W-Co-纳米碳管反应烧结制备高度取向硬质合金

研究了微米级钨粉(2μm)和多壁纳米碳管(直径10nm)反应烧结制备硬质合金的过程,制得了硬度高于HRA94的YG8硬质合金,其主要特点是WC晶粒(0001)晶面在垂直压制的方向上形成了高度的取向。对在800～1410℃不同反应温度下烧结的样品,进行了X射线衍射和扫描电镜分析,确定了钨和多壁纳米碳管的反应过程产物、不同晶面的取向程度和在不同温度下的显微组织形貌。研究表明,由于垂直方向的(0001)晶面的择优取向,这个方向上晶粒呈长条状和三角形,晶粒尺寸小于2μm,无明显的晶粒生长,与原料钨粉颗粒尺寸相比较,显示了颗粒尺寸的遗传性。新合金的硬度等力学性能高于传统工艺制备的相同钴成分、相同粘结相平均自由程的硬质合金。     

利用反应热处理制备纳米晶WC-10Co复合粉末

对反应热处理技术(即高能球磨+热处理)合成纳米晶WC-10Co复合粉末的工艺进行了研究。DTA分析结果表明:以W,Co粉和碳黑为原料的混合物经过一定的活化处理后,碳化钨可在572℃左右形成;通过改变反应热处理时间和温度,合成的纳米碳化钨晶粒尺寸在9～42nm之间变化。反应热处理技术是合成纳米晶WC-Co复合粉末的行之有效的方法。     

低温球磨法制备块体纳米晶Al-Zn-Mg-Cu系铝合金

采用低温球磨法制备了纳米晶Al—Zn—Mg—Cu系铝合金粉末，对纳米晶粉末进行真空热压，获得纳米晶铝合金块体。采用显微分析方法研究了纳米晶粉末和块体材料的微观组织结构：试验结果表明，纳米晶铝合金粉末具有良好的热稳定性，热压块体的平均晶粒尺寸在100nm以下。低温球磨所得铝合金粉末晶粒尺寸为48nm；真空退火试验表明其具有良好的热稳定性；热压块体的平均晶粒尺寸在100nm以下。     

Fe81Zr5Nb4B10非晶合金的晶化过程及其磁性研究

采用单辊快淬法制备Fe81Zr5Nb4B10非晶合金带,并在不同温度下对其进行退火处理,利用XRD和振动样品磁强计(VSM)测试了合金自由面和贴辊面的结构及磁性能。结果表明:随着退火温度的增加,淬态合金由完全的非晶态结构转变为非晶与纳米晶的混合结构,晶粒尺寸、晶化体积分数增大,晶粒间的非晶层厚度减小。和自由面相比,贴辊面的晶粒尺寸较大,晶化体积分数较小,晶粒间的非晶层厚度较大。合金的矫顽力和比饱和磁化强度σs随着退火温度的升高逐渐增大。     

小尺寸银纳米粒子的制备及其抗菌性能

以DMAc为溶剂和还原剂,高分子量PVP为稳定剂,在中温条件下制备稳定、高度分散且均匀细小的球形金属银纳米粒子(AgNPs)。运用X射线衍射分析(XRD)、红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV-vis)和透射电镜(TEM)等表征方法,研究纳米粒子的化学结构、形貌、尺寸分布、光学性质和抗菌性能。结果表明:所制备的银纳米粒子为面心立方结构,其尺寸分布均匀,并且能稳定存在于溶液中。通过控制反应时间和PVP与AgNO3的摩尔比,可得到不同粒径的球形银纳米粒子。采用纸片法测试抗菌性能,发现制得的银纳米粒子浓度达到0.5μg/m L时,对金葡萄球菌的抑菌和抗菌作用非常明显,亦即该研究已制备出绿色环保、反应条件温和、抗菌性能良好的银纳米粒子。     

乙醇在Pt低指数晶面吸附的密度泛函理论研究

基于范德华校正的密度泛函理论(DFT-D3),通过优化乙醇几何参数,计算Pt低指数品面上的吸附能、态密度、功函数和Bader电荷,系统研究了乙醇在Pt低指数晶面上的吸附过程.结果 表明,乙醇分子到Pt(110)晶面的距离最小,相互作用最强;乙醇在Pt低指数晶面上的吸附能顺序为Pt(110)＞Pt (100) ＞Pt(1...     

TiO2／活性炭的制备与光催化性能

以活性炭(AC)为载体，采用Sol-Gel法制备纳米TiO2／AC复合催化剂，利用SEM，TG-DTA，XRD等对其组成、结构、尺寸等进行分析和表征；并用紫外灯为光源，通过可溶性罗丹明B的光催化降解反映对其光催化活性进行研究。结果表明，TiO2纳米粒子的尺寸范围在30nm～60nm之间，其中TiO2的晶型主要为锐钛矿；活性炭载体与TiO2结合牢固，TiO2纳米颗粒不发生二维粘结；TiO2／AC复合体的比表面积比活性炭载体的大，对罗丹明B在200min内达到完全降解，而P25需要5h，TiO2／AC复合体具有很强的光催化活性，并且制备的TiO2／AC复合体催化剂容易从溶液中分离。     

2195铝锂合金绝热剪切带内纳米结构的热稳定性

利用分离式Hopkinson压杆(split hopkinson pressure bar,简称SHPB)技术对T6时效态2195铝锂合金帽型试样进行动态加载获得绝热剪切带(adiabatic shear band,ASB),利用透射电镜(TEM)和光学显微镜(OM)观察动态加载前后剪切带的微观结构特征,利用电子背散射衍射(EBSD)分析合金在100~400℃温度下退火后绝热剪切带微观结构的变化,研究剪切带内纳米结构的热稳定性。结果表明:在动态加载过程中,帽型试样的剪切区域形成绝热剪切带,剪切带内的晶粒为50~100 nm左右的纳米等轴晶,在绝热剪切形变过程中析出相已完全溶解于基体中,纳米晶内部和晶界不存在析出相。在不同温度下退火时,剪切带内的晶粒随温度升高而长大,100~200℃温度下退火后晶粒未发生显著长大,在300℃退火后晶粒急剧长大到0.22μm,400℃退火后晶粒尺寸为1.77μm;在300℃左右温度下剪切带的硬度显著下降,此温度正是剪切带内纳米晶粒急剧长大的临界温度。     

电化学与纳米晶磁组合技术在重金属废水处理中的应用研究

为确定电化学与纳米晶磁组合技术应用于重金属废水处理的最佳设计参数,采用中试实验研究了电化学与纳米晶磁组合技术在重金属废水处理上的应用效果,并研究了不同分子量絮凝剂(聚丙烯酰胺,即PAM)、不同表面水力负荷对纳米晶磁技术处理效果的影响。结果表明:电化学与纳米晶磁组合技术应用于重金属废水处理,1600万分子量的絮凝剂(PAM)与纳米晶磁磁种具有更好的磁混凝协同效果,固液分离区最佳表面水力负荷为15m^3/m^2·h,且处理过程中完全不用投加混凝剂(PAC)。     

超导体银片

Argonne国家实验室的工程师研制了一种高韧性银基超导体片。该银片用于高于氮的沸点以上8℃的温度下。例如:在电机中,银不但可以提供一种重要氧供应源以使超导体氧化物充分氧化,并使超导体粒子间结合紧密,以保证电流流动。实际     

纳米银材料的研究进展及应用前景

介绍了国内外纳米银粒子及纳米多孔银的研究进展和应用现状,针对纳米银粒子和纳米多孔银在制备方法、微观结构、应用前景等方面进行了分析。纳米银粒子的粒径从几纳米至几百纳米,制备方法较多,已获得工业应用,如芯片产业链中的以纳米银填充的导电银浆、生物医药中的杀菌剂、化工生产中的催化剂等;纳米多孔银则是近年来发展起来的新材料,其独特的双连续结构和纳米量级的尺寸范围有利于开发新的应用。通过溶解合金中相对活泼元素而使银元素重组的去合金化法是制备纳米多孔银的有效方法之一,所需的前驱体包括晶态合金(Ag-Al,Ag-Zn,Ag-Mg合金等)和非晶态合金(AgCuSi,(Cu_(50)Zr_(50))_(100-x)Ag_x,AgMgCa等),我国在前驱体制备和腐蚀工艺方面具有丰富的知识和技术储备。     

SDBS/PVP溶液中片状银制备及紫外可见光谱分析研究

在十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的混合水溶液中,通过水合肼还原硝酸银制备了分布均匀、粒度可控的纳米片状银。使用紫外可见光谱(UV-vis)对不同反应时间的溶胶进行分析,结合扫描电子显微镜(SEM)的表征结果,探讨了SDBS/PVP复合体系中,纳米银溶胶的光谱特征以及银纳米片的形成过程。研究结果表明,随着反应时间的延长,5 min内将获得长、宽、厚度都小于100 nm的片状粒子,60 min时得到的是长、宽超过400 nm,分布均匀的片状银粒子。片状纳米银的形成过程中,SDBS中的磺酸基被吸附到PVP的内酰胺基链上,通过对Ag+的吸附缔合作用,首先会形成粒径较小的单晶银粒子,进一步生长聚合成大尺度的多边形片状银粉,形成的银溶胶呈现出多个表面等离子共振(SPR)吸收峰。     

热分解法制备二硫化钼纳米粉末的研究

以硫钼酸铵为原料，热分解法制备出了二硫化钼纳米粉末，采用TEM，SEM，XRD和ED等方法检测了产物的形貌、组成、结构。结果表明：制备出的灰黑色二硫化钼纳米颗粒平均直径为几十纳米；XRD谱图与标准衍射谱比较，产物属六方晶系，a=0．316nm，c=1，229nm；基本无杂质，较纯净；ED分析还表明纳米颗粒为多晶，晶化程度好，(0004)、(011^-0)、(011^-2)等品面的衍射环连续、清晰，与XRD的分析结果一致。并对二硫化纳米粉末形成的影响因素如反应温度、反应时间、料层厚度、反应气体流速、反应物的粒度等进行了讨论。     

固相合成In2O3纳米晶及动力学的研究

以InCl3·4H2 O和NaOH为原料 ,利用固相反应合成前驱体 ,再经焙烧合成In2 O3纳米晶。用X射线衍射 (XRD)分析了不同焙烧温度对合成In2 O3晶粒尺寸的影响。研究结果表明 :按Scherrer公式估算合成In2 O3纳米晶的晶粒尺寸在 2 0～ 3 0nm ,焙烧温度越高 ,晶粒尺寸越大 ;根据前驱体不同升温速率下的差热 (DTA)曲线 ,用Kissinger和Ozawa法计算了合成In2 O3纳米晶的活化能分别为 167.0 3和 176.0 6kJ·mol- 1 ,差别不大 ;根据晶粒生长动力学理论计算In2 O3晶粒长大的活化能为 2 .82kJ·mol- 1 ,表明热处理过程In2 O3纳米晶粒的长大主要以界面扩散为主。     

不同热处理条件下Fe非晶涂层组织和硬度变化

用Fe基非晶粉末作为喷涂材料,利用一种新型的活性燃烧高速燃气喷涂技术(AC-HVAF)在0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备了一种高非晶含量的Fe基非晶涂层,采用不同的热处理工艺来使喷涂的非晶涂层晶化,利用DSC分析来测定热处理后涂层中非晶和结晶形成的纳米晶之间的比例,用XRD观察涂层的晶体结构,场发射扫描电镜观察热处理后涂层的晶化状态,显微硬度仪测试涂层的显微硬度。试验结果表明:随着温度的升高涂层的晶化程度不断的增加,析出尺寸约为二十几纳米左右的纳米晶组织。在600～610℃热处理时,涂层晶化析出Cr_(15.58)Fe_(7.42)C_6相和Fe_7C_3相,而在615～630℃时,则主要为Fe_(23)(C,B)6相、Fe_(23)B_6相、Fe_(-)Cr相和原有的Fe_7C_3相。而随着温度的升高,涂层的显微硬度呈非线性的变化趋势。     

中国超细和纳米晶WC-Co硬质合金的研究开发概况

概述了我国超细和纳米晶W C-Co硬质合金的研究开发现状。我国在制备超细晶硬质合金100nm左右的纳米级粉末原料(W C,W C-Co复合粉末)的批量化生产技术及烧结过程中抑制W C晶粒长大等关键技术方面已取得重要进展,可批量生产0.4～0.6滋m级超细晶硬质合金。添加新型VC基二元晶粒生长抑制剂可实验室制备W C平均晶粒度70nm的纳米晶硬质合金并获得优异性能。在此基础上,对生产技术的重点方向进行研究开发,推动我国超细晶硬质合金向产业化发展的基础条件已趋于成熟。     

纳米晶Cu-Al合金材料的制备及结构、性能分析

本研究中采用大塑性变形法(severe plastic deformation,SPD)顺利制备出纳米晶材料,对不同SPD方法生产的Cu-Al合金进行微结构分析及拉伸性能分析。结果表明层错能是影响纳米晶Cu-Al合金微观结构与拉伸性能的关键性因素,纳米晶Cu-Al合金的微观结构形成机制,平均晶粒尺寸以及强塑性匹配程度均随着层错能的降低而发生改变。     

Cu纳米颗粒的晶格畸变研究

采用阳极弧放电等离子体技术成功地制备了Cu纳米颗粒,利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(SAED)、BET氮吸附等测试手段对样品的晶体结构、形貌、比表面积和粒度等特征进行了表征分析,并计算了其不同晶面的晶格参数.结果表明:Cu纳米颗粒为fcc晶态结构,晶格畸变表现为晶格收缩.     

锡掺杂金红石TiO2纳米棒的低温快速合成及其光电性能研究

采用水热合成法,在较低温度下通过仅引入Sn4+合成了金红石型棒状TiO2纳米晶。X射线衍射仪(XRD)及透射电子显微电镜(TEM)对不同Sn4+掺杂比例粉体的晶型及形貌的分析表明,Sn4+能促进TiO2由颗粒状的锐钛矿相向棒状的金红石型的转变,棒状纳米晶的形成是纳米颗粒沿着(110)晶面发生定向生长的结果,且形貌转变与晶相转变伴随发生。掺杂样品的光电转换性能研究结果表明,薄膜电极的光电转换效率与材料的晶相组分及其形貌之间有一定的关系,掺杂比例达到0.75%以后,样品的晶相组分及形貌不再随掺杂比例的增大而发生变化,进而光电转换效率不再变化。     

热压加工对含铬、镍块体纳米晶Fe_3Al组织和性能的影响研究

对通过铝热反应熔化制备的含10%(质量分数,下同)的铬和10%镍的块体纳米晶Fe3Al材料在不同温度、不同次数下进行了热压加工。利用XRD研究了热压加工前后纳米晶粒尺寸的变化,并测试了硬度变化和压缩率。结果显示:含10%铬的纳米晶Fe3Al在600℃表现出较好的塑性变形能力,材料在热压加工前后都是由无序bcc结构的Fe3Al相组成;含10%镍的纳米晶Fe3Al在800和1 000℃表现出较好的塑性变形能力,材料在热压加工前为无序bcc结构的Fe3Al相,在1 000℃热加工后,已转变为DO3有序结构;两种材料的压缩率都随着热压加工次数的增加逐渐增大。含10%铬的纳米晶Fe3Al在600℃和含10%镍的纳米晶Fe3Al在1 000℃随着热压加工次数的增加,晶粒尺寸都发生了增大,但材料硬度变化不大。