电泳沉积制备Ca10(PO4)6(OH)2/TiO2/Ti复合涂层

采用电泳沉积法在经阳极氧化的钛板表面形成羟基磷灰石涂层,研究了电解液浓度、电压、时间对氧化膜及涂层的影响,并进行了XRD和SEM表征。得出了阳极氧化的最佳工艺参数:电解液H2SO4的体积分数为20%,电压为120V,氧化时间为10min;电泳沉积的最佳工艺参数为:悬浮液的质量浓度为15g/L,沉积电压为250V,沉积时间为3min。     

介孔Co-TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,硝酸钴为掺杂剂,在室温下采用水解沉淀法制备出掺杂金属Co的纳米介孔TiO2光催化剂.采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附/脱附等技术对其组织结构进行表征并研究了不同热处理温度、不同掺杂量对TiO2相变和光催化性能的影响.确定了最佳的Co掺杂量和热处理温度.结果表明:通过改性的纳米介孔TiO2晶粒尺寸在20～30nm之间,比表面积达到98.231m2/g,孔容0.285cm3/g,孔径约18.5nm.Co掺杂的最佳值为x(Co):x(Ti)=0.1%,Co-TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500℃,光催化剂最佳投放量为1.0g/L.以甲基橙为降解目标物,在紫外光下的降解率最高可达95%.     

膨胀石墨负载纳米二氧化钛光催化剂的制备、表征与其光催化性能

采用Degussa P25(P25)改性溶胶-凝胶法制备膨胀石墨(exfoliated graphite,EG)负载纳米二氧化钛(TiO2)光催化材料.用X射线衍射分析、扫描电镜、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积等分析技术对样品结构进行表征.讨论了材料制备过程中热处理温度、负载次数、改性溶胶中P25浓度对其结构与光催化剂活性的影响.结果表明:TiO2以纳米颗粒的形式牢固负载在EG薄片表面.具有疏松多孔蠕虫状结构的EG为TiO2提供高浓度的三维降解环境.当P25浓度为5g/L时,与EG复合的材料经500℃热处理3h后,对甲基橙溶液的降解效能最高.     

Cu2+离子掺杂纳米SiO2材料中346 nm光致发光带

采用溶胶一凝胶技术制备了Cu^2＋掺杂纳米SiO2材料,测量了材料的光致发光性能。X射线衍射及透射电子显微镜测试结果表明：Cu^2＋掺杂纳米SiO2材料具有微晶结构,颗粒尺寸为20-30nm。对其光致发光谱的测定显示：微量Cu^2＋掺杂的样品在220nm激发时存在着唯一的很强主峰,位于346nm左右的紫外发光峰。通过对比不同掺杂浓度、不同煅烧温度及氢化处理对该紫外峰的影响,对346nm紫外发光峰可能的起源进行了初步探讨。     

Si_3N_4/Ni和Si_3N_4/Ni_3Al的界面固相反应

使用扫描电子显微镜、电子能谱仪、X射线衍射等研究了在N2气氛中1150℃×10 h等温热处理的Si3N4/Ni,Si3N4/Ni3Al平面偶界面固相反应区的形貌、成分分布、显微结构及相组成。结果表明:Si3N4/Ni界面固相反应形成约20μm厚的反应区,反应区主要由Ni3Si构成,其中分布着大量细密的孔洞;而Si3N4/Ni3Al界面固相反应形成约2μm厚的反应区,反应区具有比Ni3Al高得多的Al含量,反应区由NiAl及Ni3Si构成。Si3N4/Ni3Al具有比Si3N4/Ni高得多的界面化学相容性。     

氧化反应对TiCp／Al2O3陶瓷基复合材料表面裂纹及强度的影响

研究了不同温度下的高温氧化对TiCp/Al2O3陶瓷复合材料表面裂纹及其强度的影响。结果表明：在氧化温度为1000－1400℃时,材料表面压痕裂纹出现不同程度自愈合现象,材料的抗弯强度明显提高。裂纹愈合机理主要为材料表面的氧化反应。热处理引起的应力松驰也有利于强度的提高,但氧化过程中产生的表面孔孔及冷却过程中产生的表面微裂纹会引起材料强度的下降。     

合金元素及SiCp镀覆对铁基复合材料组织性能的影响

研究了合金元素及SiC_p 镀覆对烧结铁基复合材料组织与性能的影响。结果表明, 在Fe-Cu-C 基体合金中添加w(Ni)=2%, w(Mo)=0.5%, w(Fe-Cr)=1.5%, 可以获得高强度、高硬度及综合机械性能优良的铁基合金。在Fe-Cu-C-Ni-Mo-Cr 合金中分别添加SiC_p 净质量分数相同的未镀覆的、镀Ni 的或镀Cu-Ni 合金层的SiC_p 时, 会对复合材料的硬度和强度产生不同的影响;镀Ni 的SiC_p 能使复合材料的硬度明显高于基体合金, 而未镀覆的SiC_p则导致复合材料的硬度明显低于基体合金, 镀Cu-Ni 合金层的SiC_p 亦使复合材料的硬度略低于基体合金;各类SiC_p 均使复合材料的抗弯强度低于基体合金, 镀Ni 的SiC_p 含量较多时对强度的影响最为显著。基体合金中同时添加Ni、Mo 、Cr 3 种元素时, 改善了基体对SiC_p 的支撑强度。SiC_p 镀覆与基体多元合金化使复合材料的耐磨性大为提高。     

Fe/SiC界面反应机理及界面优化工艺研究的进展

就Ｆｅ／ＳｉＣ间的界面反应过程和界面优化工艺作了综述。８００℃以上,Ｆｅ／ＳｉＣ发生强烈的界面固相反应,生成复杂的铁硅化物和石墨,界面结合性能显著降低。Ｆｅ原子通过产物层的固相扩散过程可能是该界面反应的速率控制步骤。ＳｉＣ表面化学镀Ｎｉ、氧化处理及ＰＩＲＡＣ工艺等表面涂覆工艺和基体合金化有利于抑制界面反应,优化界面结构,实现Ｆｅ／ＳｉＣ的良好复合     

机械合金化及真空热压制备纳米晶Fe3Al的组织及性能

采用机械合金化(MA)及热压烧结工艺制备纳米晶Fe3Al块体材料。采用X射线衍射、透射电镜、扫描电镜等对MA粉体及热压块体的相及显微组织进行分析,并对热压块体的力学性能及断口形貌进行了测试分析。结果表明:Fe72Al28混合粉在球磨过程中,Al逐渐溶入Fe中,形成Fe(Al)过饱和固溶体,纳米晶粉体的结构有序度较低。在1200℃,保温1h下真空热压烧结,Fe(Al)转变为有序的DO3-Fe3Al,同时发生晶粒长大。Fe3Al块体晶粒尺寸为40.1nm,相对密度大于96%,维氏硬度626.8 HV,三点弯曲强度985MPa;弯曲断口为脆性断口,但也呈现出一定韧性断裂特征。     

SiC/Fe3Al界面的固相反应

用扫描电子显微镜、电子能谱仪和X射线衍射仪对SiC／Fe3Al界面固相反应区的成分分布、微结构及相组成等进行分析研究。结果表明：在1050℃和1100℃的热处理温度下经10h扩散反应后,SiC／Fe3Al界面固相反应区由Fe3Si、石墨态C和Fe-Si-Al三元化合物（FeSiAl5及FeSi3A19）构成,SiC／Fe3Al界面固相反应区由调整的C沉积物区（M-CPZ）和均匀的C沉积物区（R-CPZ）（从SiC侧至Fe3Al侧）构成,调整的C沉积物区的形成归因于SiC的不连续分解。