SLS制备PS/Al2O3纳米复合材料中无机纳米粒子的行为特征

基于选区激光烧结(SLS)技术进行了制备PS/Al2O3纳米复合材料的研究。对PS粉末与纳米Al2O3粒子(5%)的混合粉末进行了选区激光烧结成型实验,并采用传统热模压实验对比进行了比较。其SEM结果表明:SLS技术相比较热模压工艺,无机纳米Al2O3粒子在PS基体中分散均匀,没有热模压成型中存在的大量纳米团聚现象。并讨论分析了SLS更趋于获得无机粒子分散均匀的纳米复合材料的原因,提出了无机纳米Al2O3粒子在混合粉末SLS作用下存在“微飞溅”、“扩散迁移”、“流动渗透”三种行为特征,得出了SLS具有打破纳米粒子团聚、驱散纳米粒子聚集和促进纳米粒子流动的作用。     

基于选区激光烧结技术的纳米Al2O3改性PS的试验

基于选区激光烧结(SLS)技术,采用表面未处理和表面处理的纳米Al2O3对聚苯乙烯(PS)进行改性试验,并研究了纳米Al2O3用量对其冲击强度、硬度的影响。结果表明,SLS合成制备出了纳米Al2O3在PS基体中分散较均匀的纳米复合块体材料。同时,在相同的SLS工艺参数作用下,纳米Al2O3柱子表面预处理的烧结件的缺口冲击韧性较表面未处理的有显著提高;而硬度几乎不受影响。纳米Al2O3含量6％,缺口冲击韧性最好,达到了11．7kJ／m^2;而纳米含量的变化对硬度的影响不明显。     

用于选择性激光烧结的聚合物粉末材料研究进展

选择性激光烧结是增材制造技术中的一种,可制备具有复杂结构的复合材料功能件或其它原型零件。评估烧结成型工艺的关键因素之一是聚合物粉末材料。从聚合物粉末材料种类、材料制备方法、烧结成型工艺3个方面,综述了近年来用于选择性激光烧结技术的聚合物粉末材料的研究现状,并对聚合物粉末材料在选择性激光烧结技术领域中存在的问题,及其今后的研究方向进行了展望。     

核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子的表征及增韧选区激光烧结聚苯乙烯的研究

运用TEM,FTIR对乳液聚合方法制备纳米Al2O3/PS复合粒子结构进行了表征,结果表明,制备出的复合粒子具备以纳米氧化铝为核、以聚苯乙烯为壳的核壳式结构;并将核壳式复合粒子用来增韧选区激光烧结聚苯乙烯,结果发现,其缺口冲击强度达到12.1kJ/m2,较纯聚苯乙烯提高了50%左右,比添加未经任何改性处理纳米氧化铝粒子的复合材料提高了30%;利用FE-SEM对试件的冲击断面进行了微观结构分析,结果表明:核壳式纳米Al2O3/PS复合粒子改善了纳米粒子与基体表面极性的差异,增强了其与聚合物基体之间的界面相容性,从而改性了选区激光烧结制备聚苯乙烯基复合材料,并很好地起到增韧的效果.     

激光烧结快速制备自由形状纳米块体材料的试验研究

基于选区激光烧结快速成形技术，以纳米Al2O3粉体材料为研究对象，进行了自由形状纳米块体材料制备的研究。研究结果表明，在适当的工艺参数下，可制备出任意形状的Al2O3块体材料，材料内部组织结构致密，晶粒尺寸保持在40nm以内。与其他烧结方法相比，激光烧结制备的纳米材料晶粒尺寸更为细小，组织结构更为致密。     

纳米Al2O3/不饱和聚酯复合材料的制备及性能研究

运用直接共混的方法,将改性后的纳米Al2O3粒子加入到不饱和聚酯树脂中,制得了纳米Al2O3/不饱和聚酯树脂复合材料.利用TEM和SEM,对不同表面处理和分散工艺下,纳米Al2O3粒子在不饱和聚酯树脂中的分散情况进行了观察,探索出较为合理的表面处理和分散工艺.对不同粒子含量的纳米复合材料的弯曲、冲击性能等进行了研究.结果表明,粒子含量为5%时纳米复合材料表现出较好的力学性能.     

选择性激光烧结3D打印聚合物及其复合材料的研究进展EI北大核心CSCD

选择性激光烧结技术(SLS)是一种以粉末为原料的3D打印技术,而高分子材料因其良好的理化性能和可加工性能,是运用最早且最为广泛的一种SLS材料,但目前SLS加工聚合物仍存在可加工材料种类少、制品性能低等缺点。通过向聚合物引入无机功能性填料制备SLS聚合物复合材料,是改善SLS聚合物制品的性能和实现制品功能化最简单可行的方法。文中介绍了适用于SLS打印的聚合物复合粉末的制备方法,综述了该领域国内外研究现状,并讨论了SLS高分子材料在未来的发展方向。     

选择性激光烧结蒙脱土陶瓷粉末及聚合物纳米复合材料的工艺与性能分析

对蒙脱土陶瓷粉末及聚合物纳米复合材料进行了选择性激光烧结实验，通过改变不同烧结工艺参数，测试并分析了该复合材料的变化规律与影响程度。由于陶瓷材料和复合材料的应用前景广阔，因此这类研究具有很好的应用价值。     

尼龙纳米复合材料的选区激光烧结成型技术研究进展

系统地论述了选区激光烧结原理及尼龙纳米复合材料选区激光烧结的国内外发展概况,总结了目前该领域中所取得的成果,指出了实现选区激光烧结制备尼龙纳米复合零件,不仅要解决其成型收缩,还必需解决无机纳米粒子的分散问题.并展望了尼龙纳米复合材料选区激光烧结快速成型技术的发展前景.     

SiC/YAG烧结工艺及铝钇比的研究

为了确定形成YAG（Y3Al5O12)的最佳Al2O3与Y2O3的摩尔比和SiC/YAG陶瓷复合材料的烧结工艺,以Al2O3、Y2O3和SiC为原料,利用机械混合法和无压烧结工艺研究了SiC/YAG陶瓷复合材料的制备工艺参数,并研究了烧结工艺及Al2O3与Y2O3的摩尔比对材料的物相组成、密度、抗弯强度和维氏硬度的影响规律。结果表明,在烧结过程中由于氧化铝的挥发,形成YAG相的铝钇摩尔比并非理论值1.67,而是发生偏离,当烧结工艺为1850℃,30min时,形成YAG相的最佳铝钇摩尔比为1．5,材料的抗弯强度为424.4MPa,维氏硬度为21.3GPa。     

纳米TiO2表面包覆氧化铝的热力学

热力学分析表明,用化学液相沉积法在纳米TiO2表面包覆氧化铝的过程中,存在核包覆和膜包覆的竞争;而在其它条件不变的情况下,包覆物的过饱和度对包覆形态起到了决定性的影响。在较低的过饱和度下,可形成膜包覆;如果过饱和度过高,则形成核包覆。在不同条件下对纳米TiO2进行表面包覆的TEM图也证明了这点。     

Al2O3/(纳米)Fe3Al复合材料位错形貌的TEM观测

利用TEM对Fe₃Al/Al₂O₃复合材料的位错形貌进行了观测分析,观察到Fe₃Al/Al₂O₃中丰富的位错组态。根据透射电镜观察,引入Fe₃Al后,Al₂O₃晶内产生大量位错,位错多产生于Fe₃Al于Al₂O₃相界面附近,亚界面的形成使基体晶粒再细化,使强度提高。在Fe₃Al中观察到超点阵位错,对材料起到"有序强化"作用。      

Al2O3/Ti-Al复合材料中Al2O3晶须的原位合成

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化,原位合成了含有氧化铝晶须的Al2O3/Ti-Al复合材料,通过XRD和SEM等测试手段,发现Al2O3晶须呈网状交叉分布于基体内部的孔隙中.分析了晶须的生成机理,认为氧化铝晶须是通过VLS机理生成,复合材料的原始组成和温度对晶须的显微型貌有直接的影响:随原始组成中铝含量的增加,产物中晶须的数量总体上是在递增的,且发达程度逐渐提高;热处理温度对晶须直径有直接影响,温度升高可以增加晶须直径.     

Al_2O_3-ZrO_2/W/Cr/Ni/Co金属陶瓷的断裂韧性

以Al2O3-ZrO2复合粉末、W、Cr、Ni、Co粉末为原料,采用热压烧结工艺制备了性能优良的Al2O3-ZrO2/W/Cr/Ni/Co金属陶瓷复合材料。通过SEM,EDS,XRD等手段分析其微观组织,单边梁开口法(SENB)测量其断裂韧性。实验结果表明在1320℃,20MPa条件下热压烧结制备的Al2O3-ZrO2/W/Cr/Ni/Co金属陶瓷的断裂韧性为7.16±0.4MPa.m1/2,硬度为83.3HRA,横向断裂强度为540MPa,相对致密度为97.4%;对维氏压痕下裂纹扩展进行了分析,其增韧机理为延性金属对裂纹的桥梁作用和氧化锆相变增韧,在裂纹通过时硬质相以沿晶断裂为主。     

硼硅酸盐包层玻璃化学稳定性的研究与结构分析

研究了紫外光纤用包层玻璃组分的变化以及外掺ZrO2对光纤包层玻璃化学稳定性的影响.结果表明,通过改变SiO2/B2O3、B2O3/Al2O3、B2O3/(K2O Na2O)的值,以及适当增加外掺ZrO2含量,可以明显提高碱硼硅酸盐玻璃化学稳定性.核磁共振和红外光谱分析表明玻璃化学稳定性提高的主要原因在于Zr4 的加入促进了玻璃内部的[BO3]层状结构逐渐转变为[BO4]网络状结构.     

燃烧合成ZrB2 / Al2O3 复合粉体及其界面分析

采用燃烧还原合成技术, 以还原体系(B₂O₃ + ZrO2 + Al) 为反应体系制备了ZrB₂ / Al₂O₃ 复合粉体。利用X射线衍射(XRD) 、X 射线光电子能谱(XPS) 和透射电镜( TEM、HRTEM) 对复合粉体的物相组成、化学组成及界面结构进行了表征分析。结果表明, 复合粉体中存在Zr 、B、Al 和O 元素且它们分别以ZrB₂ 和Al₂O₃ 为主要存在形式, ZrB₂ 和Al₂O₃ 为复合粉体的主晶相。复合粉体中有少量ZrO2 的存在, 分析认为是合成反应过程中未参加反应的ZrO2 。ZrB₂ 和Al₂O₃ 颗粒间形成了结合良好的界面, 这主要与ZrB₂ 的结晶过程有关。      

Influence of particulate morphology on microstructure and tribological properties of cold sprayed A380/Al_2O_3 composite coatings

In this study, three kinds of A380/Al_2O_3 composite coatings were prepared by cold spray(CS) using spherical, irregular and spherical + irregular shaped Al_2O_3 particulates separately mixed in the original A380 alloy powders. The influence of Al_2O_3 particulates' morphology on the microstructural characteristics(i.e.retention of Al_2O_3 content in coatings, coating/matrix interfacial bonding, pore size distribution and morphology etc.) and wear performance of the coatings was investigated by scanning electron microscopy(SEM), X-ray computed tomography(XCT) and 3-D optical profilometry. Results indicated that the spherical Al_2O_3 shows obvious tamping effect during deposition process. As a result, the interface showed a wavy shape while the matrix and particulates were mechanical interlocked with much improved adhesion. In addition, the porosity of the coating was minimized and the pores exhibited curved spherical structure with reduced dimensions. The irregular Al_2O_3 particles predominantly displayed the embedding effect together with fragmentation of Al_2O_3 particulates. Consequently, poor coating/matrix interfacial bonding, high porosity and the formation of angular-shaped pores were resulted in the coating. Dry sliding wear tests results revealed that the wear resistance of the coating is directly related with the retained content of Al_2O_3 in the coating. The coating containing irregular Al_2O_3 particulates displayed superior wear performance with its wear rate one seventh of that of the pure A380 alloy coating. The coating containing both kinds of Al_2O_3 particulates showed mixed characteristics of above two kinds of Al_2O_3 composite coatings.     

TiO_2/Al烧结反应生成的Al_2O_3/Ti_xAl_y复合材料研究

采用挤压铸造法,先制备 TiO_2/Al 坯块,经随后高温烧结反应,可生成 Al_2O_3/Ti_xAl_y 复合材料。DTA 分析表明 TiO_2粉末与纯 Al 之间的反应具有放热特征。X 射线衍射分析与透射电镜观察发现反应产物主要为α-Al_2O_3与 Ti_xAl_y。反应过程中 TiO_2粉末首先被熔融态 Al 还原成α-Al_2O_3与 Ti,而后 Ti与 Al 通过扩散反应形成多种 Ti_xAl_y 金属间化合物。     

XRFA法测定玻璃工业用海砂中硅、铝和铁

通过实验证实在一定的含量范围内,用与海砂成份相类似的一个石英砂标样进行基体校正和归一化处理,可用现有的硅酸盐测定程序测定玻璃工业上用的海砂中的硅、铝和铁。其结果的精密度和准确度可与化学法媲美。