阳极氧化-电化学沉积-水热合成法制备Ti/TiO2/HA

采用阳极氧化-电化学沉积-水热合成法制备Ti/TiO2/Ca10(PO4)6(OH)2生物陶瓷复合涂层.利用D/Max-rB型X射线衍射仪(XRD)分析涂层的组织结构,用Sirion200型扫描电镜(SEM)观察涂层的表面形貌.结果表明:钛合金(Ti-6Al-4V)板经以10%的硫酸为电解液和电压为120V条件下的阳极氧化,形成孔径大约为100～200nm的多孔氧化膜,再经电化学沉积,得到尺寸大小约200～400nm的针状CaHPO4,最后经盛有浓度为0.1mol/L的NaOH水溶液、温度为200℃的高压釜中水热合成10h,针状的CaHPO4(转变为片状的Ca10(PO4)6(OH)2.     

SiC/Ti3Al界面固相反应研究

使用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对经950～1100℃热处理的SiC/Ti3Al平面界面偶界面固相反应层的成分分布、微结构及相组成等进行了分析研究,讨论了SiC/Ti3Al界面固相反应机制,并对热处理过程中反应层成长的动力学过程进行了探讨,获得相应的动力学方程.结果表明,SiC/Ti3Al界面固相反应层主要由TiC、Ti5Si3Cx及Ti2(Al,Si)构成.SiC/Ti3Al界面固相反应的发生归因于TiC和Ti5Si3Cx数值大的负吉布斯自由能变化.SiC/Ti3Al界面固相反应层遵循抛物线生长规律,为扩散控制的反应过程,反应速率常数为:K=1.81×10-5 exp(-259×103/RT),m2/s.     

Fe3+/Zn2+复合掺杂纳米TiO2的结构及光催化性能

采用溶胶-凝胶工艺,以钛酸丁酯(Ti(C4H9O)4)为前驱体,冰醋酸为螯合剂,制备了Fe3 /Zn2 复合掺杂的改性纳米TiO2粉体材料.运用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、Fourier变换红外光谱和光吸收研究了铁锌元素掺杂对纳米TiO2相变和光催化活性的影响.结果表明:铁及锌的掺杂会降低TiO2由锐铁矿相向金红石相的转变温度;掺铁和锌能提高纳米TiO2的光催化活性;当Fe3 /Ti4 摩尔比为0.2,Fe3 /Zn2 摩尔比为0.5时,经300℃焙烧1 h制备的Fe3 /Zn2 复合掺杂纳米TiO2样品的光催化活性最好;在太阳光照4h时,Fe3 /Zn2 摩尔比为0.5复合掺杂纳米TiO2样品对甲基橙的降解率可达71.43%.     

S2-掺杂对Ce3+-SiO2材料发光性能的影响

通过化学掺杂及气氛控制掺杂的手段对Ce3 -SiO2材料进行S2-掺杂改性,并对其光吸收和光致发光性能进行分析.研究阴离子掺杂对基体氧化硅材料缺陷态发光以及Ce3 的发光波长及强度的影响.结果表明:采用化学掺杂S2-可明显改变400～600 ℃热处理条件下344 nm和355 nm紫外发光强度与热处理温度的关系,但对Ce3 -SiO2材料在700～900 ℃热处理条件下产生的445 nm左右的蓝色发光影响不大;采用气氛控制手段实现S2-掺杂则可明显改变蓝色发光带的发光波长和发光强度,使发光波长由445 nm移向428 nm且发光强度为Ce3 -SiO2样品的十倍左右.     

晶须及颗粒增韧氧化铝基陶瓷复合材料的阻力行为

采用压痕 -弯曲强度法获得了Al2 O3 -SiCw和Al2 O3 -TiCp两种复合材料的阻力曲线 ,结果表明 ,与基体材料相比 ,两种材料均呈现出明显的上升阻力曲线行为。其中Al2 O3 -SiCw复合材料显示出更为优越的抗裂纹扩展能力。通过SEM观察及理论分析可知 :材料的增韧机理及显微组织是产生这一现象的主要原因。     

Al／Al_2O_3陶瓷基复合材料的低温烧结

介绍了在合理选择助烧剂的前提下，低温烧结制造低成本Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的方法。结果表明，助烧剂及反应产物在８００℃以上，处于流体状态，产生粘滞流动，促进固体颗粒的相对移动，形成紧密堆积，从而引起体积收缩及致密化。１０００℃以下，由于流体的流动性随温度升高而增大，烧结过程得以充分进行，材料的性能值也明显升高；而在１０００℃以上，这种现象并不明显。可见，选择１０００℃作为Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３陶瓷基复合材料的烧结温度是合适的。     

Al－Al_2O_3粉末成形体烧结性的研究

分析研究了金属Ａｌ在１０００℃左右温度下的存在状态以及在Ａｌ２Ｏ３上浸润性等问题，讨论了Ａｌ－Ａｌ２Ｏ３两相粉末成形体的烧结性能及助烧剂、烧结气氛对材料烧结性能的影响。结果表明，由于金属Ａｌ的活泼性以及生成的Ａｌ２Ｏ３膜的稳定性和金属Ａｌ对Ａｌ２Ｏ３表面浸润性差等原因决定了Ａｌ－Ａｌ２Ｏ３粉末成形体在１０００℃时的烧结性能极差。助烧剂及其反应产物通过形成过渡层的粘结作用和粘－塑性流动调节材料的界面结合性能改善了材料的烧结性能。同时由于氢气气氛和助烧剂发生化学反应而降低了材料的烧结性能。     

机械合金化合成Fe-Al系纳米材料研究进展

简述了机械合金化工艺的特点,重点介绍了机械合金化合成Fe-Al过饱和固溶体、金属间化合物、非晶态材料,以及Fe-Al金属间化合物基纳米复合材料的研究进展.并就目前研究的不足及该研究领域的发展方向提出了一些看法.     

机械合金化过程中Fe50Als50二元系的结构演变

利用高能球磨和后续热处理技术制备纳米晶Fe5A150（摩尔分数，％）合金粉体。采用X射线衍射、透射电镜和扫描电镜对元素混合粉在机械合金化过程中的结构演变及热处理对合金化粉体结构的影响等进行分析，讨论其机械合金化合成机制。结果表明：球磨过程中Al向Fe中扩散，形成Fe（A1）固溶体。机械合金化合成Fe（Al）遵循连续扩散混合机制；球磨30h后，粉体主要由纳米晶Fe（A1）构成，晶粒尺寸5．65nm；热处理导致Fe（A1）纳米晶粉体有序度提高，转变为有序的B2型FeAl金属间化合物，粉体的晶粒尺寸增大，但仍在纳米尺度范围。     

Synthesis and grain growth kinetics of in-situ FeAl matrix nanocomposites （ Ⅱ ）： Structural evolution and grain growth kinetics of mechanically alloyed Fe-Al-Ti-B composite powder during heat treatment

Morphological changes, structural evolutions and grain growth kinetics of mechanically alloyed（MAed） Fe50Al50, Fe42.5Al42.5Ti5B10 and Fe35Al35Ti10B20 （mole fraction, %） powders were investigated by XRD and SEM, when being isothermally annealed at 1 073-1 373 K. The effect of different Ti and B addition on the grain growth of FeAI phase was also discussed. The results show that the nanocrystalline FeAI and in-situ TiB2/FeAl nanocomposite powders can be synthesized by subsequent heat treatment. Besides the relaxation of crystal defects and lattice stress, the transformation from Fe-based solid solution into B2-FeAl and TiB2 occurs upon heating of the MA-processed alloys. Although the grain growth takes place, the grain sizes of both FeAl and TiB2 are still in nanometer scale. The activation energies for the nanocrystalline FeAl growth in the three alloys are calculated to be 534.9, 525.6 and 1 069.6 kJ/mol respectively, according to kinetics theory of nanocrystalline growth. Alloys with different TiB2 contents exhibit unequal thermal stability. The presence of higher content TiB2 plays significant role in the impediment of grain growth.