气氛对NiFe2O4陶瓷烧结致密化的影响

采用不同的烧结工艺制备了NiFe2O4陶瓷材料,研究了真空、大气、N2 3种气氛对NiFe2O4陶瓷材料烧结致密度的影响,解决了烧结过程中NiFe2O4陶瓷的离解问题.结果表明:在制备NiFe2O4陶瓷过程中,烧结气氛严重影响着陶瓷的离解和致密化;真空烧结将导致NiFe2O4陶瓷的离解,N2气氛保护烧结所制备出的NiFe2O4陶瓷样品的密度较大气气氛烧结所制备出的样品的密度高出14.6%～32.6%.分析结果表明:因NiFe2O4陶瓷高温失氧所带来的表面能和晶体缺陷的差异是影响其致密化的关键;无论在何种气氛下烧结,提高烧结温度都有利于提高NiFe2O4样品的烧结密度.     

悬臂梁基板对压电纤维复合物驱动性能的影响

压电纤维复合物在驱动、传感、结构健康检测等领域具有广泛应用,研究压电纤维复合物的驱动性能对于压电纤维复合物实际应用具有重要意义。通过实验研究不同驱动电压条件(峰值、频率及偏置)对压电纤维复合物悬臂梁结构顶端位移的影响,探讨悬臂梁基板材料与压电纤维复合物驱动性能的关系,基于欧拉-伯努利梁理论利用悬臂梁顶端位移计算压电纤维复合物的驱动力。结果表明:压电纤维复合物的驱动性能具有明显的迟滞性。悬臂梁顶端位移的大小与驱动电压峰的峰值呈线性关系,且其不仅与驱动电压的峰值有关,还与驱动电压的偏置、频率有关。压电纤维复合物的驱动性能随基板不同而不同,其对刚性铝板的驱动力为5.2 m N,对柔性麦拉膜的驱动力为0.2 m N。     

Ba_(0.8)Sr_(0.2)TiO_3薄膜的溶胶-凝胶法制备及表征

采用溶胶-凝胶法在Si和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备钙钛矿结构的Ba0.8Sr0.2TiO3(BST)薄膜。对其前驱体干凝胶进行热重与差热(TG-DSC)分析,以此确定薄膜的热处理工艺。分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和B1500A半导体器件分析仪对薄膜性能进行表征。结果表明:800℃下在氧气气氛中退火15 min可以得到结晶度良好、致密度较高的纯钙钛矿相BST薄膜,其对应的晶粒尺寸和均方根粗糙度分别为30~40 nm和5.80 nm。薄膜厚度为160~378 nm时,BST薄膜的介电常数和介质损耗随薄膜厚度的增加而增大。厚度为300 nm的BST薄膜的介电常数由于尺寸效应随温度升高单调降低,且居里温度在室温以下。     

碳纳米管和镍共修饰BDD电极及其在非酶葡萄糖电化学传感器中的应用

目的 制备碳纳米管-镍/掺硼金刚石复合电极（CNTs-Ni/BDD）,并用于非酶葡萄糖电化学检测。方法 采用热丝化学气相沉积（HFCVD）在硅基体上沉积BDD,然后采用物理气相沉积（PVD）技术在BDD上沉积Ni薄膜,最后在管式炉中对Ni/BDD样品进行900 ℃热催化处理,调控热处理时间分别为30、90 min,得到不同微观结构的CNTs-Ni/BDD复合电极。采用扫描电子显微镜（SEM）、Raman光谱和电化学工作站分别表征电极的表面形貌、成分和电化学性能。结果 在Ni的高温催化作用下,BDD作为基体和唯一碳源,在其表面直接生长出CNTs,实现Ni纳米颗粒和CNTs共修饰BDD。热处理时间由30 min增加到90 min,CNTs长度明显增加,对BDD的覆盖程度增加,且顶端的Ni颗粒消失。CNTs和Ni的共修饰作用极大地提升了葡萄糖的电化学检测性能,且30 min-CNTs-Ni/BDD复合电极性能更优异,其灵敏度在葡萄糖浓度0.005~0.02 mmol/L、0.02~1 mmol/L、1.0~5.5 mmol/L线性范围内分别为475、42、19 μA/((mmol/L)?cm2),检测限为0.42 μmol/L（S/N=3）。结论 热催化处理可以简单高效地实现CNTs、Ni共修饰BDD,该复合电极能够有效地提升葡萄糖电化学检测性能。     

Ti-5A1-5Mo-5V-3Cr-1Zr近β钛合金在不同α/β界面取向条件下的针状α亚结构形成与破碎行为

对初始针状α组织的Ti-5A1-5Mo-5V-3Cr-1Zr近β钛合金在750~775 ℃、10_-3~10_-1 s_-1下热压缩,研究针状α的微观破碎行为。结果表明,随着应变量的增加,针状α经历了旋转位移、部分破碎、完全破碎成等轴形貌的演变阶段。在针状α破碎过程中,当相邻α和β之间符合Burgers取向关系时,β基体内位错通过α/β界面滑移传递切入α内,形成高密度位错,并演化成亚晶结构。当不符合Burgers取向关系时,β基体位错容易在一些取向差异较大的α/β界面塞积、出现局部应力集中,导致在对应针状α内形成局部剪切带相关的亚结构。随后,β基体沿亚结构界面契入针状α内,最终导致针状α相分离破碎。提升温度会加剧β基体动态回复,位错密度大幅下降,不利于在针状α内形成亚结构;提升变形速率使得变形时间大幅缩短,针状α内形成高密度位错、进而转变成亚结构等微观过程无法充分进行,因此均会降低针状α的破碎程度。     

混合电容器多孔氧化钌阴极涂层的制备与表征

采用电沉积方法制备了混合电容器钽基多孔氧化钌阴极涂层材料,探讨了电沉积过程中电沉积液的pH值随电沉积时间的变化关系,研究了电沉积时间对氧化钌沉积质量的影响.用X射线衍射和扫描电镜分别表征了热处理前后的涂层结构及涂层的多孔形貌,用循环伏安法测量了涂层的电容,并研究了热处理温度对电容量大小及其稳定性的影响.结果表明:电沉积的氧化钌为非晶态,涂层为纳米多孔结构;热处理有利于涂层孔隙结构及大小的均匀性,不同温度的热处理使涂层具有不同的电容,经热处理后涂层的电容稳定;经100℃热处理1 h后的多孔氧化钌涂层具有最大的比电容.     

利用选区激光熔化技术制备梯度结构的Ti-6Al-4V合金

采用选区激光熔化技术（SLM）制备了梯度Ti-6Al-4V合金。随着样品沉积厚度的逐渐增加,控制激光功率或扫描速率逐步升高或降低,以此研究了梯度结构Ti-6Al-4V合金的相变及结构演变。结果表明：由于选取激光熔化过程中的高冷却速率,SLM制备的Ti-6Al-4V合金的主要组织结构为初始β柱状晶里的针状马氏体。β柱状晶会随着激光功率的增加或扫描速率的降低而增宽。激光功率和扫描速率的变化会引起马氏体择优取向的变动。最后,由于局部不同的能量变化,随样品沉积厚度增加而逐步升高或降低的扫描速率会引发2种不同的空洞缺陷。     

铝合金铸轧组织的物理模拟

设计了铝合金铸轧工艺模拟的实验装置，研究了在该试验条件下，铝合金变形组织与工艺参数的关系。结果表明：按照本试验的设计，在夹头通水冷却的Gleeble-1500热模拟机上能够得到铝的“人”字形特征的柱状晶组织，实现铸轧组织的物理模拟过程。铝合金模拟铸轧的显微组织对外力施加的应变速率很敏感：Ё=0．125s^-1时，变形开始与凝固过程发生耦合，铸轧组织发生转变；应变速率增大至Ё=0．300s^-1时，铸轧柱状晶发生等轴化。铸轧组织的形成主要是变形作用于未凝固的液相，引起质量和热量的分布状态发生改变所致。提高铸轧速度，有利于铸轧组织的形成和铸轧柱状晶的等轴化，并且使所需的轧制力减小，有利于铸轧工艺的优化。     

快速凝固耐热铝合金耐蚀性能的研究

采用腐蚀失重法和极化曲线，对比研究了FVS0611，FVS0812，2618，2618 Sc，2014，6061合金在人工模拟海水和海洋环境中的耐蚀性能。结果表明：2014，2618和2618 Sc腐蚀较严重；RS／PM生产的FVS0611，FVS0812和6061有较小的腐蚀速率，出现明显的钝化现象；并因为加工残余应力导致出现钝化-腐蚀-再钝化现象。     

Ni76Cr19AlTi合金的热变形行为

在Gleeble-1500热模拟机上对Ni76Cr19AlTi合金棒材进行恒温和恒速压缩变形实验,变形温度范围为80m-1150℃,应变速率范围为10^-3—10^0S^-1．结果表明,实验合金在800和850℃热压缩时变形抗力较大,容易发生开裂;而在950—1150℃温度范围内热变形由于发生动态再结晶,合金变形抗力减小,变形容易进行,不会发生开裂．研究了合金在高温塑性变形过程中流变应力的变化规律,确定了合金在950-1150℃范围内的变形激活能Q为376．84kJ／mol,应力指数n为4．15．对合金的热压缩变形真应力-真应变曲线及变形机制的分析表明,合理的变形条件为105m-1150℃及10^-1-10^0s^-1．