硫族MAX相硼化物的物相稳定性和性能预测

Zr₂SB、Hf₂SB、Zr₂Se B、Hf₂Se B、Hf₂Te B都是近期发现的硫族MAX相硼化物,与典型MAX相相比,具有明显不同的性质,因此备受人们关注。本文采用第一性原理并结合“线性优化法”、键刚度模型和准简谐近似研究了MAX相硼化物(M=Zr,Hf;A=S,Se,Te)的物相稳定性、力学性能和热性能。理论分析结果与目前可用的实验结果一致。经热力学和本征稳定性分析后发现,只有M₂AB可以稳定存在。较短的M-A键与M-B键长使Hf系化合物的键刚度高于Zr系化合物,这也同样导致Hf系化合物的硬度高于Zr系。随着A元素由S到Se再到Te,M-B与M-A键长逐渐增加,键刚度减小导致弹性模量降低。而且,这些化合物的体积模量取决于其平均化学键刚度。更加重要的是,最弱键和最强键的刚度比(k_min/k_max)较高,显示这些MAX相硼化物不同于传统MAX相,均呈本征脆性。考虑晶格振动(声子)和电子激发的贡献后计算得到M<...     

大尺寸Ti3AlC2陶瓷的制备及其性能

采用燃烧合成结合准热等静压技术(SHS/PHIP)成功制备了大尺寸Ti3AlC2块体陶瓷材料,确定了用自蔓延准热等静压(SHS/PHIP)法制备大尺寸Ti3AlC2块体陶瓷材料的最佳原料配比。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)手段对产物进行了分析,XRD结果表明反应产物中只含有Ti3AlC2陶瓷相,SEM分析发现制备的产物为层片状组织结构。而且由于层状显微结构的存在,使得该材料的性能比较好,其抗弯曲强度、断裂韧性和抗压缩强度分别为330.8MPa、5.7MPa·m1/2和823MPa。     

表面活性剂对掺铁纳米TiO2光催化性能的影响

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2粉末,在其中添加了过渡金属元素铁,并在表面包覆少量的表面活性剂(CTAB)。经紫外光照射后,通过紫外-可见分光光度计测量了光催化降解反应后降解率的变化,探讨了在两者共同作用下的TiO2粉体的光催化活性。实验结果表明:在样品中掺杂一定量的Fe3+并包覆表面活性剂(CTAB),TiO2的结构上并没有发生改变;在Fe3+和CTAB的作用下的纳米TiO2的光催化活性有了显著地提高。     

TiC/Ti-Al基复合材料的燃烧合成

为了改善Ti-Al金属间化合物的脆性,利用SHS/PHIP工艺制备了TiC/Ti-Al基复合材料.理论分析表明,绝热温度随C质量分数的增加而呈升高趋势,当体系中碳的质量分数≥2%时,该体系能完成自蔓延过程.采用电子扫描显微镜,X射线衍射仪对合成产物进行了分析.结果表明,合成产物中除存在基体相Ti3Al和TiAl和增强相TiC外,还存在许多三元相Ti3AlC和Ti2AlC相;随着Al质量分数的增加,增强相的形貌由颗粒状逐渐变成棒状或片状;复合材料的硬度和压缩强度随C质量分数的增加逐渐增加,但密度及相对密度随C质量分数的增加呈先增加后降低的趋势.当C的质量分数达到4%时,其实际密度和相对密度均达到最大.     

TiC-TiB2复相陶瓷的氧化行为研究

对自蔓延高温合成法制备的TiC-TiB2复相陶瓷的氧化行为及机理进行了研究.结果表明:在低于1000℃范围内,随氧化温度和时间的增加,氧化增重符合抛物线规律;在600℃时,TiB2首先被氧化成TiO2,在1000℃时TiB2、TiC均被氧化成TiO2,表面形成致密的TiO2氧化膜,阻止内部继续发生氧化,这表明该材料具有较好的高温抗氧化能力.     

TiC-TiB2复相陶瓷的自蔓延高温合成研究

以Ti、B和C粉末为原料,采用SHS/PHIP工艺制备了不同组份的TiC-TiB2复相陶瓷,通过试验研究了复相陶瓷的微观结构特征和力学性能.结果表明,SHS反应产物纯净,TiC-TiB2复相陶瓷中只有TiC和TiB2两相存在;随着TiB2含量的增加,复相陶瓷中TiC颗粒尺寸变小,而TiB2颗粒有异常长大现象;TiC-TiB2复相陶瓷的相对密度、硬度和横向断裂强度均随TiB2含量的增加呈先增后减趋势;当TiB2与TiC的重量比为60%时,该复相陶瓷的横向断裂强度和断裂韧度分别为576MPa和5.45MPa·m1/2,而相对密度达到99.4%.     

自蔓延高温合成法制备TiB2/TiC复合陶瓷

以Ti、B4C和C粉末为原料，采用自蔓延高温合成与同时致密化工艺（SHS/PHIP）制备合成了不同原料配比的TiC-TiB2复合陶瓷，确定了反应原料的最佳配比为：Ti:B4C=3:1（摩尔比），X射线及SEM分析表明，制备的产物纯净，无中间相的出现，而且由于TiC/2TiB2复合陶瓷组织中长条形状TiB2相的存在，使得该材料的力学性能得到了提高。     

纳米氧化铬的制备方法及应用研究进展

纳米Cr2O3具有熔点高、硬度大、高耐磨、耐腐蚀等优点,是目前正在开发并具有广泛应用前景的纳米材料。全面综述了纳米Cr2O3的各种制备工艺方法,并对制备方法的优缺点进行了比较。最后概述了纳米Cr2O3的发展趋势及应用前景。     

电子信息技术在农业机械中的应用

机电领域科学技术的高速发展直接带动我国制造业实现自动化,同时电子信息技术的应用更加促使制造生产领域由自动化转向智能化。电子信息技术以其特殊的优势在很多领域都有应用,特别是在农业机械领域,电子信息技术可以让传统农用机械具有像高端制造业一样的自动化、智能化程度,从而提高农业生产效率和质量。对电子信息技术做了简要介绍,对电子信息技术在农用机械领域的应用做了简要说明,并对电子信息技术在农业机械中今后发展方向做了深入分析。     

压力作用下Cr2AC相(A=Si、Ge)的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了高压下Cr2 AC相(A=Si、Ge)的力学性能和电子结构特点.结果表明:0～80 GPa范围内,Cr2 SiC和Cr2 GeC的晶格常数a、c和体积V均随压力增加而下降,a轴方向上比c轴方向上更容易被压缩;弹性性质计算结构表明在0～80 GPa范围内两个化合物均是力学稳定的,弹性模量(体积模量B、剪切模量G)随着压力的不断增加而增大,说明增加压力可以使两个化合物的硬度提高;此外,还从电子态密度的角度考察了Cr2 SiC和Cr2 GeC的电子性质,在0～80 GPa范围内,压力对整体态密度影响较小,费米能级处的电子态密度值随着压力的不断增加而降低,说明增加压力能够提高两个化合物的稳定性.