前驱体法制备SiBONC陶瓷及其组织结构

以高含氢甲基硅油、乙二胺和三氯化硼为主要原料,通过前驱体法制备了一种SiBONC五元体系陶瓷,并对陶瓷粉体和陶瓷材料的物相及微观结构进行了分析研究.SiBONC先驱体在600℃至1000℃内实现了由有机向无机的完全转化.在氮气气氛保护下,先驱体在1000℃裂解制得一种非晶态陶瓷粉末,该陶瓷粉末在1700℃经热压烧结制得非晶陶瓷,陶瓷密度2.01g/cm3,抗弯强度185.15 MPa、断裂韧性2.55 MPa-m1/2、维氏硬度3.70 GPa.     

先驱体法制备纳米SiBON陶瓷粉体

采用一种成本低廉、操作简便的新工艺成功制备出纳米SiBON陶瓷粉体.首先以硼酸、无水乙醇和四氯化硅为原料合成SiBO先驱体,获得具有Si0O-B结构的先驱体凝胶;然后在氨气流中对先驱体凝胶进行热分解氮化处理,即获得具有B-N结构的SiBON纳米粉体.粉体呈现非晶态,粒径大约为30 nm.     

有机聚合物先驱体法制备SiBONC复合陶瓷

通过有机聚合物先驱体法使用氯代硅氧烷[(SiOCl2)n]、烷基胺(RNH2)、三氯化硼(BCl3)为原料,对SiO2基陶瓷进行了B,C,N的原子级掺杂,制备了一种硅基复合陶瓷.通过有机-无机裂解转化制备了陶瓷的纳米粉体,其SiB的摩尔比为8020,将该粉体热压制备了复合陶瓷材料.通过力学分析,XRD,SEM,FT-IR,TEM等测试手段对材料的结构和性能进行了分析研究.陶瓷材料的密度在1.95 g/cm3～2.15 g/cm3之间,力学性能在1700℃,25 Mpa热压条件下达到最高,其抗弯强度为150.50 Mpa、维氏硬度为3.78GPa、断裂韧性为2.10 Mpa·m1/2.得到的复合陶瓷在1700℃时仍保持非晶态,在1800℃时有少量的纳米级SiC球形颗粒析出.分析认为B,C,N的原子级掺杂引入显著提高了SiO2基陶瓷材料的力学性能和析晶温度,十分有效的提高了陶瓷材料的热稳定性.     

有机先驱体法制备SiBONC陶瓷的高温性能及析晶过程

通过有机聚合物先驱体法使用四氯化硅(SiCl4)、苯甲醛(PhCHO)、烷基胺(RNH2)、三氯化硼(BCl3)为原料,对SiO2基陶瓷进行了B,C,N的原子级掺杂,并用裂解制备的纳米陶瓷粉体热压烧结制备了一种硅基复合陶瓷.在气氛烧结炉中对粉体及块体材料的热稳定性及析晶情况进行研究.粉体及块体陶瓷材料在1700℃时仍保持非晶态,其析晶温度在1800℃以上,析出的主要物相为纳米级的SiC颗粒及少量BN,其质量损失率在1900℃时为4%左右.B,C,N的原子级掺杂有效的提高了硅基陶瓷的热稳定性和硅基陶瓷的析晶温度,由于纳米SiC颗粒的析出使SiO2基陶瓷的高温力学性能得到了提高.     

有机先驱体法制备SiBONC陶瓷的高温性能及析晶过程

通过有机聚合物先驱体法使用四氯化硅(SiCl4)、苯甲醛(PhCHO)、烷基胺(RNH2)、三氯化硼(BCl3)为原料,对SiO2基陶瓷进行了B,C,N的原子级掺杂,并用裂解制备的纳米陶瓷粉体热压烧结制备了一种硅基复合陶瓷.在气氛烧结炉中对粉体及块体材料的热稳定性及析晶情况进行研究.粉体及块体陶瓷材料在1700℃时仍保持非晶态,其析晶温度在1800℃以上,析出的主要物相为纳米级的SiC颗粒及少量BN,其质量损失率在1900℃时为4%左右.B,C,N的原子级掺杂有效的提高了硅基陶瓷的热稳定性和硅基陶瓷的析晶温度,由于纳米SiC颗粒的析出使SiO2基陶瓷的高温力学性能得到了提高.     

从SiBONC陶瓷粉体中生长β-SiC纳米线

通过有机聚合物先驱体法使用四氯化硅(SiCl4)、苯甲醛(PhCHO)、烷基胺(RNH2)、三氯化硼(BCl3)为原料,通过有机-无机裂解转化制备了SiBONC陶瓷的纳米粉体.在对SiBONC陶瓷粉末坯体进行高温气压处理时,发现在坯体表面生长出大量β-SiC纳米线.通过XRD、FT-IR、SEM、TEM等分析测试手段分析了该纳米线的微观结构和物相组成,并初步推断了其生长机制.结果表明:该纳米线为结晶良好的β-SiC,其主要组成元素为Si、C及少量的O;其直径在20～200 nm之间,其平均长度在1 mm左右.     

纳米陶瓷粉体对HT250微观组织和热疲劳的影响

研究了在HT250中加入0.1%纳米陶瓷粉体对其显微组织和热疲劳的影响,结果表明:(1)纳米陶瓷粉体作为液态HT250的外来异质形核的核心,起到孕育作用,促进石墨化,使石墨变得细小且分布均匀,长度减小,对基体的割裂作用减弱;珠光体体积分数增加且得到细化,片间距减小,基体连续性得到改善;(2)添加0.1%纳米陶瓷粉体后,HT250的导热系数下降,平均下降4.6%;(3)与未添加纳米陶瓷粉体的HT250相比,添加0.1%纳米陶瓷粉体后,热膨胀系数下降,平均下降8.6%;(4)添加0.1%纳米陶瓷粉体后,HT250的热疲劳性能提高17%。     

陶瓷粉体表面化学镀技术

本文综述了陶瓷粉体表面化学镀技术的一般方法,研发现状与应用前景,介绍了化学镀技术的过程及其影响因素,展望了陶瓷粉体表面金属化学镀技术的发展前景.     

金属陶瓷复合材料陶瓷粉的制备

介绍了金属陶瓷复合材料用陶瓷粉的制备方法。陶瓷粉体通过凝胶溶胶形式制备。     

纳米SrCe0.95Y0.05O3-x陶瓷粉的制备与烧结

采用基于Pechini法的低温燃烧工艺制备了SrCe0.95Y0.05O3-x(SCY)前驱物.前驱物在900℃经0.5 h的煅烧处理即可得到纯的粒度在7～25 nm范围内的SrCe0.95Y0.05O3-x固体电解质纳米粉.将煅烧的粉体在18 MPa压力下压成片状的素坯,在900～1 500℃的温度范围内于空气中烧结索坯10 h.用X射线衍射(XRD)表征煅烧粉体的晶体结构,用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征了煅烧粉体和烧结体的形貌和粒度,采用阿基米德法测量了烧结体的密度.结果表明:温度达到1 000℃时,烧结体的径向收缩率和密度随着温度的升高而显著增加;温度达1 300℃时烧结体的径向收缩率和密度趋于恒定,得到相对密度高于96%、平均粒径约为3.68 μm的SrCe095Y0.05O3-x固体电解质陶瓷体.     

纳米Fe粉制备的高性能NdFe10.5Mo1.5Nx氮化物

研究了纳米Fe粉掺杂的Nd, Fe, Mo混合粉末的机械合金化过程. 用X射线衍射及扫描电镜分析了球磨过程粉末微结构的变化, 并结合选区电子衍射分析, 证实球磨的最终产物为非晶、α-Fe和少量的Mo. 差示扫描量热法(DSC)分析球磨粉的晶化过程中发现, 其非晶晶化过程中无结构弛豫现象. 通过优化工艺, 得到了非常好的磁性能.     

Preparation and properties of nano-sized SnO2 powder

1　INTRODUCTIONSnO2isoneofthemainmaterialsusedingassensor.Becauseofthehumidityandgassensingfunction,itattractsmoreandmoreattentions.Butthepresentproblemishowtoimprovethestabilityandsensibilityofgassensor.Researchershavetakenmanymeasurestoresolvethisproble…     

激光诱导表面改性制备铜基非晶-纳米晶粉末冶金摩擦材料

为改善铜基粉末冶金摩擦材料的摩擦磨损性能,研究了激光诱导表面改性制备铜基非晶-纳米晶粉末冶金摩擦材料方法.采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪及硬度计等对粉末冶金摩擦材料层微观组织及性能进行了表征,结果表明:由于激光的急速加热和冷却以及以小质点杂质形式分布于α-Cu基体中的Zn,Sn和Pb元素抑制了再结晶的形核及长大,导致铜基非晶一纳米晶粉末冶金摩擦材料的形成.同时激光表面改性处理后,α-Cu相的晶粒尺寸减小了35%,二类应变均方根值增大39%,位错密度增加97%.聚合生长状态的α-Cu产生边缘溶解,大体积α-Cu枝解细小化.摩擦材料表观硬度提高了12.7%,α-Cu相显微硬度提高了14%.耐磨性能提高45%,摩擦系数升高1%.     

Difference in particle characteristics and coating properties between spraying metallic and ceramic powder cored wires

The sprayed particles of metallic and cermet wires were collected to analyze the atomization state of the particles in arc spraying forming, the microstructure and properties of metallic and ceramic coatings were investigated and compared. Particle size analyzer was used for quantifying particle size. The XRD, SEM and optical microscope（OM） were used to analyze the phase composition and microstructure of the particles and coatings. From the experimental results, some difference of particle characteristics was established between the spraying metallic and ceramic cored wires, and the microstructure and properties of coatings depend strongly on the particles behaviors. The result shows that Fe-TiB2/Al2O3 composite coating has a high potential for abrasive wear applications.     

Synthesis of nanocrystalline yttria powder prepared by a polymer solution route

Nanometer-scaled yttria (Y₂O₃) powders were synthesized by a polymer solution route using polyvinyl alcohol (PVA) as an organic carrier. The PVA polymer contributed to a soft and porous powder microstructure, and homogeneous precursor gels containing PVA polymer were effective in making nanometer-sized yttria powders. In this process, the content of PVA and the calcination temperature strongly affected the microstructure and crystallization behavior of the yttria powders. The homogeneous precursors were crystallized to a stable yttria phase at 600 °C for 1 h. In this paper, a simple solution technique for the fabrication of nanometer-sized yttria powders is introduced. The effects of PVA on the powder morphology and on powder specific surface area were studied. The characterization of the synthesized powders was examined by using XRD, DTA/TG, SEM, TEM, a particle size analyzer and nitrogen gas adsorption. The yttria powder synthesized from PVA with a content ratio of 4:1 revealed a crystallite size of about 15 nm with a high surface area of 34.71 m²/g.     

液体中脉冲放电制备(Ti,Al)C陶瓷涂层的研究

用粉末模压成型工艺和无压烧结方法制备了Ti-Al混合烧结工具电极,采用所制备的电极在煤油中对45钢表面进行脉冲放电沉积(Ti,Al)C陶瓷涂层。探讨了粉体配比对工具电极致密度和相组成以及对液相放电所制备的涂层组织与表面形貌的影响。结果表明,随着Al含量的提高,工具电极密度和相对密度先下降后升高,当Al含量为60%时,电极密度达到最小;XRD结果显示制备出涂层的物相主要为(Ti,Al)C,而制备出的涂层表面形貌明显不同,随着电极中Al元素的升高,熔滴状的熔池尺寸越来越大,宏观上越来越粗糙,截面涂层厚度约为20μm。     

Fe-Ni-B超细非晶粉的XPS研究

用X射线光电子能谱（XPS）研究了用化学还原法制备的FeNiB超细非晶粉.表征了粉末颗粒表面层各元素状态和分布的特性.     

紧耦合气雾化制备Al基合金非晶粉末的研究

研究了紧耦合气雾化制粉过程中AlNiY合金熔滴的冷却行为以及非晶颗粒的形成机制.结果表明：（1）AlNiY合金非晶化的临界冷却速率大致为10^3K/s;（2）熔滴的冷却速率与直径成反比,当直径小于25 μm时,熔滴达到临界冷却速率实现非晶化.当直径大于25μm时,熔滴无法获得非晶化临界冷却速率,只能发生形核结晶;（3）熔滴的非晶化还与雾化过程相关,由于熔滴破碎时的位置和温度不同,获得的冷却速率将不同,出现了相同直径（小于25 μm）的颗粒存在非晶和结晶两种状态.     

氢化脱氢法制备Nb-Ti基合金粉末

采用氢化-脱氢法制备了微细轻质Nb-Ti基合金粉末,并研究了吸氢/解吸行为。300℃时,氢吸收明显,400℃时吸氢量达到饱和值1.12%(质量分数)。氢化后形成二元和三元氢化物(Nb0.803V0.197H,Nb0.696V0.304H,TiHx)。由于氢致脆化效应,吸氢后的粉末破碎后得到细粒径的氢化粉末。在脱氢过程中,氢含量在300℃时有效降低至0.001%,实现了从铌或钛氢化物到单相固溶体合金(β相)的相转变。由于组分元素与氧反应活性高,粉末中氧含量随吸氢或脱氢温度的升高而增加。为了防止杂质氧的污染,氢化和脱氢温度都选择为400℃。实验最终得到了主要粒径小于10μm,氧含量为2980μg/g的微细Nb基合金粉末,且粉末表面的氧杂质主要以Nb2O5和TiO2的形式存在。     

钛粉在聚硅氮烷裂解制备陶瓷材料中的应用

采用IR、TG、XRD等手段研究分析钛粉作为活性填料在聚硅氮烷裂解制备陶瓷材料中的应用。实验表明：钛粉可以有效改善先驱体的陶瓷产率,本实验中纯PSN-1先驱体在经1300 ℃裂解陶瓷产率仅为37.3%,通过加入质量比3/10（Ti/PSN-1）的钛粉,经1300 ℃裂解陶瓷产率为78.7%,提高了约40%;经红外光谱分析表明,通过向先驱体中加入Ti粉可以加速有机先驱体向无机陶瓷转化的速度;经X衍射分析表明,Ti粉作为活性填料能与先驱体裂解挥发份及保护气氛发生反应,生成TiC、TiN等新的物相,有利于提高陶瓷产率。