铁含量对放电等离子烧结制备Fe/辉石基复合材料性能的影响

以白云鄂博尾矿为原料,在烧结温度800℃、压力50 MPa条件下,采用放电等离子烧结(SPS)制备Fe/辉石基复合材料,并研究了不同铁含量对其物相、微观结构、密度、维氏硬度的影响。采用XRD、SEM等测试手段本别地分析了样品的物相组成和微观形貌,采用阿基米德排水法测量了样品的致密度。结果表明,铁含量对烧结体的物相、微观结构、致密度和维氏硬度等影响显著,烧结体的密度和维氏硬度随铁含量的增加而增加。     

反应烧结工艺制备碳纳米管/氮化硅陶瓷基复合材料

用反应烧结工艺在1 550℃制备了碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)/Si3N4陶瓷基复合材料,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、标量分析等分析手段,研究了反应烧结CNTs/Si3N4复合材料的物相组成、化学相容性、力学性能及电磁性能.结果表明:反应烧结CNTs/Si3N4复合材料主要由α-Si3N4和β-Si3N4组成,还含有少量的游离硅.CNTs和Si3N4基体之间具有良好的化学相容性.含有1.0%(质量分数)CNTs的反应烧结CNTs/Si3N4复合材料的抗弯强度为280 MPa,Vickers硬度为8.2 GPa,断裂韧性为2.3 MPa·m1/2,在8～12 GHz(X带)具有明显的微波衰减特性,在10 GHz处的最大衰减值达7 dB,可用作微波吸收材料.     

纳米Fe3O4/环氧树脂基复合材料制备及导热性研究

选用水热法制备Fe3O4纳米粒子为填料,通过直接混合分散法制备了纳米Fe3O4/环氧树脂基复合材料。测试分析了Fe3O4纳米粒子的形貌、结构和磁性能。并且复合材料的导热系数也被测定,结果表明,随着粒子填充体积增加,复合材料导热系数增大。当添加28.47%的纳米Fe3O4粒子时,复合材料导热系数达到0.409 W/（m.k）,是纯环氧树脂E-44的2.54倍。通过对Y.Agari导热模型分析计算,得到了能对该复合材料导热系数进行较好预测的方程。     

逆反应烧结制备碳化硅/氮化硅复合材料的工艺

制备Si3N4／SiC复合材料的常规反应烧结是以Si和SiC为原料进行氮化烧结,而逆反应烧结是以Si3N4和SiC为原料,首先使Si3N4反向反应为活性氧化物后再进行烧结。建立逆反应烧结工艺制备Si3N4／SiC复合材料的热力学基础。确定了Si3N4先于SiC氧化;氧化产物可以是SiO2,也可以是Si2N2O;形成的SiO2氧化膜不会与基体材料反应;在膜与基体之间可能生成Si2N2O。论证了逆反应烧结的热力学可行性。通过6个烧结实验,证实了其热力学分析的正确性,并从工艺参数与密度变化、残氮率和比强度等关系筛选出最佳的烧结工艺参数。     

LDPE基木塑复合材料制备工艺及性能研究

以马来酸酐(MAH)和(或)过氧化二异丙苯(DCP)复合处理木粉(Wood)或预先将MAH和DCP与低密度聚乙烯( LDPE)进行熔融接枝反应,采用挤出混炼和注射成型的方法制备了LDPE基木塑复合材料.考察了MAH、DCP含量及制备工艺等对复合材料加工性能、力学性能及动态热机械性能的影响;并借助扫描电子显微镜分析了其作用机理.结果显示:与先制备的MAH-g-PE相比,直接用MAH和DCP复合处理木粉所制备木粉/LDPE复合材料(木粉质量分数40％)具有更优的力学性能,其冲击强度提高了40％左右,而且加工平衡扭矩仅为前者的1/3;SEM分析表明:前者中木粉存在明显的团聚现象;此外,MAH和DCP均有相对最佳用量,分别为木粉的0.5％和LDPE的0.3％ ～0.5％.     

热压烧结工艺制备SiC/B4C复合材料

以Si粉为烧结助剂,采用真空热压烧结工艺制备了SiC/B4C陶瓷基复合材料.研究了Si的加入和烧结压力对复合材料力学性能的影响.借助X射线衍射、扫描电镜分析了复合材料的物相组成和微观结构.研究结果表明:Si与B4C粉料中的游离碳反应,随后固溶到B4C晶体结构中.当Si质量百分含量为8%时,经18.50℃、60 MPa真空热压烧结的复合材料主晶相为B4.C、SiC,相对密度达到99.8%,断裂韧性和弯曲强度分别达到5.04 MPa·m1/2和354 MPa.复合材料力学性能的提高主要是由于烧结体的高致密度以及断裂方式的转变.     

BN/Fe复合材料的制备及光催化性能研究

以C₃H₆N₆·2H₃BO₃为前驱体和纳米Fe₂O₃粉末为原料,通过热处理制备了一种BN/Fe复合材料。通过X射线衍射分析,扫描电子显微镜、透射电子显微镜、漫反射光谱等对合成的BN/Fe光催化剂进行表征,研究了其相组成、微结构和光催化性能。Fe₂O₃粉末在热处理下被还原为Fe纳米颗粒,合成了多孔结构的BN/Fe复合材料。在可见光照射下B4材料对MO的光降解活性最好,45 min内可快速降解99.3%的MO。     

SiCp/Al基复合材料制备工艺的优化

本文利用热压烧结技术制备了性能优良的SiCp5vol%Al基复合材料,利用正交实验对参数进行了优化。结果表明,SiCp5vol%Al基复合材料的最佳工艺参数为烧结温度600℃、高温压力70MPa、保压时间7min。     

超声处理配合烧结成型工艺制备PEEK/石墨复合材料

引进超声波对聚醚醚酮(PEEK)/膨胀石墨/无水乙醇体系进行震荡,层间剥离膨胀石墨的同时实现了膨胀石墨在复合材料体系中的良好分散,烘干得到成型前驱体.进一步地,采用烧结成型工艺制备了PEEK/膨胀石墨复合材料片材.考察了超声液体介质对膨胀石墨剥离效果的影响,同时研究了膨胀石墨含量以及烧结成型过程工艺参数对复合材料片材导...     

碳/碳复合材料的热压烧结制备工艺与力学性能

为制备力学性能优异、致密度高的航空航天复合材料,本文采用纤维液相浸渍的致密化方法和真空热压炭化工艺,以天然鳞片石墨为碳基体、国产T300型碳纤维为增强体、中间相沥青粉为浸渍剂,通过分别改变沥青与石墨的原料质量配比(P/G)、浸渍温度等工艺参数,制备了一系列高性能碳/碳复合材料。然后,对复合材料的弯曲强度、断裂韧性、显孔率及密度等性能进行测试,再通过扫描电子显微镜对复合材料的微观形貌进行分析。研究结果表明:当P/G为1,浸渍温度为300℃时,碳/碳复合材料表现出较好的综合性能。其中,平均弯曲强度可达360 MPa,断裂韧性为6.02 MPa·m~(1/2),已达国内先进水平。同时实际密度为1.75 g·cm~(-3),显孔率为1.7%,致密度可达94.6%。     

陶瓷基复合材料天线罩制备工艺的研究

本文强调了陶瓷基复合材料用于天线罩制备的优势,并以无机先驱体浸渍烧成法、有机先驱体浸渍烧成法、无机盐溶液浸渍固化法为切入点,阐述了陶瓷基复合材料天线罩的主要制备工艺.在此基础上,对陶瓷基复合材料天线罩制备的未来发展方向进行了展望.     

热压烧结工艺制备Fe3Al/Al2O3复合材料的物相组成和显微结构研究

本实验采用机械合金化工艺结合热处理工艺制备Fe3Al金属间化合物粉末,并将Fe3Al粉末与Al2O3粉末相混合制备Fe3Al/Al2O3复合粉末,并通过热压烧结工艺制备Fe3Al/Al2O3复合材料块材试样,对Fe3Al/Al2O3复合材料的物相组成,显微结构和力学性能进行研究.结果表明采用机械合金化工艺球磨60h后得到Fe-Al金属间化合物粉末.并经过800℃和1000℃热处理后得到Fe3Al金属间化合物粉末.经过热压烧结后得到的Fe3Al/Al2O3复合材料块材主要有Fe3Al相和Al2O3相.Fe3Al/Al2O3复合材料的显微结构均匀致密.Fe3Al晶粒均匀分布在Al2O3基体中,Fe3Al晶粒的平均颗粒尺寸为3～4μm,而Al2O3基体颗粒尺寸为4～5 μm.随着基体中Fe3Al合金含量的增加,Fe3Al/Al2O3复合材料的密度和相对密度逐渐增加;Fe3 Al/Al2O3复合材料的抗弯强度和断裂韧性逐渐增加;Fe3Al/Al2O3复合材料的洛氏硬度和弹性模量逐渐降低.Fe3Al/Al2O3复合材料具有较高的力学性能是由于复合材料具有均匀致密的显微结构.     

烧结工艺对石墨烯镁基复合材料组织及性能影响

在AZ91合金粉中添加0.2%的石墨烯采用真空热压烧结技术制备石墨烯镁基复合材料。通过金相试验、显微硬度试验、X射线衍射分析、电化学等试验研究不同烧结工艺对复合材料的组织及性能的影响。结果表明,在保温时间不变的前提下,随着烧结温度的升高,晶粒逐渐细化,硬度逐渐升高。在烧结温度不变时,随着保温时间的延长晶粒略有长大,材料硬度降低。温度较低时,保温时间对材料的耐蚀性影响较小。当温度升高时到一定数值时,随保温时间的延长,耐蚀性下降。综合来看,在烧结温度为610℃,保温时间为30min时石墨烯镁基复合材料性能最佳。     

超高压烧结制备cBN/Sialon复合材料及烧结过程中的失效分析

在使用六面顶压机合成cBN/Sialon复合材料的实验过程中,当石墨杯内径为18.8mm时,烧结过程一切正常.当石墨杯内径扩展为22.0mm后,电流突降、电阻突升的情况开始出现.阐述了电阻突升可能造成的危害,从加热系统的各部分结构与组装方式入手,分析了电阻突升的原因,结果表明,烧结过程中发生较大体积收缩的Si3N4导致了加热电流回路的崩溃.改进组装方式后顺利合成了具有良好机械性能的cBN/Sialon复合材料,随着保温时间的增加,Sialon的Z值增加,发育良好的棒状β-Sialon晶体均匀分布于烧结体中.     

放电等离子烧结制备Cu/SiC复合材料及组织性能研究

以高纯碳化硅(SiC)颗粒和纯铜(Cu)粉为原料,通过球磨+放电等离子烧结(SPS)工艺制备了不同质量分数的碳化硅颗粒增强铜基复合材料(SiC/Cu),研究了SiC颗粒含量对复合材料组织性能的影响。结果表明:适量增加SiC颗粒的含量有助于颗粒在基体中的均匀分布,此时材料表现出较好的力学性能。放电等离子烧结具有烧结温度低、保温时间短的特点,可有效减少甚至避免基体与增强体有害反应的发生。当SiC含量过高时,颗粒发生团聚现象,导致样品致密度下降,力学性能降低。     

陶瓷基复合材料天线罩制备工艺进展

天线罩是高超音速寻的制导导弹前端的重要部件,必须具有防热、透波、承载等多种功能。介绍了高超音速导弹天线罩候选材料二氧化硅、氮化硼和氮化硅的基本性能,综述了颗粒增强、纤维增强和叠层结构的陶瓷基复合材料天线罩的制备工艺与力学、介电性能,分析了陶瓷基复合材料天线罩研究存在的问题,指出了发展方向。     

微波烧结SiC-Cu/Al复合材料的工艺及机理

用微波烧结工艺成功制备了铜包裹碳化硅颗粒增强铝基(SiC-Cu/Al)复合材料,利用扫描电镜和X射线衍射分析仪对烧结样品进行表征,并讨论了烧结过程及机理.研究表明:采用多晶莫来石纤维棉、硅碳棒和氧化铝坩锅组合设计的保温结构能很好地促进烧结.烧结温度为720℃时,SiC-Cu/Al复合材料的密度取得最大值为2.53g/cm3.SiC-Cu/Al复合材料的硬度随烧结温度的升高的变化成马鞍状.烧结温度对样品显微结构的影响较大,随着烧结温度的升高,相分布的均匀性降低,在较高的烧结温度下会出现SiC颗粒的偏聚.涡流损耗和界面极化损耗是促进微波烧结的主要动力.     

贝壳粉/PVC基复合材料的制备及性能研究

本文用生物质填料贝壳粉取代碳酸钙,研究了贝壳粉的取代量和粒径变化,对PVC基复合材料的表观密度、力学、阻燃等性能的影响。实验结果证明,贝壳粉取代量为40%时,复合材料的密度最小,为0.95g·cm^-3,拉伸强度和冲击强度均达到最大值。从经济效益考虑,贝壳粉粒径以0.018mm为宜。