添加NH4HCO3对多孔Ti-10%Mg复合材料的孔隙特征和压缩性能的影响（英文）

添加碳酸氢铵粉末,采用冶金法制备多孔钛-镁复合材料,并对多孔复合材料的性能进行综合考察。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对孔隙特性和压缩性能进行表征。结果表明,通过调节碳酸氢铵的加入量可以控制该多孔材料的孔隙率;碳酸氢铵对多孔Ti-10%Mg的微观结构和相组成没有影响;多孔材料的开孔率和抗压强度随着碳酸氢铵的添加量和粒径的变化而变化。当碳酸氢铵添加量为25%(质量分数)时,得到孔隙率约50%的多孔材料的抗压强度与抗压模量与人骨的相似。     

采用相场法研究多相粉末的烧结过程（英文）

针对多相粉末体系,建立描述其烧结过程的相场模型。在该模型中,界面由不同成分的各相混合组成,通过热力学平衡确定界面中各相的成分;除了体扩散之外,也同时考虑了界面扩散和表面扩散。所建的模型被应用到Fe-Cu粉末的烧结过程。结果表明,该模型能够定量地描述烧结过程中的微观组织演变以及溶质扩散等现象。     

烧结工艺对添加造孔剂制备多孔钛性能的影响（英文）

采用粉末冶金法在不同烧结条件下添加聚甲基丙烯酸甲酯造孔剂制备临床骨科用多孔钛,并研究其形态特征及力学性能。研究表明:烧结温度的升高及时间的延迟导致多孔钛孔壁晶粒尺寸的增大和孔隙尺寸的减小,从而提高多孔钛的拉伸强度和弹性模量。与多孔钛相比,未添加造孔剂烧结钛制品的显微组织及力学性能更加依赖烧结温度及时间。这些机制的相对贡献亦受原始粉末结构及氧含量的影响。     

溶液燃烧合成制备Ni-Y2O3纳米复合粉末（英文）

采用溶液燃烧合成和氢气还原两步法制备具有超细Y2O3弥散相的Ni-Y2O3纳米复合粉末。通过DTA-TG分析探讨燃烧机理,使用场发射扫描电镜、透射电镜和X射线衍射分析技术表征燃烧得到的粉末形貌和Ni-Y2O3纳米复合粉末的形貌和物相。详细讨论原料中硝酸镍与尿素配比对燃烧得到的粉末形貌、物相和比表面积的影响。高分辨透射形貌分析结果显示合成得到的Ni-Y2O3纳米复合粉末中均匀分布的Y2O3弥散相的尺寸在10 nm左右,并且在放电等离子烧结致密化后并未明显长大。     

烧结过程中铝粉末压坯的低频内耗行为（英文）

在室温至600℃之间,研究铝粉末压坯在烧结过程中的内耗行为,其在升温和降温过程各出现一个典型的内耗峰。升温峰具有测量频率、应变振幅、升温速率依赖性,同时,随铝颗粒粒径、压坯成型压力的不同而变化。分析认为升温峰与形变铝颗粒的再结晶过程有关,但该峰产生的本征原因是形变铝颗粒之间弱结合界面的微观滑移,同时还与成型过程中位错密度的增加有关。降温峰与铝晶界的粘滞性滑移有关,属于晶界弛豫峰,其激活能为(1.64±0.06)e V。此外,镁粉末压坯具有与铝粉末压坯相似的内耗现象。     

介孔Li3V2（PO4）3正极材料的研磨溶胶凝胶法合成和电化学性能（英文）

以V2O5·nH2O、LiOH·H2O、NH4H2PO4和蔗糖为原料,采用研磨溶胶凝胶技术制备了无定形Li3V2(PO4)3前驱体,再经过焙烧获得具有单斜结构的介孔Li3V2(PO4)3正极材料,并用XRD、SEM、TEM、比表面积和电化学性能测试来表征材料的性能。研究表明,在700°C下焙烧的样品具有良好的介孔结构、最大的比表面积(188cm2/g)和最小的孔径(9.3nm)。在0.2C倍率下,该介孔样品的首次放电容量达155.9mA·h/g,经过50次循环后其容量仍然可达154mA·h/g,表现出非常稳定的放电性能。     

粉末烧结和燃烧合成法制备多孔TiNiFe合金(英文)

采用粉末烧结法和燃烧合成法制备了多孔Ti50Ni48Fe2(at%)形状记忆合金。前者通过添加不同含量的造孔剂(NH4HCO3)来调节控制多孔合金的孔隙特性如孔隙形貌、孔隙度、平均孔隙尺寸;而后者通过生坯的孔隙度来控制合金的上述孔隙特性。通过两种方法制备的多孔TiNiFe合金的孔隙特性满足多孔植入材料的孔隙要求,是理想的多孔植入候选材料。     

连续和可控的燃烧法合成Co3O4超细粉（英文）

结合气固流态化和燃烧合成理论,提出连续动态可控燃烧合成概念。在自主设计、制作的气固流态床设备中,将CoC2O4·2H2O制备成Co3O4。反应物CoC2O4·2H2O粉体和空气分别以一定的速度被从沸腾床的上部加入和底部引入。CoC2O4·2H2O和空气在床层中相遇,并在给定的低温下被点燃并合成Co3O4。结果表明:燃烧波模式与传统燃烧合成燃烧波的不同,在连续动态可控燃烧合成中,燃烧波位置相对不动,悬浮在沸腾床中部的燃烧区域,而不是移动的自蔓延燃烧波;燃烧波温度可以通过改变载气流速、流量进行调节;产物Co3O4粉末(≤0.8μm)呈球形或准球形,粒度分布均匀。本方法具有连续高效、节能环保的优点,已经应用于大规模生产。     

Li2O为烧结助剂的Si3N4陶瓷低温烧结过程研究

分别选用Li2O烧结助剂和Y2O3-Al2O3复合烧结助剂作为对比,无压烧结氮化硅陶瓷,研究了Li2O对烧结致密化过程和相变过程的影响。结果表明,以Li2O作为烧结助剂,烧结系统的共晶液相在1200℃产生,颗粒重排可以在较低的温度下进行,且致密化速度较快,氮化硅的α-β相变过程被促进,在1600oC即可得到发育良好的β-Si3N4棒状晶。     

粉末粒度对SPS固相烧结La0.6Eu0.4B6阴极材料的影响

采用高能球磨法制备出La_0.6Eu_0.4B₆纳米粉体,将球磨后的纳米粉进行放电等离子（SPS）烧结,制备出了高致密的La_0.6Eu_0.4B₆多晶块体材料。系统研究了烧结温度、烧结压力对样品致密度和力学性能的影响。结果表明,该方法与传统热压烧结方法相比有效降低了烧结温度,制备出的样品密度、维氏硬度和抗弯强度分别达到4.71g/cm3、23.37GPa和295.14MPa,这些值均高于传统热压烧结方法。热电子发射结果表明,当阴极温度为1873K时,最大发射电流密度为33.74A/cm2。实验过程中还发现,在相同烧结工艺下,球磨纳米粉与粗粉相比,维氏硬度、抗弯强度和热电子发射电流密度分别提高了28%、58%和32%。因此,在固相烧结过程中,粉末粒度的减小,更有助于烧结性能的提高。     

水热合成刚玉微粉粉体性能与烧结性能研究

通过对水热合成刚玉微粉和电熔刚玉微粉粉体性能和烧结性能的实验研究，表明水热合成刚玉微粉在化学成分、晶体形态、粒度分布、磨削性能和烧结性能等指标上优于电熔刚玉。     

La2O3对EXD602-WC烧结涂层组织与性能的影响

采用热压烧结技术在45钢基片表面制备50EXD602-50WC复合涂层,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)进行组织观察、成分以及物相分析,研究了La2O3对涂层组织、表面磨损形貌和耐磨性能的影响。结果表明:涂层中主要含有WC、CuSn相和富Fe相,未添加La2O3的涂层组织中存在较多缺陷,表面磨损严重。随着La2O3的加入,涂层组织和耐磨性能得到不同程度的改善。La2O3质量分数为1.0%时,涂层孔隙率最低仅为0.84%,硬度为54.8HRC,相对耐磨系数9.76。表面磨损形貌平整且无剥落坑,划痕较浅,涂层与母材结合紧密,表现出最佳的耐磨性能。     

激光烧结用复合蜡粉的筛选及成型工艺研究

研制开发了几种复合蜡粉,经过烧结测试,筛选出了一种适合激光选区烧结用精铸蜡粉。研究了激光烧结性能和烧结成型工艺,得到了激光烧结成型最佳工艺参数。结果表明,筛选出的精铸蜡粉最佳烧结为激光功率10 W、预热温度60℃、激光扫描速度2 000 mm/s、铺粉厚度0.15 mm。     

高强度多孔氮化硅陶瓷的制备及性能研究

以氮化硅为原料,以叔丁醇为溶剂,采用凝胶注模成型工艺和无压烧结工艺,制备出具有高强度和高气孔率的多孔氮化硅陶瓷。在浆料中初始固相含量固定为10vol%的基础上,研究烧结温度和保温时间对多孔氮化硅陶瓷材料的气孔率、孔径尺寸分布、物相组成及显微结构的影响,分析抗弯强度与结构之间的关系。结果表明,通过改变烧结温度和保温时间,可制备气孔率63.3%~68.1%的多孔氮化硅陶瓷;气孔尺寸呈单峰分布,平均孔径为0.97~1.42μm;抗弯强度随烧结温度提高或保温时间延长单调增大,在1750℃保温1.5h下达到最大值(74.2±8.8)MPa。     

等离子喷涂Al2O3/TiO2复合粉末的Sol-Gel法制备

传统热喷涂粉末由小颗粒粉体混合团聚制得,流动性差、致密度低,制得的涂层均匀性差、性能不稳定。以有机金属盐为原料,采用溶胶-凝胶法及喷雾干燥法制备出氧化钛质量分数为13%的氧化铝-氧化钛(AT-13)复合前驱体粉末。采用TG-DSC、XRD、FESEM、霍尔流量计研究了粉体反应机理、物相组成、微观结构及流动性能,同时利用维氏硬度计、FESEM-EDS对制得的涂层性能进行了分析比较。结果表明,凝胶经喷雾干燥工艺后可获得球形Ti(OH)4/Al OOH复合粉体,直径约为40μm;与传统团聚粉体相比,前驱体粉末流动性更为优异,为43 s/50 g;由该粉末制得的涂层表面光滑、元素分布均匀、力学性能稳定、耐磨损性能优良,平均显微硬度达873.8 HV0.3,磨损量较团聚粉末涂层减少三分之一。     

A facile route to VN and V2O3 nanocrystals from single precursor NH4VO3

V₂O₃ and VN nanocrystals have been synthesized by the decomposition of the precursor NH₄VO₃ and following nitridation in an autoclave with metallic Na flux at 450–600 °C. X-ray powder diffraction (XRD) recorded the evolution process of the reaction from precursor NH₄VO₃ to hexagonal V₂O₃ and then to NaCl-type VN. In addition, the products were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and transmission electron microscopy (TEM).     

NH4HF2 氟化Al2O3 制备无水AlF3 研究

采用热重-差热分析（TG-DTA）方法对不同NH₄HF₂/Al₂O₃质量比的Al₂O₃+NH₄HF₂混合物的热行为进行了分析,确定了DTA曲线的临界温度。进一步分析了各临界温度前后直接热处理所得产物的形貌和物相。结果表明,质量比对临界反应温度和反应过程没有影响。氟化反应在室温下以(NH₄)₃AlF₆的形成开始,在162.3~162.8 ℃时占主导地位,在180 ℃左右完成。进一步热处理后,(NH₄)₃AlF₆在249.8~250.1 ℃分解为NH₄AlF₄,在356.8~357.7 ℃分解为β-AlF₃;随后β-AlF₃在400~650 ℃向α-AlF₃转变。     

放电等离子烧结Ti/Al_2O_3复合材料机制及性能

利用放电等离子烧结技术制备了Ti/Al_2O_3复合材料,并探讨了其烧结机理,对复合材料性能进行测试.结果表明,Ti/Al_2O_3导电网络结构的形成,有利于在烧结过程中形成的"电容器"瞬间击穿,使Al_2O_3遭到轰击而产生放电离子,活化Al_2O_3晶粒,降低烧结温度;当Ti 含量为40%(体积分数,下同)时复合材料的相对密度、弯曲强度、断裂韧性和显微硬度分别为99.74%、1002 MPa、19.73 MPa·m~(1/2)和18.14 GPa;裂纹的桥联、偏转是试验材料力学性能得以提高的主要原因.     

Thermodynamic analysis on reaction behaviors of silicates in (NH4)2WO4-(NH4)2CO3-NH3-H2O system

The reaction behaviors of silicate species in (NH₄)₂WO₄-(NH₄)₂CO₃-NH₃-H₂O system are crucial to developing a green manufacture technique for ammonium paratungstate. In order to efficiently remove silicon from the system, the reaction behaviors of silicate species were systematically investigated by thermodynamic analysis. The thermodynamic analysis shows that silicate in the tungstate clinker partly decomposes in the leaching process, with 150–160 mg/L silicon thermodynamically at 25 °C. The dissolved silicon can be removed by magnesium salts via forming insoluble MgSiO₃. The low carbonate and high ammonia concentrations in the system are beneficial to the removal of silicon, with silicon concentration reaching 8–10 mg/L thermodynamically, whereas MgSiO₃ precipitation is hardly formed when the concentration of total carbonate is more than 1.5 mol/L. The reaction behaviors of calcium and magnesium were also studied in the system. The results in the verification experiments consist with the theoretical calculation.