采用水性嵌段高分子分散剂制备水基铝酸钴陶瓷墨水及其喷墨打印性能

合成3种水性无规则共聚物分散剂(Ⅰ:PASG、 Ⅱ:PAI和Ⅲ:PSG)和2种水性嵌段分散剂(Ⅳ:PMAA-b-AMPS和Ⅴ:PSSS-b-GMA),并应用于制备水基铝酸钴(CoAl_(2)O_(4))陶瓷墨水;采用比色法、激光粒度分析法、沉降法分别分析在添加不同分散剂时,亚微米粒级CoAl_(2)O_(4)颗粒在水性悬浮液中的颜色特性和分散稳定性;通过傅里叶变换红外光谱法、热重法、电动势法探究不同分散剂在CoAl_(2)O_(4)颗粒表面的吸附机理;通过流变仪、表面张力仪、静置沉降、离心沉降分析水基CoAl_(2)O_(4)陶瓷墨水的黏度、表面张力、稳定性;基于半经验法计算和分析水基CoAl_(2)O_(4)墨水在陶瓷生坯上的打印适应性。结果表明:在添加质量分数为5%、以质量比为9∶1混合的水性嵌段分散剂时,水基CoAl_(2)O_(4)陶瓷墨水中的色料颗粒表现出最佳分散稳定性;在水基CoAl_(2)O_(4)陶瓷墨水中加入质量分数为20%的二甘醇单丁醚(DG)可有效增加墨水的黏度,降低表面张力,且该水基CoAl_(2)O_(4)陶瓷墨水在陶瓷生坯上的打印适应性强。

锂电池正极材料LiNi_(x)Co_(y)Mn_(z)O_(2)承烧用莫来石-堇青石质匣钵的研制

莫来石-堇青石质匣钵对于制备高性能锂电池正极材料尤为重要。本文采用莫来石(1.18~0.6 mm)和堇青石(2~1 mm)为骨料,莫来石(0.074 mm)、煅烧氧化铝(0.044 mm)、佛山黄泥(0.044 mm)和煤矸石(0.044 mm)为基质,在1380℃下保温3 h烧结制备锂电池正极材料LiNi_(x)Co_(y)Mn_(z)O_(2)(LNCM)承烧用莫来石-堇青石匣钵,并采用埋覆侵蚀法探究了正极材料在烧结过程中对匣钵的侵蚀行为。结果表明:在1380℃下保温3 h烧结制备的匣钵力学性能和抗热震性均较好,其室温抗折强度为10.02 MPa,经3次热震循环后残余强度保持率在51.52%~53.26%;适当增加粗颗粒(1.18~0.6 mm)莫来石的含量可有效提高莫来石-堇青石匣钵的抗侵蚀性,且经侵蚀25次后匣钵表面的最大反应层厚度为447μm,最小反应层厚度为211μm。

碳/碳化硅陶瓷基复合材料的研究及应用进展

碳/碳化硅(C/SiC)陶瓷基复合材料是重要的热结构材料体系之一。综述了近年来发展的有关制备C/SiC陶瓷基复合材料的各种技术及其在航空航天、光学系统、空间技术、交通工具(刹车片、阀)、能源技术等领域的应用,展望了可应用于玻璃工业中的纳米碳颗粒与亚微米碳化硅复合的陶瓷基复合材料制备工艺,可拓宽该陶瓷基复合材料的应用领域。

粉体材料工程线上线下教学模式探索——以北方民族大学为例

本文基于网络教学、在线学习的盛行趋势,探索以学生为主体,教师为主导,线上自主学习,线下梳理总结的教学模式。研究内容包括教学内容的优化完善、教学方法的改进、学业评价方式改革等,目标是提高学生的学习主动性,激发学生的学习兴趣,改善教学效果。

SiC喷雾造粒粉的影响因素研究

通过SiC喷雾造粒试验,分析了影响SiC造粒粉性能的因素,如进出口温度、浆料的固含量、喷雾压力及进料速度等;同时总结出了喷雾造粒时的合理工艺,制备出了松装密度为0.91 g/cm3,流动性为20 s(样品量为30 g),且粒形较好、适于成型的SiC粉体。

碳化硅陶瓷喷砂嘴的研制

SiC陶瓷材料因其具有良好的耐磨、耐冲刷、耐腐蚀等优异的特性,被广泛应用机械、化工等行业。本文采用双向加压的压制成型方法,通过无压烧结,成功的研制了在高耐磨、耐冲刷环境下所使用的喷砂机用喷砂嘴。

SiC陶瓷阀芯的研制

SiC陶瓷材料因其具有良好的耐磨、耐高温、耐腐蚀等优异的特性,被广泛应用航空航天、机械、化工等行业。鉴于此,采用干压结合冷等静压的成型,通过无压烧结的方法,成功的研制了在高温、高腐蚀环境下所使用阀门的密封件—阀芯。

多种掺合料复合配置高强高性能混凝土的试验

为了探讨在混凝土中同时掺入粉煤灰、矿渣、硅灰及煤矸石等材料的特性变化及它们之间的作用机理,采用宁夏地区工业废料(煤矸石、粉煤灰、矿渣)、硅粉作为高强高性能混凝土的掺合料,通过混凝土配合比的正交试验,确定了混凝土最优配合比,并制备出工作性能较好,强度达到C60等级的高强高性能混凝土.试验结果表明:复合硅粉、粉煤灰、矿渣和煤矸石掺入混凝土中,一方面改善了混凝土内部孔隙结构、级配,并且不同掺合料产生复合叠加效应,使得混凝土更加密实;另一方面达到废物利用、绿色环保、节约成本的效果.

干压结合冷等静压成形对陶瓷力学性能的影响

本文通过研究在不同压力下进行干压结合冷等静压成形过程对陶瓷素坯体和烧结体的结构、性能的影响,得出了最佳的成形工艺条件,即干压压力为20T、冷等静压压力为200MPa。

纳米碳含量对碳/碳化硅陶瓷的机械加工性及与玻璃熔体润湿性的影响

采用无压烧结法制备纳米碳颗粒(nano-Cp)改性碳化硅陶瓷(Cp/SiC),研究了不同纳米碳含量对Cp/SiC陶瓷的机械加工性及与玻璃熔体润湿性的影响。通过XRD和SEM对Cp/SiC陶瓷进行物相和显微分析。研究结果表明:随着可加工相纳米碳含量的增加,Cp/SiC陶瓷的机械加工性能得到明显改善。根据陶瓷材料的机械加工指数(M)综合评价,M15=0.921>M25=0.547>M5=0.056>M0=0.021(下标数字代表碳含量),且15wt%Cp/SiC中的碳颗粒预先被氧化,抑制了Cp/SiC陶瓷基体表面形成SiO2,阻止了Cp/SiC陶瓷与玻璃熔体的润湿,使夹具材料与玻璃熔体不发生粘接,适合用作玻璃夹具材料。

复合超高强高性能混凝土的研究进展

高性能混凝土是在普通混凝土基础上新问世的材料 ,是国家经济建设所用的主导材料 ,尤其是随着混凝土材料科学技术的迅速发展 ,高性能混凝土先后解决了工程中遇到的许多疑难问题 ,具有广阔的发展前景。本文对高强混凝土的重要性能及其研究动态作了论述。

烧结制度对无压烧结碳化硅陶瓷力学性能的影响

本文通过研究固相无压烧结的方法制备碳化硅陶瓷，得出实验结论为：2130℃烧结时，样品的综合力学性能最好，相对密度大于97％，抗弯强度为406．5MPa，硬度为2472HV。

成型压力对SiC陶瓷制品密度的影响

本文研究了不同压力下干压成型的陶瓷制品，在2150℃的高温下进行固相无压烧结，制备性能较好的陶瓷制品。通过对烧结体密度的研究，得出最佳的成型压力条件为100MPa，烧结密度为3．111g／cm^3，相对密度为97％。

液相烧结碳化硅陶瓷腐蚀行为的显微观察

研究了AlN-R2O3(稀土氧化物)液相烧结碳化硅陶瓷在HF、HCl、NaOH、KOH、K3Fe(CN)6等单独或混合液中的腐蚀行为。检测了试样腐蚀前后的失重,用扫描电镜观察了试样腐蚀前后的显微形貌。结果表明,室温或煮沸条件下试样在HF、HCl、NaOH、KOH强酸、强碱中主要表现为晶隙液相腐蚀,晶隙间的玻璃相被腐蚀掉后留下形似岛屿的SiC晶粒,晶粒紧密相接的晶界未受侵蚀。试样在酸中比在碱中的腐蚀程度重。室温下腐蚀进程缓慢,煮沸后腐蚀迅速;在K3Fe(CN)6液中基本不受腐蚀;而在K3Fe(CN)6与KOH的混合水溶液中主要以晶界腐蚀为主,该混合液能很好地将晶体边缘轮廓腐蚀出来。在强酸中试样失重先快后慢;在强碱中试样不失重或失重轻微。

稀土氧化物对液相烧结碳化硅的影响

采用AlN-稀土氧化物系统烧结助剂,通过液相烧结制备了碳化硅陶瓷.研究了不同稀土氧化物对烧结行为、烧结体显微结构和力学性能的影响.结果表明:Nd2O3-AlN,La2O3-AlN系统烧结失重较大,无法达到完全致密.Y2O3-AlN或AlN-Nd2O3-Y2O3,AlN-La2O3-Y2O3系统可以在较低的温度下实现致密化;所有样品的晶粒细小,尺寸为1～2μm,无异常长大现象;在烧结体中除有高温烧结液相之外,还形成了稀土硅铝酸盐新相;致密的碳化硅陶瓷烧结体不但具有高硬度,而且断裂韧性高达6～8MPa.m1/2.

真空微重力熔炼高锂含量铝锂合金

利用电磁模拟微重力装置熔炼高锂含量铝锂合金。试验结果表明：Li的质量分数为5％～10％时不产生偏析；合金密度达到了超轻合金的密度范围。通过改进坩埚结构、加热方法、热处理工艺等措施，合金的性能接近已实际应用的8090合金。

不同AlN含量对液相烧结SiC陶瓷的影响

研究了不同AlN配比对AlN-Y2O3液相烧结碳化硅的烧结致密化行为、烧结体的性能的影响。结果发现:AlN-Y2O3系统均可以使SiC达到致密化,配比为AlN60mol%的组成可在1850℃-2000℃的温度范围能够使SiC致密化,系统失重保持在2%左右。高AlN含量的样品中更容易发现"核-壳"结构,在烧结体中均发现氧氮化物的形成。烧结体断裂方式为沿晶断裂,断裂韧性为6-8MPa·m1/2。

Si_3N_4-TiZrN_2-TiN复合导电陶瓷

以制备可用电火花加工的氮化硅基陶瓷材料为目的,用Zr N-Ti N作为导电相,以Y_2O_3、La_2O_3、Al N作为烧结助剂,在1750℃无压烧结Si_3N_4-Ti Zr N_2-Ti N复合导电陶瓷。测试了试样的烧结特性、机械性能及导电性能,用XRD和SEM分析表征了试样的物相和显微结构。其结果为:相对密度接近98%;试样的机械性能良好,抗弯强度可达到960 MPa,显微硬度为14.7 GPa,断裂韧性为7.6 MPa·m^(1/2);试样的电阻率由单相氮化硅陶瓷的10^(13)?·cm降低到复合导电陶瓷的10^(-2)?·cm数量级,可用电火花进行加工。物相分析表明,试样中生成了Ti Zr N_2新物相,形成了Si_3N_4-Ti Zr N_2-Ti N复合导电陶瓷。显微分析表明,试样中的三种晶粒均在2μm以下,具有相互结合紧密且分布较均匀的显微结构。

民族高校科技创新型人才培养的探索

民族高校是以少数民族学生为主体,以为少数民族和民族地区服务为宗旨的普通高等院校。以北方民族大学材料科学与工程学院为例,分析了民族高校创新型人才培养中面临的问题,结合国家级实验示范中心建设,明确培养目标,改革培养模式,建设人文环境,积极引导学生参与科学研究和科技创新实践活动,提高学校创新人才的培养质量,同时为其他民族高校创新型人才的培养提供借鉴和帮助。

塑料光纤透光混凝土的力学性能及光学性能探究

通过在掺入发光粉和反光粉的水泥基体中埋入塑料光纤制备透光发光混凝土。采用正交试验探究不同掺量对透光混凝土力学性能和光学性能的影响。结果表明:埋入塑料光纤且掺入发光粉和反光粉,透光混凝土的强度明显提高,3、7、28 d抗压强度最大增加量为8.8、9.3、12.9 MPa;抗折强度最大增加量为1.3、0.84、0.82 MPa。极差分析表明,各因素对透光混凝土抗压强度影响程度由大到小依次为发光粉、反光粉、和光纤;对抗折强度影响程度由大到小依次为光纤、反光粉和发光粉。光学测试结果表明,在可见光区间,吸收率随着波长的增加,吸收率呈缓慢上升的趋势,且光纤均布为7×7的吸收率最好,最高可达0.56%;反射率呈先上升后缓慢下降趋势,在绿光波长范围内达到最大,分别是40.9%、37.2%、29.2%,且7×7光纤排列方式反射率最低;在波长400 nm处,透射率发生跳跃,7×7、6×6和5×5光纤排列方式混凝土透射率分别达到2.0%、0.82%、0.28%,跳跃后随波长增加基本保持稳定。