叠氮化银的耐高温性能研究

为了研究叠氮化银(AgN_3,简称为SA)的耐高温性能,制备了SA样品,以180℃、220℃、250℃为温度点,24h、50h、72h、100h为时间节点设计高温贮存实验;收集高温实验SA样品,采用差示扫描量热法测试高温样品的热性能,采用X射线衍射测试高温样品的晶体结构,并采用铅板法测试了高温样品的起爆能力。结果表明:SA能够在180℃高温箱内连续放置100h不发生分解,在220℃下贮存100h和250℃下贮存30h后性能保持稳定。     

TiO2粉体的制备及光催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备二氧化钛粉体,在日光灯照射条件下,通过催化降解罗丹明B,考察样品的光催化降解性能。结果表明:当钛酸四丁酯的用量为5 m L,冰醋酸为3.5 m L,蒸馏水为4.5 m L,无水乙醇为30 m L,溶液的p H值为2~3,陈化时间为72 h,干燥温度为80℃、时间为8 h,焙烧温度为400℃、时间为3 h时,催化剂的催化降解率最高,为28.55%;当催化剂的用量为0.8 g/L,溶液的p H值为6,溶液的质量浓度为6 mg/L,催化降解时间为5 h时,光催化降解率达到了42.6%。对样品进行XRD、SEM表征分析,结果表明:Ti O2催化样品具有锐钛矿相晶型,颗粒呈球形结构,颗粒粒径不大,出现团聚现象。     

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。     

球磨法制备Fe_2O_3掺杂纳米铝热剂及其燃烧性能(英文)

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Fe_2O_3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Fe_2O_3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Fe_2O_3掺杂量的筛选发现,原位球磨法制备的纳米铝热剂的Fe_2O_3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。     

可膨胀石墨低温膨化性能研究

以CH_3COOH/HNO_3/KMnO_4硝酸揑层体系(样品A)和H_2O_2/H_2SO_4/KMnO_4硫酸揑层体系(样品B)两种可膨胀石墨为研究样品,通过对两种样品的膨胀性能、先谱特征迚行分析测试,对比研究了膨化性能的差别及产生原因,幵迚一步测试了毫米波衰减性能。结果表明:样品A膨化所需热量小于样品B,在低于500℃膨化时样品A的膨胀能力要优于样品B,而高于500℃膨化时样品B的膨胀能力优于样品A;毫米波衰减能力上,在500℃以下膨化时样品A优于样品B,500～700℃差别不明显,而在800℃以上膨化时样品B优于样品A。     

固相法制备锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的研究

以Li_2CO_3、MnO_2和Ni(OH)_2为原料,采用固相法在空气中于750～950℃下烧结24h得到LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料,并采用XRD、SEM、BET和恒电流充放电等对样品进行了表征测试。结果表明:合成的样品均为纯相的尖晶石结构,并且随着合成温度的升高,样品的粒径增大、比表面积减小。充放电测试表明:850℃下合成的样品有较好的电化学性能,0.1C的放电比容量可达120.7mAh·g~(-1),0.5C循环30次后,容量保持率为99.3%。     

碳化钨-金属复合材料的热机械合金化合成

采用热机械合金化方法,以W、活性炭、Ni、Co为原料制备了WC-M(Ni/Co)复合材料,研究了机械合金化对W-C-M粉末体系及其合成过程的作用。结果表明:粉末体系经机械合金化后颗粒细化,具有较大的畸变能;粉末体系以500r/min转速球磨15h后,在900℃下烧结后已经生成了WC和W2C,所有的W均已参与了反应;球磨时间为10h时,即使在1100℃下烧结后仍有部分W残留。MA过程提高了反应物的反应活性、降低了反应温度,使合成试样具有颗粒粒度约为1～3!m、分布较均匀的组织。     

机械球磨法制备纳米晶Zr粉及其燃烧性能

通过机械球磨法对微米Zr粉进行晶粒细化,采用X射线粉末衍射法分析了球磨时间对Zr粉的物相、晶粒尺寸及晶格应变大小的影响;采用扫描电镜和激光粒度分析仪对Zr粉形貌、粒径分布进行了表征,并研究了Zr粉球磨时间对Zr/KClO_4烟火剂光辐射时间特性的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,Zr粉的颗粒尺寸先减小后增大,而晶粒尺寸则持续减小,同时晶格应变逐渐增大:当球磨时间为8 h时,Zr粉的粒径分布最均匀、平均粒径最小(0.8μm),晶粒尺寸为81.7 nm;球磨时间增加到20 h后,Zr粉的颗粒尺寸略有增大,但晶粒尺寸减小到最小值(15.4 nm)。对原料Zr粉进行球磨处理后,Zr/KClO_4烟火剂的光辐射时间缩短,球磨时间为8 h时,相比使用原料Zr粉的烟火剂,样品的光辐射时间(17 ms)缩短了32%,表明烟火剂燃烧速率的显著增加,并且峰值辐射强度增大。     

超级电容器电极材料MnO_2的制备及其性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了纳米MnO2材料,研究不同焙烧温度和保温时间对样品的影响。XRD分析和SEM分析表明在不同温度(350～500℃)下焙烧,得到的是低价态的锰氧化物(Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅲ)),通过酸化处理可得到Mn(Ⅳ)价态的氧化物;焙烧时间较短时,样品的颗粒较小,比表面积较大,循环伏安和恒流充放电试验得出保温3h所得的样品具有较好的电容特性。结果表明,所制备的MnO2电极材料有良好的电化学性能,适于作超级电容器电极材料。     

喷雾干燥前驱体纳米Al悬浮液的制备及分散稳定性

为制备具有良好分散稳定性的喷雾干燥前驱体纳米Al悬浮液,采用机械搅拌和超声分散两种分散方法制备了纳米Al悬浮液,研究了纳米Al粉在主炸药黑索今(RDX)溶液中的分散稳定性。利用紫外可见分光光度计研究了分散速度、分散时间、超声时间、悬浮液质量浓度、分散温度、纳米铝粉的粒径等对悬浮液分散稳定性的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)分析了喷雾干燥后样品的形貌。结果表明:选择粒径为50～100 nm的铝粉,当分散速度为400 r·min~(-1),分散时间为30 min,超声时间为3～10 min,悬浮液质量浓度为1%,分散温度为25℃时,悬浮液的吸光度值最大,分散稳定性达到最佳。     

用高能球磨粉末制备的高比重钨合金的组织与性能

采用高能球磨方法将普通钨重合金混合粉制成球磨粉 ,经冷等静压和 1480℃液相烧结制得高比重钨合金。研究了其显微组织结构和力学性能 ,结果表明 ,高能球磨粉烧结钨合金较普通粉烧结钨合金在保持高延性和韧性的同时 ,拉伸强度明显提高 ;此外 ,孔隙和夹杂含量对球磨钨合金的力学性能有较大影响     

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。     

环境温度对高能球磨固态还原反应的影响

高能球磨过程中的温度效应一直是研究者们争论的焦点,这直接影响到对机械合金化机制的认识。作者以两种具有高放热性质的Al/CuO和Si/CuO体系为研究对象,考察了环境温度(11、22、100、200℃)对高能球磨固态还原反应的影响,试验结果表明:(1)Al/CuO和Si/CuO体系反应开始的时间均随环境温度升高而缩短,归因于提高环境温度增强了球磨固态原子或离子的扩散速率;(2)球磨中间停留将延长开始反应时间,这是因为停留使反应体系能量降低,恢复球磨需要一段时间来重新建立点火所需条件所致。     

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。     

细晶钨合金制备工艺的研究

研究了添加微量稀土氧化物Y2O3和机械合金化所制备的90W-7Ni-3Fe合金的显微组织与性能。试验采用机械合金化工艺制备含微量稀土氧化物Y2O3的90W-7Ni-3Fe复合粉末,将粉末在1460～1480℃烧结30min,制备最大抗拉强度大于962MPa、延伸率为30.8%、钨晶粒尺寸为8～12μm的细晶高性能90W-7Ni-3Fe合金。研究了稀土氧化物Y2O3对合金性能和显微组织结构特征的影响。     

无压及热压烧结法制备Ce-TZP/Al2O3复相陶瓷材料

研究了无压和热压烧结Ce-CP/Al_2O_3陶瓷材料组织和性能。结果表明,热压烧结时,材料在1400℃,保温1h的条件下达到充分致密,此时相对密度为98.6％,这一结果与热压过程中的外加压力大大促进材料的致密化有关;而无压烧结时,材料达到充分致密化的温度为1500℃,相对密度为97.5％。另外,同无压烧结的样品相比,热压样品的微观组织细小,综合力学性能优良。     

镍基合金蜂窝材料冰固持条件下的超低温铣削研究

由于低刚度航天用薄壁镍基合金蜂窝材料在机械加工后常伴有卷曲、开焊、塌边等缺陷,故需改进其固持和加工方法。将该材料进行冰固持方法处理,采用数控铣床进行高速超低温加工。分析蜂窝铣削性能和加工缺陷产生原因,揭示冰固持超低温铣削机理。试验结果表明：相比于传统固持加工方式,冰固持超低温铣削后,蜂窝表面质量有很大提高,相关加工缺陷得到了有效抑制,切削深度对表面质量影响较大;获得了加工参数对铣削力影响顺序：切深最大,可提高3倍,其次为主轴转速,进给速度最小。该方法提高了蜂窝强度,改善了断屑方式。冰固持超低温工艺为面内径向等效强度小、低刚度薄壁金属蜂窝材料的高效加工提供了新方法。     

芳纶纤维增强复合材料低温铣削研究

为了降低芳纶纤维增强复合材料铣削加工起毛、高温烧蚀缺陷,提高其切削性能和加工质量,采用液氮作为切削液进行数控铣床深冷切削。利用超大景深数码显微镜测量试样表面形貌,3D表面轮廓仪测量试样表面粗糙度,测力仪测量切削点切削力。建立了材料铣削过程模型;分析了纤维材料干铣削缺陷产生的原因;探讨了液氮深冷铣削机制。结果表明：相比于干切削,深冷切削时切速越高,表面质量越好,相同切速时深冷切削表面质量更佳;两种切削条件下,随着切速升高,主切削力均呈下降趋势,且深冷时下降得更加明显,当相同切速时深冷铣削主切削力较之干切削有所提高;纤维编织粘接成型点承受铣刀刃压力不足,以及纤维高温受力后出现自动避让和伸长的特性,导致铣削表面质量无法准确控制;深冷铣削力的提高,切削区温度的下降都对芳纶纤维加工缺陷的改善起到了积极作用。 为了降低芳纶纤维增强复合材料铣削加工起毛、高温烧蚀缺陷,提高其切削性能和加工质量,采用液氮作为切削液进行数控铣床深冷切削。利用超大景深数码显微镜测量试样表面形貌,3D表面轮廓仪测量试样表面粗糙度,测力仪测量切削点切削力。建立了材料铣削过程模型;分析了纤维材料干铣削缺陷产生的原因;探讨了液氮深冷铣削机制。结果表明：相比于干切削,深冷切削时切速越高,表面质量越好,相同切速时深冷切削表面质量更佳;两种切削条件下,随着切速升高,主切削力均呈下降趋势,且深冷时下降得更加明显,当相同切速时深冷铣削主切削力较之干切削有所提高;纤维编织粘接成型点承受铣刀刃压力不足,以及纤维高温受力后出现自动避让和伸长的特性,导致铣削表面质量无法准确控制;深冷铣削力的提高,切削区温度的下降都对芳纶纤维加工缺陷的改善起到了积极作用。     

AlN-Y_2O_3液相烧结碳化硅陶瓷

采用无压烧结,以AlN与Y2O3的摩尔分数为60%∶40%作为烧结助剂进行碳化硅液相烧结,得到致密的烧结体。研究不同添加剂含量和不同保护气氛对烧结工艺的影响,并对烧结体的显微形貌和相进行分析。结果表明,高烧结助剂含量可在较低温度下实现致密化,但高温下液相挥发导致密度降低。与氩气作为保护气氛相比,氮气可抑制氮化铝的分解反应,有利于烧结。烧结体的晶粒均匀、细小,第二相均匀分布。烧结体的主相为6HSiC,并有氧氮化物的生成。