钛铁矿碳热反应原位合成GT35钢结硬质合金的热力学分析

充分利用天然矿物钛铁矿(FeTiO3)中的铁和钛,采用原位合成反应烧结技术,成功制备了TiC基钢结硬质合金GT35.在真空炉中实现了合成与烧结一体化,为钢结硬质合金的低成本制备进行了有益的探索研究.对钛铁矿-碳体系的热力学过程进行了详细的理论分析,研究表明:体系主要发生碳热还原反应,中间产物为多种钛的氧化物,热力学上最为稳定的物相为TiC和Fe固溶体.通过实验证实,获得了界面结合良好、组织致密的钢结硬质合金.     

cBN-Ti-Al-Si原位合成PcBN复合材料及其力学性能

将立方氮化硼微粉和Ti、Al、Si微粉按照不同的质量比进行混料,在高温(1 500℃)、超高压(5GPa)下进行原位烧结。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线色散能谱(EDS)对烧结体的物相构成、显微结构以及各类元素分布进行了分析,并测试了样品的气孔率、相对密度、抗弯强度和显微硬度。研究结果表明,cBN-Ti-Al-Si体系在1 500℃下出现了新物相(TiB_2、AlN、TiSi_2、Ti_5Si_3、Si_3N_4)。通过对不同配方体系进行研究可以确定,当Si含量为15%(质量分数)时,PcBN的综合性能最好,其中显微硬度为34.58GPa,抗弯强度为799 MPa,气孔率为0.21%,相对密度为98.5%;当体系中的Si含量为20%(质量分数)时,PcBN的性能急剧下降。     

材料的自蔓延高温合成过程中燃烧波特征的数字模拟

本文在建立了自蔓延高温合成过程燃烧动力学模型的基础上 ,用数值计算和计算机模拟方法 ,对燃烧波特征及其变化规律进行分析模拟。结果表明 :随着参数条件的改变 ,自蔓延高温合成过程中燃烧波会出现各种时空有序的耗散结构。非线性动力学机理分析表明 ,体系中两个强烈耦合的非线性动力学过程是引起耗散结构的动力学原因。     

自蔓延高温合成Al2O3-TiC/Fe-Al复合材料的研究

以天然钛铁矿为主要原料,采用SHS技术,通过铝热、碳热还原法合成了Al2O3-TiC/Fe-Al 金属间化合物/陶瓷基复合材料.研究了SHS合成过程中制坯压力、预热时间、稀释剂和碳源对SHS合成过程的影响.研究结果表明:制坯压力在40MPa时,燃烧温度与燃烧波速率出现最大值;随着预热时间的延长,燃烧温度和燃烧波速率都增加,产物中TiC和Al2O3晶体的晶格间距增大,合成更为完全,产物中只包含有TiC相、Al2O3相、Fe-Al相和α-Fe固溶相;稀释剂会降低燃烧温度和燃烧波速率,同时使产物的密度降低,且不利于合成产物的形成;与炭黑相比用石墨做碳源时,燃烧温度、燃烧波速率以及产物的密度都高,反映了碳源结构差异对燃烧合成的影响.     

碳化钛基金属陶瓷的合成及其应用研究现状

综述了碳化钛金属陶瓷粉体的合成方法,分析了合成方法各自的特点,并较详细的介绍了碳化钛金属陶瓷在现代工业领域中的应用研究。     

高岭土的精细处理及其在新材料中的应用

介绍了高岭土的多种化学漂白方法和原理，以及在新材料中的应用．连二亚硫酸盐法、酸溶氢气还原法、浮选法、焙烧和酸处理等是低成本漂白、除杂的实用方法．高岭土可应用于合成PVC电缆料中的电性改良剂、4A沸石、聚氯化铝和白碳黑等；在制备Sia-10n和Al2O3／SiC复相陶瓷粉末中，采用高岭土和碳为原料，在不同的气氛下，经碳热还原原位合成，制备出复相陶瓷或复相陶瓷粉末，大大降低了合成制备复相陶瓷粉末的成本。     

溶胶凝胶法合成钙钛矿型稀土锰氧化物LaMnO_3

本文分别以柠檬酸、草酸和EDTA为络合剂采用溶胶凝胶法制备了稀土钙钛矿型锰氧化物LaMnO_3。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、拉曼光谱仪(FIIR-Raman)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对样品进行了表征。结果表明在700℃焙烧温度下均可制备出单相钙钛矿结构的LaMnO_3;以柠檬酸为络合剂制备的产物的晶粒大小及其分布比草酸和EDTA的要更均匀;升高焙烧温度或使用不同的络合剂会使钙钛矿结构从立方相转变为菱方相。     

压力对PbTiO3结构和热物性质影响的第一性原理研究

PbTiO₃是一种重要的铁电功能材料, 但压力对其结构、稳定性、力学和热力学性能的影响尚不明确, 从而限制了其在电子通讯领域的应用。本研究采用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 研究了压力下四方铁电相钛酸铅(TP-PTO)、立方顺电相钛酸铅(CP-PTO)、四方前驱体相钛酸铅(PP-PTO)结构和热物性质。研究发现, 三种结构可压缩性由大到小依次为PP-PTO>TP-PTO>CP-PTO。能带结构和态密度均表明PTO在研究的压力范围内未发生相变。PTO带隙随着压力增大逐渐降低, TP-PTO在20 GPa由间接带隙半导体转变为直接带隙半导体, 其余两相在压力下恒为直接带隙半导体。PTO在0~30 Gpa范围力学稳定, 且具有各向异性, 其综合力学性能随着压力的增加而增强, 各向异性则是先降低后升高。通过准谐德拜近似理论研究了温度和压力对PTO德拜温度、熵、热容的影响, 结果表明德拜温度随着温度上升而下降, 随着压力增大而上升, 反映出共价键强度依次为CP-PTO>TP-PTO> PP-PTO。熵和热容随着温度上升而上升, 随着压力的增大而下降。     

Ti—C—Fe体系的自蔓延高温合成

采用自蔓延高温合成技术制备ＴｉＣ／Ｆｅ复合粉末材料，研究了铁含量对燃烧温度，燃烧波速度的影响。采用ＸＲＤ和ＳＥＭ对合成产物的物相和结构特征进行了研究，并认相量对控制材料的结构特征起着主要的作用。通过燃烧波铜楔块淬熄法，对合成过程及结构形成过程作了分析。     

柔性铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池的研究进展

详述了柔性铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池的基本结构、器件组装与封装方式、低温沉积和Na掺杂等关键技术、实验室研究和产业化进展以及柔性基板的选材要求和分类等,分析了其研究开发面临的挑战,展望了柔性CIGS薄膜太阳电池的发展趋势。