β-偏磷酸钙生物陶瓷晶须研究

采用一种简单的方法制备偏磷酸钙生物陶瓷晶须材料以达到增强聚左旋乳酸的目的.即将熔融所得CaO-P2O5玻璃在非晶相-晶相转变温度热处理一段时间后用40℃的0.1mol/L NaOH溶液洗滤,生成直径为1～5μm,长径比达30～50的晶须.探讨了原料钙磷比、热处理时间、洗滤时间和晶核剂对晶须形貌的影响.在钙磷比为0.85,热处理时间和洗滤时间分别为36h和48h的实验条件下可以得到主晶相为β-偏磷酸钙(β-CMP)的陶瓷晶须.加入25wt%的β-CMPw后β-偏磷酸钙/聚左旋乳酸(β-CMPw/PLLA)复合材料的弯曲模量达4.3GPa,较纯PLLA提高了约14.4%.     

非水解溶胶-凝胶法制备莫来石晶须

以正硅酸乙酯和无水氯化铝为前驱体,乙醚为氧供体,采用非水解溶胶-凝胶法制备了直径为0.2～20μm,长径比高达60～70的莫来石晶须.借助XRD、SEM和TEM等测试手段研究了莫来石干凝胶粉的活性、矿化剂氟化铝引入方式及其用量、成型压力以及煅烧温度等工艺参数对合成莫来石晶须的影响.结果表明:采用恒压回流工艺制备的莫来石干凝胶粉,在12MPa压力下压制成片状,以外置方式引入3wt%的氟化铝,在1200℃保温1h可制备质量较好的莫来石晶须.     

晶须取向对SiCw/6061Al复合材料热压缩变形行为的影响

采用SEM 和 Magiscan-2A 图像分析系统研究了晶须取向对SiCw/6061Al复合材料在300℃压缩变形行为的影响.结果表明:晶须取向影响着晶须折断程度和转动角度; 随着晶须取向角的增加,晶须转动和折断行为所导致的软化效果下降.同时晶须取向也影响复合材料的热压缩应力-应变曲线的形状.在热压缩变形过程中,晶须取向角为0°和30°的复合材料表现出明显应变软化现象, 晶须取向角为45°的复合材料无明显软化现象.晶须取向角为90℃的复合材料表现出应变硬化现象.     

晶须状碳材料

物质的细长结晶称为晶须,是一种单晶物质,一般分为真晶须(proper whisker)和非真晶须两种.前者系由天然生成或由晶体在应力作用下生成,通常为直径0.05～10μ,长几毫米左右的细而短晶须体,后者系在蒸气溶液等气相或液相中生成,通常为直径0.1～几百μ,长几十毫米的粗而长须状物.组成晶须的物质主要是金属和非金属(陶瓷)两大体系.与金属系相比,陶瓷系晶须质量较轻、性能更优.其中碳-石墨晶须及其与硅、钛等元素形成的化合物,是非金属系晶须中新型材料.有许多关于碳-石墨晶须的报导,如Meyer曾报道2000℃左右烃类裂解生成石墨     

硼酸盐晶须改性环氧树脂性能研究

以4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(TDE-85)/甲基纳狄克酸酐(MNA)体系作为树脂基体,分别以硼酸铝晶须和硼酸镁晶须为增强相,制备了晶须增强复合材料.研究了以不同的偶联剂表面处理的晶须对树脂体系力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料弯曲断面的形貌.结果表明支化程度最高的硼酸酯偶联剂(tert-BE4)的表面处理效果最好,硼酸镁晶须/树脂体系的力学性能优于对应的树脂/硼酸铝晶须共混体系.     

钨晶须/纳米线的制备工艺原理及最新研究进展

综述了钨晶须/纳米线几种典型的制备方法及其最新研究进展,如气相沉积法、金属催化诱导法、电化学蚀刻法、模板法等,介绍了气-固、气-液-固和气-固-固生长机制及模型,分析了钨晶须/纳米线在研究和应用中存在的主要问题,指出钨晶须/纳米线生长过程中的影响因素、生长模型建立及钨晶须/纳米线的形貌、组成和产率综合调控是未来重要的研究方向.     

凝胶注模用高性能微米-纳米晶须氮化硅料浆的制备研究

首次采用PEG400为增润剂,制备了固相体积含量高达60%、粘度低于1 Pa·s、具有良好分散性的微米-纳米晶须氮化硅料浆,用于凝胶注模成型.考察了增润剂在微米-纳米晶须氮化硅凝胶注模体系中对料浆粘度以及稳定性的作用.通过测量增润剂在颗粒表面的接触角表征其润湿性,测定了增润剂在颗粒表面的吸附等温线表征其吸附特性,进而探讨了其润湿机理.增润剂作为表面活性剂,吸附于颗粒表面,从而提高颗粒与水介质的相客性,起到了增润作用.     

晶须增强铝基复合材料的热压缩变形行为研究

采用试验和数值模拟相结合的方法研究了纵向、横向和倾斜分布的晶须增强铝基复合材料热压缩变形行为.研究表明:SiCw/6061Al复合材料300℃压缩的应力-应变行为与晶须取向角密切相关;在热变形过程中,纵向分布晶须折断严重,导致复合材料表现为应变软化行为;而倾斜于压缩方向30°的晶须折断和转动明显,引起相应复合材料应变软化;横向分布晶须没有转动而折断程度很小,使复合材料呈现出加工硬化行为.     

碳纤维无催化剂法制备β-SiC纳米晶须

介绍了使用碳纤维为固相碳源,无催化剂加入制备β-SiC纳米晶须的一种新方法. 制备了直径为10-40nm,长度为几个微米的纯度较高的β-SiC纳米晶须.讨论了这个制备方法的特点,并比较了几种不同制备方法的优缺点.同时分析了β-SiC纳米晶须的显微组织并探讨了其生长机理.研究表明,较高的生长温度、SiO和CO的局部过饱和蒸汽压是此方法能够大量制备β-SiC纳米晶须的关键因素.     

硼酸铝晶须增强氰酸酯树脂的性能

采用硼酸铝(AlBw)晶须改性氰酸酯树脂制备出氰酸酯树脂/晶须复合材料,研究了表面处理和晶须用量对氰酸酯树脂体系的反应活性、复合材料力学性能以及耐湿热性的影响.结果表明,未经表面处理的AlBw晶须不能改善氰酸酯树脂体系的韧性,反而使树脂韧性下降,表面处理的晶须均可以改善树脂的力学性能,经硼酸酯偶联剂处理后的AlBw晶须使树脂体系冲击强度提高.采用硼酸酯偶联剂对AlBw晶须进行表面处理可明显改善晶须在树脂体系中的分散性.在晶须用量低于8%时,随着晶须加入量的增加,树脂体系的力学性能增大,氰酸酯树脂/晶须复合材料表现为韧性断裂并有明显的晶须拔出现象.晶须的加入使树脂体系耐热性和耐湿热性提高,加入8%的AlBw晶须使体系吸水率下降,冲击强度和弯曲强度保持率提高.     

SiC晶须-Al_2O_3复合陶瓷显微结构的电镜研究

本文采用 X 射线衍射、扫描电镜、分析电子显微镜和高分辩电镜,研究了热压复合SiC-A1_2O_3陶瓷的相组成、晶须、晶须-基体界面间的显微结构。结果表明,复合陶瓷中的晶须为15R 型 SiC,基体为三方晶型的α-Al_2O_3。晶须内有大量的层错和孪晶;晶须-基体界面间存在一个过渡层,并有一定的取向关系。扫描电镜对样品断口的研究表明,存在晶须拔出和裂纹偏转两种增韧机制。     

SiCw/Al复合材料在TEM下的拉伸行为

在备有拉伸台的透射电镜上原位观察了SiCw/Al复合材料的变形、裂纹萌生及其扩展过程.结果发现,变形初期,位错主要从晶界及SiCw-Al界面处开动,在晶界与晶须周围产生大量位错.裂纹萌生源主要为:(1)材料制备过程中受损伤或破断的晶须;(2)晶须富集区.晶须与晶界对裂纹的扩展有阻碍作用.当裂纹取向与晶须大致垂直时,裂尖在晶须附近钝化然后绕过晶须扩展,当裂纹取向与晶须接近平行时,裂尖在晶须端部附近钝化后沿其一侧扩展.     

四角状氧化锌晶须表面镍镀层的制备及电磁性能

采用化学镀方法在四角状氧化锌晶须(T-ZnO)表面制备了镍镀层,并对其电磁性能进行了研究.采用XRD,SEM及EDS对化学镀镍后的T-ZnO晶须进行了结构、形貌以及成分表征.结果表明:随着化学镀时间的延长,在T-ZnO晶须表面包覆了一层镍镀层,镀层具有非晶结构,含有少量的磷,约2%(质量分数).使用波导法对化学镀镍前后的T-ZnO晶须进行了电磁参数的测量.结果表明:化学镀后晶须的微波吸收性能明显增加,在频率为11.7GHz处反射率可达-17.5dB左右,而且最大吸收峰的频率随镍析出量的变化而改变,这样有利于实现吸收频带的展宽.     

定向SiC晶须增韧Si3N4陶瓷的制备及热震性能研究

通过SiC晶须在载体纤维中定向挤出和热压烧结工艺制备了高度定向SiC晶须增韧Si3N4复合材料,利用SEM观察了晶须的定向方向和复合材料的断口形貌.实验结果表明,70%以上SiC晶须的定向角在0～10°之间,具有较好的方向性.过高的烧结温度和晶须含量使材料抗弯强度降低.晶须定向方向的断裂韧性(单边切口垂直于定向晶须)比横向方向高出20%.1000和500°C温差的热震实验表明,定向SiC晶须复合材料比随机SiC晶须复合材料的抗热震性能高得多.     

Sn晶须形态的研究

本文研究了稀土相表面Sn晶须的生长行为.研究结果表明,如果将稀土相暴露于空气中,在稀土相的表面会出现Sn晶须的快速生长现象,且Sn晶须在其快速生长过程中会表现出一些特殊的形态特征,如片状Sn晶须的形成、Sn晶须的多次连续转折现象、Sn晶须的变截面生长现象、Sn晶须的分枝与合并以及Sn晶须的搭接现象等.     

自石灰石矿粉中直接提取CaCO3晶须的碳化-分解法研究

提出一种自石灰石矿粉中直接提取CaCO_3晶须的碳化-分解方法。该方法能够以天然石灰石矿粉为原料,通过水溶性碳酸的作用溶解出Ca(HCO_3)_2,进而在升温条件下通过Ca(HCO_3)_2的分解反应得到形貌规整的棱锥状CaCO_3晶须。扫描电镜观测与X射线衍射分析显示,Ca(HCO_3)_2分解温度对CaCO_3晶须微观形貌的影响显著,晶须长度与长径比随分解温度的升高均呈上升趋势,但分解温度超过80℃会导致文石晶相向方解石晶相转化。实验结果表明,80℃、2h条件下,Ca(HCO_3)_2分解产物中文石晶相含量较高,晶须几何形貌更为合理,其平均长度为14.61 μm、长径比为8.10。     

AZO@TiO_2纳米晶须的制备及性能研究

导电纳米晶须作为导电填料添加到材料中达到抗静电目的的研究在纳米技术兴起后发展迅速。其中开发色浅、环境友好、导电性好的导电纳米晶须受到广泛关注。通过化学共沉积法在TiO_2晶须表面包覆一层AZO导电膜层,制备出导电AZO@TiO_2晶须。采用四探针测试仪、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光分光光度计对晶须以及晶须修饰的织物进行测试表征,结果表明AZO@TiO_2纳米晶须不仅具有优良的导电性能,而且具有良好的抗紫外性能。     

α-Si3N4晶须中缺陷与晶须生长气氛关系的研究

本文研究了用无定形氮化硅超细粉原位生长α-Si₃N₄晶须,晶须生长温度为1400～1450℃,恒温1～4h.讨论了在晶须生长过程中,不同的保护气氛对晶须质量的影响.当晶须在高纯N2气氛中生长时,得到的晶须中氮含量为32%～34%,氧含量为8%～6%,氯含量为0.1%左右.这类晶须中存在着大量的缺陷.当晶须在NH3气氛中生长时,得到的晶须中氮含量为39%左右,氧含量为1%,氯含量为0.01%,在这类晶须的透射电镜照片中几乎看不到缺陷.     

含氢硅油制备SiC晶须的研究

以高含氢硅油为原料,在石墨基体上生长出SiC晶须。主要研究石墨基体的表面状态和加热温度对SiC晶须生长的影响,探究SiC晶须形成过程。影响SiC晶须形核和生长的主要因素为热处理温度,随着热处理温度的升高,SiC晶须的结晶产量也相应增高。石墨基体的表面状态对SiC晶须的形成也有一定的影响,随着石墨基体缺陷提供形核点的增多,SiC晶须的结晶产量提高,并且出现相互搭接的现象。SiC晶须的形成过程分为形核和生长两个部分,低温形核,高温生长,遵循VLS(气-液-固)生长机理。     

晶须转动对铝基复合材料热压缩变形行为的影响

采用平面应变有限元方法研究了晶须转动对晶须增强铝基复合材料热压缩变形行为的影响.数值结果表明:晶须转动不仅引起晶须承载能力的下降,而且也影响基体的塑性变形行为,同时复合材料在热压缩变形过程中表现出明显的应变软化行为.数值分析研究进一步证明:晶须转动是复合材料出现应变软化的重要原因.