氧化钛涂膜玻璃的纳米压痕实验及有限元模拟

采用纳米压痕法测定了涂覆不同厚度溶胶-凝胶TiO2纳米薄膜的玻璃基体表面的力学性能,讨论了薄膜厚度对膜-基复合系统的硬度和弹性模量的影响.结果表明:膜-基复合系统的硬度和弹性模量与TiO2薄膜的厚度无关.同时采用有限元法对压痕过程进行了数值模拟,通过与实验及文献结果相比较证明了有限元模拟的有效性.     

La3+掺杂对堇青石陶瓷的相组成和性能的影响

为了获得堇青石含量高且具有一定孔隙率的堇青石质耐火材料,用X射线衍射仪,差热分析仪等手段研究了由溶胶-凝胶法（Mg盐、Al盐和正硅酸乙酯按堇青石化学计量比配制）制备堇青石陶瓷时,添加La^3＋对堇青石陶瓷相组成和性能的影响,分析了La^3＋在烧结过程中的作用机理。试验表明,随着烧结温度的提高,La^3＋含量的增加,该陶瓷的致密度、弯曲强度逐渐提高,而气孔率逐渐下降。适量添加La^3＋（质量分数为4％～6％）,显著降低中间相（尖晶石、方石英等）的含量。La^3＋的作用主要是作为烧结助剂,降低烧结温度,提高致密度。     

21世纪新型环保材料——壳聚糖的开发利用价值分析

斗转星移,人类已迈进了充满希望与激情的21世纪。在这世纪之初,高新技术产业对世界经济已产生巨大影响。壳聚糖作为一种天然高分子聚合物,是地球上除蛋白质外数量最大的含氮的天然有机物。由于无毒、无害,在食品工业、环境保护、功能材料、医疗卫生、农业、化妆品、轻纺工业的应用具有广泛的前景。它是一种高附加值的精细化学品。广泛开发利用壳聚糖及其衍生物可以为现代化工企业创造直接、可观的经济效益和长久的社会效益。     

原位颗粒对近液相线铸造6063铝合金微观组织和耐磨性的影响机理

以CuO-Al作为反应体系,在6063铝合金中原位反应生成Al₂O₃颗粒,采用近液线相铸造的方法制备6063Al-XAl₂O₃(X=0,2,4,6)复合材料。研究原位反应颗粒Al₂O₃与6063铝合金自带的原位结晶颗粒Mg₂Si的形状、尺寸、数量、分布、界面特征等对合金微观组织和耐磨性的影响机理。结果表明,在6063铝合金中原位反应生成尺寸在亚微米级的近球形θ-Al₂O₃颗粒;其(311)晶面与6063铝合金基体(111)晶面成共格界面;6063铝合金中Mg₂Si尺寸大约为100nm,呈条带状,其(02-2)与Al基体(111)晶面属于共格界面。随着Al₂O₃颗粒含量的增加,6063铝基复合材料的晶粒组织形貌由蔷薇状逐渐向等轴晶转变,晶粒尺寸逐渐减小。当Al₂O₃的质量分数为6%时,复合材料组织由等轴晶和细小的柱状晶组成。载荷为50N时,6063铝合金的磨损量为6.72mg,6063-6Al₂O₃复合材料的磨损量为1.63mg,相对于6063铝合金降低75.7%。原位颗粒(Al₂O₃+Mg₂Si)与铝基体都成共格界面,界面之间无污染,界面结合强度高,在磨损过程中,不易从基体中脱落,承当磨损过程中的大部分载荷。原位生成高硬度的Al₂O₃颗粒与原位结晶颗粒Mg₂Si协同作用共同提高复合材料的耐磨性。外加载荷为40N时,随着增强相质量分数的增加,复合材料的磨损机制由粘着磨损转变为磨粒磨损。6063铝合金磨损机制以严重的粘着磨损为主。6063-2Al₂O₃复合材料磨损机制主要以粘着磨损为主,6063-4 Al₂O₃和6063-6Al₂O₃复合材料主要表现为磨粒磨损。     

纳米氧化铝颗粒增强TDE-85型环氧树脂的固化动力学和力学性能研究

用超声分散法和程序温度固化制备了纳米氧化铝颗粒增强TDE-85型环氧树脂复合材料,研究了添加纳米氧化铝颗粒对环氧树脂固化动力学和力学性能的影响.根据示差扫描量热法(DSC)曲线,由Kissinger方法和Ozawa方法计算了固化体系固化反应的活化能,用Kissinger公式计算了Arrhenius指前因子,并用Crane方法计算了固化体系的反应级数.研究结果表明,添加纳米氧化铝颗粒增加了体系固化反应的活化能,但对反应级数和Arrhenius指前因子的影响较小;当纳米氧化铝添加量为1wt%(环氧树脂的质量分数)时,复合树脂的拉伸强度提高19%;伸长率提高34.5%.     

Surface nanocrystallization of 7A52 aluminum alloy welded joint

As a means of surface modification process, metal surface nanocrystallization (MSN) has attracted widespread attention and enjoyed a great prospect. However, currently little research is carried out regarding MSN of welded joint. The processes of high energy shot peening (HESP) technology and ultrasonic impact treatment (UIT) were carried out to achieve joint surface nanocrystallization.The grain size of before and after the welded joint surface nanocrystallization were comparatively analyzed with X-ray diffractometer, the surface deformation layer thickness of before and after the welded joint surface nanocrystallization were comparatively analyzed with optical microscopy, the surface hardness of before and after the welded joint surface nanocrystallization were comparatively analyzed with micro hardness machine. The results show that both of the processes can achieve welded joint surface nanocrystallization and the weld after HESP have smaller grain size, larger deformation layer thickness and higher hardness values than those after UIT. However, HESP is restrained by the shapes and sizes of welding materials, so the UIT process is preferred to use in the general engineering practical applications.     

预处理气氛对铁离子掺杂的氧化钛纳米管微结构和光催化活性的影响

本文通过在空气和还原性气氛中煅烧铁离子掺杂的锐铁矿纳米粉体,并且采用水热合成法制备了具有锐铁矿结构的纳米管,研究了它们的微结构和物理化学行为。研究发现,与在空气中煅烧相比,还原性气氛下煅烧引入了低价态Fe₂₊和Ti₃₊离子以及更多的表面吸附氧,纳米管的比表面积、亚甲基蓝吸附能力以及光吸收阈值得到显著提高。1 mol% Fe 掺杂以及还原处理产生了最高的吸附和光催化活性及其降解持久性,过多掺杂反而降低了光催化性能。此外,水热合成引起纳米管的含铁量下降。     

Sn~(2+)掺杂TiO_2凝胶相变过程

采用溶胶-凝胶法制备了Sn~(2+)掺杂TiO_2纳米粉体,利用TG-DTA和XRD分析对凝胶的相变过程进行了表征.研究结果表明,Sn~(2+)掺杂显著抑制了锐钛矿和金红石晶粒的长大,使凝胶-锐钛矿转变和锐钛矿-金红石转变的温度呈现先增加后降低的变化趋势.随着Sn~(2+)掺杂量的增加,对锐钛矿向金红石转变的影响呈现了先促进后抑制的作用,且在20ST试样之后的各个温度都发现了SnO_2的存在.锡离子的价态变化对相变特征起到非常重要的作用.     

La2O3含量对Al2O3/Cu基复合材料组织与性能的影响

以La₂O₃粉、Al粉、CuO粉为反应物原料、纯铜为基体,采用原位合成技术和近熔点铸造法制备颗粒增强Cu基复合材料,研究La₂O₃对Al-CuO体系制备的Cu基复合材料组织及性能的影响。结果表明：添加La₂O₃可获得纳米Al₂O₃颗粒,且弥散分布于Cu基体中,制备的材料组织更加细小、均匀,其材料的电导率及摩擦磨损性能明显提高。当添加0.6%wtLa₂O₃,复合材料的电导率达到90.2%IACS,磨损量达到最小,相比未添加La₂O₃,其导电率提高10.1%,磨损量减小36.6%。