机械合金化制备碳化钛纳米粉体的合成机理研究

本研究中,以金属钛（Ti）粉与环己烷为原料,利用机械合金化制备了碳化钛（TiC）纳米粉体。利用X射线衍射并结合Rietveld精修对球磨产物进行定性与定量分析;借助透射电子显微镜对产物进行形貌与元素以及结晶性进行分析;对球磨过程中TiC的合成机理进行了研究。结果表明,球磨产物中主相为TiC,另有少量残留的氢化钛（TiH2）与Ti;所制备TiC粉体易于团聚、颗粒度均匀、结晶性良好;TiC合成机理属于扩散型机制。     

铁磁/反铁磁核壳颗粒的化学法制备

利用化学法使化合物NiCl2在室温和氩气气氛中被NaBH4溶液还原,制备出具有纳米尺度的Ni颗粒,并在其表面包覆一层锰氧化物膜,从而制备出具有核/壳结构的铁磁/反铁磁颗粒。在Ni颗粒的合成中加入了分散剂聚丙烯酸（PAA）以避免Ni颗粒团聚;应用热处理手段,对核壳颗粒进行改性。分别通过XRD、TEM、SEM测量手段,对它们进行结构分析,并对这种铁磁/反铁磁的核壳结构样品进行了磁性研究。     

MnO_2包覆Co纳米颗粒的制备与表征

采用化学还原方法制备出具有纳米尺度的Co颗粒,并在其表面包覆1层MnO2膜,从而制备出具有核/壳结构的Co/MnO2颗粒。应用热处理手段,制备出3种不同类型的核/壳样品,分别通过XRD、TEM、SEM测量手段,对它们进行结构分析。并同时对这种铁磁/反铁磁的核壳结构样品进行磁性研究,发现包覆热处理后的Co颗粒具有可观的交换偏置现象。     

层状硫掺杂黑磷晶体的高频电磁性能

电子设备的增多使得吸波材料在军事和民用领域具有广泛的应用。当前研究的重点在于制备吸收强、频带宽、质量轻、厚度薄的新型吸波材料。利用高温高压成功合成黑磷(BP)和硫掺杂黑磷(BP-S)晶体,并使用液相剥离的方法制备BP和BP-S纳米片。高频电磁参数测量发现相较于BP,硫元素的掺杂使得BP-S复数介电常数和介电损耗正切值在频率1.0～16.5 GHz情况下明显提高。BP-S在9.6 GHz处最小反射损耗可达到–41.1 dB;当厚度在1.0～2.0 mm范围内变化时,小于–10 dB的反射损耗频率范围为7.0～16.1 GHz。BP-S的最小反射损耗频率点与材料厚度符合λ/4阻抗匹配模型。综上,层状硫掺杂黑磷作为高性能介电损耗吸波材料具有广阔的应用前景。     

金属纳米复合材料的界面和尺度效应

在宏观尺度上制造出具有纳米结构和纳米效应的高性能金属材料,并揭示这些材料的组织演化特征以实现功能调控,是金属材料学科面临的重大科学问题和需要解决的核心关键技术。阐述金属纳米材料界面、尺度与材料塑变、强化关系的主要研究进展,重点介绍宏观尺寸制备金属纳米复合材料、纳米尺度下经典Hall-Petch关系和复合材料混合定律的适用性、界面特征和尺度效应对材料微观结构、力学性能以及物理特性等的影响,指出面向应用的高性能金属纳米复合材料的发展趋势。     

放电等离子烧结制备碳化钛块材研究

利用放电等离子烧结（SPS）对碳化钛（TiC）/氢化钛（TiH2）混合粉末进行烧结以制备块材。利用X射线衍射（XRD）并结合Rietveld精修法对块材进行定性与结构分析;借助扫描电子显微镜（SEM）对块材断面微观形貌进行观察;测试了块材硬度并探讨SPS技术制备TiC块材的致密化过程与反应机理。结果表明：混合粉末经SPS烧结,获得了高度致密的TiC块材;与传统烧结方法比较,SPS技术更具低温快速性。