电爆法制备石墨烯气溶胶用于石墨烯包覆铝复合粉体

提出了一种通过电爆法制备石墨烯气溶胶并将其用于石墨烯包覆铝复合粉体的新方法,在不破坏石墨烯本征特性的前提下,解决了石墨烯在金属复合粉体中分散不均匀、界面结合弱的问题。利用电爆法制备了一定浓度的石墨烯气溶胶,得到的石墨烯有2种结构：片状和凝胶状。石墨烯层数为5~8层,石墨烯气溶胶均匀分散在腔内。另外,在气流的作用下,通过搅拌将石墨烯气溶胶与球形铝粉颗粒混合,制备了石墨烯含量不同的石墨烯包覆铝复合粉体。当石墨烯气溶胶含量为1.5%（质量分数）时,石墨烯均匀分散在复合材料中,石墨烯片粘附包裹在金属颗粒上。最后,分析了石墨烯气溶胶原位混合形成石墨烯金属复合粉体的机理。     

铁包覆T-ZnOw复合粉体的制备及其性能研究

采用化学包覆法,以氨水为沉淀剂,在碱性体系中制备了Fe(OH)3包覆T-ZnOw复合粉体,在600℃下通氢气还原获得了Fe/T-ZnOw包覆复合粉体.用XRD,SEM和EDX对粉体进行表征,结果表明:复合粉体存在金属铁相和T-ZnOw相,T-ZnOw四针保持完整,表面包覆完整,铁颗粒为球形,颗粒细小均匀,并T-ZnOw表层外有部分散落铁颗粒,颗粒粒径约为3 μm.用VSM分析测定粉体的磁饱和强度和矫顽力,分别为32.10 emu/g和140.5 Oe.     

Cu包覆Ti_2AlC复合粉体及其增强铝基复合材料的制备

采用机械合金化的方法,以Cu和Ti_2AlC粉作为原料,制备了Cu包覆Ti_2AlC复合颗粒。研究了Cu、Ti_2AlC体积比和球磨时间对包覆效果的影响,并将包覆颗粒与Al粉混合后采取干压成型、无压气氛保护烧结的方法制备了Cu包覆Ti_2AlC增强铝基复合材料。实验结果表明,Cu体积含量为30%,球磨时间为10 h时,能制备出包覆效果良好的复合颗粒;球磨的高能量使Cu和Ti_2AlC在垂直于Ti_2AlC c轴方向发生机械合金化,从而使得Cu的包覆较为牢固;Cu包覆Ti_2AlC增强铝基复合材料的烧结产物主要为Ti_3AlC2、Al、Al_2Cu、Al_3Ti和Al_2O_3,其复合材料较为致密,增强颗粒分布较为弥散。     

包覆型BN-AlN复合粉体研究

利用包覆法,首先通过将AlN粉体均匀分散到硼酸(H3BO3)和尿素(CO(NH2)2)的无水乙醇溶液中,制备出与硼酸和尿素均匀混合的AlN粉体.然后在氮气氛下,经过氮化处理来制备BN-AlN的复合粉体.DTA/TG分析显示,氮化反应从800 ℃开始,到1100 ℃时结束.XRD和TEM分析发现,复合粉体是由非晶态的BN均匀包覆AlN的复合颗粒组成.     

包覆型BN-AIN复合粉体研究

利用包覆法，首先通过将AIN粉体均匀分散到硼酸（H3BO3）和尿素（CO（NH2）2）的无水乙醇溶液中，制备出与硼酸和尿素均匀混合的AIN粉体。然后在氮气氛下，经过氮化处理来制备BN-AIN的复合粉体。DTA／TG分析显示，氮化反应从800℃开始，到1100℃时结束。XRD和TEM分析发现，复合粉体是由非晶态的BN均匀包覆AIN的复合颗粒组成。     

Cu包覆纳米Al_2O_3复合粉体的化学镀法制备

纳米Al2O3的力学性能优异,是一种理想的Cu基纳米复合材料的增强体,然而其与Cu基体的润湿性较差。为了改善其与Cu基体的润湿性,增强界面的结合力,通过化学镀工艺在其表面镀Cu,并采用SEM、TEM、XRD和EDS系统研究了镀液中络合剂及还原剂类型、镀液温度及施镀条件等重要因素对化学镀过程、镀膜质量的影响,进而优化了施镀工艺,获得了粒径均一、分散良好的Cu包覆纳米Al2O3复合粉体,为A12O3/Cu纳米复合材料的制备打下了良好的基础。     

化学镀法制备SiCp-Ni复合粉体

研究了酸性化学镀在SiCp陶瓷粉末表面涂覆Ni-P合金,考察了镀液的温度、pH值及粉末粒度对镀液稳定性和镀层性能的影响.结果表明,粉体越细,稳定施镀温度越低;合理选择工艺参数可使粒径从200μm～10μm的SiCp粉末得到均匀镀层;镀层P含量随pH值升高而降低,镀层结构为非晶态.     

铝热还原氮化法制备TiN-Al2O3复合粉体

本文用Al作还原剂还原氮化TiO2制备了TiN—Al2O3复合粉体。通过对比不同温度下的含氮率和理论含氮率，可以判断反应进行的程度；通过XRD分析研究不同温度下的相变化；通过SEM、EDS分析观察晶粒的形貌和成分。研究结果发现，TiN在1100℃开始生成，1450℃TiN生成反应结束。SEM照片显示细小、不规则的TiN晶粒和多面体Al2O3晶粒相互交叉均匀分布，Al2O3晶粒尺寸10μm左右，TiN晶粒尺寸2μa左右。表明用此方法可以在比较低的温度下合成颗粒细小分散均匀的TiN-Al2O3复合粉体。     

压力烧结制备二氧化钛包覆的石墨烯增强铝基复合材料

使用压力烧结方法制备了石墨烯纳米片（GNP）增强的7075铝基纳米复合材料,提出了一种通过在GNP的表面涂覆二氧化钛（TiO₂）来优化界面结合的新工艺,并比对了原石墨烯及具有包覆层石墨烯对铝基纳米复合材料的力学性能和微观结构的影响。结果表明,与添加纯GNP相比,添加具有TiO₂涂层的GNP的纳米复合材料的力学性能提高。相比于基体,TiO₂包覆GNP增强的纳米复合材料的屈服强度、抗拉强度和显微硬度分别增加了38.9%、34.4%和20.1%。性能的进一步改善是由于TiO₂涂层优化了增强相与基体之间的界面结合,从而提高了载荷传递的有效性。     

球磨法制备超细α-Al2O3粉体的研究

本文主要研究了球磨法制备α-氧化铝粉体的影响因素．助磨荆、研磨时间和球料比对粉碎过程有较大的影响。合适的助磨和球料比都可以有效地提高研磨效率，过长的研磨时间导致反粉碎。     

水热法制备石墨烯/碱式硫酸镁晶须的复合粉体

以无水硫酸镁、氨水及氧化石墨为原料,以十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂,采用水热法制备了石墨烯/碱式硫酸镁晶须复合粉体,研究了水热温度和保温时间对产物物相组成及形貌的影响。采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。结果表明:水热温度为190℃时可制备出含有大量晶须的石墨烯/碱式硫酸镁晶须的复合粉体;延长保温时间有利于晶须的生长,9 h反应后试样中碱式硫酸镁晶须的数量最少,而12和15 h反应后试样中碱式硫酸镁晶须的数量明显增多。     

化学镀Ni包覆TiC复合粉体的制备及显微组织

采用化学镀工艺,以联氨为还原剂制备纯Ni包覆的TiC复合粉体,并优化化学镀过程的工艺参数;采用DSC、XRD、SEM、EDS等测试方法对优化的工艺参数下制备的Ni包覆TiC粉体的表面形貌、形核长大机制和相组成进行分析。结果表明:当TiC装载量为10 g/L,施镀温度为70℃、pH=10、联氨浓度为100 mL/L时,可得到覆镀速度和镀层质量都比较高的镀层。在优化的工艺参数下,单位质量TiC上平均反应速率为0.013 g/min、平均覆镀量为0.8 g、反应时间约为60 min。TiC表面预处理后形成的台阶状区域成为Ni非均匀形核的活化区域。胞状Ni颗粒长大并彼此接壤后,形成均匀致密的Ni层。温度的变化强烈地影响着镀层的形貌,当施镀温度从70℃升高至95℃时,镀层从致密的胞状结构转变为疏松多孔的海绵状结构。化学镀后得到的Ni层为晶态和非晶态的混合体,经500℃保温1 h后,结晶完全。     

微乳液法制备球形氧化锆粉体及其表面特性

以水/环己烷/曲拉通-100/正己醇四元油包水微乳体系中的微乳液滴为纳米微反应器,通过微反应器中增溶的锆盐和沉淀剂发生反应,可以制备出基本无团聚、球形度较好的纳米级氧化锆粉体,粉体粒径为30 nm～40 nm且呈单峰分布.通过对粉体进行红外光谱分析、Zeta电位分析以及流变分析,发现粉体表面的特性随煅烧温度的升高而改善.     

化学镀法制备Ni-P包覆SiC复合粉

用次亚磷酸钠作为还原剂,采用化学镀的方法制备表面包覆Ni-P镀层的Si C复合颗粒,其表面形貌、成分、结构、电磁波吸收性能分别利用SEM、EDS、XRD及矢量网络分析仪进行了研究。结果表明:经二次镀镍后Si C表面形成了一层连续且致密的Ni-P合金镀层,并且没有引入其它杂质元素。随着施镀时间的延长镀层不断增厚。化学镀镍工艺显著改善了Si C对电磁波的吸收能力,镀后复合颗粒在4~22 GHz频段范围内,超过-5 d B的吸收带宽高达11.8 GHz,最大吸收出现在17.7 GHz处,衰减值为-9.9 d B。     

化学镀法制备Cu包覆纳米Al2O3粉体

为了改善颗粒增强金属基复合材料中颗粒与金属基体的相容性,采用化学镀的方法实现了纳米Al2O3粉体的表面金属化,并采用单因素与正交试验相结合的试验方法,同时借助BET、XRD、SEM、EDS等先进分析手段,系统研究了铜含量可控的纳米Al2O3表面化学镀铜的工艺.研究结果表明: 含NaF的HF溶液能有效地对纳米Al2O3表面进行粗化,10min的粗化使纳米Al2O3的比表面积增加了150%;采用双络合剂工艺可大大提高CuSO4·5H2O的利用率,减少废液污染;与控制施镀时间相比,通过改变装载量能够更有效地控制粉体表面的铜含量.采用本文推荐的最佳施镀工艺可在15min内实现表面Cu含量为30%～83%的纳米Al2O3表面化学镀铜.     

机械球磨法制备CNTs/Al复合粉末

研究了机械球磨法制备CNTs/Al复合粉末的工艺过程,发现球磨工艺能形成良好的CNTs/Al复合粉末.研究了不同含量的碳纳米管量复合效果,发现不同含量的碳纳米管经过球磨工艺都能形成良好的CNTs/Al复合粉末.而对球磨时间的研究中发现,球磨需要一定的时间才能够把缠绕的碳纳米管球磨成短杆状,使碳纳米管均匀的分布在铝基体中.球磨工艺为制备CNTs/Al坯料提供了前提条件.     

碳酸铝铵热分解法制备超细氧化铝粉体

以分析纯的NH4Al(SO4)2和NH4HCO3为原料,选择合适的溶液浓度、分散剂及pH值,在合适的工艺条件下,得到NH4Al(OH)2CO3前驱体化合物.前驱体在1100℃下煅烧1h,得到粒径为80～100nm的超细α-Al2O3,Al2O3颗粒基本上呈球形,粒度均匀.研究了溶液浓度、分散剂及pH值对前驱体化合物颗粒细度的影响,用XRD法对前驱体化合物及其煅烧产物进行了表征,并研究了热处理过程中的相变化,对Al2O3多晶转变与热处理温度之间的关系进行了讨论.用SEM对Al2O3粉体的形貌、大小进行了表征.该方法工艺简单,原料易得便宜,综合成本较低,易实现工业化生产.     

高能反应球磨法制备Fe_3Al/α-Al_2O_3纳米复合粉体

以Fe、Al和Fe2O3粉体为原料,采用高能球磨法制备了Fe3Al/α-Al2O3纳米复合粉体,采用X射线衍射仪研究了球磨时间对粉体物相的变化规律。结果表明:以Fe、Al和Fe2O3粉体为原始材料,高能球磨250min可制备Fe3Al/α-Al2O3纳米复合粉体;在高能反应球磨过程中,Fe2O3、Al和Fe之间的反应分为3步,分别是:2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe、6Al+Fe=Al6Fe和Al6Fe+12Fe=Fe3Al。     

石墨烯铝基复合材料的制备及其性能

首次提出利用石墨烯的结构特点和力学性能,制备高强度、高模量的石墨烯铝基复合材料。改进了氧化还原法制备石墨烯的工艺流程,在98℃还原温度下制备石墨烯。采用氧化石墨烯胶体中加入CuSO4并还原的方法制备石墨烯-Cu,增大了密度,提高了石墨烯与金属熔体间的润湿性。采用机械搅拌法,在660～720℃温度区间加入石墨烯-Cu,初步制备了石墨烯铝基复合材料,其硬度相对于纯铝基体提高了约40%。