Nb掺杂YBCO薄膜钉扎机理的研究

通过低氟MOD法制备了Nb掺杂的YBa₂Cu₃O_7-x(YBCO)薄膜, 掺入的Nb以Ba₂YNbO₆(BYNO)相存在, 其尺寸大小在20~30 nm之间, 薄膜中BYNO纳米颗粒以外延和随机两种取向共存, 且以随机取向为主。BYNO纳米颗粒的周围出现堆垛层错, 并且BYNO周围的YBCO出现严重的晶格畸变, 这增加了YBCO薄膜内部的微观应变, 且随机BYNO颗粒含量越高, YBCO薄膜内部的微观应变就越大。微观应变增加了薄膜的磁通钉扎能力, 进而提高了薄膜在高磁场下的超导性能。     

聚合物填充改性用煤矸石填料的制备技术研究

聚焦聚合物填料的三要素(化学组成、尺寸、填料与聚合物的界面特性),提出将高温煅烧处理、机械破碎和填料表面改性处理相结合的组合技术路线,实验获得各处理阶段的关键技术参数。采用高温煅烧方式对煤矸石进行除碳及活化处理,通过TG/DSC、XRD、FT-IR和SEM等手段分析确定煅烧温度及其对煤矸石理化性质和微观结构的影响规律,同时揭示煅烧活化煤矸石的相关机制。随后,以煅烧后的煤矸石为原料,在机械破碎的同时添加硅烷偶联剂,一步直接制备小尺寸、表面改性的煤矸石填料,并通过FT-IR和SEM等手段考察硅烷偶联剂对煤矸石填料的表面改性、改性填料的粒径和分散状况。结果表明,煤矸石的最佳煅烧活化条件为500℃煅烧2h;通过“一步法”可以实现高效率制备小尺寸和表面改性煤矸石填料。     

Cu50 Zr42 Al8块体金属玻璃的组织和力学性能

采用悬浮熔炼-铜模吸铸法制备了Cu50Zr42Al8块体金属玻璃,研究了其楔形试样的组织演变.随着熔体凝固过程中冷却速度的变化,楔形试样中存在表面全非晶区,中心晶体区以及二者之间的过渡区域,并确定Cu50Zr42Al8块体金属玻璃临界尺寸为4.8 mm.分别考察了φ4 mm铸态完全非晶棒和φ5 mm非晶复合棒的力学性能.φ4 mm非晶棒的压缩断裂强度,弹性应变和塑性应变分别为2260 MPa,2.0%,0.4%,几乎没有塑性变形.而φ5 mm铸态非晶复合棒的屈服强度、断裂强度分别为1670MPa、1849 MPa,弹性应变和塑性应变分别为1.6%和1.9%.非晶基体中存在的马氏体相CuZr和正交晶相Cu10Zr7的竞争影响了非晶复合棒的最终力学行为.     

放电等离子烧结法制备涂层导体用Ni合金复合长带

采用放电等离子烧结技术(SPS)制备出表层为Ni-5%W(摩尔分数)合金、芯层为Ni-12%W(摩尔分数)合金的复合坯锭,经热轧和冷轧后获得长度为10 m的复合基带.结果表明:冷轧基带界面连接性良好,能够满足大变形量冷轧工艺的要求.对复合基带的厚度及织构均匀性分析表明,在全长度范围内基带的厚度为(75±3) μm,其外层立方织构含量均在97%(＜10°)以上,与商业化Ni5W基带水平相当.同时,对其力学性能与磁性能进行分析,结果表明复合长带的屈服强度为240 MPa,饱和磁化强度仅为Ni5W基带的40%.采用复合坯锭路线在规模化生产高性能复合基带方面具有一定的应用潜力.     

MOD方法制备Y0.5Yb0.5BCO薄膜及其性能研究

采用低氟金属有机物沉积工艺, 通过将浓度相同的YBCO、YbBCO前驱溶液按1: 1的体积比混合, 使元素Yb部分取代Y, 成功制备了Y_0.5Yb_0.5BCO薄膜. 该薄膜成份单一, 具有很好的双轴织构; 薄膜表面平整致密, 没有裂纹和孔洞, 元素分布均匀. 虽然Yb部分取代Y降低了薄膜的临界转变温度(T_c), 但有效提高了薄膜在高场下的场性能, 如在77K, 3T磁场下, Y_0.5Yb_0.5BCO薄膜的J_c值提高了1.26倍. 为了进一步改善薄膜在低场下的性能, 通过在Y_0.5Yb_0.5BCO前驱溶液中再加入6 mol%的TaCl₅, 成功地制备了Ta⁵⁺掺杂的Y_0.5Yb_0.5BCO薄膜, 提高了薄膜在整个磁场范围内的载流能力.     

等离子弧堆焊TiC增强NiTi合金的组织和耐磨性

利用等离子弧堆焊方法在Q235钢板表面制备了添加TiC颗粒的NiTi合金耐磨堆焊层,并对堆焊层的微观组织和耐磨性进行研究.结果表明,在湿砂橡胶轮磨粒磨损试验条件下,当TiC加入量为55％时堆焊层的相对耐磨性最好,为Q235钢的11倍.TiC含量为55％的堆焊层由TiC、Ni3Ti及NiTi组成,堆焊层组织致密、与基材之间结合良好.堆焊层具有优异耐磨性的主要原因是TiC和Ni3Ti具有高硬度高耐磨性,起到抗磨骨架作用,而NiTi对TiC和Ni3Ti起到了支撑作用.堆焊层的磨损机制主要为塑性切削和硬质相的脆性剥落.     

浇注温度对锆基块体合金非晶形成能力和力学性能的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法以不同的浇注温度制备出四个一组直径3 mm的Zr55Al1ONi5Cu30合金试样,研究了浇注温度对锆基块体合金非晶形成能力、力学性能和组织的影响.研究结果表明,提高浇注温度可以增加锆基块体合金非晶形成能力和热稳定性;当铸造电压从7 kV提高至10 kV时,过冷液相区△Tx和参数γ分别从73 K增至89K,从0.413增至0.417;同时在一定温度范围内提高浇注温度可以提高错基块体非晶合金的压缩断裂强度和轻微的降低塑性.当铸造电压升高至10 kV时,不但可以提高Zr55Al10Ni5Cu30合金试样的压缩断裂强度,同时提高其塑性,并对此原因进行了分析.     

MOD法制备Zr~(4+)掺杂的YBCO薄膜及其性能

通过在前驱溶液中掺杂乙酰丙酮锆(Zr(C5H7O2)4),成功地制备了掺杂YSZ的YBCO薄膜。该YBCO薄膜具有很好的面内和面外织构,通过SEM和TEM发现,在薄膜的表面均匀地分布着大小为10nm左右的YSZ颗粒。通过对掺杂的和未掺杂的YBCO薄膜超导性能的比较发现,经过掺杂的YBCO薄膜的临界转变温度(Tc)为90.5K,比未掺杂的YBCO薄膜(Tc=91.7K)下降了1.2K;掺杂的YBCO薄膜在自场下的临界电流密度(Jc)为3.31MA/cm2,比未掺杂YBCO薄膜的Jc(3.69MA/cm2)稍微有所降低,但是在外加磁场下,掺杂的YBCO薄膜的场性能远高于未掺杂的样品,在77K,1T磁场下的掺杂样品中,其Jc值是未掺杂的YBCO薄膜的2.5倍。     

液晶聚合物/聚酰胺复合体系的研究进展

综述了液晶聚合物与聚酰胺（PA）复合体系的研究进展,评述了溶致液晶聚酰胺/PA复合体系、热致液晶聚酯/PA复合体系、热致液晶聚酰胺/PA复合体系的各自特点以及影响液晶聚合物与树脂基体间相容性的因素,重点论述了改善热致液晶聚合物/PA组分间相容性的方法及其对材料最终力学性能的影响,指出利用分子间氢键提高热致液晶聚合物/PA相容性的优势,热致液晶聚酰胺增强PA树脂基体将有望成为PA增强改性的新方法。     

NH_3-OH体系中共沉淀法同时回收钕铁硼废料中Nd-Pr-Co-Fe

为了避免回收单一钕铁硼废料中有价元素带来的操作复杂和资源浪费等问题,本研究采用共沉淀法共沉淀出钕铁硼废料中的有价元素Me(Nd,Pr,Co,Fe),制备可用于生产再生钕铁硼的原料;根据质量守恒和同时平衡原理,采用MATLAB软件建立Me(Nd,Pr,Co,Fe)-OH--NH3热力学模型,绘制lg[Me]-p H曲线模拟共沉淀工艺,并根据模拟结果确立了共沉淀工艺;模拟和实验的结果表明:根据lg[Me]-p H模拟结果可以确立一步共沉淀法的p H:6~10,Fe3+比Fe2+更易于沉淀完全;在上述条件下获得的共沉淀粉末主相均为Nd,Pr,Co,Fe的化合物,且有价元素的百分比含量均大于99.4%;其中,当p H值在8左右时回收率最高,在该条件下金属元素Me(Nd,Pr,Co,Fe)的沉淀效率分别为:98.7%,99.9%,93.6%,99.9%。该结果也表明共沉淀法工艺不仅高效,而且所制备的共沉淀粉末可以满足制备二次钕铁硼的需要。