芒硝基相变储能材料的研究进展

芒硝(Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O)作为一种原料易得、储能密度大的无机水合盐类相变储能材料(Phase Change Materials,PCMs),拥有相变温度适中、储能高等优点,然而,过冷度大、相分层严重、易泄露和导热率低等问题限制了芒硝基PCMs的大规模应用。通过总结关于过冷和相分离问题的改性方法,归纳比较了各类封装的原理及效果,并概述了通过导热强化来提高芒硝基PCMs储放热效率的研究进展。最后,对该材料的实际应用现状进行阐述,并展望了其发展方向,为开发高稳定性、高效封装、高导热率芒硝基PCMs提供参考依据。

磷酸盐釉熔体中光子微纳结构的形成及釉面冷却性能

在SiO_(2)-Al_(2)O_(3)-CaO-MgO-Na_(2)O-ZnO多元釉系统中以Ca_(3)(PO_(4))_(2)作为变量,采用白度仪、UV-vis、XRD、Raman、SEM等测试方法,探索不同Ca_(3)(PO_(4))_(2)添加量对于釉熔体中非晶光子晶体结构、釉面颜色、釉面冷却性能等的影响。结果表明:磷酸钙的引入能显著促进釉层分相,并促进釉层微观结构发生改变;引入磷酸钙较少量时,釉层结构由颗粒状变为短程有序的三维网络多孔海绵结构,釉色向蓝色系发展;随着磷酸钙的引入,分相作用导致三维网络状结构富硅相尺寸不断增大,在该三维网络状结构和两相折射率作用下,釉面具有极高的反射率,促使釉面呈乳白色效果;引入磷酸钙过量时,有大量棒状磷酸盐晶体析出,破坏釉层结构和釉面效果。

单向碳纤维布用于混凝土受弯构件的加固和修复

初步研究了在混凝土试件受力面用环氧树脂胶粘贴单向碳纤维布（ＣＦＳ）对混凝土受弯试件的加固和修复作用．结果表明：在混凝土表面粘贴１～３层碳纤维布，可使混凝土试件的断裂荷载提高１～２．５倍；碳纤维布对有缺陷的混凝土试件有明显的修复和加固作用．

定向排布的SiC晶须补强Si_3N_4复合材料的制备

通过挤制成型和热压烧结成功地制备了具有很好的一维定向排布的ＳｉＣ晶须补强Ｓｉ３Ｎ４复合材料，并从力学上分析了挤制成型过程中流体的受力状态、使晶须定向排布的原因以及影响晶须定向度的因素。所制备的含２０％晶须（按质量计，下同）的ＳｉＣｗ／Ｓｉ３Ｎ４复合材料可达到９９％的相对密度，坯体和烧结体的显微结构表明挤制成型能够使晶须呈很好的一维定向排布。晶须定向排布有望充分发挥晶须的增韧和补强作用。

Ti-Al-C三元系统中Ti_3AlC_2,Ti_2AlC和TiC物相含量的测定

研究了TiAlC三元体系中X射线衍射定量相分析方法,提出了Ti3AlC2,Ti2AlC和TiC这3种物相的特征衍射峰:Ti3AlC2的(002)衍射峰,2θ=9.5°;Ti2AlC的(002)衍射峰,2θ=13.0°;TiC的(111)衍射峰,2θ=35.9°。采用混样无标样法推导了一套Ti3AlC2,Ti2AlC和TiC的定量计算公式,根据其特征衍射峰的强度就可计算这3个物相的相对含量。因为该公式推导过程本身就验证了其正确性(即自验证性),所以这个公式可以广泛用于TiAlC三元体系中Ti3AlC2,Ti2AlC和TiC物相的定量测定。因此,这种方法非常简便、易行。

晶须增韧补强陶瓷基复合材料的若干关键技术研究(Ⅱ):晶须定向排布工艺及其复合材料力学性能

研究了晶须定向排布工艺及其复合材料的力学性能。通过挤制成型，较好地完成了晶须的一维定向排布或择优取向。结果表明，晶须定向排布能同时较大幅度地提高复合材料的抗弯强度和断裂韧性，充分地发挥了晶须的增韧补强作用。

复合材料挤制成型过程中晶须的定向排布

研究了含ＳｉＣ晶须的Ｓｉ３Ｎ４混合粉料的挤制成型过程。从挤制腔内泥料的受力分析出发，探讨了挤制成型过程中晶须定向排布的原理，并着重研究了挤制压力、挤制速率、泥料含水率和挤出口的尺寸对晶须定向度的影响。

定向排布的晶须增韧陶瓷基复合材料

在晶须增韧陶瓷基复合材料中,晶须定向排布有望提高晶须的增韧和补强效果,从而提高复合材料的力学性能。本文主要从晶须定向排布技术、晶须定向度的评价、晶须定向对复合材料的影响,以及今后的发展方向做一综述报导。

晶须增韧补强陶瓷基复合材料的若干关键技术研究(Ⅰ):晶界和界面的调控

根据各种助烧剂在相应的氧氨玻璃中的作用，通过晶界相预合成和改变Al2O3和MgO的添加量，研究了不同La／Y比及Al2O3和MaO含量对SiC（w）／Si3N4复合材料力学性能的影响，从而实现了对晶界和界面的调控，优化了助烧剂体系和制备工艺，达到了最佳的晶须增韧补强效果。

TiCx在Ti3SiC2母相上的析出

从ＴｉＣ和Ｔｉ３ＳｉＣ２的晶体结构出发，分析了析出的ＴｉＣｘ晶粒与Ｔｉ３ＳｉＣ２晶粒的位相匹配关系和析出行为，研究了ＴｉＣｘ晶粒的析出对Ｔｉ３ＳｉＣ２材料力学性能的影响。研究发现，ＴｉＣｘ在Ｔｉ３ＳｉＣ２的基面上析出，二者之间的界面分别为ＴｉＣｘ和Ｔｉ３ＳｉＣ２中Ｔｉ原子的密排面，而且错配度较低。从ＴｉＣｘ与Ｔｉ３ＳｉＣ２晶粒的位相匹配关系，推断出ＴｉＣｘ｛１１１｝∥Ｔｉ３ＳｉＣ２｛０００１｝、ＴｉＣｘ｛１１１｝∥Ｔｉ３ＳｉＣ２｛２０２＾－５｝、ＴｉＣｘ｛００１｝∥Ｔｉ３ＳｉＣｚ｛１０１＾－５｝。ＴｉＣｘ相的析出会降低Ｔｉ３ＳｉＣ２材料硬度和韧性。

热处理工艺对高速钢轧辊组织和性能的影响

研究了淬火温度、冷却方式、回火温度和回火次数对高速钢轧辊组织和性能的影响。结果表明,空冷的高速钢轧辊淬透性差,油冷的高速钢轧辊易出现裂纹,盐冷的高速钢轧辊具有优良的淬透性,不易出现裂纹,辊面硬度高,硬度均匀性好,耐磨性好。

自蔓延高温合成Ti_3AlC_2和Ti_2AlC及其反应机理研究

以Ti,Al和C的粉体混合物为原料 ,在纯氩气气氛 ,2 5MPa压力 ,160 0℃保温 4h条件下 ,自蔓延高温合成了Ti3AlC2 和Ti2 AlC .利用X射线衍射分析 (XRD)和扫描电镜 (SEM )等手段对反应产物进行了研究 .提出了自蔓延高温合成Ti3AlC2 和Ti2 AlC应具备的条件 ,并探讨了Ti,Al和C自蔓延高温合成Ti3AlC2 和Ti2 AlC的反应机理 .结果表明 ,Ti3AlC2 和Ti2 AlC能够由Ti,Al和C元素经高温自蔓延合成反应来制备 ,其制备的必要条件是需要极快的加热速率以防止铝熔化并且改变钛的转移路线 .Ti3AlC2 和Ti2 AlC综合了金属材料和陶瓷材料的优点 .成功的用自蔓延高温方法合成Ti3AlC2 和Ti2 AlC必将为该类材料纯块体的合成和制备提供好的原料 。

先进陶瓷胶态成型新工艺的研究进展(英文)

总结了先进陶瓷胶态成型新工艺在清华大学的研究进展。简要介绍了几种高固相含量的浓悬浮体和高质量坯体的制备新技术,提出胶态成型新工艺固化机制的新见解。采用新工艺去除坯体中缺陷,实现高可靠性、复杂形状高性能陶瓷部件低成本的自动化、批量化制备,为先进陶瓷产业化铺平了道路。

先进结构陶瓷研究进展评述

评述了先进结构陶瓷的研究现状和发展趋势,重点介绍了近几年来先进结构陶瓷在超细粉体的制备、低成本复杂形状部件的成型新工艺、烧结技术、强化韧化机理以及新材料的研制等方面的最新研究进展。

陶瓷强韧化新纪元——仿生结构设计

综合介绍了仿生结构设计的基本原理、仿生结构设计与制备高性能陶瓷材料的强韧化机制及研究进展。详细评述了仿木、竹、骨及贝壳珍珠层结构特征来设计与制备高性能陶瓷材料的研究现状和进展。研究结果证明模仿自然界生物材料结构特征来设计与制备高韧性陶瓷材料的仿生结构设计是一种简单、方便的有效方法,仿生结构设计思想将开创陶瓷材料强韧化理论与制备技术的新纪元。

放电等离子快速烧结SiC晶须增强Si_3N_4BN层状复合材料

采用放电等离子烧结技术(SPS)快速烧结了SiC晶须增强的Si3N4/BN层状复合材料.利用SPS技术,在烧结温度为1650℃、保温15min的条件下,材料的密度可达3.18g/cm3,抗弯强度高达600MPa,断裂功达到3500J/m2.研究表明:特殊的层状结构、SiC晶须的拔出与折断是材料断裂功提高的主要原因.X射线衍射及扫描电子显微镜研究表明:α-Si3N4已经在短短的烧结过程中全部转变成长柱状的β-Si3N4,并且长柱状的β-Si3N4和SiC晶须具有明显的织构.

水基流延工艺制备陶瓷材料的研究

流延法作为制备片层材料的重要工艺已经被陶瓷研究者广泛应用。但是,有机流延体系带来的环境污染、毒性及易燃性等问题已被社会所关注。因此,研究无毒、无污染的水基流延工艺已得到材料界的广泛重视。本文主要概述了国内外水基流延工艺的研究现状,重点介绍了PVA体系、丙烯酰胺凝胶流延体系、纤维素类粘结剂体系及乳胶体系的不同特点;从粘结剂、分散剂、增塑剂等多个角度分析了影响水基流延工艺的技术因素,并提出了很好的解决方法,最后介绍了乳胶体系水基流延工艺在制备片状或层状陶瓷材料方面的应用。

二硼化锆基超高温陶瓷的制备及性能(英文)

用碳化硅(SiC)颗粒增韧二硼化锆(ZrB2)陶瓷,在氩气流中热压烧结温度为1950℃、保温1h,20MPa压力下成功制备出了致密的ZrB2/SiCp复合材料。ZrB2/SiCp复合材料的致密度随着SiC颗粒添加量的增加而增加。当SiC颗粒的体积分数(下同)为15%时,相对致密度达到100%。ZrB2/SiCp复合材料的抗弯强度和断裂韧性都随着SiC添加量的增加成上升趋势,当SiC颗粒的添加量在15%时同时达得最大值,分别为646MPa和8.52MPa·m1/2。SiCp的添加还提高了ZrB2/SiCp复合材料的耐氧化烧蚀性能。

陶瓷叠层结构增韧设计的数值模拟及实验研究

本研究尝试将微机作为辅助手段引入仿生陶瓷复合材料的增韧设计 .基于多层梁模型 ,采用有限元数值模拟方法模拟了仿生陶瓷叠层结构的断裂行为和裂纹逐次从硬层基片向弱界面层的拐折和扩展 .后处理程序显示了三点弯曲试件的裂纹扩展路径、相应的载荷 -位移曲线和增韧效应 (断裂功大幅度提高 ) .还进一步分析了叠层陶瓷的韧性和强度受试件几何参数 (硬软层层厚比、层数 )和材料性能参数 (断裂应变、Young氏模量比等 )的影响变化趋势 ,据此确定增韧设计中上述各参数的最佳取值 .通过数值计算结果与叠层陶瓷三点弯曲试件断裂功实测值的对比 ,证明了本法的有效性 ,并证明因弱界面层的存在引发主裂纹拐折和这一叠层陶瓷主要耗能增韧机理所决定的叠层梁模型的合理性 .

热轧带钢高铬铸铁轧辊表面氧化膜研究与应用

为了解决精轧机组轧辊表面氧化膜引起的带钢表面氧化铁皮细孔质量问题 ,利用扫描电镜、光学显微镜、显微硬度计及能谱仪等对高铬铸铁轧辊表面氧化膜形成及脱落进行了研究 ,提出了控制氧化膜脱落减少氧化铁皮细孔的方法 ,在生产实践中收到良好的效果。