凹凸棒石-针铁矿改性麦秸木质陶瓷的微观结构

以凹凸棒石、针铁矿和小麦秸秆为原料,添加少量的环氧树脂作为黏结剂,在适宜的温度和气氛下煅烧,同步完成了生物质碳化、凹凸棒石热活化及针铁矿的还原,获得了具有高气孔率和强磁性的凹凸棒石-针铁矿改性麦秸木质陶瓷,利用XRD和SEM分析了原料质量比及焙烧温度对其物相及微观结构的影响。结果表明:凹凸棒石-针铁矿改性麦秸木质陶瓷是一种非晶态多孔质碳素材料,在相同温度下,原料的质量比对其物相几乎无影响;随着焙烧温度的升高,凹凸棒石的特征衍射峰逐渐消失,凹凸棒石-针铁矿改性麦秸木质陶瓷中有新的物相产生。     

超重力场反应连接制备TiB_2-TiC/1Cr18Ni9Ti和TiB_2-TiC/Ti-6Al-4V梯度复合材料

以1Cr18Ni9Ti、Ti-6Al-4V为金属基底,通过在B4C+Ti体系中引入CrO_3+Al铝热剂,调整反应体系绝热温度依次为3 193、3 282、3 290及3 473K,采用超重力场反应连接制备TiB_2-TiC/1Cr18Ni9Ti和TiB_2-TiC/Ti-6Al-4V梯度复合材料,发现随着反应绝热温度升高,陶瓷/金属界面区厚度不仅因金属熔深增加而增大,并且残存于界面上的Al_2O_3夹杂也随之增多。分别对B4C+Al体系与CrO_3+Al铝热剂进行配制、球磨活化、压制成坯并依次填料入坩埚后,发现残存于界面上的Al_2O_3夹杂完全消除,同时发现在TiB_2-TiC/1Cr18Ni9Ti界面上生成三维网络陶瓷/金属梯度复合结构,而在TiB_2-TiC/Ti-6Al-4V界面上形成跨尺度多层次梯度复合结构。     

观察裂纹路径及组织演变的SEM样品制备方法研究

本试验利用SEM和电阻炉研究一种SEM样品的制备方法,用于观察裂纹路径,并分析断裂后的显微组织变化。结果表明:通过浸镀焊锡,能够在不同断裂方式形成的裂纹轨迹上形成一条明显的"纯锡带",呈现出裂纹路径。同时该方法能够观察分析拉伸、冲击、断裂韧性及疲劳断裂等过程中产生的二次裂纹路径及断裂表层下的组织演变。     

MgO含量对微波高Q介电材料电性能与微观结构的影响

借助典型的固相反应烧结机制,研究了MgO含量对微波高品质因数瓷介材料微观结构与介电性能参数影响的规律。结果表明:高温烧结的镁钛系瓷介质中,随着MgO含量增加,Mg2TiO4晶相的含量逐渐降低、瓷体晶粒由尖晶石型演变为氯化钠型结构,对应的微波介电常数出现缓慢降低,在10.10~13.37范围连续可调。当x=16时,在1 525℃/2 h烧成,可获得性能优良的(2+x)MgO-TiO2陶瓷,其ρ=3.49 g·cm–3,εr=10.37,Q·f=118 747 GHz(f=10.47 GHz),τf=–53.35×10–6℃–1。     

等温时效对SnSb4.5CuNi/Cu焊接接头力学性能的影响

SnSb4.5CuNi/Cu焊点在175℃进行等温时效,分析了不同时效时间的SnSb4.5CuNi/Cu焊点中金属间化合物(IMC)组织形貌演变,通过纳米压痕法测量SnSb4.5CuNi/Cu焊点界面IMC的硬度和弹性模量,对焊接接头进行拉伸强度和低周疲劳测试。结果表明,时效48 h的焊缝中Cu6Sn5呈曲率半径均匀的半圆扇贝状特征,IMC的弹性模量与铜基板很接近,在恒幅对称应变条件下焊点的抗低周疲劳的性能最佳,焊点的抗拉强度高;当时效时间大于48 h,焊接接口的抗疲劳性能和抗拉伸强度逐渐变差。     

Zn_(0.7)Co_(0.3)(Ti_(1-x)Sn_x)Nb_2O_8陶瓷微波介电性能研究

采用传统固相法制备Zn0.7Co0.3(Ti1-xSnx)Nb2O8(x=0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)微波陶瓷。研究了Sn取代Ti对Zn0.7Co0.3(Ti1-xSnx)Nb2O8微波介质陶瓷的物相结构与介电性能的影响。XRD研究表明,Zn0.7Co0.3(Ti1-xSnx)Nb2O8陶瓷主晶相为ZnTiNb2O8,有极少杂相Zn0.17Ti0.5Nb0.33O2存在;随着Sn含量的增加,陶瓷晶格常数增大,晶胞体积变大,陶瓷密度增大;电子扫描显微镜(SEM)显示随着Sn含量增加陶瓷结构致密;相对介电常数εr逐渐变小,温度系数τf逐渐变小,Q×f值逐渐增大;当Sn含量为0.35时,烧结温度为1 080℃,εr=30.5,Q×f=46 973GHz,τf=-45.4×10-6/℃。     

Sb_2O_3对富钛型钛酸锶钡基陶瓷结构及性能的影响

采用传统固相法制备Sb_2O_3掺杂(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3系介电陶瓷,通过扫描电镜、X线衍射仪及LCR测试系统,研究不同含量的Sb_2O_3及烧结工艺参数对TiO_2过量的钛酸锶钡体系微观结构及介电性能的影响。结果表明,随Sb_2O_3掺杂量增大,(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3陶瓷由立方钙钛矿结构单相固溶体转变为多相化合物。在TiO_2过量的(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3陶瓷中,Sb~(3+)进入钙钛矿晶格A位。Sb_2O_3添加量较大时,(Ba_(0.7)Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷晶粒异常长大,粒径分布不均匀,且有柱状晶粒出现。随Sb_2O_3掺杂量增大,(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷居里温度及介电常数峰先增大后减小。提高(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷的烧结温度并延长保温时间有利于改善Sb_2O_3掺杂量较高时(Ba_(0.7_Sr_(0.3))Ti_(1.005)O_3基陶瓷室温的介电性能。     

基于拉曼光谱的微结构光纤丙酮传感检测研究

结合拉曼光谱特异性和微结构光纤所需样品体积 小(纳升量级)等优点,基于拉曼光谱法,利用三孔MOF作为传 感头,搭建了丙酮浓度传感系统。 丙酮溶液在毛细管吸附作用下进入到MOF的空气孔内, 在倏逝波激发下丙酮溶液产生拉曼信号,通过探测耦合回微结构光纤纤芯的拉曼 信号强度探测丙酮浓度。实验利用丙酮C-H键(2843cm－1)伸缩振动峰作为其特 征谱线,同时以水的H-O键(3371cm－1 )伸缩振动峰作为内标物组成相对强度,对 溶液中的丙酮含量进行测定。实验结果表明,当丙酮浓度从5%增加到50%时,丙 酮浓度与丙酮C-H键伸缩振动峰和水H-O键伸缩振动峰强度比值呈线性关系,二 者相关系数为0.98。本文系统也可以用于其它挥发性有机化合物的定 性和定量分析。     

SiC陶瓷真空钎焊接头显微组织和性能

在高真空条件下采用Ti-35Zr-35Ni-15Cu(质量分数/%)钎料对SiC陶瓷进行了钎焊连接,研究了接头界面组织的形成过程以及工艺参数对接头性能的影响。结果表明:钎料与SiC陶瓷发生了复杂的界面反应,生成了多种界面产物。当钎焊温度为960℃,保温时间为10min时,SiC陶瓷侧形成了连续的TiC和Ti5Si3+Zr2Si层,同时Ti5Si3+Zr2Si向钎缝中心生长呈长条状。SiC陶瓷到接头钎缝中心的显微组织依次为:SiC/TiC/Ti5Si3+Zr2Si/Zr(s,s)/Ti(s,s)+Ti2(Cu,Ni)/(Ti,Zr)(Ni,Cu)。钎焊温度为960℃,保温时间为30min时,长条状的Ti5Si3+Zr2Si贯穿了整个接头。钎焊接头强度随着钎焊温度的升高和钎焊时间的延长都呈现先增大后减小的趋势。当钎焊温度为960℃,保温时间为10min时,接头的剪切强度最高,达到了110MPa。     

Ⅲ型载荷分量对不同显微组织套管钻井用钢断裂韧性的影响

利用疲劳试验机及SEM研究三种不同显微组织套管钻井钢Ⅰ/Ⅲ复合型断裂韧性.结果表明:珠光体-铁素体(PF)钢和铁素体-贝氏体-回火马氏体(FBM)钢的JT均随着Ⅲ型分量增加先略有增加,然后单调下降,而回火马氏体(TM)钢则呈单调下降趋势,这归因于不同显微组织构成导致不同断口形貌.同时发现,在不同Ⅲ型载荷分量下,TM钢均具有最大的JT,PF钢均具有最小的JT,FBM钢居中.对于三种钢,JⅠ和JⅢ之间均具有线性关系,且材料强度越高,线性系数越小,更容易在剪切载荷下发生断裂.