碳化硅与氧化铝界面化学稳定性研究

借助最新最权威基本的热力学数据 ,按化学平衡理论 ,分析 Si C和 Al2 O3之间可能发生的化学反应 ,定量计算 Si C中不同 C活度、不同固相产物活度 ,不同温度下 Si C和 Al2 O3间诸反应各气相产物分压和分压总和 ,精确分析 Si C和 Al2 O3界面的热力学稳定性 ,提供一个大气压惰性气体环境 Si C和 Al2 O3界面的热力学失稳判据 ,为Si

纳米材料制备、结构及性能

本文在总结归纳参考文献的基础上,系统介绍了纳米材料的制备,结构及性能方面的基本概念及研究动态。回顾了纳米材料产生和发展的历史,指出了纳米材料在材料科学研究领域的地位和影响,阐述了制备,结构及性能研究的最新成果和科学价值,并展望了纳米材料研究开发的前景和方向。文中,还着重介绍了中国科学家在纳米材料研究方面的成就。

三氧化二钒──聚合物导电复合材料电阻热敏特性的研究

Ｖ２Ｏ３粉末为填料聚乙烯（ＰＥ）及环氧树脂（ＥＰＯＸＹ）为基体的复合型导电高分子材料电阻随温度的变化具有低温（－１００℃）ＮＴＣ效应和高温ＰＴＣ效应．低温ＮＴＣ源于Ｖ２Ｏ３相变导致的电阻下降，高温ＰＴＣ源于填料和基体的复合效应：即基体膨胀引起填料导电网络开断．ＰＴＣ转变温度接近基体熔点（Ｔｍ）或玻璃化温度（Ｔｇ）．填料体积分数略大于临界体积分数时，ＰＴＣ转变温度较远地低于Ｔｍ或Ｔｇ，更换基体能改变ＰＴＣ转变温度．ＰＴＣ转变后出现高温ＮＴＣ，它产生于高温基体软化填料导电网络的自修复．

原子探针场离子显微镜

本文介绍了原子探针场离子显微镜的基本结构，成象原理，原子鉴别的基本思想和应用范围。原子探针场离子显微镜是至今为止最能精确地确定原子位置和原子种类的重要装置，是材料科学研究的有力工具之一。

单轴压力对高密度聚乙烯/碳黑导电复合材料电阻特性的影响

研究了高密度聚乙烯 /炭黑导电复合材料在单轴压力作用下电阻的变化规律 .结果表明 ,在低压力下 ,复合材料电阻随压力增加而降低 ;而在较高压力下则随压力增大而升高 ,分别呈现出所谓的“电阻负压力系数”和“电阻正压力系数”效应 .电阻的压力依赖性以及由压缩引起的电阻不可回复性 ,被认为与外力作用下导电网络的重组与破坏有关 .由此提出了导电复合材料单轴压力作用

金属基复合材料的自发浸渗制备工艺

综述了金属基复合材料的熔体自发浸渗制备工艺,概述了其基本原理与应用状况,讨论了工艺存在的相关问题。

注塑成型长玻璃纤维/聚丙烯复合材料的冲击韧性

利用自行研制的连续纤维 /热塑性树脂浸渍装置 ,制备了注塑成型用长玻璃纤维增强聚丙烯粒料。利用Charpy冲击试验 ,研究了界面相容剂 (接枝马来酸酐聚丙烯 )的用量、粒料长度等对注塑试样冲击韧性的影响。试验发现 ,随着接枝聚丙烯含量的增加 ,试样的冲击韧性显著提高。但当接枝聚丙烯含量达到一定程度时 ,冲击韧性反而下降。注塑试样的冲击韧性随长纤维粒料的长度增加和冲击试样模具的浇口尺寸变大而升高。对于平板材料 ,冲击试样所处的位置不同 ,其韧性也有较大的变化。试验还发现 。

锂快离子导体Li_(3-2x)(Al_(1-x)Ti_x)_2(PO_4)_3的合成与表征

NASICON型正磷酸盐LiM2(PO4)3(M=Ti,Ge,Zr,Hf)是近来研究得比较深入的锂快离子导体.LiTi2(PO4)3难于烧结得到致密的LiT2(PO4)3陶瓷,且离子电导率很低,在298K时为8.260×10-8 S/cm,613K时为8.241×10-5 S/cm,而当以三价的Al3+离子经传统的固相烧结反应部分取代LiTi2(PO4)3中四价的Ti4+离子后,通过DSC、DTG、电化学阻抗与SEM测试表明,不仅能获得致密度高稳定的产物,而且烧结后得到的锂快离子导体Li3-x(Al1-xTix)2(PO4)3(X=1.0～0.55)体系在室温下的电导率有了巨大的提高.当X=0.85时,组分Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3离子电导率最大,298K时为1.792×10-6S/cm和613K时为9.210×10-4S/cm.

还原五氧化二钒制备二氧化钒粉末

本文采用碳热法还原V2O5制备钒的低价氧化物VO2。用XRD分析生成物的相结构,用DSC/TGA的分析结果推测反应历程。结果表明:反应经历了674°C-710°C期间生成V6O13和710°C以上完全形成VO2的过程。将VO2与LAS玻璃复合烧结成陶瓷,对其进行阻温测试,结果表明:在室温至100°C间复合陶瓷电阻急骤下降,这是由VO2的半导体-金属相变效应引起的。

PEO-Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3复合聚合物电解质的制备与电导率研究

将实验室制备的两种烧结型的Li1 .3Al0 .3Ti1 .7(PO4 ) 3盐与PEO LiClO4 复合 ,制得了PEO LiClO4 Li1 .3Al0 .3Ti1 .7(PO4 ) 3复合聚合物电解质 ,测量了 2 98～ 373K温度范围内的阻抗 ,得出这种体系的复合聚合物电解质的离子电导率在室温最高值为 1.387× 10 - 5S cm ,在 373K时可达到 1.378× 10 - 3S cm。

热塑性树脂熔融浸渍连续纤维装置

研制开发了一套热塑性树脂熔融浸渍连续纤维的小型装置 ,该装置主要包括分丝系统、浸渍系统和上光系统等部分 ,其特点是利用柱状辊系分散和浸渍纤维束。利用该装置可制备纤维质量比在 30 %～ 60 %的连续纤维 (碳纤维 ,玻璃纤维 )增强热塑性树脂 (聚丙烯、尼龙等 )基预浸带。本文对浸渍装置的设计和工作原理进行了分析说明。

PEO-LiClO_4-Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_4)_3复合聚合物电解质电导率

将实验室烧制的无机快离子导体盐Li1 3Al0 3Ti1 7(PO4)3、PEO与LiClO4按照EO/Li=8,两种锂盐含量为变量进行复合,通过溶液浇注法制备得到PEO LiClO4 Li1 3Al0 3Ti1 7(PO4)3复合聚合物电解质膜,以示差扫描热分析法(DSC)与电化学阻抗(EIS)测试其性能。DSC测试结果表明:按照EO/Li=8将Li1 3Al0 3Ti1 7(PO4)3、LiClO4与PEO复合的聚合物电解质中PEO的结晶度由50 34%下降到4 36%～28 53%。室温下该聚合物电解质所有试样的阻抗谱图在高频区呈现为压缩的半圆,在低频区为一条倾斜的直线,而在较高温度时,阻抗谱图主要为一条倾斜的直线。复合聚合物电解质PEO LiClO4 Li1 3Al0 3Ti1 7(PO4)3的离子电导率遵从Arrhe nius关系,在Li1 3Al0 3Ti1 7(PO4)3质量分数达到15%时,活化能最低,即4 494425eV,此时电导率值最佳,373K时为1 161×10-3S/cm和298K时为7 985×10-6S/cm。

聚合物基导电复合材料的热敏开关特性

聚合物基复合材料 ＰＴＣ转变区的电阻率突变与惨流曲线在临界体积分数附近的电阻率突变在导电机制上是同一的只要复合材料具有近似开关性质的渗流导电特性。

Fe40Al/TiC复合材料的高温氧化特性

用自发熔渗法制备了TiC基Fe40Al金属间化合物复合材料。用氧化增重方法,研究了Fe40Al/80vol%～88vol%TiC复合材料在700℃～1100℃的恒温空气中的氧化动力学,并借助SEM/EDS和XRD等手段研究了氧化过程中材料微观组织结构的演变及材料表面粗糙度对氧化特性的影响。复合材料的氧化增重和氧化时间呈幂函数关系,幂指数约为0.63～0.75,氧化速率随着氧化时间的延长而降低。氧化层主要由致密的TiO2组成,TiO2颗粒的尺寸与氧化温度和材料表面粗糙度有关。

热蒸发法碳化硅纳米晶须阵列的合成与表征

在1600℃不同真空度下,采用热蒸发硅的方法,在石墨基板和聚丙烯腈(PAN)炭纤维两种碳源基体原位生长具有一定取向的碳化硅纳米晶须——垂直于石墨片表面森林状和试管刷状碳化硅纳米晶须阵列。通过X射线衍射及场发射扫描电镜,发现晶须为3C-SiC,直径约100 nm,长度约50μm。炭纤维表面的产物顶端多为针尖状,而石墨片表面的产物多为六方棱柱状。因其纳米尺寸效应,在380 nm波长的光激发下,所制晶须在波长为468 nm附近出现光致发光峰。透射电镜、多点衍射电子衍射图表明,所制得的3C-SiC晶须为单晶,其生长方向为3C-SiC的[111]方向。基于反应过程中硅熔体与碳源分离的事实,讨论了3C-SiC晶须阵列生长的气固反应机理。

TiC/Fe-Al原位复合材料制备及其显微结构

本文研究了用废弃的钢和球墨铸铁以及钛铝添加剂为原料 ,经熔炼和热处理制备TiC Fe3Al复合材料的工艺过程。用光学显微镜、XRD等方法观察了复合材料的相组成、显微结构 (TiC颗粒的大小和形状 ) ,进而分析了原料成分、热处理时间和温度对原位反应、TiC颗粒的生成及显微结构的影响规律。

硅热蒸发法制备SiC纳米线及其结构表征

采用简单热蒸发法使硅蒸气和碳纳米管反应生成了碳化硅纳米线.反应产物首先经X射线衍射(XRD)确定为3C-SiC.再用场发射扫描电镜(FESEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等进行形貌和结构研究,发现3C-SiC纳米线部分呈直线六棱柱形状,大多为3C-SiC单晶,其[111]方向与纳米线长度方向一致,间或有折线,弯曲和螺旋形.在这些结果的基础上,提出3C-SiC纳米线形核生长的气液固(VLS)机制:硅蒸气(V)溶于碳纳米管端部残留金属催化剂液滴(L),与碳纳米管反应(S),生成3C-SiC晶核并沿碳纳米管长度方向生长.

FeSi熔体中SiC晶须的VLS生长

在1500℃、1600℃、1650℃和1750℃氩气中保温3 h,使Fe-Si在石墨基板上熔化并敷展,分别在熔层表面获得SiC颗粒层、SiC颗粒与晶须混合层、SiC晶须层和SiC腾空薄膜。XRD分析确定所有产物均为3C-SiC;TEM和SAED分析表明,SiC晶须为3C-SiC单晶,生长方向为[111]。基于上述结果,提出不同温度下C与熔体中的Si经不同反应路径,生成不同形貌SiC的反应机理：低温时（≤1500℃）,Fe提高了熔体中C的饱和溶解度,以液-固（LS）反应生成SiC颗粒;较高温度时（1500-1750℃）,借助Fe的催化作用,以气-液-固（VLS）机理生成SiC晶须;更高温度时（≥1750℃）,气-液-固（VLS）变得无序,生成SiC腾空连续膜。

自发熔渗法制备TiC/NiAl复合材料和其微观组织特征

用自发熔化渗透法制备高TiC含量 (～ 75vol% )的TiC/NiAl复合材料 ,研究了渗透温度和渗透时间对TiC/NiAl复合材料微观组织形成、硬度及断裂性能的影响。采用XRD和TEM /EDS分析了复合材料的相组成、微观结构和NiAl相与TiC颗粒在高温渗透过程中的互溶情况。结果表明 :自发熔渗法是制备致密的TiC/NiAl复合材料的有效方法 ,适当提高渗透温度 ,可大大缩短渗透时间。在完成渗透获得致密组织的前提下 ,渗透温度和渗透时间对TiC/NiAl复合材料的硬度及断裂韧性无显著影响。NiAl相和TiC颗粒结合良好 ,是渗透后复合物的仅有组成相。TiC少量地溶于NiAl,溶解度随渗透时间增长而增大 ,且在TiC颗粒外层 ,发现有少量的Al和微量的Ni。

TiC在Ni-Al基体中热力学稳定性预测

依据热力学原理 ,在 80 0K 130 0K的范围内 ,分析Ti C Ni Al体系中可能发生的所有化学反应的吉布斯自由能变化 (ΔG) ,对TiC在Ni Al基体中的稳定性进行了热力学预测 ,从而为TiC增强Ni