添加ZrO_2纳米粒子对碳钢铸造和热轧后晶粒细化作用

向Q235钢中分别添加质量分数为0.1%,0.3%,0.5%,0.7%,0.9%,尺寸为40～50nm的ZrO2纳米粒子,在相同条件下冶炼和轧制,采用金相显微镜、扫描电镜等进行分析,对其晶粒细化机制进行研究。结果表明:ZrO2颗粒在钢凝固结晶和轧制变形过程中起到形核核心和再结晶核心的作用,晶粒细化效果显著;添加ZrO2粒子的质量分数为0.3%时,铸造和热轧后晶粒最细小,尺寸分别为11.55μm和4.50μm。

添加ZrO_2纳米粒子对碳钢冷轧后组织与性能的影响

向重熔后的Q235钢中分别添加质量分数为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%,尺寸为40～50 nm的ZrO2纳米粒子并制成钢样,经轧制和退火处理后,观察其晶粒尺寸并测定其力学性能。结果表明添加ZrO2粒子后,晶粒细化效果显著,且质量分数为0.3%时,细化效果最佳,材料的各项力学性能指标均比未添加试样有明显提高。

添加纳米ZrO_2粒子对冷轧Q235钢性能的影响

向感应重熔后的Q235钢中添加不同质量分数的Zr O2纳米粒子,试样在相同条件下被冶炼、热轧、冷轧和退火后进行力学性能测试和金相组织观察。结果表明,添加0.3%纳米Zr O2粒子试样的细晶强化效果显著,力学性能和耐磨性能指标显著提高,试样既有很高的强度、硬度,又有较好的塑性、韧性和耐磨性。

微波合成非晶形ZrO_2纳米粒子

在Zr(NO3) 4·5H2 O、聚乙二醇 (PEG)和脲的水溶液中 ,通过微波加热合成了约 8nm的非晶形ZrO2 纳米粒子 ,并用XRD、TEM进行了表征。

ZrO_2-CuO复合纳米粒子薄膜阻变特性研究

利用水热法在180℃下制备ZrO_2-CuO复合纳米粒子(ZrCu),XRD测试表明随CuO含量增加,样品的结晶性变好。在ITO基片上旋涂制膜,通过GaIn微滴技术测试伏安特性,研究了复合比对ZrCu薄膜电学特性的影响。结果发现,ZrCu有良好可重复的双极阻变特性,随CuO含量增加,阈值电压降低,开关比降低。ZrCu低阻态符合欧姆特性,高阻态为空间电荷限制导电机制,阻变机理为氧空位细丝的形成与断裂。第一性原理计算结果与实验观察一致。

加成型高折射纳米ZrO_2/有机硅杂化涂层的制备和性能研究

以甲基乙烯基二甲氧基硅烷（MVDMS）、二苯基二甲氧基硅烷（DPS）和正丁醇锆为原料,异丙醇为反应介质,采用溶胶-凝胶法制得纳米ZrO2/乙烯基有机硅杂化树脂。然后在铂催化剂作用下,由乙烯基杂化树脂与苯基含氢硅油通过加成缩合,制得加成型纳米ZrO2/有机硅杂化涂层。研究了ZrO2摩尔分数对涂层的光学性能和热稳定性能的影响。结果表明,所有涂层在可见光区的透过率均在99%以上;涂层的折射率随ZrO2摩尔分数的变化在1.583-1.628内连续可调;涂层的热稳定性随着ZrO2摩尔分数的增加而降低。树脂的TEM显示ZrO2粒子均匀分散于杂化树脂中,粒径〈15nm,无团聚现象。另外,LED灯具的封装结果显示,以ZrO2摩尔分数为30%的杂化树脂封装的LED出光效率可达125.1%。

非晶态Ni-P-ZrO_2复合镀层的耐磨性能

采用纳米ZrO2作为复合粒子,通过电镀方法制备非晶态Ni-P-ZrO2复合镀层,研究纳米ZrO2粒子及热处理温度对复合镀层耐磨性能的影响。结果表明:纳米ZrO2粒子的存在不影响镀层基质金属的非晶态结构;镀态下Ni-P镀层的磨损受黏着磨损和犁削磨损机制共同作用,耐磨性能较差,纳米ZrO2粒子的加入,缓解了镀层的黏着磨损和犁削作用,使磨损量大幅降低;非晶态Ni-P-ZrO2复合镀层在350℃热处理温度下已转变为晶态结构,镀层具有最高的耐磨性能,其磨损方式为磨粒磨损和脆性剥离。

发动机缸体表面纳米ZrO2涂层的组织性能研究

利用大气等离子喷涂技术在发动机缸套上制备纳米氧化锆功能材料梯度热障涂层,用SEM、EDS等方法研究了涂层的组织形貌,并利用MML型纳米测试仪等对涂层的硬度、弹性模量、耐磨性及结合力进行了测试,结果表明:等离子喷涂粉末是由表面被纳米球粒子包覆的亚微米粒子构成,未熔化的ZrO2陶瓷粒子掺杂在涂层内部形成独特的熔合体。涂层的表面硬度为12.19 GPa,弹性模量为148.25 GPa,涂层和基体间具有较高的结合强度,耐磨性能和耐高温性能。

聚苯乙烯掺入ZrO2的水等效性蒙特卡罗模拟研究

目的 设计具有水等效性的塑料闪烁体探测器，用于肿瘤放射治疗中的吸收剂量测量。方法 根据经验公式估算出水等效性的聚苯乙烯材料中掺入ZrO2的浓度，利用蒙特卡罗程序Geant4（GEometry And Tracking 4）模拟不同能量的X射线在水、固体水RW34（由2.1 wt%的TiO2掺聚苯乙烯组成）和聚苯乙烯材料中掺入不同浓度ZrO2粒子的能量沉积和输运过程，比较不同材料和水中在不同深度的剂量和衰减系数。结果 聚苯乙烯中掺入约为0.4 wt% ZrO2纳米粒子构建的复合材料在不同深度处的剂量和衰减系数更接近水，其水等效性甚至优于RW34。结论 模拟结果为研制具有水等效性的闪烁体提供了依据。