CNTs/Cu复合超细粉末及其复合材料的制备

以硝酸铜和预处理碳纳米管(CNTs)为原料,采用喷雾干燥-煅烧-还原工艺获得超细CNTs/Cu复合粉体。将复合粉体分别利用模压成形(MP)和冷等静压成形(CIP)两种工艺分别制备出CNTs/Cu复合材料。比较两种工艺下得到的复合材料的致密度、硬度、导电率和导热性能。结果表明:喷雾干燥法制备的复合粉体纯度高,CNTs分散均匀。冷等静压成形优于模压工艺,冷等静压工艺制备的复合材料中CNTs含量为0.5%(质量分数)时,硬度和热导率分别达到105.24 HV和407.84W/(m·K)。     

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.     

TiO2/CNTs复合粒子的制备及其对高氯酸铵热分解性能的影响

目的 制备一种TiO2/CNTs复合粒子,并研究它对高氯酸铵热分解的催化作用。方法 以钛酸丁酯为钛源、乙酰丙酮为稳定剂,在常温下制备了钛溶胶,之后又以浓酸处理后的碳纳米管为载体,在常压和80 ℃下,用溶胶回流法制备了TiO2/CNTs纳米复合粒子。采用X射线衍射仪测定了复合粒子的晶体组成,采用透射电镜观察了复合粒子的表面形貌,采用红外光谱和X射线光电子能谱对复合粒子的表面官能团和元素组成进行了表征,并利用热分析仪考察了其对高氯酸铵热分解的催化作用。结果 经浓酸处理后,碳纳米管表面增加了羟基、羧基等活性官能团,生成的TiO2呈颗粒状包覆在碳纳米管表面,厚度约为2~4 nm,复合粒子中TiO2晶型为锐钛矿和金红石的混晶。TiO2/CNTs复合粒子对高氯酸铵的热分解具有显著的催化作用,使高氯酸铵的高温分解峰温度降低了52.5 ℃,并由吸热状态转变为放热状态,低温分解峰几乎消失。结论 制备的TiO2/CNTs复合粒子能促进高氯酸铵的热分解,且其催化效果明显优于纳米TiO2、CNTs以及二者的简单混合物。     

CNTs含量对CNTs/Al5083复合材料力学性能的影响

利用高能球磨和冷压烧结工艺制备出碳纳米管（CNTs）增强Al5083复合材料,并对球磨过程中CNTs的演变及成型后复合材料的力学性能和形貌进行研究。结果表明,在球磨过程中,通过机械力的作用下带动钢球将CNTs切断,长径比变小,并均匀地分散在Al基体中;在CNTs含量为2wt%下,复合材料抗拉强度和屈服强度分别达到294和239 MPa,硬度达到95 HV5,复合材料的力学性能最好。通过观察复合材料的断口,随着碳纳米管含量的增加,复合材料的断口形貌从韧性断裂向脆性断裂转变。     

消失模铸造法制备CNTs/ZM5镁合金复合材料的研究

采用消失模铸造技术制备了碳纳米管/镁合金复合材料.测试了铸态条件下复合材料的力学性能,对其显微组织进行了分析,并利用扫描电子显微镜和能谱分析仪对复合材料端面形貌进行了观察和分析.结果表明:碳纳米管对镁合金(ZM5)有较强的增强效果,明显提高了硬度,并且复合材料的晶粒明显小于ZM5合金的晶粒.但是碳纳米管加入量过多会导致偏聚,使力学性能下降.碳纳米管能细化复合材料的晶粒组织,并且起搭接晶粒和承载变形抗力的作用.     

碳纳米管预制块铸造法制备CNTs/AZ91复合材料研究

在氢气保护下,采用碳纳米管预制块铸造法制备了碳纳米管/AZ9I镁基复合材料.观察和分析了复合材料的微观组织,测试了其室温力学性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(SED)对复合材料拉伸断口形貌进行了观察和分析.研究结果表明:该方法能有效地将碳纳米管添加到镁合金熔体中并且均匀分散;随着碳纳米管的加入,复合材料的晶粒组织得到不断的细化,综合力学性能得到明显提高.     

钟罩压块铸造法制备CNTs/ZChPbSb15-5轴承合金复合材料

将碳纳米管(CNTs)、铅粉按质量比1∶5混合后压块,采用钟罩将制备好的预制块压入轴承合金熔体制备CNTs/ZChPbSb 15-5复合材料.研究了该复合材料的微观组织和显微硬度,并测试了该复合材料在一定载荷下的摩擦因数和磨损量.结果表明:碳纳米管能明显细化复合材料的组织,使SnSb相分布密度增大、且更加均匀;相比基体合金复合材料的显微硬度显著提高,尤其是合金质点相的硬度提高了31.0％;在相同条件下,该复合材料的摩擦因数和磨损量均低于基体合金.     

CNTs含量对微弧等离子喷涂CNTs/AT40涂层力学性能的影响

采用微弧等离子喷涂成功制备了CNTs/Al_2O_3-40%TiO_2复合吸波涂层,借助扫描电镜、X射线衍射仪、拉伸试验机、显微硬度计等测试手段,对涂层的组织结构、结合强度、显微硬度和热震性能进行了测试分析。结果表明:涂层组织结构致密,孔隙率低;CNTs的含量对复合涂层的力学性能有较大影响,随CNTs含量的增加,CNTs/AT40复合涂层的结合强度、显微硬度和热震性能都先增大后减小。CNTs质量分数为3%时,平均结合强度最高,厚度0.5 mm时结合强度为32.08 MPa,比AT40涂层的结合强度24.09 MPa提高了33.2%,平均显微硬度为821.6 HV0.1,比AT40涂层提高了20.4%,厚度2.0 mm时热震次数为63次,比AT40涂层增加了16%。     

纳米Ni/CNTs、Cu/CNTs复合粒子的制备及其催化性能

以碳纳米管(CNTs)为载体,采用化学沉积法制备了纳米Ni/CNTs、Cu/CNTs复合粒子,利用TEM、SEM、XRD、EDS、BET、XPS等方法对产物的形貌、结构、元素含量进行了表征,并应用DSC研究了纳米Ni、Cu、CNTs等单一纳米粒子及Ni/CNTs、Cu/CNTs复合粒子对AP热分解的催化作用.结果表明:Ni/CNTs、Cu/CNTs复合粒子结晶好、包复均匀、比表面积大.纳米Ni、Cu等单一纳米粒子和Ni/CNTs、Cu/CNTs复合粒子均能使AP热分解的高温分解峰峰温降低、表观分解热增加,具有良好的催化性能.相比较而言,纳米复合粒子的催化性能均优于其相应单一组分,表现出良好的正协同作用.复合粒子中以Cu/CNTs复合粒子的催化效果最为显著,使AP的高温分解峰峰温降低112.15℃,使总表观分解热增加839 J/g.并初步探讨了催化机制.     

苯甲酸修饰碳纳米管的制备及其负载Co(OH)2的电化学电容性能

以苯甲酸功能化碳纳米管为基底,制备Co(OH)2/苯甲酸化功能化碳纳米管复合材料.苯甲酸官能团在合成过程中发挥了双重作用:既明显改善碳纳米管在去离子水中的分散性,又使得碳纳米管管壁与Co2+表面结合能力大大加强.透射电子显微镜、扫描电子显微镜以及X射线衍射等表征表明,Co(OH)2在碳纳米管上的分散性得到很大改善;电化学实验结果表明,该复合材料拥有优良的电容行为,其比容量在电流密度为5 mA/cm2时达到322.3 F/g,较Co(OH)2/纯化碳纳米管复合材料以及纯Co(OH)2电极高出100 F/g左右.实验结果表明,以苯甲酸功能化碳纳米管为基底可以进一步有效提高Co(OH)2的利用率.     

稀土纳米材料的液相制备方法及应用

综述了稀土纳米材料的液相制备方法及应用。主要介绍了沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、电解法、聚乙二醇法、醇盐水解法和微乳液法等。同时对其在发光材料、陶瓷材料、催化剂、永磁材料和电化学中的应用进行了综述。     

稀土硅化物制备及其研究进展

与一般的金属（Al，Cu，Ag和Au）及其硅化物相比，过渡金属硅化物具有更高的电导率和良好的热稳定性，受到广泛关注。其中，稀土金属与硅形成的稀土硅化物具有优异的光学、电子学性质，对新功能材料的开发起到重要作用。本文综述了稀土硅化物的特性、制备技术及其进展。介绍了稀土金属硅化物在器件方面的应用。     

稀土钕电解用陶瓷坩埚的研制

针对稀土金属钕熔盐电解过程中存在的一系列问题 ,研制了一种新型的坩埚材料。该材料是以 Nd2 O3为基分别添加不同氧化物的陶瓷材料 ,它是通过粉末烧结法制备并进行了电解实验。结果表明 :该材料有较好的耐蚀性 ,陶瓷材料的腐蚀率小于 2× 10 - 2 g/ cm2 .h。工业实验条件下 ,材料的腐蚀率为 6 .5× 10 - 2 g/ cm2 .h     

Preparation of GaN Nanorods by Rare Earth Metal Tb Catalyst-Assisted Process

利用稀土金属Tb作为催化剂,通过氨化磁控溅射在Si(111)衬底上的Ga203/Tb薄膜制备出GaN纳米棒.X射线衍射和傅里叶红外吸收谱测试结果表明,制备的样品为六方结构的GaN.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对样品进行测试,结果显示样品为单晶结构的纳米棒,直径为80～200 nm,长度达几十微米.最后简单地讨论了GaN纳米棒的生长机制.     

稀土催共渗与高浓度渗碳技术

以井式炉进行试验,考察在不同碳势条件下稀土催渗剂的催共渗效果.通过实验得到,在采用稀土渗剂时需要对渗碳碳势进行适当的调整.试验证明,采用较高的碳势,在强渗期碳势Pc=1.25%～1.30%的条件下才能很好地发挥稀土渗剂的催渗功效并能得到良好的金相组织.针对试验结果,讨论了碳势与稀土催渗的关系以及高碳势对被渗工件机械性能的影响,为合理使用稀土渗剂和稀土催共渗工艺提供较好的经验.     

铝钛共渗及稀土的影响

用粉末法对20、45钢进行铝钛共渗,结果表明,采用双层密封比单层密封能获取更厚的渗层,此外,当以TiO_2为供钛剂时,AlF_3是适宜的活化剂,而以Ti粉为供钛剂时,NH_4F比AlF_3更好,在共渗剂中掺入稀土可使渗层厚度增加30%以上,稀土的催渗效果与扩渗温度和稀土掺入量等有关。     

稀土元素在钢中的应用与研究

总结了稀土元素在钢中的存在形式、加入方法以及在钢中的作用机理,认为稀土添加在钢中可以起到改善夹杂物的形态、细化晶粒、微合金化以及净化等作用,介绍了稀土在钢中的应用现状,并指出了稀土处理钢存在的问题与发展前景.     

稀土氧化物对中高碳钢堆焊金属中夹杂物的变质作用

采用电镜和金相等手段，对加稀土氧化物和不加稀土氧化物的堆焊金属中的夹杂物进行了研究，结果表明，稀土氧化物能细化堆焊金属中的夹杂物，减少了尺寸大的夹杂物数量，使其尺寸分布在8μm以下，同时，稀土氧化物能够改善夹杂物的形状，减少了形状系数大的长条状夹杂物数量，使形状系数接近为1的夹杂物较多。稀土氧化物还能变质堆焊金属中夹杂物的属性，可以形成铝、硅、镧的氧化物夹杂和铝、硅、镧的硫氧化物夹杂，并且减少了有害的硫化锰和铝、锰、钛复合夹杂物在堆焊金属中的存在。     

Q235钢稀土高浓度渗碳工艺提高耐火砖模具使用寿命

在煤油渗剂中添加微量稀土元素对Q235钢耐火砖模具进行稀土高浓度渗碳,可使渗速加快,渗层碳浓度增高,层深尤其是过共析＋共析层深度增加;渗层硬度较高且硬度梯度较缓;渗层组织中的碳化物数量增多,且呈细小颗粒状弥散分布。生产实践表明,经该工艺处理的耐火砖模具,使用寿命可比常规气体渗碳处理的模具提高2-3倍。     

稀（碱）土在镁合金中的作用及应用现状

结合我国富有资源稀土和碱土，介绍了稀土和碱土在镁合金中的作用和影响，概括了它们在Mg-A1系耐热镁合金中的应用现状，以及在研制汽车用耐热镁合金中所发挥的重要作用。指出研究开发稀（碱）土耐热镁合金将是汽车用高性能镁合金材料的重要研究方向。