溶胶-凝胶法制备Y_(2)O_(3)稳定ZrO_(2)陶瓷微弧氧化封孔层

为了提高铝合金微弧氧化后的表面耐腐蚀性能,采用溶胶-凝胶法配合深紫外光化学处理法在铝合金微弧氧化膜层表面制备Y_(2)O_(3)稳定ZrO_(2)陶瓷封孔膜。用扫描电镜、X射线衍射、浸泡试验和电化学测试等分析手段表征其成分、相结构和表面形貌,研究复合膜层的耐蚀性。结果表明:深紫外辐照能够在较低的温度下制备出结合力好且致密的ZrO_(2)溶胶凝胶封孔膜,复合膜层的主要相组成为ZrO_(2),与没有封孔的微弧氧化膜层相比,腐蚀电流I0提高4个数量级,腐蚀电位Eo明显向正向移动,移动幅度为0.283,表明封孔后的涂层耐蚀性显著提高。

工业机器人在机械制造自动化产线上的应用

工业机器人是典型的机电一体化装置,是先进制造业中不可替代的重要装备,在多个领域有着广泛应用。本文介绍了工业机器人的基本概况,阐述了工业机器人的工作原理,分析了工业机器人在机械制造自动化产线上的应用案例,为研究工业机器人在其它场景的应用和推广提供参考。

复合烧结剂对高铝质干式料烧结性能的影响

以粒度3～5mm,1～3mm,≤1mm,≤0.088mm的高铝矾土为主要原料,以粒度≤0.1mm的硼酸(H3BO3>99.6%)、粒度≤0.05mm的粘土、粒度≤0.1mm的钾长石和粒度≤0.1μm的硅灰(SiO2>90%)为复合烧结剂,按m(骨料)∶m(细粉)=65∶35的配比配料。将混合料在陶瓷模具中手工捣打成型,将成型好的试样分别在600℃、700℃、800℃、900℃和1000℃下均保温2h后脱模。测量热处理后各试样的耐压强度和显气孔率;采用XRD分析了试样的物相组成。结果表明:复合烧结剂中钾长石和硼酸在中温、低温下具有良好的烧结作用,在700～800℃热处理后,试样耐压强度和显气孔率明显增加。硼酸含量为2%的试样,在800～1000℃热处理后,显气孔率增幅较大。添加硅灰可以降低钾长石烧结温度;而复合烧结剂中的粘土在中温、低温下不利于干式料的烧结,低于800℃热处理后的试样,耐压强度和显气孔率没有随粘土含量增加而变化;900～1000℃热处理后的试样,耐压强度随粘土含量的增加而降低,显气孔率增加不大。

反应烧结制备β-SiAlON陶瓷的反应机理

由于使用了廉价的Si粉作为原料,反应烧结工艺可以大幅降低β-SiAlON的生产成本。Si粉氮化反应过程中,添加烧结助剂能够有效地促进SiAlON相的产生,因为液相的产生促进物质的传输。对反应烧结后的试样进行高温烧结,1700℃烧结后,添加烧结助剂和没有添加烧结助剂的试样均可以获得单一的β-SiAlON相。高温烧结过程中,Al_2O_3自身的扩散加剧,可以有效地形成β-SiAlON相,另外,反应中产生的AlN也促进了β-SiAlON相的形成。

溶胶-凝胶法制备PbZr_(0.52)Ti_(0.48)O_3铁电薄膜及其光伏特性的研究

使用溶胶-凝胶法在石英玻璃基片上制备了PZT铁电薄膜,通过控制热处理工艺,制备出致密且均匀的PZT铁电薄膜。通过获得高的剩余极化强度,提高PZT膜层的内建电场,从而提高PZT铁电薄膜的光电转化效率。经过500℃高温热处理1 h后不仅提高了PZT的结晶度,同时提高了PZT的致密度,PZT薄膜经过电场的极化,可以获得剩余极化强度为17μc/cm2。紫外光照射下的光电流稳定。

相分离技术制备多孔Si_3N_4陶瓷

使用苯甲酸作为造孔剂,苯甲酸-无水乙醇溶液作为液相配置Si3N4陶瓷料浆,通过湿法成型制备多孔Si3N4陶瓷坯体。利用固相在不同温度下溶解度不同,通过改变固/液相的分离温度,在陶瓷基体中引入造孔剂。通过改变相分离的温度来实现对多孔Si3N4气孔率的控制。造孔剂苯甲酸可以在低温下挥发,从而减少了排除造孔剂过程中对Si3N4表层的氧化,保证了多孔Si3N4的高温力学性能。使用热致相分离法最大的优势是在保证湿法成型复杂形状的前提下在陶瓷基体中均匀地添加了造孔剂,制备出高气孔率多孔Si3N4陶瓷。

金属有机盐溶液沉积法制备Y_2O_3过渡层

用金属有机盐溶液沉积法在Ni-5W基带上制备出具有良好晶体取向的Y_2O_3过渡层。热处理温度对Y_2O_3过渡层的晶体取向和表面质量的影响很大。随着温度的升高,Y_2O_3定向生长晶粒增多,晶粒细小均匀,表面趋于平整,粗糙度减小。1 000℃热处理后的试样,其表面粗糙度在100μm范围内为25。在Y_2O_3过渡层上沉积的YBCO超导层表现出良好超导性,其临界超导温度为90.2 K。

化学溶液沉积法制备Y_2O_3过渡层

为了满足YBa2Cu3O7(YBCO)超导带材生产实际的需要,在金属基带和YBCO超导薄膜之间制备一层合适的氧化物过渡层显得尤为重要。以乙酸钇为原料配制前驱体溶液,采用金属盐化学溶液沉积法在织构的Ni-5%W(质量分数)(Ni-5W)带上成功制备了Y_2O_3过渡层。结果显示,氮气氛下1050℃热处理1h后,所获得的Y_2O_3过渡层具有良好的晶体织构,晶体生长取向为(100),完全复制了Ni-5W带模板的结构,为YBCO生长提供了良好的模板。在Y_2O_3过渡层上制备的YBCO薄膜表现出良好的超导性能。

烧结助剂对单相β-SiAlON陶瓷性能的影响

使用廉价的Si粉作为原料通过反应烧结获得了Si_3N_4,后续高温烧结过程中,Si_3N_4与粉料中Al_2O_3发生固溶反应,制备出单相β-Si Al ON陶瓷。经过1 700℃高温烧结后,获得β-Si Al ON相和β-Si_3N_4混合相陶瓷,随着烧结温度增加至1 800℃,Al_2O_3在Si_3N_4晶格中完全固溶,形成了单一β-Si Al ON陶瓷。选用Y_2O_3和Sm_2O_3两种烧结助剂,并对比其对反应烧结β-Si Al ON陶瓷微观结构和力学性能的影响。结果显示,使用Sm_2O_3制备出长径比较Y_2O_3高的柱状晶粒,柱状晶粒相互交织桥接和连接,可以显著提高β-Si Al ON的力学性能。

粘结剂含量对摩擦材料摩擦性能的影响研究

以酚醛树脂和轮胎粉为粘结剂,按照一定的配方和一定的干法热压工艺制备了摩擦材料。采用单因素法,探讨了酚醛树脂和轮胎粉的不同含量对摩擦材料的摩擦性能影响。结果表明,粘结剂的含量对摩擦材料的摩擦磨损性能、机械强度等有显著的影响,通过改变酚醛树脂的含量,可以获得性能优异的摩擦材料。可以使材料实现低密度、低硬度。最佳粘结剂为酚醛树脂,酚醛树脂的最佳含量为12%。

“以废治废,变废为宝”的材料化学综合实验的设计——麦秸秆制备生物炭材料及其对染料吸附性能研究

本论文设计并通过限氧控制温度水热制备一种由农业废弃物制备的生物炭材料,利用十六烷基三甲基溴化铵对其改性。并以中性红为染料模型,研究其处理染料废水的性能,帮助学生学习水热制备、性能表征、数据处理等方法。本文研究的吸附材料是改性的小麦秸秆,成本低廉,吸附效果较好,可以作为一种有效的吸附剂应用于水污染处理。本操作过程简单,适于材料化学专业大学生的综合化学实验,内容涉及到新材料的合成、性能表征、染料吸附、数据处理和论文撰写等基本技能。不仅有利于提高学生的实验技能,拓展学生的视野,也可以培养学生的科研兴趣,同时树立学生的环保意识,多维度提升了学生的综合素养。

汽车用制动摩擦材料性能试验的研究现状及发展

汽车用制动摩擦材料的性能试验结果是摩擦材料的配方设计和工艺调整的试验依据。综述了汽车用制动摩擦材料的小样试验、台架试验和道路试验对性能检测的研究现状,评述了每种试验方法的优缺点和应用特点,并对其发展趋势加以总结。

Al-Si-Zn合金直接氧化形成复合材料的结构演变

采用Lanxide技术制备了Al2O3/Al复合材料,通过中断生长实验方法,和热重分析、光学显微镜、X射线衍射、场发射扫描电镜等检测,对复合材料表面形态和内部组织结构的演变进行了观察,探讨了Al-Si-Zn合金在1100℃条件下的自由氧化生长过程。结果表明:熔融Al-Si-Zn合金氧化生长经历了孕育期、快速生长期和饱和生长期3个阶段。在各阶段中,样品的组织形貌均发生了明显变化;Al2O3/Al复合材料在宏观上为典型的胞状生长方式,微观上是由三维连通的α-Al2O3相构成骨架,其间分布着残余Al-Si相和孔洞。

玄武岩纤维与玻璃纤维对汽车摩擦材料性能影响

增强纤维种类和含量是影响汽车摩擦材料性能的重要因素,在同源配方中分别采用玄武岩纤维和玻璃纤维,测试了摩擦材料的摩擦系数、冲击强度、洛氏硬度性能。结果表明,质量分数为8%的玄武岩纤维摩擦材料比质量分数为8%的玻璃纤维摩擦材料的洛氏硬度可以提高33.8%,冲击强度提高7.45%,且摩擦性能相对稳定,磨损率低,是制备高性能摩擦材料替代玻璃纤维的优选原料。

Y3+/Nb5+共掺优化锆钛钡钙基无铅压电陶瓷的电学性能

采用固相反应法制备了具有钙钛矿相结构的（Ba_（0.85）Ca_（0.15-x）Y_x）（Zr_（0.10）Ti_（0.90-y）Nb_y）O3无铅压电陶瓷,研究了Y^（3＋）/Nb^（5＋）含量变化对锆钛钡钙基陶瓷电学性能的影响,结果表明：Y^（3＋）/Nb^（5＋）共掺可在锆钛钡钙陶瓷内部引起介电弛豫现象,驰豫因子随Y^（3＋）/Nb^（5＋）掺杂量的增加增大。压铁电性能表明Y^（3＋）/Nb^（5＋）共掺可小幅降低锆钛钡钙陶瓷的压铁电性能,原因是由于掺杂后在陶瓷内部引起成分起伏,减弱了陶瓷内部的自发极化程度减弱所致。此外,采用交流阻抗谱进一步揭示了Y^（3＋）/Nb^（5＋）掺杂后陶瓷的电学非均质结构。

Al_2O_3/CaCO_3/PTFE三元复合材料力学性能探讨

采用纳米粒子二元复配填充改性及冷压烧结工艺,制备了Al2O3/Ca CO3/PTFE三元复合材料,对其力学性能进行了探讨。实验结果表明,纳米粒子的填充显著提高了PTFE的摩擦磨损性能、硬度、抗蠕变性能及拉伸强度,降低了断裂伸长率。当Al2O3质量分数为20%、Ca CO3质量分数为10%时,PTFE复合材料综合力学性能优异。

Sm_2O_3烧结助剂反应烧结制备β-SiAlON陶瓷

由于良好的高温强度、抗氧化性、抗腐蚀性能和耐磨性能,β-SiAlOH陶瓷具有高温结构材料的潜在用途,传统的β-SiAlON的制备主要以昂贵的Si3N4为原料,高成本限制了其在工业中的广泛应用。本研究使用廉价的Si粉和Al2O3粉作为原料,通过反应烧结法和后续的高温烧结结合,制备β-SiAlON陶瓷,Sm2O3作为烧结助剂。经过1600℃高温烧结后即可获得了致密的β-SiAlON基体。β-SiAlON的晶粒形貌受烧结剂种类的影响很大,尽管没有添加烧结助剂的试样依然可以获得β-SiAlON相,但是,晶粒形貌为等轴状,且基体多孔。经过Y2O3和Sm2O3分别作为烧结助剂烧结过的β-SiAlON基体致密,晶粒形貌均为高长径比的柱状晶,使用了Sm2O3烧结助剂的β-SiAlON陶瓷,晶粒的长径比高于Y2O3烧结助剂的长径比,这种晶粒形貌有利于陶瓷力学性能的提升。

烧结温度对(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3无铅压电陶瓷结构和电学性能的影响研究

采用固相反应法成功制备出具有ABO_3型钙钛矿结构的锆钛钡钙(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3无铅压电陶瓷,研究了粉体预烧温度和陶瓷片烧结温度对(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3陶瓷结构和电学性能的影响。结果表明:当预烧温度为1200oC、烧结温度为1400oC可获得具有优异电学性能的(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3无铅压电陶瓷,其电学性能分别为居里温度Tc=97℃,最大介电常数εmax=14920,剩余极化强度为Pr=9.96μC/cm2,矫顽场Ec=7.20 k V/cm,压电常数d33=543 p C/N,机电耦合系数kp=52%,其高的电学性能可以和铅基压电材料相媲美,表明(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3陶瓷有望实现压电陶瓷的无铅化应用。

常压烧结致密氧化锆陶瓷

氧化锆陶瓷具有良好的力学性能,在工程领域中广泛使用。获得完全致密的氧化锆陶瓷需要在热压下进行,昂贵的热压设备增加了生产成本。为了降低成本,该研究采用常压烧结方法烧结氧化锆陶瓷,Y_2O_3和CaO混合烧结助剂的加入能够提高氧化锆陶瓷的致密性。在1 450℃低温制备出致密度为98%的氧化锆陶瓷。在1 450℃烧结2 h的氧化锆,其断裂韧性达到4.8 MPa·m1/2,硬度为850 MPa,表现出了优良的机械性能。

WSR系统下应用型本科工程人才评价体系的构建

基于分析咸阳师范学院构建创新应用型本科工程人才培养质量评价体系面临困境的基础上,提出了基于WSR系统方法论下构建创新应用型本科工程人才培养质量评价体系的基本框架、具体评价指标、质量标准和权重系数。以咸阳师范学院材料化学专业为例对人才培养质量进行了实际评价,结果表明该评价体系符合创新应用型本科工程人才培养的实际。