机械球磨法制备Ti3SiC2 / Al 纳米复合材料

研究了用微米级Ti₃SiC₂ 陶瓷颗粒与Al 粉复合球磨制备纳米复合材料的工艺过程。结果表明, 在其他实验参数相同的条件下, 不同材质的磨球对陶瓷颗粒的细化作用差异很大。采用氧化锆磨球可以使Ti₃SiC₂ 的颗粒更好地细化且均匀分散在Al 基体中, 而用钢球和玛瑙球则易产生混合粉的团聚。用氧化锆球进行球磨后的复合粉在550 ℃的温度及20 MPa 的压力下成功地制备了组织成分均匀的大块纳米复合材料。与同成分的非纳米材料相比, Ti₃SiC₂ / Al 纳米复合材料的硬度从HV60 提高到HV80 , 强度则从110 MPa 提高到150 MPa 。      

纳米Al2O3/尼龙复合材料的制备及性能表征

为了提高单体浇铸尼龙6的高温性能,用纳米Al2O3对单体浇铸尼龙尼龙进行填充增强,采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3/尼龙复合材料(简称NA/MCN),用万能材料试验机测试了复合材料的拉伸强度,用扫描电镜观察了断口形貌特征,通过动态热机械分析仪对材料的热机械性能进行了表征,并与微米Al2O3增强铸型尼龙复合材料进行了对比分析,研究了粒子的粒径、粒子含量对复合材料拉伸强度和热力学性能的影响.采用傅里叶红外光谱研究了复合材料的结构.结果表明,复合材料的拉伸强度和玻璃化温度比尼龙基体明显提高,而储能模量的变化不大,纳米粒子增强尼龙复合材料的拉伸强度和玻璃化转变温度明显高于微米粒子增强尼龙复合材料;并且纳米氧化铝与尼龙基体之间存在化学相互作用.     

纳米Al2O3/尼龙复合材料的制备及性能表征EI

为了提高单体浇铸尼龙6的高温性能,用纳米Al2O3对单体浇铸尼龙尼龙进行填充增强,采用原位聚合技术制备了纳米Al2O3/尼龙复合材料(简称NA/MCN),用万能材料试验机测试了复合材料的拉伸强度,用扫描电镜观察了断口形貌特征,通过动态热机械分析仪对材料的热机械性能进行了表征,并与微米Al2O3增强铸型尼龙复合材料进行了对比分析,研究了粒子的粒径、粒子含量对复合材料拉伸强度和热力学性能的影响.采用傅里叶红外光谱研究了复合材料的结构.结果表明,复合材料的拉伸强度和玻璃化温度比尼龙基体明显提高,而储能模量的变化不大,纳米粒子增强尼龙复合材料的拉伸强度和玻璃化转变温度明显高于微米粒子增强尼龙复合材料;并且纳米氧化铝与尼龙基体之间存在化学相互作用.     

纳米Al/Al2O3复合材料的热稳定性机理

通过对纳米Al/Al2O3复合材料微观结构的研究，揭示了这种材料热稳定性的特点，在550℃以下，完整的Al2O3的外壳限制了Al的传输，从而保持了原来的晶粒形态和尺寸。在570～650℃的温度范围内，弥散分布的Al2O3碎片通过钉扎晶界抑制了Al晶粒的长大，即使在660℃，Al晶粒熔化后，弥散的Al2O3碎片仍可在冷凝过程中有效地抑制Al晶粒的长大。     

新型纳米Al2O3强化铜基复合材料的制备及其摩擦学性能

纳米复合材料是目前的研究热点,采用热压烧结法制备了纳米Al2O3颗粒强化铜基复合材料。采用阿基米德排水法测试了复合材料的致密度,采用硬度计测试其硬度,采用表面三维形貌仪测量其磨损体积并观察磨痕的三维形貌;采用摩擦磨损试验机研究了复合材料的摩擦磨损性能并分析其磨损机制;采用扫描电镜及能谱仪观察复合材料磨损前后的表面形貌、分析磨痕的化学成分;研究了工艺参数及Al2O3含量对复合材料性能的影响。结果表明:复合材料的最佳热压制备工艺为热压温度900℃,热压压力27.5 MPa,保温时间2 h,所得铜基复合材料的相对致密度达99.03%;随Al2O3含量增加,复合材料的硬度增加,耐磨性先升高后降低;Al2O3含量为2%时,复合材料磨损量最少,相对耐磨性为3.13,硬度较纯铜提高了35.5%;随Al2O3含量的增加,铜基复合材料的磨损机制从以黏着磨损为主转变为以磨粒磨损为主。     

PVPy/MWNTs纳米复合材料的制备及其导电性能研究

通过原位聚合法制备了聚3-戊酰基吡咯(PVPy)/多壁碳纳米管(MWNTs)纳米复合材料。利用FT-IR,1 HNMR,XRD,SEM,TEM,TGA等分析方法对样品进行了结构和性能研究。FT-IR,SEM与TEM表明,PVPy与MWNTs间并没有发生化学反应,MWNTs仅作为3-戊酰基吡咯(VPy)聚合的模板,且VPy仅在MWNTs的外表面均匀的发生聚合。XRD谱显示,PVPy/MWNTs纳米复合材料中MWNTs的两个特征结晶峰(2θ=25.82,43.10°)强度随着VPy/MWNTs投料比增加而逐渐降低直至接近消失。导电性能研究发现,通过MWNTs与PVPy复合,可以显著的提高PVPy/MWNTs纳米复合材料的导电性,其电导率分别达到1.42S/cm(VPy/MWNTs=2.5/1)与0.22S/cm(VPy/MWNTs=5/1)。     

YAG-Al2O3纳米复合材料的制备和力学性能

本文介绍用化学共沉淀和在适当温度下煅烧以直接制备YAG-Al2 O3纳米复合粉体的新方法．XRD结果表明,所得粉体具纯的YAG和α-Al2 O3相,因此其化学组成符合配料的组分设计．用本方法制备的25vol％YAG-Al2 O3复合粉体经热压烧结,所得的致密体材料为晶内型纳米复合材料,其抗弯强度达612MPa,断裂韧性为4．54MPa．m-1/2,都比单相Al2 O 3陶瓷有大幅度提高．     

γ-Fe2O3/聚噻吩纳米复合材料的制备及其导电性能研究

采用单体聚合法以FeCl3为引发剂进行噻吩的聚合反应,得到了导电性好的γ-Fe2O3/聚噻吩纳米复合材料.红外、透射电镜、穆斯堡尔谱等研究表明γ-Fe2O3与聚噻吩之间有着一定的相互作用.复合材料的导电性明显高于纯的聚噻吩样品,随着γ-Fe2O3含量的增加,复合材料的导电性呈增大趋势.     

NiO/In2O3纳米复合材料的制备及气敏性能研究

采用水热法结合水浴法制备出了NiO/In2O3纳米复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等对其微观形貌和晶相进行表征分析。表征结果表明,制备所得In2O3纳米微球直径为200~300 nm,其表面均匀包覆厚度约为20 nm的NiO纳米片。气敏测试结果表明,基于NiO/In2O3异质结纳米复合材料的气体传感器对甲醛的最佳工作温度为220℃;在最佳工作温度下,对浓度为1×10^-5的甲醛气体响应可达到20,响应/恢复时间分别为4 s/16 s,且具有较好的重复性和选择性。最后,对分级结构及p-n异质结对其气敏机理进行了探讨。     

选择性激光烧结法制备聚合物/Al2O3纳米复合材料

介绍了一种新的简单实用的制备大块聚合物/无机纳米复合材料的方法,即探索性地采用选择性激光烧结(SLS)法来制备聚合物/Al2O3纳米复合材料.结果表明,以表面已预处理的聚合物与纳米粒子Al2O3混合粉料作为SLS用粉,在一定的激光烧结工艺参数条件下,可将其烧结成纳米粒子均匀分散在聚合物基体中的块体材料;并可通过控制激光功率和扫描速度等激光烧结工艺参数获得不同性能的聚合物/纳米复合材料.     

化学镀Ni-P/纳米Al2O3复合镀层结构及性能研究

通过化学复合镀工艺制备了Ni-P/纳米Al2O3复合镀层.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对复合镀层的表面形貌及结构进行了测试,研究了纳米Al2O3添加剂、Al2O3复合量质量分数、热处理等工艺条件对Ni-P/纳米Al2O3复合镀层结构与性能的影响.结果表明,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度和耐磨性高于Ni-P合金镀层,而且随着Al2O3复合量的增大镀层硬度和耐磨性增加.当纳米Al2O3复合量质量分数为10.1%时,Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的硬度较Ni-P合金镀层增大28%,磨损失重减少20%以上.400℃热处理后,复合镀层结构由非晶态转变为晶态,镀层硬度由570 HV增大到1 185 HV,耐磨性也进一步提高.     

点焊电极用Al2O3/Cu 复合材料性能研究

为提高传统点焊电极材料的抗软化温度,研究开发了具有高抗软化性能的Al2O3颗粒增强Cu基复合材料,对其微观组织和软化温度、导电率进行了测试,结果表明该Al2O3/Cu复合材料的软化温度高达930℃,导电率达86.49%IACS,适宜制作点焊电极材料。     

脉冲电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的性能

Ni-P/纳米Al2O3复合镀层具有良好的耐磨、耐腐蚀性能,但有关脉冲电沉积Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的报道较少.采用脉冲电沉积方法制备了Ni-P/纳米Al2O3复合镀层,研究了复合镀层的表面形貌、结构及其在5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并对300,400,500℃热处理后的复合镀层的显微硬度进行了测试.结果表明:Ni-P/纳米Al2O3复合镀层的耐蚀性优于1Cr18Ni9Ti不锈钢,但比Ni-P合金镀层差;随镀液中纳米Al2O3浓度增大,复合镀层的显微硬度提高,镀液中纳米Al2O3浓度为25.0 g/L时制得的复合镀层的硬度为685.5 HV;Ni-P/纳米Al2O3复合镀层经400℃热处理后硬度最高.     

纳米Al2O3改性环氧树脂复合材料的低温力学性能研究

通过机械搅拌的方法将纳米Al2O3颗粒分散在环氧树脂基体中,用干燥箱对其固化来制备纳米Al2O3,环氧树脂复合材料,然后进行低温冷冻处理,从而对其进行力学性能测验。研究表明环氧树脂在120℃下烘烤12h所取得的固化效果较好;而低温处理后的环氧树脂复合材料具有优于未处理的环氧树脂复合材料的力学性能,尤其是在耐压和韧性方面。     

激光烧结快速制备自由形状纳米块体材料的试验研究

基于选区激光烧结快速成形技术，以纳米Al2O3粉体材料为研究对象，进行了自由形状纳米块体材料制备的研究。研究结果表明，在适当的工艺参数下，可制备出任意形状的Al2O3块体材料，材料内部组织结构致密，晶粒尺寸保持在40nm以内。与其他烧结方法相比，激光烧结制备的纳米材料晶粒尺寸更为细小，组织结构更为致密。     

Synthesis of Bulk Nano-Al2O3 Dispersed Cu-Matrix Composite Using Ball Milled Precursor

Kinetics of solid-state reduction reaction during ball milling of CuO-Al and CuO-prealloyed Cu(Al) powder blends in dry and wet condition has been investigated by using X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and transmission electron microscopy (TEM) techniques. Direct reduction of CuO by Al has resulted into Al₂O₃ dispersed Cu-matrix composite through a self-propagating reaction only during milling in dry condition. However, indirect reduction of CuO by prealloyed Cu(Al) resulted into formation of nano-Al₂O₃ dispersed Cu-matrix composite either by continued ball milling in dry condition or by subsequent thermal treatment of wet milled powder precursor. The influence of milling conditions, that is, milling speed, and milling media, on the occurrence of reduction of CuO by elemental Al or Al in prealloyed Cu(Al) during ball milling have been explained by considering their effects on the rise of powder temperature due to collisions between balls and powder particles, and the rate of reduction of ignition temperature of the reaction due to microstructural refinement. TEM investigation has revealed that the size of Al₂O₃ particles in the composite power blend formed by the indirect reaction route (CuO-prealloyed Cu(Al)) is much finer than the same in case of direct reaction route (CuO-Al). It is suggested that the kinetics of the reduction reaction in the indirect reaction route is relatively sluggish in nature and amenable to processing of large amount of nano-Al₂O₃ dispersed Cu-matrix composite powder for industrial purpose.     

EVA/Al2O3纳米复合材料的制备方法与力学性能、结构研究

采用熔融共混方法制备直接分散、一步法分散、二步法分散三种不同工艺的EVA/纳米A l2O3复合材料,并研究其力学性能,从中选取性能最佳的分散方式进一步表征纳米A l2O3在基体中的分散状态及结构。结果表明,三种复合体系的力学性能均得到提高,其中一步法复合体系在纳米A l2O3含量为1.5%时综合性能最佳,其拉伸强度与断裂伸长率分别提高了25.4%和12.1%。此外,A l2O3微粒是以20nm左右的粒径分散于EVA基体中,并与EVA形成了化学键合结构。     

熔融共混法制备MWCNTs/PET复合材料及性能研究

首先以苯酚/1,1,2,2-四氯乙烷为溶剂制备质量分数为10%(以下同)的多壁碳纳米管/聚对苯二甲酸二乙二醇酯(MWCNTs/PET)母粒,然后通过实验室用熔融共混挤出机制得不同MWCNTs含量的MWCNTs/PET复合材料(MWCNTs的含量为0.2%～2.0%)。扫描电子电镜(SEM)观察发现MWCNTs在母粒以及PET复合材料中均能良好分散;Instron1122力学拉伸性能以及动态力学分析(DMA)结果均表明,添加的MWCNTs对PET材料具有增强作用。另外,差示扫描量热分析(DSC)表明,MWCNTs在PET结晶过程中具有异相成核剂的作用,能够促进聚合物链的结晶有序排列。本研究中,当MWCNTs的添加量达到2.0%时,PET复合物的导电性能有较明显提高。