立体混合法制毡工艺及其对玻纤增强热塑性材料力学性能的影响

为了改进玻纤增强热塑性复合材料中基体树脂对玻璃纤维的浸渍效果,从而提升制品的力学性能,本文研究开发出一种新型的制毡工艺——立体混合法。该工艺是将基体树脂与玻璃纤维分别拉制成丝束状,展纤后,经改进的开松、混合、气流成网设备制成三维立体结构的连续针刺毡。将制作好的基毡采用层合热压法制备成板材,并对其进行力学性能测试。研究结果表明,制成立体混合毡后的玻纤增强板材浸渍工艺适应性更强,基体树脂与玻璃纤维之间的浸渍距离缩短,接触面积增加,使增强材料浸渍透彻,由该工艺制作出的热塑性板材比传统工艺制作出的板材浸渍效果好。在同等克重和玻纤含量条件下,其拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度有了大幅度提升。     

CaZrO_3耐火材料的制备及其与钛合金熔体的界面反应

合成了一种CaO-ZrO_2系复合耐火材料,用模压法成型,分别在1 650℃和1 680℃烧结制成坩埚.使用此坩埚在感应炉中熔化钛合金(TiNi),在真空条件下, 1 500℃保温5min.对在1 680℃烧结成的坩埚进行了抗水化性能测试.用X射线衍射仪对CaZrO_3材料进行物相分析.用扫描电子显微镜观察钛合金与此材料的界面反应层的微观形貌,结合能谱仪进行微区成分分析.结果显示:1 680℃烧成的CaZrO_3材料具有良好的抗水化性;用此坩埚熔化TiNi合金后,液态钛合金和耐火材料的界面反应层厚度约为30μm,界面反应层中,Ca,Zr,Ti,Ni等元素无明显扩散.     

阴极结构对SOM法制备金属钽的影响

在CaCl2熔盐中,利用固体氧离子膜(SOM)法电解还原Ta2O5直接制备金属钽。研究了成形压力与烧结温度对阴极形貌及孔隙率的影响,进而获得阴极微结构对产物形貌及氧含量的影响规律。结果表明:阴极片的颗粒尺寸和孔隙率大小是影响电解还原的重要因素;Ta2O5片的孔隙率随着成形压力的增大、烧结温度的升高明显降低;孔隙率大,有利于电解还原的进行,产物颗粒尺寸大;孔隙率小,会导致阴极产物形成致密的金属外层;在成形压力为4MPa经1150℃烧结2h或6MPa经1100℃烧结2h条件下,阴极反应活性良好,电解产物氧含量低。     

TiNi合金熔炼的耐火材料研究

对石墨、氮化硼(BN)、CaO和CaZrO3等耐火材料与TiNi合金的界面反应开展了系列研究.通过扫描电子显微镜,能谱仪和电子探针对反应界面的形貌和成分进行了分析.结果表明,作为熔炼TiNi合金用耐火材料,按照稳定性排序,依次为CaZrO3CaOBN.用石墨作为熔铸TiNi合金的耐火材料,每炉次的增碳量约为0.02%(ω).     

两段式阳极氧化法制备大管径TiO2纳米管

应用电化学阳极氧化方法,在自选的电解液中,通过调节氧化电压和氧化次数制备不同管径的TiO2纳米管。其管径可分别控制在50,100和200nm左右。其中50和100nm范围的纳米管是一次氧化所制得。通过再次氧化突破了一次氧化对尺寸的限制,所制得纳米管的最大管径达到280nm。实验证实,在一定的电压范围内,通过调节阳极氧化的电压可以控制TiO2纳米管的管径大小。但是,在本实验的电解液条件下,在一次氧化过程,通过调节电压制备出的纳米管最大管径只能达到120nm。采用两次氧化能将TiO2纳米管的管径扩大到更大的尺寸,可以扩展TiO2纳米管的应用范围。     

攀枝花含钛高炉渣直接制备钛合金

采用固体透氧膜(SOM)法研究直接电解攀枝花含钛高炉渣制备钛硅合金.以经过1 150 ℃预烧2 h成型的攀枝花含钛高炉渣为阴极,以氧化锆管内碳饱和铜液为阳极,将两者置于CaCl2熔盐中,在1 100 ℃、电解电压3.5～4.0 V的条件下高温熔盐电解2～8 h.采用SEM、EDX和XRD等方法对电解产物进行分析.结果表明:含钛高炉渣电解还原后的产物为TixSiy系合金,含钛高炉渣中钙、镁和铝等金属元素被有效去除.     

富氢气基还原钛铁矿及其气相组分的耦合作用

利用大载荷热重分析仪、质谱仪、碳分析仪、SEM和XRD测定不同还原条件下钛铁矿(FeTiO3)气基还原产物的质量损失率、钛和镁元素分布、微观结构及物相组成,研究富氢气体还原钛铁矿过程中各气体组分间的耦合作用机制。结果表明:在氢气还原过程中金属铁在颗粒外层聚集,并伴随着钛和镁两种元素的聚集形成致密层;富氢气体还原则不形成相应的致密层,金属铁以细小颗粒状较均匀地分布在颗粒内部,钛和镁也较为均匀地分散在整个颗粒内部。此外,富氢气体中的CO能在金属铁的表面形成一定量的表面碳,并能将H2O分子重新还原为氢气,从而提高了氢气在还原过程中的利用率。     

以钛精粉为载体由CO歧化反应制备纳米碳管

以攀枝花钛精粉为载体,使用大载荷热重分析仪,在H2和CO混合气中,研究了纳米碳管的制备工艺.利用热重分析(TG)、气相色谱分析(GC)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对工艺过程中产物相组成及其微观形貌进行了表征.结果表明:攀枝花钛精粉在H2-CO气氛中,由于气基还原和析碳作用,其热重曲线首先随时间的延长而逐渐降低,达最低点后逐渐升高;生成纳米碳管的最佳工艺参数是钛精粉首先经过还原制备还原产物,其相主要由Fe和M3O5固溶体组成;随后在体积浓度80%的一氧化碳气氛中逐渐降温,温度达550℃时恒温2 h;制备的纳米碳管量约是原矿粉质量的3.5倍,直径小于100 nm、比表面积约151 m2/g;纳米碳管的产生是以铁为析碳基体,且还原产物中其他矿相有效阻止了铁颗粒的团聚,其生长是吸附-反应-产物扩散的过程.     

Ti-Ni-O系相图的计算及其在TiNi合金电化学脱氧中的应用

根据文献中的实验数据,用CALPHAD方法对Ti-Ni-O三元系进行评估优化。计算Ti-Ni-O三元系在1 173和1 273 K时的等温截面。结果表明,计算结果与大部分实验结果吻合。通过优化获得一套自洽的热力学参数,使其它等温截面和热力学量的计算成为可能,为钛镍合金的脱氧提供理论指导。     

机械化学法制备Mg—Ni—Ti0．32Cr0．35V0．07Fe0．26复合材料的储放氢性能

以Ti0．32Cr0．35V0．07Fe0．26和Ni作为添加物，采用机械化学法制备了镁基复合材料。利用体积法，XRD，SEM，TEM，XPS，GC等测试手段研究了材料的吸放氢性能及其物相组成、结构、合金表相和体相性质。阐释了球磨时间、合金成分和组织结构对氢化性能的影响，探讨了复合材料的储放氢机理。研究表明：包覆在镁颗粒表面的微小的Ti0．32Cr0．35V0．07Fe0．26和Ni起到协同催化作用，球磨产生的大量纳米品粒，都有利于降低材料吸放氢温度，加快吸放氢速度。