钛合金抗热强度的提高

美国“装甲研究院”公司的试验室确定,含7％以下的Al和3％左右Mo的钛合金,在室温和较高温度下,具有非常良好的性能。于是研究成功了添加其它元素的Ti-Al-Mo系合金。 目前,正在研究中的有以下各种成分的钛台金: 6％Al—3％Mo—2％或4％Be;6％Al—3％Mo—4％Sn或4％Zr;6％Al—3％Mo—2％Sn—2％Zr;6％Al—2％Mo—1％Cr或1％Mn或1％V;6％Al—1％     

9Cr-1Mo钢在含水蒸汽气氛中的氧化行为

研究了9Cr-1Mo(ASME T91)钢在(Ar 10%H_2O)气氛中600℃、650℃和700℃下的高温氧化行为.在恒温氧化10 h过程中,在600℃氧化遵从抛物线规律;而在650℃和700℃氧化则遵从分阶段抛物线规律,且后一阶段的速度常数高于前一阶段的;随着温度的升高,氧化速度明显增大;氧化激活能为157.2 kJ/mol.T91钢氧化时表面形成了多层结构的氧化膜,从外到内依次为Fe_2O_3、Fe_3O_4和(Fe,Cr)_3O_4;钢基体也发生了内氧化,内氧化物为FeO和Cr_2O_3.只有在700℃氧化时没有外层Fe_2O_3形成和内氧化发生.9Cr-1Mo钢氧化后冷却至室温后,氧化膜发生开裂或局部剥落.最外层Fe_2O_3与次外层Fe_3O_4间出现很大的裂隙,Fe_2O_3层容易剥落.同时探讨了9Cr-1Mo钢在含水蒸汽气氛中的氧化机制.     

铌基无磁定膨胀合金的某些研究

研究了两种铌基无磁定膨胀合金(Nb—30Zr和Nb—10Mo—10Ti—C—O_2合金)的组织结构及物理、机械性能。Nb—10 Mo—10 Ti一0.13 C—0.2 O_2合金成分均匀,除含有碳化物外,合金为单相固溶体。经高温处理,大块碳化物(ε相)固溶;并在冷却过程中,析出细小碳化物(Ti,Nb)(C、O_2,N),从而改善了合金的机加工性能,表面光洁度能达▽10。该合金的比重及膨胀系数的实测值与理论计算值基本相符。该合金的试验数据如下:ρ=7.95g/cm~3,α20—100℃=7.3×10~(-6)/℃,σ_b=101kgf/mm~2,δ=7％,R_c=34—35,磁化率为10~(-6)数量级,在≤200℃空气中不受氧化,且耐多种介质的腐蚀。用该合金做成陀螺马达转子外环,实用效果好。Nb—30Zr合金在1000—610℃,可从β固溶体分解出口β_2相。在610℃存在共析转变β_(Zr)→α_(Zr)β_(Nb)。α_(Zr)和β_(Nb)的膨胀系数相差较大。因此,Nb—30Zr合金的膨胀系数对组织结构的敏感性大。     

P_2O_5-BaO-Ta_2O_5-Al_2O_3系统玻璃生成和性质

研完了P_2O_5—BaO—Ta_2O_5—Al_2O_3(当Al_2O_3为5mol％)系统玻璃生成,给出了玻璃生成领域图。研究了上述系统玻璃折射率、色散、密度、轻变温度、转化温度、热膨胀系数、热光常数和成份之间关系。测定了玻璃的红外光谱,讨论了Ta_2O_5在玻璃生成中的作用。Ta_2O_5以[TaO_6]基团进入结构网络。Ta_2O_5是中间体。     

碳纳米管和氧化铝混杂增强铝基复合材料的制备及力学性能

采用化学气相沉积结合机械球磨的方法制备了碳纳米管(CNTs)和Al_2O_3颗粒混杂增强铝基复合材料,研究了球磨时间、Al_2O_3含量对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:本方法可以获得CNTs和Al_2O_3颗粒在铝基体内的均匀分散。随球磨时间的增加,复合材料的硬度随之增大;当球磨时间为180min时,复合材料硬度达纯铝的2.1倍。此外,随Al_2O_3颗粒含量的增加,复合材料的硬度和压缩屈服强度均不断提高。当Al_2O_3的质量分数为4%时,CNTsAl_2O_3/Al复合材料的硬度达112.1HV,为纯铝的2.8倍;压缩屈服强度达416MPa,为纯铝的4.6倍,说明CNTs和Al_2O_3的混杂加入发挥了良好的协同增强效果。     

(M,M′)O-Al_2O_3-SiO_2:Eu~(3+),Bi~(3+)的发光

用分析纯试剂经提纯制备的CaCO_3,SrCO_3,BaCO_3,Li_2CO_3,Al_2O_3,SiO_2,Bi_2O_3,Eu_2(C_2O_4)_3为原料,通过固态反应合成了(M,M′)_(1.920)O·0.1Al_2O_3·1.5SiO_2:Eu_(0.025)~(3+),Bi_(0.04)~(3+)(M,M′为Ca~(2+),Sr~(2+),Ba~(2+)中的任两种)系列发光材料。研究了基质的化学组成对Bi~(3+)敏化Eu~(3+)发光特性的影响规律。实验结果表明,激发Bi~(3+)时Eu~(3+)的发射谱线的分裂和~5D_0—~7F_2/~5D_0—~7F_1跃迁强度比值都受基质阳离子半径的较大影响。各组阳离子组合时Bi~(3+)都能敏化Eu~(3+)的发光。Eu~(3+)的发射以~5D_0—~7F_2跃迁为主,~5D_0—~7F_1跃迁强度较弱。     

水蒸气温度对700℃先进超超临界锅炉候选合金GH2984氧化行为的影响

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对比研究GH2984合金在750℃和850℃纯水蒸气中的氧化行为。结果表明:GH2984合金的氧化动力学遵循抛物线规律;温度升高,Cr挥发加速,外氧化和内氧化的速率急剧增加,氧化膜的组成结构发生明显的变化。750℃时,合金表面形成单层致密的(Cr,Mn)_2O_3膜;温度升至850℃,氧化膜中空洞的数量大幅增加,氧化膜转变为由薄的外层Fe_2TiO_5和厚的次外层(Cr,Mn)_2O_3及薄的内层(Nb,Mo)_2O_5组成的三层结构。Ti,Al优先于晶界处发生内氧化,分别形成TiO_2和Al_2O_3;两种内氧化产物的尺寸和数量均随温度升高而增加。     

LaF781/371光学玻璃研制

用下面二个系统研制了折射率1.7816,阿贝数37.1的LaF光学玻璃; SiO_2——B_2O_3——BaO——Nb_2O_5——La_2O_3 SiO_2——B_2O_3——BaO——TiO_2——La_2O_3 在上述两个系统中研制的LaF781/371光学玻璃SiO_2含量最高可达重量百分数20％,因此,玻璃稳定,在浇注温度具有合适的粘度,而且具有较好的化学稳定性和在短波范围内有较高的透过。对25毫米厚样品在4000A°处内透过可达70％以上。玻璃工艺性能较好,在五立升规模可制得100×100×30mm的成品玻璃。     

Bi_2O_3-ZnO复合材料的制备及其性能

以Bi_2O_3纳米棒为前驱体,通过溶剂热法合成了一维Bi_2O_3-ZnO复合材料光催化剂。XRD物相分析,复合材料光催化剂为六方纤锌矿结构的ZnO和四角形结构的Bi_2O_3;SEM形貌观察,复合材料光催化剂为棒状Bi_2O_3,平均直径为(450±50)nm,长度为(5±1)μm,以及少量的ZnO纳米粒/片生长在Bi_2O_3的表面。在可见光照射下,分别以纯的Bi_2O_3、ZnO和Bi_2O_3-ZnO为光催化剂,通过降解染料亚甲基蓝(MB)和苯酚进行光催化性能研究。     

溅射离子泵的一种新阴极材料——Ti_(15)Mo合金

在同一泵体、同一测试条件下,对以Ti_(15)Mo合金、纯钛或47121合金作阴极的相同结构抽气单元,进行了抽气性能的对比测试。其结果是Ti_(15)Mo合金阴极对氢气抽速比纯钛提高60％以上,对空气抽速提高约15％,对氦气抽速达到抽空气的22％。并对Ti_(15)Mo泵芯在1.2×10~(-5)托氢压强下进行455小时抽氢试验,而抽速几乎没有衰减。对试验后的纯钛和Ti_(15)Mo阴极进行了金相、x光和氢浓度分析:Ti_(15)Mo阴极放电区表面并不生成TiH_2而是氢向体内扩散。我们的试验研究表明,Ti_(15)Mo合金是一种优良的溅射离子泵阴极材料,并设计制造了2TLH-150抽氢溅射离子泵。     

Al_2O_3掺杂ZnO微米花对丙酮超高灵敏度和优异选择性

利用水热合成技术,成功制备具有孔道的纯ZnO微米花和Al_2O_3掺杂的ZnO(Al_2O_3-ZnO)微米花。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)对样品的形貌和结构进行表征。利用所得的纯ZnO和Al_2O_3-ZnO样品制备气敏元件,并对其气敏特性进行研究。结果表明:在工作温度为260℃时,基于Al_2O_3-ZnO的气敏元件对100×10~(-6)的丙酮气体的灵敏度约为82.8,约为同条件下基于纯ZnO的气敏元件对丙酮气体灵敏度(18.0)的4.6倍,其响应时间和恢复时间分别为3s和8s,是同条件下干扰气体中灵敏度最高的乙醇气体的灵敏度(26.2)的3.16倍,该元件具有优异的选择性,能成功区分具有相似性质的丙酮和乙醇。此外,Al_2O_3-ZnO器件可检测到0.25×10-6的丙酮气体,其灵敏度约为3.1。     

等离子喷涂NiCrBSi增强Mo涂层的组织结构和断裂韧性

为了开发既具有较高硬度、可防止黏着磨损、又具有一定孔隙能够储存润滑油的用于气缸内壁和活塞的热喷涂层,采用等离子喷涂制备了纯Mo和Mo-28%NiCrBSi复合涂层,采用图像法定量表征了涂层的孔隙率,采用压痕法测试了涂层的硬度和断裂韧性,研究了添加NiCrBSi对等离子喷涂Mo层的组织结构、孔隙率、硬度和断裂韧性的影响,并与某进口防黏着磨损Mo涂层进行比较。结果表明:等离子喷涂Mo-28%NiCrBSi复合涂层的孔隙率比纯Mo涂层略高,硬度为(561±83)HV3 N,比纯Mo涂层提高19%,比服役过的进口纯Mo涂层高约40%;复合涂层的断裂韧性为8.9 MPa"m1/2,约为纯Mo涂层的4倍,接近Mo块材。     

添加La_2O_3对搅拌摩擦加工制备Ni/Al复合材料组织和性能的影响

采用搅拌摩擦加工(FSP)方法在Al基体中添加微米级Ni粉及(Ni+La_2O_3)混合粉末,制备Ni/Al及(Ni+La_2O_3)/Al复合材料。采用SEM、EDS及XRD对复合区微观结构及相组成进行分析,采用室温拉伸试验对Ni/Al、(Ni+La_2O_3)/Al复合材料力学性能进行了测试。结果表明:Ni/Al复合材料中主要成分为Al、Al3Ni和Ni粉团聚物,Ni粉团聚物尺寸粗大,形貌呈壳-核结构,核为团聚的Ni,壳为Al3Ni增强相层;La_2O_3对Al-Ni原位反应有较大影响,能够强化Al-Ni原位反应,生成更多增强相;La_2O_3阻碍了Ni粉的相互吸附和聚拢行为,从而减少了团聚现象;(Ni+La_2O_3)/Al复合材料的抗拉强度可以达到186 MPa,与Al基体(抗拉强度72 MPa)、纯Al FSP(抗拉强度90 MPa)、Ni/Al复合材料(抗拉强度144 MPa)相比,其抗拉强度分别提高了158%、107%、29%。     

等离子喷涂超细氧化铝-3wt%氧化钛涂层的电学性能研究

采用大气等离子喷涂系统,制备了常规和超细Al_2O_3-3wt％TiO_2涂层.利用 X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对涂层相组成和显微结构进行了表征.测量了涂层直流电阻,介电常数和介电损耗.在等离子喷涂过程中,α-Al_2O_3氧化铝大部分转变为γ-Al_2O_3.氧化钛在常规涂层中主要以非计量的Ti_2O_3形式存在;对于超细涂层,氧化钛与氧化铝反应形成固溶体.常规Al_2O_3-3wt％TiO_2涂层呈现典型的板条层结构,而超细Al_2O_3-3wt％TiO_2涂层除了具有板条层外,还含有大量的等轴α-Al_2O_3晶粒,其尺寸在150～800nm之间,在常规涂层中,组成板条层的柱状γ-Al_2O_3晶粒直径约为700nm;而对于超细涂层,其绝大部分<200nm.与常规Al_2O_3-3wt％TiO_2涂层相比,超细Al_2O_3-3wt％TiO_2涂层具有较高的直流电阻;但在相同频率下,超细涂层介电常数和介电损耗都较常规涂层小.     

四硼酸锶(SrB_4O_7)的制备新工艺及其影响因素

采用液相沉淀法合成两种水合硼酸锶SrB_2O_4·4H_2O和SrB_6O_(10)·5H_2O,将其高温煅烧制备出纯四硼酸锶(SrB_4O_7)相,分析了高温煅烧过程、产物的物相和形貌,研究了煅烧温度和保温时间等因素的影响。结果表明,在加热过程中水合硼酸锶发生脱水→非晶化→晶化过程,且SrB_6O_(10)在800℃左右分解为SrB_4O_7和液态氧化硼;将SrB_2O_4·4H_2O和SrB_6O_(10)·5H_2O在900℃煅烧4 h可制得纯相四硼酸锶;延长煅烧时间可提高产物的晶化程度,但是其晶型没有明显的变化。用该法制备的SrB_4O_7:Eu荧光粉,其发光强度明显比以SrCO_3和H_3BO_3为原料制备的样品高.     

碳纳米管有序排列对碳纤维增强环氧树脂基复合材料低温性能的影响

为了提高碳纤维增强环氧树脂(CF/EP)复合材料在低温(77K)循环条件下的抗微裂纹性能,采用共沉淀法制备了具有良好顺磁性的Fe_3O_4修饰氧化碳纳米管(Fe_3O_4-O—MWCNTs),并研究了Fe_3O_4-O—MWCNTs在环氧树脂(EP)基体中的有序排列对EP及CF/EP复合材料低温性能的影响。结果表明:Fe_3O_4-O—MWCNTs的有序排列可有效提高EP基体的低温力学性能及降低EP基体的热膨胀系数,相对于纯EP,Fe_3O_4-O—MWCNTs改性EP的热膨胀系数降低了41.6%;相对于CF/EP复合材料,Fe_3O_4-O—MWCNTs改性CF/EP复合材料在低温环境下的微裂纹密度降低了56.2%。     

纳米Al2O3/聚醚砜-环氧树脂复合材料的介电性能及热稳定性能

本实验制备了纳米Al_2O_3/聚醚砜-环氧树脂复合材料,考察了不同纳米氧化铝和聚醚砜的用量对复合体系力学和介电性能的影响,并对其热稳定性能进行了研究。结果表明:当添加1phr纳米氧化铝(Nano-Al_2O_3)和5phr聚醚砜(PES)时,三元复合材料EP/5PES/1Al_2O_3的拉伸强度提高到58 MPa,断裂伸长率达到13%,冲击强度达到16.2kJ/m~2,相比纯环氧树脂分别提高了61.1%、20.3%和8.0%。而且在100Hz的室温测试条件下,EP/5PES/1Al_2O_3材料的介电常数和介电损耗分别达到7.6和0.016,较纯环氧树脂均有一定幅度的增加。热重分析(TG)结果表明,EP/5PES/1Al_2O_3复合材料的初始分解温度为358℃,比纯环氧树脂提高了14℃,说明热稳定性有较大幅度的提高。     

MWNTs对MWNTs/Fe_2O_3光催化性能的影响

采用化学液相沉积法制备MWNTs/Fe_2O_3,以偏二甲肼(UDMH)废水为目标降解物评价MWNTs/Fe_2O_3的光催化活性。利用XRD,TEM,UV-vis,FTIR,TG-DSC和拉曼光谱考察MWNTs在复合材料中的作用机理。结果表明:MWNTs会影响Fe_2O_3的吸附能力和光催化能力,当MWNTs与Fe_2O_3质量比为1∶2时,可以有效提高Fe_2O_3光催化降解UDMH的效率。MWNTs的量和Fe_2O_3的晶型之间存在定量关系,当MWNTs与Fe_2O_3质量比大于5∶1时,Fe_2O_3由α型转化为γ型。MWNTs的引入拓展了Fe_2O_3的光响应范围。MWNTs和Fe_2O_3之间接触"紧密",有良好的交互作用和较强的结合作用,并且它们之间形成了Fe—O—C化学键。光照下,MWNTs充当光敏剂通过Fe—O—C键将电子转移到Fe_2O_3上,减少电子-空穴对复合概率,从而提高光催化效率。     

氧化铝形貌和粒径对环氧-聚酯纳米复合耐磨涂层性能的影响

分别采用纳米气相氧化铝(F-Al_2O_3,平均粒径13nm)和纳米球形氧化铝(Q-Al_2O_3,平均粒径100nm)与环氧-聚酯粉末涂料熔融挤出复合,经静电涂装的方式制备环氧-聚酯纳米复合耐磨涂层。在多功能摩擦实验机上对不同填充量的两种纳米氧化铝颗粒复合涂层进行耐磨性测试,采用电子扫描显微镜观察纳米氧化铝颗粒在涂层中的分散情况,采用激光共聚焦扫描显微镜观察磨损面的形貌,并对涂层的表面粗糙度、光泽度进行测量。结果表明:F-Al_2O_3两种氧化铝颗粒都可改善涂层的耐磨性能,在相同填充量的情况下,F-Al_2O_3复合涂层的比磨损速率都低于Q-Al_2O_3体系。F-Al_2O_3颗粒质量含量为10%时,磨损速率变为纯树酯涂层磨损量的1/3;Q-Al_2O_3颗粒质量含量为30%时,磨损速率变为纯环氧-聚酯涂层的1/52。两者的颗粒都增加了涂层的表面粗糙度,F-Al_2O_3对涂层表面光泽度无影响,Q-Al_2O_3含量越高,表面粗糙度提高,光泽度下降。     

人发中微量元素测定的几种消解方法比较

应用微波和电热板两种加热方式与三种不同的酸体系组合成五种消解方法(分别为微波炉+HNO_3,微波炉+HNO_3—H_2O_2,电热板+HNO_3,电热板+HNO_3—H_2O_2和电热板+HNO_3—HClO_4等五种方法),对人发标样进行消解处理;用ICP—MS分析方法测定其中十几种元素的含量,通过回收率及RSD％的比较,根据实验室的条件和实验要求,选择较适合的消解方法。