Dissolution-precipitation mechanism of self-propagating high-temperature synthesis of TiC-Cu cermets

The mechanism of self-propagating high-temperature synthesis （SHS） of TiC-Cu cermets was studied using a combustion front quenching method. Microstructural evolution in the quenched sample was observed using scanning electron microscope （SEM） with energy dispersive X-ray （EDX） spectrometry, and the combustion temperature was measured. The results showed that the combustion reaction started with local formation of Ti-Cu melt and could be described with the dissolution-precipitation mechanism, namely, Ti, Cu, and C particles dissolved into the Ti-Cu solution and TiC particles precipitated in the saturated Ti-Cu-C liquid solution. The local formation of Ti-Cu melt resulted from the solid diffusion between Ti and Cu particles.

TiC-Cu复合材料自蔓延高温合成中的显微结构演变

用燃烧波前沿淬熄法研究了自蔓延高温合成(SHS)TiC-Cu复合材料的显微结构演变,用扫描电子显微镜(SEM)观察了燃烧反应中原始粉、反应区和产物区的显微结构,用能谱仪(EDX)分析了各微区的成分变化,测量了燃烧温度T_c,并用XRD分析了反应产物的相组成。结果表明,自蔓延高温合成(SHS)TiC-Cu复合材料的机理为溶解析出机制。铜粉与钛粉的固态扩散导致低熔点Ti-Cu熔液形成,Ti、Cu、C粉粒逐渐向Ti-Cu熔液中溶解,当Ti-Cu-C熔液中的Ti和C浓度饱和时,从中析出TiC颗粒,同时形成粘结TiC颗粒的Cu基体。

高速取纸机构主凸轮廓线设计及其优化

为了得到适用于高速状态的取纸装置,提出一种双凸轮-平行四边形的组合机构。在分析高速取纸执行件空间姿态的基础上,以七次多项式和圆弧组合曲线为执行件运动规律,推导了主凸轮的工作廓线方程。以执行件角加速度为目标,以基圆半径和凸轮动程角为变量,对七次多项式进行优化。得到了一种适用于高速状态下取纸机构的主凸轮廓线的优化方法。计算表明,在约束范围内,适当增加基圆半径和凸轮动程角,能够明显改善双凸轮-平行四边形高速取纸机构的运动学性能。

自蔓延高温合成/快速加压法制备二硼化钛陶瓷的致密化机理

用自蔓延高温合成/快速加压(self-propagating high temperature synthesis/quick pressing,SHS/QP)法制备了TiB2陶瓷。用扫描电镜及透射电镜观察陶瓷产品的微观形貌。对TiB2陶瓷致密化的动力学过程及结构形成过程进行了分析,并提出SHS/QP陶瓷烧结的致密化机理。结果表明:在SHS/QP过程中TiB2陶瓷的致密化是晶粒的重排及高温塑性变形共同作用的结果。

高压水热合成法制备纳米Co_3O_4粉末及其过程机理

以Co(Ac)2·4H2O为原料,采用高压水热合成法,于氧分压4MPa、200℃下水热反应20h制备纳米氧化钴粉末。采用比表面积分析仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)等对产物进行分析和表征。结果表明,产物为单一相成分的立方相尖晶石结构Co3O4,比表面积平均粒径为52.7nm,具有球形形貌特征。Co3O4的高压水热合成机理是钴离子水解产物中部分Co2+的羟基配合物被氧化成Co3+的羟基配合物,形成[Co(OH)4]2+与[Co(OH)6]3+配位多面体生长基元,随后生长基元通过缩聚反应形成近程有序的Co3O4原子团。Ac-的表面吸附有效地阻碍了Co3O4的各向异性生长与连续晶粒长大。

ZnO∶Eu^(3+)发光材料的制备和性能表征

为了提高Zn O∶Eu^(3+)荧光粉体的发光强度并降低合成温度,利用高温机械力化学法合成了单相Zn O∶Eu^(3+)荧光材料.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品的结构、微观形貌和发光特性进行了表征.结果表明,Zn O∶Eu^(3+)荧光粉体的最佳反应温度为450℃,最佳球磨时间为3 h.当Eu^(3+)摩尔分数为2.5%、球料比为20∶1时,经450℃球磨3 h后制备的Zn O∶Eu^(3+)荧光粉体的发光强度最好.

高速包缝机链弯针机构的设计理论与方法

在研究双线链缝线迹生成原理的基础上，定量地构造出机针与链弯针之间的动作协调关系，提出该类机构的设计理论与方法。

微机电系统按预定性能设计综合的高效求解法

提出微机电系统（MEMS）按预定性能设计综合的高效求解方法。按预定性能设计综合是MEMS分析的反问题，是将性能分析方程组变换为性能设计方程组，采用从牛顿迭代法推导出的解法求解该非线性性能设计方程组，即可使MEMS器件具有预定性能。该方法与国外采用的遗传算法和退火算法等自然模拟优化算法相比，计算效率与计算精度大大提高，例如对某谐振器的设计综合计算，采用遗传算法和退火算法需要上万次分析，计算时间达4～5h，计算相对误差达5％，该方法仅需二三十次分析，计算时间不超过30s，计算相对误差小于0．01％。

自蔓延高温合成机理研究方法的分析

介绍了目前应用于燃烧合成机理研究的几种主要方法,通过分析它们各自的优缺点,从而探讨在当前条件下进行自蔓延高温合成机理研究的最佳研究方法。

磨光法在高速凸轮机构动态综合中的应用

本文讨论在凸轮机构动态综合中,应用4次磨光函数改善运动曲线高阶导数的光滑性,由此改善从动件系统动态特性的方法。磨光精度的修正采用“盈亏”修正法。对加速度曲线上产生的特大波动应用磨光修正法。在处理边界条件时,采用了满足位移、速度、加速度条件的延拓边界条件。文中以3-4-5多项式运动曲线为例说明磨光处理的过程,求取并比较相应的动态响应。从所得的结果可以看出,由动态综合所得的运动曲线经磨光处理后,其动态响应曲线能很好与理论曲线一致,动态特性得到明显改善。

非铁电性巨介电材料CaCu_3Ti_4O_(12)的研究进展

目的综述介电材料CaCu3Ti4O12(CCTO)研究的新进展,提出本研究领域需要进一步深入的方面,并在此基础上分析其发展前景。方法在介绍CCTO相结构的基础上,对其巨介电机制模型、制备方法、掺杂改性及其复合材料的研究进展进行总结。结果根据CCTO巨介电机制模型,设计新的巨介电材料或者复合材料,进一步降低其介电损耗,开发该类巨介电材料的应用新领域。结论 CCTO陶瓷具有巨介电常数及优异的温度稳定性,进一步降低其介电损耗将有很好的应用前景。

兴县矿区斜沟煤矿浅埋深坚硬厚煤层开采方法研究

根据兴县矿区8#煤层赋存条件、生产条件以及矿井产量要求,通过煤岩体物理力学试验、相似矿井开采类比、矿压显现数值模拟研究和专家系统采煤方法评价分析,认为8#煤层埋藏浅、煤质较硬,采用大采高综合机械化开采方法是可行的;确定在实际生产过程中,选用支护阻力较大的大采高液压支架,并在实际生产过程中取得了良好的效果,有利于在兴县矿区进行推广应用,具有一定的现实意义。

无催化液相法制备碳化硼细粉末及反应机理研究

以甘油、硼酸和纳米炭粉为原料,不加任何催化剂,通过超声振动器制备出悬浮液先驱体,再经低温燃烧、高温碳热合成反应,成功合成了碳化硼(B_(4)C)细粉末。通过XRD、SEM、TEM和EDS对产物的物相组成、微观形貌和化学成分进行了表征,研究了合成温度对产物物相组成的影响。结果表明,当合成温度为1 200℃时即有碳化硼生成;在1 400℃真空中保温2 h可获得高结晶度、低杂质含量的碳化硼,其粒径分布在30 nm至30μm之间,其中纳米颗粒以团聚体的形式存在。参与反应的各组分在悬浮液中进行纳米级别的混合,且悬浮液燃烧产物仍保持纳米尺寸,具有很高的化学活性,从而可大大降低合成反应温度并减少反应时间。

锆酸钙基高温质子导体材料

锆酸钙基材料具有优良的热、机械、发光、介电性能,是先进的耐火、发光、铁电材料。自1991年Iwahara等发现锆酸钙基材料在高温下具有质子导电性以来,锆酸钙基电解质陶瓷的研究取得重大进展。本文结合本实验室的研究分别从材料制备、陶瓷烧结、质子传输机理及影响质子传输的因素等4个方面就20年来锆酸钙基质子导体材料的研究进展进行了综述,并对其未来发展进行了展望。

高熵氧化物的研究进展

高熵氧化物也可以称为熵稳定氧化物、多组分氧化物等,是一种新型材料,由于其独特的结构特征和定向获取某种功能的可能性,引起了人们极大的兴趣。这种多元方法也为材料设计和发现创造了新的机会。本文重点介绍了高熵氧化物领域的研究进展,包括一些基本概念、合成方法、性能与应用等,并展望了未来的发展方向。