CoCrNiFeMn结合cBN复合材料的合成与表征

本文以Co、Cr、Ni、Fe、Mn粉为原料,采用机械合金化制备高熵合金(HEA)粉末(CoCrNiFeMn),与立方氮化硼(cBN)微粉混合后采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了cBN体积分数为10%～30%的CoCrNiFeMn结合cBN复合材料,分析了烧结温度和cBN含量对复合材料的物相结构、微观组织及抗弯强度的影响。结果表明：烧结温度和cBN含量对复合材料的物相结构的影响不大,复合材料的主相为fcc-CoCrNiFeMn相和cBN,还有少量的Cr₃Ni₂和MnFe₂O₄金属间化合物。在cBN体积分数为10%、烧结温度为1 000℃时,复合烧结体的抗弯强度最高,为1 500 MPa。CoCrNiFeMn与cBN颗粒的结合状态较好,随着烧结温度提高会在cBN颗粒表面形成结合层。     

B或N掺杂端部封闭碳纳米管吸附Pt的第一性原理计算

由于碳纳米管（CNTs）载Pt催化剂中,CNTs与Pt纳米颗粒间的交互作用弱,导致两者间导电性较差,并且容易引起Pt脱落或团聚。本文采用第一性原理对Pt原子在CNTs封闭端部的吸附行为进行了研究,发现B掺杂可以使（5,5）型和（9,0）型CNTs与Pt间的平均吸附能分别提高12.7%和19.6%,N掺杂可以使（5,5）型和（9,0）型CNTs与Pt间的平均吸附能分别提高22.4%和18.4%,并且CNTs与Pt间的电荷转移量较管壁吸附也得到了明显提升,同时B或N掺杂使CNTs-Pt体系的稳定性最高可分别提升133.8%和237.3%,说明在CNTs端部掺杂B或N可提高CNTs载Pt催化剂的性能。     

B(N)掺杂碳纳米管吸附Cu原子的第一性原理研究

利用第一性原理研究了Cu原子与纯(5,5)型碳纳米管、掺B(5,5)型碳纳米管、掺N(5,5)型碳纳米管的吸附作用。结果表明,掺杂B(N)增强了Cu原子在碳纳米管表面的吸附能,其中掺B形成缺电子结构,提高了Cu原子与碳纳米管之间的离子性键结合,掺N形成多电子结构,提高了Cu原子与碳纳米管之间的共价性键结合,特别是掺B改善了Cu原子与碳纳米管之间的电荷转移。此类掺杂有助于改善Cu基碳纳米管复合材料界面的电接触特性。     

含氧超细TiN0.3粉体与烧结体的制备及氧对其组织结构的影响研究

采用机械合金化(MA)法制备了平均晶粒尺寸约10 nm的超细TiN_0.3粉体,分别采用机械合金化(MA)、空气中热处理、高压高温(HPHT)烧结、退火处理4种方式向TiN_0.3粉体中引入氧,研究氧引入量对TiN_0.3粉体及烧结体的物相组成、晶粒尺寸及晶格常数的影响。结果表明,空气中热处理氧引入量最多,而MA、真空退火处理、HPHT烧结过程氧引入量较少。MA、退火处理、空气中热处理过程氧引入量少时均会因TiN_xO_y的生成而导致晶格常数增大。MA过程氧的引入降低了球磨效率而导致晶粒尺寸增大,退火过程氧引入前后晶粒尺寸无明显变化。TiN_0.3粉体在空气中的起始氧化温度和终止氧化温度分别为315.6℃和654.1℃。TiN_0.3粉体起始氧化产物为TiN_xO_y,360℃时生成A-TiO₂(锐钛矿型TiO₂),同时开始向R-TiO₂(金红...