无铅压电陶瓷的开发及目前研究现状

无铅压电陶瓷的开发和应用已经成为各个国家的研究热点.本文结合国际开发研究现状,从压电结构的钙钛矿型结构入手,主要论述了无铅压电陶瓷的发展现状,以及目前主要的无铅压电陶瓷的研究体系.探讨了生产的新工艺和新的压电陶瓷体系开发的研究方法;并对无铅压电陶瓷的研究开发前景做了展望.     

纳米ZrO2陶瓷粉体的制备研究进展

ZrO2 是重要的结构陶瓷和功能陶瓷的原材料 ,有关纳米ZrO2 陶瓷粉体的制备方法的研究很多。除了常用的化学共沉淀法、溶胶—凝胶法、醇盐水解法、水热法外 ,有些研究者还采用了一些新颖的方法来制备纳米ZrO2陶瓷粉体 ,如乳浊液法、共沸蒸馏法、醇—水溶液加热法、超临界流体干燥法等。本文介绍了该领域的研究进展。     

Fe3Al/Al2O3陶瓷复合梯度涂层抗热震性研究

通过800℃-压缩空气冷却热循环实验，对Fe3Al／A12O3梯度涂层的抗热震性和热震机制进行了研究。结果表明：涂层的主要热震损坏形式是随着循环次数的增加而产生的剥落。当裂纹在Al2O3中出现时，涂层将沿着基体一涂层界面迅速剥离，而对梯度涂层则具有相当的抗热震能力。实验证明：Fe3Al中间层和涂层成分的梯度变化缓解了热循环应力，提高了抗热震损坏能力，同时，有利于涂层结合强度的提高。     

Al2O3/Fe3Al复合材料的制备及性能

利用热压烧结制备了致密的Al_2O_3/Fe_3Al复合材料。测试表明,该复合材料具有良好的力学性能,其抗弯强度和断裂韧性的最大值分别为832 MPa和7.96 MPa·m~1/2。对试样进行压痕实验,采用SEM对裂纹扩展方式进行观察,结果表明,在复合材料中存在着多种增韧机制,裂纹表现出复杂的扩展方式,这将在较大程度上吸收裂纹扩展能,从而使复合材料的断裂韧性得以提高。     

陶瓷涂层材料的应用与发展

概述了表面工程的发展历史，陶瓷涂层的制备方法、种类及其在各领域中的应用。分析了陶瓷涂层存在的关键问题和目前所采取的措施，并对陶瓷涂层研究的发展趋势及Fe—Al金属间化合物／Al2O3陶瓷新型复合材料在表面工程中的应用前景进行了讨论。     

玻璃表面纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能研究

用Sol-Gel方法在载玻片上制备了透明的TiO2纳米薄膜。对溶胶的制备工艺、薄膜与基体的结合强度及光催化活性进行了研究。试验表明，薄膜的最佳烧结温度为650℃，加热速度为2℃/min，在此温度下烧结薄膜具有高的结合强度。XRD分析表明薄膜为锐钛矿晶型，对醋酸的光照降解试验表明，薄膜具有较高的光催化活性。     

纳米Fe3Al粉体及块体材料的制备及表征

分别利用氢电弧等离子体法及机械合金化制取纳米Fe3Al粉体.氢电弧等离子体法制备的纳米Fe3A1粒子为球形,粒径为50～100 nm,粒度分布较均匀,呈部分有序的B2相结构.由机械化合金化制得的Fe3A1粉体存在着较高的缺陷浓度及晶格畸变.热压烧结制备Fe3AI块体材料的洛氏硬度为61 HRC,室温抗弯强度和断裂韧度分别高达1 300MPa和49MPa·m1/2.     

2205钢在模拟深海热液区中的腐蚀行为

利用交流阻抗法、线性极化法、动电位极化法及Mott-Schottky分析法,研究了2205钢在不同温度、20 MPa静水压的3.5%Na Cl溶液中的电化学性质,通过SEM、EDS及白光干涉仪分析了电化学测试后2205钢的腐蚀形貌及腐蚀产物。结果表明,在模拟深海热液区环境中,2205钢在25℃下具有良好的耐点蚀能力;溶液温度达到65℃时,2205钢表面会出现明显的点蚀现象;溶液温度达到150和200℃时,2205钢表面会产生裂纹状点蚀坑;65℃时,点蚀坑主要发生在奥氏体相内,100~200℃时,点蚀坑主要发生在铁素体相内。随着模拟深海热液区温度的升高,2205钢的电化学阻抗及线性极化电阻先减小后增大,且在150℃的电化学阻抗及线性极化电阻最小;2205钢的点蚀电位随着温度的升高先负移后正移,其在模拟深海热液区中生成的钝化膜载流子密度随着温度的升高而增大。     

等离子弧堆焊镍基球形碳化钨涂层摩擦磨损研究

目的采用等离子转移弧堆焊技术制成镍基球形碳化钨复合涂层,研究碳化钨含量对复合涂层摩擦磨损性能的影响,以用于实际生产开发。方法碳化钨质量分数分别为20%、30%、50%、60%的镍基混合粉末通过等离子堆焊方法制备成复合涂层,并采用Bruker公司生产的万能摩擦磨损试验机对镍基碳化钨复合涂层的侧面进行摩擦磨损性能测试。对各组涂层的表面形貌、摩擦系数、划痕横截面积及磨损面的微观形貌进行对比分析,探究碳化钨的含量对复合涂层摩擦磨损性能的影响。结果等离子转移弧堆焊镍基球形碳化钨复合涂层的耐磨性能随着碳化钨含量的增大而增大,同时近熔合区基体的耐磨性能也不断提高。当碳化钨质量分数小于50%时,主要发生的是粘着磨损和氧化磨损;当碳化钨质量分数大于50%时,主要发生的是粘着磨损和磨料磨损。结论由于碳化钨的存在以及增强相的不断生成,随着碳化钨含量的增大,复合涂层的磨损性能不断提高。出于性能和成本考虑,当碳化钨质量分数为50%时更适合实际应用。     

植酸水溶液中聚吡咯涂层在Cu基体上的制备及其在腐蚀防护中的应用

利用植酸作为电解质及掺杂剂,成功地在Cu基体表面制备了具有强效防腐特性的聚吡咯(PPy)涂层。采用原位电化学石英微晶分析天平(EQCM)分析技术对聚吡咯在Cu电极表面上的沉积过程进行了探讨,利用扫描电子显微镜(SEM)以及Fourier转换全反射-红外吸收光谱对制备的导电聚合物PPy涂层形貌与成分进行了表征,研究了涂层的抗腐蚀性能。结果表明,电聚合过程中,Cu基体表面首先沉积一层具有保护作用的Phytate-Cu盐层,可抑制基体进一步溶解并有助于聚吡咯的形核及长大。酸盐掺杂的聚吡咯涂层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中对Cu基体表现出良好的防护性,pH值为4的弱酸性条件下制备的聚吡咯膜具有最好的耐蚀保护性能。EQCM-循环伏安结果证实,植酸根掺杂的聚吡咯呈现出阳离子选择透过特性,抑制了Cl-的扩散,并显著地提高了Cu基体的抗腐蚀特性。