高SiC含量的Al基复合材料的制备Ⅱ:SiC预成形坯无压渗透纯Al

以氧化结合制备的SiC多孔骨架为先驱体,采用无压渗透工艺制备出致密、增强体分布高度均匀的纯铝基复合材料.SiC预成形坯渗入纯铝后无形状和尺寸的变化.加入SiC后,铝基体的强度提高至300MPa以上,弹性模量提高至120GPa以上且随SiC含量的增加而增大.复合材料的热膨胀性能可通过SiC的含量来调整,当SiC的体积含量介于39%至62%之间时,室温至100℃的平均线热膨胀系数介于12.9×10-6/℃至9.11×10-6/℃之间.     

Ce~(3+)及B~(3+)共掺杂纳米SiO_2的光致发光性能

采用溶胶-凝胶法并结合后续700～1000℃热处理制备Ce3+、B3+共掺纳米SiO2材料。用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱仪(ultraviolet-visible spectrophotometry,UV-Vis)及荧光光谱仪表征材料的结构、形貌、成分、光吸收及光致发光性能。XRD及TEM分析结果表明:该纳米材料具有非晶态结构,一次颗粒尺寸为10nm左右。UV-Vis吸收光谱显示:共掺样品在紫外区有吸收峰,其主吸收峰位于225nm和260nm。荧光光谱分析显示,经过H2气氛处理的样品中存在两套光致发光谱:一套为258nm激发产生的363nm紫外发光;另一套为317nm激发产生的407nm的宽带发光。对比分析经过不同温度处理以及不同B3+掺量样品的发光光谱,初步探讨两发光峰的起源。     

溶胶-凝胶制备SnO2/TiO2复合材料及其性能研究

采用溶胶-凝胶工艺制备了SnO2/TiO2复合光催化剂.以钛酸丁脂(Ti(C4H9O)4)为前驱体,冰醋酸为螯合剂,通过水解缩聚反应制备纳米TiO2,掺杂不同比例(n(SnO2)/n(TiO2)分别为1%、2.5%、5%)的SnO2对纳米TiO2进行改性,并对1%掺杂的粉体样品进行了不同温度(350～550℃)的焙烧处理.采用浸渍提拉法制备了1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的纳米SnO2/TiO2膜.运用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及光吸收等手段,研究了不同掺杂量、热处理温度及光照时间对TiO2相变和光催化活性的影响.研究结果表明,350℃焙烧时,1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的粉体样品出现了合适比例的锐钛矿型和金红石型的混晶结构,具有较高的光催化效率,可达96.55%.而1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的纳米SnO2/TiO2光催化膜晶粒尺寸在20～30nm左右,光催化效率为79.6%,低于相同掺杂含量的纳米SnO2/TiO2掺杂光催化剂粉体.     

近净成形制备SiCp/Al复合材料Ⅱ:SiC预成形坯自发熔渗Z101

以超细SiC粉(W7)为原料制备的SiC多孔骨架为先驱体,采用无压渗透工艺制备出致密、增强体分布均匀的SiC/Al复合材料.SiC-Al间存在厚度为0.3～0.5 μm的界面层,该界面层能很好地被铝液润湿,并阻止铝液与SiC的接触与反应.SiC坯体渗入铝合金后无形状和尺寸的变化,能够实现制品的近净成形.加入SiC后,铝合金的强度显著提高,弹性模量提高近1倍.细颗粒的SiC能更好地抑制铝基体的热膨胀.材料的热学性能可通过SiC的含量来调整,SiC体积分数介于37%至54%之间时,室温导热系数介于136 W/(m.K)至118 W/(m.K)之间,室温至100 ℃的平均线热膨胀系数介于9.98×10.6 K.1至7.69×10.6 K.1之间.     

氮和硫共掺杂纳米TiO2光催化剂的制备及可见光活性研究

以钛酸四丁酯、三乙醇胺和硫脲为前驱物,采用溶胶-凝胶法合成了氮硫共掺杂纳米TiO2光催化剂,以XRD、DRS、PL、FTIR、SEM、TEM、XPS等手段对所制备的粉体进行了性能表征;并以日光色镝灯为光源,研究了催化剂对光降解甲基橙的活性.结果表明,除了700℃煅烧样品是锐钛矿和金红石晶型共存外,其它掺杂催化剂主要是锐钛矿晶型.不同温度煅烧的催化剂在波长低于550nm的可见光区域内都有高的吸光度.可见光光催化结果表明,500℃煅烧制得的掺杂氧化钛光催化剂表现出最佳的光催化活性,180min内对甲基橙溶液的降解率达到76.7%.     

Al2O3包覆SiO2球形复合粉体的制备及烧结

以Na2SiO3·9H2O、浓H2SO4等为原料,采用溶胶凝胶—喷雾干燥法制备球形二氧化硅,并采用非均匀成核的方式对其进行表面包覆氧化铝的处理,进而研究在不同温度煅烧下包覆样品的形貌、组织成分、粒度及分散性的改变.通过X射线衍射仪,扫描电子显微镜,激光粒度分析仪,能谱仪等对包覆前后以及不同温度烧结后的样品进行表征.结果表明:采用非均匀成核法,Al2O3以无定形结构成功的包覆在球形SiO2粉体表面.样品在1100℃发生莫来石转变,并在1400℃非晶SiO2转变为方石英,同时莫来石转变完全.     

不同硅源对水热合成Zn2SiO4:Mn荧光材料形貌及性能的影响

分别以晶态和非晶态SiO2为硅源,在高压釜中采用水热法合成Zn2SiO4:Mn荧光粉,并对其晶体结构、形貌、光吸收及光致发光性能进行表征. 结果表明,在220℃下反应6 d,以晶态SiO2合成的Zn2SiO4:Mn纳米颗粒呈六棱柱状,具有单晶结构,颗粒长约5~8 mm,平均直径约1 mm;以非晶SiO2合成的Zn2SiO4:Mn纳米颗粒呈多晶结构,平均长约500 nm,平均直径约100 nm. 2种硅源所制样品在250 nm以下的紫外光区具有强吸收,且非晶SiO2所制样品在250~350 nm具有良好的紫外光吸收能力. 以不同硅源低温制备的Zn2SiO4:Mn样品在波长215和250 nm的紫外光激发下均能产生520 nm的绿色荧光,且在相同反应时间下非晶硅源制备的样品发光较强.     

SiCp表面化学镀铜工艺研究

SiCp因其高强度、高模量、耐热、耐磨、耐高温等性能而被作为颗粒增强体制备金属基复合材料。本文用正交法优化了SiCp表面化学镀铜工艺,获得了Cu包覆SiCp,测定了SiCp的增重百分率及镀液的PH值随时间的变化规律,并对镀覆层形貌进行了SEM考察,结果表明,镀液的PH值及Ni^2 浓度对镀速影响最为显著;粒子分散很好、镀层均匀。     

SiC表面固相反应涂层

烧结致密的α-SiC片在埋入Cr粉中,并经1100℃在静态真空环境中高温处理1h后,在其表面形成厚度约5μm均匀、致密的涂层。涂层是由Cr的硅化物Cr3Si和碳化物Cr7C3、Cr23C6构成,为层状结构,其相排列顺序为SiC/Cr3 Cr7C3/Cr7C3/Cr23C6/Cr。SiC与Cr间的固相反应受Cr在涂层中向SiC反应界面的扩散控制。在热震实验中,SiC表面涂层结合仍十分紧密,没有出现剥落或产生裂纹,说明SiC表面涂层具有良好的热稳定性。     

热处理对SiCW-Al2O3复合材料表面裂纹及强度的影响

系统地研究了不同温度下的热处理对ＳｉＣ晶须增韧氧化铝陶瓷复合材料表面裂及强度的影响。结果表明：在热处理温度为１０００℃时,由于扩散作用压痕裂纹开始出现愈合现象,在热处理温度为１２００℃以上时,材料表面开始发生氧化反应,当热处理温度为１４００℃时,材料表面有莫来石相析出,形成表面反应物层,使得压痕裂纹逐渐愈合,材料的抗弯强度大幅度提高。热处理引起的应力松弛也有利于材料强度的提高,但氧化过程中产生的表