干燥工艺对其进行干燥,得到RDX/B/Fe2O3纳米复合含能材料。讨论了湿凝胶制备和超临界CO2流体干燥工艺中对凝胶结构和粒子大小的影响因素,获得了最佳制备工艺条件:Fe3+浓度0.20mol·L-1,n(Fe3+)∶n(C3H6O)=1∶15,超临界流体的温度40℃和压力10 MPa,干燥釜升压时CO2流入的速率15L·h-1,干燥釜平衡换气时CO2流体的流速2L·h-1。在此条件下制备得到纳米复合含能材料RDX/B/Fe2O3(质量比为90∶2∶8),利用扫描电镜,差示扫描量热分析了样品的微观形貌和热分解特性,测试了机械感度。结果表明,所得纳米含能材料粒度为30~50nm;RDX/B/Fe2O3分解放热起始温度比原料RDX提前了7℃,放热量提高了885J·g-1,机械感度H50=40.8cm。     

常压烧结制备Al2O3/SiC纳米复合陶瓷及其显微结构的研究

以微米SiC颗粒和工业氧化铝为原料,采用机械混合法制备Al2O3/SiC复合粉末。将复合粉末煅烧、成型,在1 600℃,2h烧结可制备出Al2O3/SiC纳米复合陶瓷。通过XRD、DSC-TG、SEM和TEM等分析了煅烧和烧结过程中相组成的变化,烧成收缩和微观结构,结果表明:在氧化铝基体中添加80%(质量分数)平均粒径为5μm的SiC粒子,复合粉末经700℃煅烧后再成型,试样于1 600℃烧结,其相对体积质量可达93.8％。SiC粒子主要被包裹在Al2O3晶内形成“晶内型”纳米复合陶瓷。在烧结过程中由SiC氧化形成的SiO2包裹层与基质氧化铝反应形成的无定形莫来石前躯体可大大促进烧结;SiC埋料氧化形成的外壳可有效阻止烧结体内SiC的进一步氧化。     

OMS-5型纳米MnO2电极材料的制备与电化学性能研究

以Mn Cl_2、KMn O_4和Na OH为反应物原料,采用液相氧化还原法制备得到层状二氧化锰中间体,然后以层状二氧化锰和Na OH为原料,采用水热法制备了OMS-5型(八面体分子筛)纳米Mn O_2电极材料。分别用X射线衍射光谱、扫描电镜和傅里叶-红外光谱等表征样品的晶体结构、形貌和键合特性;采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等方法研究其电化学性能。结果表明:OMS-5型纳米Mn O_2结晶良好,直径约为50 nm;在0.5 mol/L的Li_2SO_4和Na_2SO_4电解液中,电流密度为0.1 A/g时,其比电容分别为47.4、170.3 F/g;等效串联电阻和漏电流小,在Na_2SO_4电解液中展现出良好的循环稳定性,表明该OMS-5型纳米Mn O_2是一种可能具有应用前景的超级电容器电极材料。     

CuCr触头材料纳米晶化对真空放电性能的影响

研究了纳米晶CuCr25和CuCr50触头材料在峰值电流为10A时,真空电弧的截流值、稳定性及其寿命。结果表明,纳米晶CuCr合金的真空电弧稳定性要高于其常规合金,纳米晶CuCr合金截流值远小于常规合金的截流值。从理论分析可得出,纳米晶CuCr合金的蒸汽压为其常规合金蒸汽压的10倍多。由于蒸汽压与电弧放电特性密切相关,所以CuCr触头材料纳米晶化可以有效地增加电弧稳定性和降低材料的截流值。     

纳米Al/Bi2O3制备和性能及长储研究

采用溶液法制备纳米Bi₂O₃颗粒,并用P4VP与Al粉自组装,获得分散均匀的纳米铝热剂Al/Bi₂O₃. 利用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜（SEM）对其组成和形貌进行表征,运用差示扫描量热仪（DSC)、压力-时间曲线（p-t曲线）分析性能。自组装Al/Bi₂O₃的反应时间为0.036 s, 最大压力为4 729 kPa,达到最大气体压力的时间为0.162 s,表现出比Al/Fe₂O₃和Al/CuO反应更为迅速,产气量更大的性能特点。经过加速老化实验,Al和Bi₂O₃接触更紧密但无明显团聚;经老化处理,相当于常温下储存15 a时间,Al表面氧化层厚度由3.2 nm增加到4.6 nm,Al/Bi₂O₃放热量由1 112 J/g逐步降低到606 J/g,Al/Bi₂O₃用于半导体桥发火时间由37.20 ms增加到50.88 ms,发火能量由0.64 mJ增加到1.17 mJ.     

HMX/Cr2O3纳米复合含能材料的溶胶-凝胶法制备及表征

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法和超临界流体(SCF)技术制备出HMX/Cr2O3纳米复合炸药。利用扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其形貌和成分进行了分析和表征,测试了其热分解特性、撞击感度和摩擦感度。结果表明:HMX和Cr2O3在纳米尺度均匀复合,HMX/Cr2O3纳米复合炸药的粒度为30~50nm,近球形;与纯HMX原料相比,不同配比的复合炸药的融化峰温和分解峰温有显著的改变,撞击感度均显著降低,摩擦感度降幅较小。     

TiO_2掺杂ZnSnO_3气敏材料结构及气敏性能研究

在沉淀所得ZnSnO3中掺杂TiO2凝胶,在烧结后的ZnSnO3中掺杂烧结后的纳米级的TiO2,在烧结后的ZnSnO3中掺杂商用TiO2,得到3种具有气敏性能的气敏材料试样。通过X衍射、FT-IR、TEM和SEM对其成分和结构进行表征和分析。并分别做成气敏元件,对其气敏性能进行测试。最终发现在沉淀所得ZnSnO3中掺杂TiO2凝胶所得气敏材料有最小的粒径,达到纳米级。气敏元件对体积分数为4 000×10-6的乙醇在250℃灵敏度达到35,相对C2H5OH,CO2,C2H2,H2,LPG,NH3等气体最好的选择性。     

球磨法制备Fe2O3掺杂纳米铝热剂及其燃烧性能（英）

近年来,广大学者已经研究了多种方法来制备纳米铝热剂和改善其燃烧性能。本研究分别采用原位球磨法和超声共混法成功制备了两种含Fe2O3纳米铝热剂。通过热重分析(TGA)、函数拟合、X射线衍射(XRD)、接触角测试、扫描电子显微镜测试(SEM)、高速摄像实验和红外温度测量充分表征了所制备产品的形貌和性能。结果表明,通过原位球磨法制备的Fe2O3掺杂的纳米铝热剂的性能要优于超声共混法制备的铝热剂。通过对Fe2O3掺杂量的筛选发现,原位球磨法制备的纳米铝热剂的Fe2O3最优掺杂量为17%,该产物每100℃最大增重百分比为13.1%。与超声共混法制备的纳米铝热剂相比,原位球磨法制备的纳米铝热剂的加热电压和初始燃烧温度分别降至12 V和600℃。此外,原位球磨法制备的纳米铝热剂的燃烧火焰更稳定和均匀。     

高能球磨Al2O3-Y2O3粉体混合物的研究

为了合成Y3Al5O12(YAG),对Al2O3-Y2O3粉体混合物进行了高能球磨研究。研究表明球磨后的粉体XRD衍射峰明显,并非无定形态,球磨后粉体中的Al2O3、Y2O3达到纳米级别尺寸后,随着晶粒尺寸的减少而晶格畸变增加,且烧结成的YAG粉体与Al2O3、Y2O3粉体有相似的晶格变化趋势。     

Ni2O3/CuO/Sb2O3:SnO2下转换材料光谱特性试验研究

以氧化锡为主要材料,掺杂过渡元素氧化物,采用高温烧结法制备了在1.06 μm处具有激光吸收性能的下转换粉体材料.对材料的1.06 μm激光吸收性能、晶相结构、表面形貌以及光谱下转换位移进行了表征.最后,将合成材料制备成涂料样品,测试1.06 μm激光吸收性能.结果表明,该材料对1.06 μm激光具有较高的吸收性能.     

爆燃法制备纳米LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料

以Ni(NO<,3>)<,2>·6H<,2>O、Co(NO<,3>)<,2>·6H<,2>O、Mn(NO<,3>)<,2>和LiNO<,3>为金属原料,以柠檬酸为鳌合剂和燃料制备出均一的前驱体.前驱体经干燥后在氧弹中快速爆燃制备出纳米LiNi<,1/3>Co<,1/3>Mn<,1/3>O<,2>粉体,并生成了高结晶度的LiNi<,1/3>Co<,1/3>Mn<1/3>O<,2>材料,其平均粒径约为200nm.将其分别在2.8～4.6V和2.8～4.3V电压范围内以0.05C速率恒流充放电,首次放电比容量分别为208.0mAh·g<'-1>和173.6mAh·g<'-1>;以0.1C速率分别在2.8～4.6V和2.8～4.3V电压范围内循环20周后,容量保持率分别为89.3%和93.4%.     

一种Ti3AlC2陶瓷材料的制备方法研究

采用机械球磨和热处理方法制备Ti3Al粉体,并将Ti3Al和C反应烧结制备Ti3AlC2陶瓷材料。将Ti、Al的摩尔比为3∶1的混合粉末,球磨20 h后经750℃热处理40 min得到质量分数达到98.54%的Ti3Al金属间化合物;然后采用Ti3Al和C的摩尔比为1∶2为原料,进行反应烧结制备Ti3AlC2,在1 300℃保温60 min,可得到试样中Ti3AlC2的质量分数为96.4%。研究得出Ti3AlC2的合成路径即在反应过程中先生成Ti2AlC和TiC两相,然后二者反应合成Ti3AlC2相。     

RDX/Al/SiO_2纳米复合含能材料的制备及性能

为了在降低黑索今(RDX)机械感度的同时提高其热分解性能,以四甲氧基硅烷为前驱物,氟硼酸为催化剂,用溶胶-凝胶法制备了RDX-Al质量分数分别为30%、50%、70%(RDX与Al质量比均为6∶1)的三种RDX/Al/SiO_2纳米复合含能材料。用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X-射线衍射(XRD)对其形貌及结构进行了表征;用热重分析(TG)、差示扫描量热(DSC)研究了样品的热性能;按GJB772A-1997的方法测试了样品的机械感度。结果表明:RDX/Al/SiO_2是以SiO_2为凝胶骨架,Al与RDX进入到凝胶骨架中形成的纳米复合含能材料;该复合材料中RDX的最小平均粒径为65.09 nm,且其粒径随RDX-Al含量的增加而增大;当RDX-Al的质量分数为30%时,与纯RDX相比,该复合材料中RDX的分解温度较纯RDX提前22.4℃,与原料RDX相比,样品的特性落高提高108.6 cm,爆炸百分数降低60%。     

铝基水反应活性材料制备及其性能研究

为提高铝粉与海水的反应效率和速率,在惰性氛围下,采用高能球磨法通过多次变速循环工艺制备得到了铝基水反应活性材料。通过扫描电子显微镜、热重分析仪、比表面测试等分析表征材料的微观结构和氧化性能;采用自主设计的金属/水反应装置,实时记录铝基水反应金属材料与海水反应产生的氢气量,研究铝基水反应活性材料的活性。研究结果表明：高能球磨能提高铝基材料与海水的反应活性,铝粉经过球磨后反应效率达到原先的2倍;球磨过程中添加剂铋的添加能进一步提高铝基水反应材料的活性;反应总产率能够达到71.2%,其快速期氢气产生反应速率为210.7 mL/(min·g)。制备的铝基水反应活性材料在高能水反应金属燃料推进剂和制氢领域都具有应用价值。     

Fe2O3/BAl纳米复合含能材料的制备及性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了Fe2O3/BAl纳米复合含能材料,用SEM、XRD、DSC等方法对Fe2O3/BAl复合含能材料的微观形貌、结构以及热力学性能进行了研究。结果表明:Fe2O3紧密包覆在B粉和纳米Al颗粒表面;与普通Fe2O3/Al铝热剂相比,溶胶-凝胶法制备的Fe2O3/BAl纳米复合含能材料具有更好的点火特性。     

纳米铝热剂Al/CuO的制备及性能

采用溶胶-凝胶法及超临界干燥技术,以聚丙烯酸(PAA)作为分散剂,1,2-环氧丙烷作为Cu(Ⅱ)离子水解促进剂制备了CuO气凝胶,并在温和、无毒的条件下制备了纳米铝热剂Al/CuO。采用比表面测试法(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、差热分析法(DTA)-差示扫描量热法(DSC)等方法对样品的结构和热反应特性进行表征。结果表明,纳米Al粒子与CuO气凝胶粒子均匀复合,形成Al/CuO。纳米铝热剂Al/CuO的反应放热峰分别出现在598℃和752℃左右,快速燃烧过程伴随明亮火焰。     

纳米CL-20/AP含能复合粒子的制备及性能表征

为了改善2,4,6,8,10,12?六硝基?2,4,6,8,10,12?六氮杂异伍兹烷(CL?20)的安全性能,采用一步球磨法制备出纳米CL?20/AP含能复合粒子,并通过扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和撞击感度测试对其性能进行了研究。结果表明,纳米CL?20/AP含能复合粒子球形化效果明显,粒径约为300～500 nm;复合粒子的峰位置发生明显的偏移、新增和消失,推测其物相晶型可能发生变化,由于多晶样品的择优取向,复合粒子的X射线衍射峰强度明显降低;纳米CL?20/AP含能复合粒子的放热峰相比原料提前了,更容易发生热分解;撞击感度测试中,复合粒子的特性落高比CL?20增加了13.10 cm,安全性能更好。