B_(4)C-NbB_(2)复相陶瓷的SPS反应烧结及固溶强化

以NbC和无定形B粉为原料,采用放电等离子烧结(SPS)法在2000℃/50 MPa条件下制备B_(4)C-NbB_(2)复相陶瓷,研究摩尔分数为0.1的TiC或ZrC替代NbC对复相陶瓷物相组成、致密度、显微结构和力学性能的影响。结果表明:以0.1的TiC或ZrC替代NbC后,反应烧结形成的TiB_(2),ZrB_(2)可与NbB_(2)分别固溶形成Nb 0.9 Ti 0.1 B_(2),Nb_(0.9)Zr_(0.1)B_(2)相。Ti,Zr固溶可有效提升复相陶瓷的烧结致密度,细化组织,获得优异的力学性能,且Zr固溶产生的效果更佳。B_(4)C-Nb_(0.9)Zr_(0.1)B_(2)复相陶瓷的致密度、三点抗弯强度、维氏硬度和断裂韧度分别为99.5%,676 MPa,31.0 GPa和5.5 MPa·m 1/2。致密度的提高、固溶强化和细晶强化是复相陶瓷性能提升的主要原因。

坡缕石/聚合物纳米复合材料的研究进展

坡缕石是一种层链状硅酸盐矿物,具有独特的纳米棒晶结构,是一种很有潜力的一维纳米增强材料。综述了坡缕石/聚合物纳米复合材料的研究进展,所涉及的聚合物包括丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂(BMI)和聚酰胺等,制备方法包括机械共混法、乳液共混共凝法、溶液共混法、熔融复合法和原位聚合法。研究表明,坡缕石纳米棒晶的分散在制备纳米复合材料的过程中非常重要,而超声波分散是目前最经济有效的方法。还简要论述了对甘肃某地坡缕石提纯并应用于丁腈橡胶制备纳米复合材料的研究。最后展望了坡缕石/聚合物纳米复合材料的应用前景,并对以后需要深入研究的方向进行了分析。

新工科背景下无机非金属材料工厂设计概论课程教学改革探索

无机非金属材料工厂设计概论作为无机非金属材料工程专业主干课程,对培养专业创新型人才意义重大。通过更新转变育人理念和思路、强化教学过程的新工科要素,力求课程内容设计适应新工科要求,持续提升课程团队的教学能力、创新教学考核方式、紧跟新工科发展,提高了课程教学效果。

宜昌煤系煅烧高岭土表面改性及在丁苯橡胶中的应用

以硅烷为改性剂 ,利用高速混合搅拌机对湖北宜昌煤系煅烧高岭土进行表面改性处理 ,然后将其填加到丁苯橡胶中进行应用试验 ,通过充填橡胶的硬度、伸长率、扯断强度、撕断强度以及永久变形等机械性能的测定 。

绢云母的超细粉碎与表面改性及其应用研究

以砂磨机为粉碎设备 ,得到对绢云母进行超细粉碎的最佳工艺条件 :磨矿时间 6h ,矿浆质量分数 40 % ,助磨剂用量 0 .2 0 %。应用三种改性剂对超细绢云母进行干法改性并将改性后的产品充填于丁苯橡胶中 ,通过改性预评价及充填丁苯橡胶性能测试 ,得到铝酸脂改性效果最佳。

松宜煤系高岭土煅烧增白影响因素研究

以湖北松宜煤系高岭土为原料,研究了煤系高岭土煅烧过程中煅烧温度、保温时间、升温速度、添加剂等因素对煅烧产品白度的影响。在对煤系高岭土进行酸处理后,加入NaCl进行煅烧,获得了白度达85.1%的煅烧高岭土,可满足橡胶填料、中档造纸涂料等领域的应用要求,为南方煤系高岭土的开发利用提供了重要依据。

材料学科专业课程体验式教学

根据材料科学与工程专业的培养方案,结合材料学科自身特点,在教学过程中引入了实景教学、实物教学和实践教学3种体验式教学方式,提高了学生的学习积极性和教学效果。

B_4C-TiB_2复相陶瓷材料的研究进展

往B4C中添加适量TiB2形成B4C-TiB2复相陶瓷既可以保留B4C的超硬、低密度等优良性能,又可通过提高陶瓷材料的致密度来改进材料的力学性能,还可降低材料的电阻率使其满足电火花加工的要求,因此B4C-TiB2复相陶瓷是最具有潜力的一类B4C基复合材料。本文从粉体制备、烧结致密化、显微结构、力学性能、电学及加工性能等方面就B4C-TiB2复相陶瓷的最新研究进展作了系统的阐述并对其发展方向做了展望。

以MH_2(M=Ti,Zr)为原料反应烧结制备MB_2-SiC复相陶瓷

分别以TiH2,ZrH2为原料,结合原位反应与脉冲电流辅助烧结制备了TiB2-SiC及ZrB2-SiC复相陶瓷。研究发现,所制备的复相陶瓷表现出一定的织构化现象,TiB2及ZrB2晶粒在反应烧结过程中其(001)面沿垂直压力和电流方向生长。金属氢化物粉体的粒径大小对复相陶瓷的致密化及微结构有较大影响:粒径越小越有利于陶瓷的致密化和硼化物晶粒的定向生长。由于金属硼化物的定向,复相陶瓷的机械性能表现出各向异性。TiB2-SiC复相陶瓷具有较高的断裂韧性,最高可达7.3 MPa.m1/2,而ZrB2-SiC复相陶瓷具有更高的抗弯强度(937 MPa)。

无机非金属材料专业本科毕业设计教学改革探讨

无机非金属材料专业本科毕业设计在选题、精力投入、考核等方面都存在一些问题。应在尽早实行导师制的基础上,让学生自主选题,并加强过程监控、质量考核。

纳米磁性微粒(流体)的制备及性能

纳米磁性微粒(流体)是制备磁性无极或有极靶向药物载体的基本原料.用化学沉淀法成功合成出纳米磁性微粒(流体).用X射线衍射、透射电子显微镜对制备的磁性微粒进行了表征,测试了磁性微粒和流体的磁性能.研究表明:合成的磁性粒子主要成分为面心结构的反尖晶石Fe3O4,磁性颗粒的粒径一般为2～10 nm,以5 nm居多;纳米磁性液体性能稳定,长期放置不发生絮凝;纳米磁性微粒磁化率为0.32,纳米磁性流体磁化率为8.9×l0-3.该磁性材料磁响应力较强,剩磁较弱,属软磁性纳米材料.

水处理污泥陶粒的制备及其对重金属的固定

以湿态水处理污泥作为主要原料,混合粉煤灰和集料尾泥制备了陶粒,陶粒烧成过程模拟了回转窑工况条件。结果表明:当污泥掺入量较高时,污泥中有机成分的高温分解使陶粒坯体有较强的烧胀作用。当陶粒坯体中污泥质量含量为50%、粉煤灰和集料尾泥分别为25%时,1040℃短时烧结后的陶粒样品具有较为理想的轻集料性能,其堆积密度为760 kg/m3,筒压强度为5.2 MPa。浸出实验表明:随着污泥掺量的增加,从陶粒中浸出重金属离子量的增加幅度较小。这说明陶粒结构对污泥中的重金属有较强的稳定和固定作用,污泥陶粒的使用不会对环境造成二次污染。

高炉矿渣成棉的调质研究

分别以石英砂、粉煤灰、页岩作为高炉矿渣的成棉调质剂,通过改变调质剂的添加量来配制不同酸度系数的调质矿渣。采用旋转柱体法测定3种调质矿渣熔体的黏度,研究调质矿渣熔体的稳定性和酸度系数随原料组成的变化关系,以及调质剂化学组成对调质矿渣熔融温度及黏度的影响,并进一步研究页岩调质矿渣的高温黏度特性。结果表明:达到相同酸度系数的调质矿渣需添加的调质剂为石英砂最少,页岩次之,粉煤灰最多;调质矿渣达到同一黏度(如8 Pa.s)时,页岩调质矿渣所需熔化温度最低,酸度系数为1.4时的熔化温度低至1 410℃;以页岩为调质剂调质到矿渣酸度系数1.2以上时,矿渣的短渣属性消失,表现出典型的长渣特性。

污泥陶粒次轻混凝土的制备与性能研究

用碎石和污泥陶粒作为混合粗集料配制了不同集料组成的次轻混凝土试样,系统地研究了它们的力学性能和热学性能。虽然污泥陶粒本身强度不高,但在粗集料中掺入适量污泥陶粒(占粗集料的体积分数x=25%)所制备的次轻混凝土,其早期强度与不掺污泥陶粒的混凝土试样相当。上述现象归结于污泥陶粒与水泥石界面较为致密的组织结构,当其取代碎石集料后,减少了集料与水泥石界面的疏松组织结构,使集料与水泥石界面区的微观结构得到增强。污泥陶粒次轻混凝土的弹性模量介于普通集料混凝土和轻集料混凝土之间,具有比同强度等级普通混凝土更好的延展性,和比轻集料混凝土更高的强度与抗变形能力。与普通混凝土(x=0)相比,当次轻混凝土中x=25%时,其导热系数可降低46%,即掺入少量污泥陶粒可明显提高混凝土的保温隔热性能。

粉煤灰陶砂次轻混凝土的制备与性能

用碎石、粉煤灰陶砂和河砂作为混合集料配制不同细集料组成的次轻混凝土试样,研究它们的力学性能和热学性能。与普通混凝土相比,掺入少量粉煤灰陶砂(陶砂体积分数为25%)的次轻混凝土抗压强度得到提高,表现出较为理想的轻质高强特性。上述现象归功于混合细集料中大小颗粒搭配较好,陶砂的微泵内养护效应以及陶砂表面具有潜在活性物质参加火山灰反应,强化了陶砂与水泥石的界面强度,使掺入体积分数为25%陶砂的次轻混凝土在各龄期具有最高的强度。与普通混凝土相比,当次轻混凝土中陶砂体积分数为25%时,其导热系数可降低42%,即掺入适量陶砂可明显提高混凝土的保温隔热性能。

煅烧高岭土在CIIR药用瓶塞中的应用

研究以煤系硬质高岭土为原料制备的超细煅烧高岭土在CIIR药用瓶塞中的应用 ,并与美国煅烧高岭土产品进行对比。结果表明 ,煅烧高岭土的粒径分布均匀 ,粒径不大于 2 μm的粒子质量分数为 0 71,以其填充的CIIR胶料的硫化特性较好 ;当煅烧高岭土用量为 10 0份时 ,CIIR硫化胶的各项物理性能均达到YBB 0 0 0 4— 2 0 0 2标准要求 ,并接近或超过美国产品水平 ,可以替代进口产品。

三峡库首煤系高岭石研究

研究了三峡库首宜昌地区煤系高岭岩的性质和高岭石在高温状态下的热物理性能及其在橡胶工业中的应用。通过化学成分分析证明了高岭岩中含有 95 %的高岭石 ,采用 X射线衍射、透射电镜、差热分析方法对高岭石在不同温度 ( 5 0 0～ 13 0 0°C)条件下煅烧过程中的变化进行了表征 ,在 10 0 0°C以上的相变产物为莫来石和方英石 ,依据高岭石的高温煅烧机理 ,选择在 90 0～980°C条件下直接煅烧高岭石 ,制备的超细高岭石微粉可用作氯化丁基橡胶的功能填料 ,能达到或超过美国同类产品的效果 。

宜昌煤系高岭土矿石的开发利用研究

对宜昌煤系高岭土(石)的性质进行了研究,并根据其化学成分、矿物特征,探讨了超细高岭土在无碱池窑玻璃纤维制造业中以及在氯化丁基橡胶中的应用,结合实际制定了加工工艺流程,结果表明,该煤系高岭土在上述两个领域中均具有较好的开发前景。

湖北松宜煤系高岭土钛的赋存状态研究

用X粉晶衍射（XRD）、电子探针（EPMA）分析．首次查明了湖北松宜地区煤系高岭土中铁的主要独立矿物为锐铁矿．粒径一般在0．5～1．5pm之间，个别大于10μm。铁赋存状态的查明．为南方煤系高岭土资源综合开发利用提供了科学的依据。

沥青混合料低温性能评价指标研究

为说明温度对沥青混合料低温抗裂性能的影响及表征沥青混合料抵抗低温的能力,本文在沥青混合料低温弯曲试验的基础上,从能量角度出发,引入单位体积破坏能的概念,将其作为沥青混合料低温性能的评价指标。采用该指标,本文对两种不同类型的沥青混合料,分别在0℃,-10℃,-20℃三个温度进行低温弯曲试验,并分别计算出单位体积破坏能,进而分析这一指标的特点与规律性。