The Preparation and Properties of Newfashioned Porcelain Powder

制备了纯白榴石粉体和金属烤瓷熔块,并以不同的白榴石粉体和金属烤瓷熔块的比例混合,制备出新型金属烤瓷粉.对制备的白榴石粉体和金属烤瓷熔块分别进行了XRD分析,并对金属烤瓷粉的热膨胀系数进行了分析.实验结果表明,制得的金属烤瓷粉,其热膨胀系数为12.5×10-6～14.5×10-6/℃,可以通过调整白榴石的含量来调整粉体的热膨胀系数,使之与金属基底相匹配.     

金属烤瓷材料的性能研究

为了考察自制金属烤瓷材料的临床应用性,对自制金属烤瓷粉与国外进口粉体(Vita粉)的粒度、润湿角、热膨胀系数等性能进行了比较与分析。实验结果表明:自制金属烤瓷粉的粒度较小(平均粒度为5￣7滋m),而且可以通过控制球磨时间制备出所需粒度的金属烤瓷材料。微量添加剂(V2O5、MnO2)不仅可以改善金属烤瓷粉的粉体颜色,而且提高了瓷粉与金属基底间的润湿性。在同样的实验条件下,自制金属烤瓷粉与Vita粉具有相同的热性能;而且完全能够与金属基底相匹配,满足临床对金属烤瓷材料的热膨胀系数的要求。     

纳米白榴石对牙科烤瓷材料力学性能的影响

以纳米白榴石为弥散颗粒,对低温牙科烤瓷材料进行了增强、增韧.运用XRD,SEM对白榴石在烤瓷材料中的相组成和显微结构进行分析,并探讨了白榴石添加量对材料强度、硬度和断裂韧性的影响.结果表明:牙科烤瓷材料的抗弯强度、显微硬度和断裂韧性都随纳米白榴石添加量的增加而增大;添加20%(质量分数)白榴石粉体的牙科烤瓷材料具有良好的力学性能,并且能够和Ni-Cr合金基体达到良好的膨胀系数匹配.     

梯度结构烤瓷的成分优化及性能

以镍铬合金为金属基底,在白榴石为主晶相的烤瓷粉中按不同比例加入Ni、Cr、NiO、Cr₂O₃作为梯度调节物,制备具有成分梯度结构的金属烤瓷。采用材料抗弯强度测试和热膨胀系数测试的方法筛选优化梯度调节物的配比,发现质量比为m(NiO)∶m( Cr₂O₃)∶m(Ni)∶m(Cr)＝0∶50∶40∶10时能得到抗弯强度为101.217 MPa的最佳梯度层。用弹性应力模型模拟计算梯度层内的热应力曲线,研究了梯度层中富陶瓷端到富梯度调节物端热应力缓和的情况。抗弯强度、扫描电镜、XRD测试表明,减小烤瓷粉粒度可增强梯度层的性能,降低烧结温度。梯度层的抗弯强度呈现各向异性的特点。     

热处理对C/C复合材料热膨胀行为的影响

以整体炭毡为预制体,采用化学气相渗透(CVI)和树脂压力浸渍-常压炭化(PIC)相结合的工艺进行了复合致密,制备了整体毡基炭/炭(C/C)复合材料。通过对不同热处理工艺下材料的轴向热膨胀行为测试,结果表明:当热处理温度从1800℃升至2500℃时,材料1000℃的热膨胀系数(CTE)由3.30×10-6/℃降低到3.00×10-6/℃;当热处理次数由1次增至2次时,材料1000℃的热膨胀系数由2.28×10-6/℃降低为2.10×10-6/℃。同时发现,当孔隙率相差84%时,热膨胀系数降低约24%。通过研究认为,热处理改变了C/C材料的微观结构,增强了材料石墨化的程度,提高了开口气孔率,可以通过合适的热处理工艺,降低材料的热膨胀系数,提高材料的热稳定性。     

增强体含量对Sip/LD11复合材料热物理性能影响

为研究增强体含量对电子封装用Si颗粒增强铝基复合材料热物理性能的影响,采用挤压铸造法制备了以高纯Si粉为增强体,LD11铝合金为基体,体积分数分别为55%、60%和65%的3种复合材料.利用金相显微镜、热膨胀分析仪、热导率测试仪等多种手段对复合材料的微观组织及热物理性能进行了研究,并对试验结果进行数值模拟.显微组织观察表明,复合材料的铸态组织均匀、致密.通过改变复合材料增强体的含量,复合材料的热膨胀系数介于(8.1～12)×10-6/℃之间可调,热导率大于87.7 W/m·℃,满足电子封装用材料的要求.Sip/LD11复合材料的热膨胀系数介于Rom模型和Turner模型之间,Kerner模型能够更好地预测Sip/LD11复合材料的热膨胀系数.热导率计算结果均大于测试值.     

热电材料CoSi和CrSi_2的晶格热膨胀性

利用动态高温X射线衍射技术分别对立方CoSi和六方CrSi2化合物在298~973 K温度范围内的晶格热膨胀性进行了研究。结果表明:化合物CoSi的点阵参数随温度升高呈线性增长关系,其平均线热膨胀系数aα和平均体热膨胀系数αV分别为1.14×10-5K-1和3.42×10-5K-1,两者之间符合立方晶系关系式,即3αa=αV;化合物CrSi2的点阵参数随温度升高而显著增大,其中沿a轴和c轴的平均线热膨胀系数及平均体热膨胀系数分别为αa=0.96×10-5K-1,cα=0.73×10-6K-1和αV=2.45×10-5K-1,三者之间符合六方晶系关系式,即2αa+cα=αV;化合物CrSi2沿a轴方向的线热膨胀系数远大于沿c轴方向的,呈较强的各向异性。     

负热膨胀ZrW2O8薄膜的制备和性能

用交替射频磁控溅射法在石英基片上沉积并退火制备了ZrW2O8薄膜,测量了薄膜与基片之间的结合力和薄膜厚度,研究了薄膜的负热膨胀特性.结果表明:用磁控溅射方法制备的薄膜为非晶态,表面平滑、呈颗粒状,在1200℃热处理3 min后得到立方相ZrW2O8薄膜,结晶薄膜的颗粒长大,薄膜与基片之间有良好的结合力.立方相ZrW2O8薄膜在15-200℃热膨胀系数为-24.81×10-6K-1,200-700℃热膨胀系数为-4.78×10-6K-1,平均热膨胀系数为-10.08×10-6K-1.     

最终热处理温度对针刺无纬布C/C复合材料性能的影响

以针刺无纬布预制体为增强体,采用化学气相渗透与沥青浸渍/高压炭化工艺制备高密度(≥1.90g/cm~3)的C/C复合材料,对完成致密的材料分别进行了900℃及1500℃的最终热处理,研究了最终热处理温度对C/C复合材料力学性能、热膨胀系数的影响。结果表明,与未处理的试样相比,经过最终热处理的试样孔隙率明显增大,热处理温度越高孔隙率越高,经过1500℃热处理的试样孔隙率达到9.05%,高出58.2%;经过最终热处理的试样力学性能及轴向热膨胀系数均下降,并且随着热处理温度的升高,轴向热膨胀系数降低越明显,经过1500℃处理的试样1000℃下轴向热膨胀系数由处理前的2.120×10-6/℃降至1.002×10-6/℃,降低幅度达53%,而力学性能总体降低幅度不是很大。     

包覆轧制过共晶高硅铝合金材料的性能研究

针对应用广泛的过共晶高硅铝合金,采用熔炼铸造与包覆轧制相结合的方法,制备了Si含量＞26%的高硅铝合金材料,通过电子金相显微镜和扫描电镜对合金材料的微观组织进行了分析,并对材料进行了热膨胀系数、气密性及抗拉强度的测定.实验结果表明:包覆轧制可有效阻止脆性材料裂纹的扩展;在100～400℃,Si含量为28.49%的高硅铝合金材料在纵向的热膨胀系数的平均值为16.3×10-6,横向为16.2×10-6,气密性为0.9966×107,材料纵向的室温抗拉强度为135.610 MPa;Si含量为32.08%的材料,在100～400℃,纵向的热膨胀系数的平均值为1 5.9×106,横向为15.8×106,气密性为3.4×10,材料纵向的室温抗拉强度为93.96MPa.     

溶胶凝胶法制备超细负热膨胀性ZrW2O8粉体

以溶胶凝胶法制备负热膨胀材料ZrW2O8粉体并与固相法制备的粉体相比较.对其前驱体进行热重-差热分析(TG-DSC)、以X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)分别对粉体进行物相分析和形貌观测.结果表明溶胶凝胶法比固相法合成温度低,于610℃合成单一立方结构ZrW2O8粉体,并且粉体颗粒比固相法小,为100nm;ZrW2O8粉体有很好的负热膨胀特性,以高温X射线衍射分析,在室温约500℃范围内,溶胶凝胶法制备的粉体的热膨胀系数为-5.93×10-6/K;比固相法(-6.31×10-6/K)的略低.     

一种新的β-锂霞石增强铜基复合材料热性能

采用热压烧结工艺成功制备了一种新的β-锂霞石增强铜基复合材料.利用扫描电镜和透射电镜对复合材料的微观组织进行了分析,并对不同体积分数复合材料的致密性,热膨胀性能和热传导性能进行了测试.结果表明:β-锂霞石颗粒在铜基体中分布均匀,界面清晰,不发生界面反应;体积分数对复合材料致密性、热膨胀系数和热导率有明显影响,当β-锂霞石颗粒体积分数超过40%时,复合材料的致密性有明显下降,热膨胀系数在(9～15.4)×10-6/K,同时热导率在50～170W/m·K.     

莫来石溶胶的制备及对钛酸铝粉体的包裹

以硝酸铝和正硅酸乙酯为主要原料制备稳定莫来石溶胶, 用浸渍包膜的工艺方法对钛酸铝(Al₂TiO₅, AT) 粉体进行包裹, 研究了溶胶性能及含量对钛酸铝粉体包裹效果及性能改善的影响。结果表明: 溶胶的浓度为0.18~0.30mol/L、 黏度在56~93mPa · s之间、 pH=3.0、 包膜厚为0.15~0.20μm时, 可得到包裹效果良好的莫来石-钛酸铝粉体, 制备出性能优良的莫来石-钛酸铝复合材料。复合材料的抗折强度为36~50MPa, 为钛酸铝材料强度的10~15倍, 复合材料的热膨胀系数为1.89~2.25×10-6/℃(室温至1000℃), 复合材料中的钛酸铝在1100℃/300h的热处理未发生分解。应用TG-DSC、 XRD、 SEM、 EPMA等对包膜前后莫来石粉体和复合材料粉体的热学行为、 形貌和成分进行研究, 探讨了性能与结构之间的关系。      

喷射沉积硅铝电子封装材料的组织与性能

采用喷射沉积技术制备了电子封装材料70%Si-Al合金板材,制备的合金具有细小均匀的组织结构,各向同性,Si相粒子分布弥散.分析表明合金具有和半导体材料接近的热膨胀系数(7×10-6～8×10-6/℃)、优良的导热性能(＞100W/m·K),实验表明合金具有较好的机械加工性能,可以用普通的刀具进行加工,初步研究了热等静压在合金制备中的应用.     

电子封装用SiCp/6063复合材料的制备与性能研究

目的研究体积分数与热处理工艺对Si Cp/6063复合材料热物理性能的影响规律,制备一种提高电子封装热管理能力的铝基复合材料。方法采用挤压铸造法制备体积分数分别为55%,60%,65%的Si Cp/6063复合材料,对不同体积分数的铝基复合材料分别进行热处理,比较复合材料在压铸态、退火态和T6时效处理态的性能差异。结果碳化硅颗粒均匀地分布在铝基体中,碳化硅和铝的结合良好,组织致密,没有微小的空洞和明显的缺陷。Si Cp/6063复合材料在20~50℃的温度区间内,其平均热膨胀系数约在10×10-6~13×10-6℃-1,导热系数为200~220 W/(m·K),已经基本满足电子封装基板材料的性能要求。结论随着温度的升高,复合材料的热膨胀系数呈先增加后短暂回落再增加的趋势;复合材料的热膨胀系数随着增强体体积分数的增加而减小;退火处理后Si Cp/6063复合材料的热导率明显增加。     

低压冷喷涂热处理复合处理制备Ni2Al3金属间化合物涂层及其滑动磨损特性研究

为制备出以Ni₂Al₃为主相的金属间化合物涂层，将Ni粉、Al粉和Al₂O₃粉按质量比20∶6∶5混合均匀，利用低压冷喷涂方法将混合粉体喷涂到45钢基体表面，制备Ni-Al预涂层，再将预涂层在520℃氩气环境下保温12 h,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对涂层组织和物相进行了分析与表征，测试了涂层的结合力和滑动摩擦磨损特性。结果表明：预涂层经热处理转变为Ni₂Al₃金属间化合物涂层后，表现出良好的减摩、耐磨性能。涂层中Ni和Al固相转变为金属间化合物的驱动力是热处理提供的热能和粉体强烈塑性变形后的形变能的共同作用。     

高温热循环对LP-15聚酰亚胺复合材料界面性能的影响

研究热循环对LP-15/G827聚酰亚胺复合材料界面及其力学性能的影响。结果表明:LP-15浇铸体的热膨胀系数在45×10-6/℃左右,远大于LP-15/G827聚酰亚胺复合材料的热膨胀系数(0.1×10-6/℃～0.3×10-6/℃)。复合材料的层间剪切强度和界面剪切强度均随热循环次数的增加而迅速降低,当热循环次数达到30次以后,层间剪切强度仅能维持在50%左右,而当热循环次数达到80次以后,界面剪切强度仅能维持在20%左右。经扫描电镜研究表明,可能主要是由于上浆剂和树脂基体的降解以及纤维与树脂的热膨胀系数不匹配,导致界面处发生破坏,力学性能下降。     

Zr_2P_2WO_(12)/Fe-Ni复合材料的制备及其热膨胀性能研究

使用水热法成功制备Zr_2P_2WO_(12)粉末,采用真空热压烧结方法制备接近致密的Zr_2P_2WO_(12)/Fe-Ni复合材料。使用X射线衍射、扫描电镜及热膨胀测试仪对制备的Zr_2P_2WO_(12)及其Fe-Ni复合材料进行性能测试和表征,使用维氏硬度计测试复合材料的硬度,使用排水法表征复合材料的密度。结果表明:水热法制备的Zr_2P_2WO_(12)粉为高纯度的单相Zr_2P_2WO_(12),颗粒规则,晶粒尺寸约为50nm;随Zr_2P_2WO_(12)含量的增加,Zr_2P_2WO_(12)/Fe-Ni复合材料的硬度增加,而密度和致密度则降低,在25~800℃区间内平均热膨胀系数从13.5×10~(-6)/℃降低到8.6×10~(-6)/℃。     

氮(空气)中氢气体标准物质的研制

采用称量法制备了氮(空气)中氢气体标准物质,采用气相色谱法进行了均匀性、稳定性考察并进行了比对分析。结果表明用称量法制备的浓度范围为10×10-6~98×10-2(mol/mol)的氮(空气)中氢气体标准物质均匀性良好,稳定性可靠,符合气体标准物质制备的要求。该气体标准物质相对扩展不确定度为2%。     

多晶Na2SO4/SiO2复合相变储能材料晶型转变及热膨胀特性分析

对无机盐/陶瓷基(Na2SO4/SiO2)复合相变储能材料的制备前后进行XRD实验,分析了该材料在制备过程中出现的多晶型转变现象;通过对复合相变储能材料进行热膨胀百分数的测试(室温～900℃),得出其热膨胀系数变化曲线,分析了复合相变储能材料的多晶型转变对热膨胀特性的影响.结果表明:复合相变储能材料在240℃附近和接近580℃处出现两次热膨胀特性的突然变化,该变化主要由两组份的多晶型变化引起;800～900℃,材料的平均热膨胀系数约为32×10-6/℃.