原位自生Al18B4O33w/6061复合材料的组织、硬度及耐磨性能

以Al-Al2O3-B2O3为反应体系,采用接触反应法制备了原位自生Al18B4O33w/6061复合材料,利用XRD和SEM对复合材料分别进行物相分析及微观形貌观察,对比6061基体材料,研究了Al18B4O33晶须对复合材料硬度和耐磨性能的影响。结果表明,采用接触反应法,利用Al-Al2O3-B2O3反应体系可直接在6061基体材料中原位自生针状Al18B4O33晶须,Al18B4O33晶须直径为0.1~2μm,晶须伴生于Mg元素。经T6热处理后,Al18B4O33w/6061复合材料的硬度为HB 132.7,较6061基体提高了27.4%,硬度的提高机制为位错强化和细晶强化。Al18B4O33w/6061复合材料的比磨损率和平均摩擦系数分别为1.96×10-8 kg/(N·m)和0.221,较6061基体下降了12.11%和22.46%。采用原位自生工艺制备的Al18B4O33w/6061复合材料,晶须与基体材料之间的润湿性和界面结合强度良好,且晶须本身强度高,在磨损时能够起到支撑作用,减小了基体的应变和磨损,有效地提高了复合材料的耐磨性。

Al18B4O33：Eu，Tb单基双掺杂荧光粉的制备及发光性能

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法成功制备了Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉。采用热分析仪、X射线衍射仪和扫描电镜分别对样品进行了热分析、结构和形貌分析,采用荧光光谱仪和亮度计测试样品的激发发射光谱和亮度。结果表明:前驱体先经700℃预烧,然后再于1100℃煅烧3 h后,可获得粒度分布均匀、结晶性良好的Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉;共掺杂Eu和Tb的Al18B4O33荧光粉可同时发出"三基色"所需要的特征发光;该荧光粉中同时存在Eu2+离子、Tb3+离子和Eu3+离子,在350～400 nm之间的紫外区域存在较强的激发峰,可被用于与紫外LED复合合成白光LED;通过研究Eu和Tb的掺杂量对荧光粉发光强度的影响发现,适量调节Eu和Tb的掺杂量可以改变Al18B4O33:Eu,Tb荧光粉的发光颜色和强度。

基于Arrhenius方程和BP神经网络的2024Al/Al18B4O33w复合材料热变形流变应力预测

在350~500℃和应变速率0.01~10 s-1条件下对2024Al/Al18B4O33w复合材料进行等温压缩实验。分析复合材料流变应力曲线,基于应变补偿型Arrhenius方程和BP神经网络模型分别预测其流变应力,通过数据误差分析评估两种模型的精度。通过BP神经网络预测的流变应力数据,建立基于动态材料模型的热加工图,并结合微观组织验证热加工图的准确性。结果表明:BP神经网络模型较应变补偿型Arrhenius方程更能准确地预测2024Al/Al18B4O33w复合材料的流变应力。热加工图预测复合材料热变形合适的工艺参数区域为440~500℃,0.01~0.13 s-1。

ZK60和Al_(18)B_4O_(33)w/ZK60高温压缩流变应力行为的研究

为了分析ZK60镁合金和Al18B4O33W／ZK60复合材料的高温热变形行为，研究其高温流变应力与应变速率、变形温度之间的关系和组织情况，确定其应变速率敏感指数m和表观激活能Q.利用Gleeble-1500D热模拟试验机，在变形量为60％和不同温度、不同应变速率的条件下对其进行高温热压缩变形，研究表明：在温度为573-673K和应变速率为0，001～0．1s^-1范围内，镁合金的应变速率敏感指数m值为0.14，复合材料的m值为0.12；合金的表观激活能Q值为226-254kJ／mol；复合材料的Q值为254—283kJ／mol.

Al_(18)B_4O_(33)∶Cr^(3+)荧光粉的制备及发光性质研究

采用高温固相法合成了Al18B4O33∶Cr3+荧光粉,使用X射线粉末衍射仪和FSEM对样品的结构和形貌进行了表征,采用荧光分光光度计及紫外分光光度计研究了样品的发光性质及光吸收性质。结果表明,在紫外光或530~630 nm可见光激发下,样品能够发射出660~720 nm的红光,两个发射峰分别位于683 nm和694 nm,其最佳激发波长为590 nm。当原料中Al和B的量比为3.5时,样品的发光最强。初步分析了H3BO3的加入对样品发光影响的机理。样品的最佳煅烧温度为1 150℃。随着Cr3+掺杂浓度的升高,样品发光增强,但发光效率降低。样品的漫反射光谱表明,样品对绿光、黄橙光及紫外光有较强的吸收,是一种潜在的优良农用转光剂材料。

固相反应法制备Al_(18)B_4O_(33):Eu^(3+)红色荧光粉

用固相反应法在Al2 O3-B2 O3体系中合成基质Al1 8B4O33,对不同烧成温度和保温时间所得基质样品用XRD进行物相分析 ,分析结果表明在 1 1 0 0℃左右样品中有大量Al1 8B4O33生成 ,并首次用固相反应法合成荧光粉Al1 8B4O33:Eu3+,用扫描电镜对基质和荧光粉进行了形貌分析 ,Al1 8B4O33:Eu3+的荧光光谱测试结果表明 ,荧光光谱的最强发射峰为 61 8.2nm ,此外 ,还发射5 91 .86nm、61 3.39nm、698.1 1nm、70 3nm的可见光 ,Al1 8B4O33:Eu3+是一种发光强度较高的红色荧光粉 .并对该荧光粉的发光机理作了初步分析 .

不同制备工艺过程对Al_(18)B_4O_(33):Eu^(3+)荧光特性的影响

以 9Al2 O3·2B2 O3和含 1 5mol%过量H3BO3为配方 ,用固相反应法在Al2 O3～B2 O3体系中合成基质Al1 8B4O33,并用固相反应法合成了两种荧光粉 ,对所得两种荧光粉的荧光光谱进行测试 ,结果表明两种荧光粉发射红色荧光 ,但它们的发射荧光光谱彼此不同 ,对荧光谱的分析和比较表明 ,制备工艺过程对荧光粉的荧光特性有明显的影响 .

硼酸铝纳米晶须增强聚羟基脂肪酸酯的研究

为了提高生物降解材料聚羟基脂肪酸酯（PHA）的机械性能,利用具有高强度的硼酸铝纳米晶须作为增强体,制备成复合材料。采用溶胶凝胶法制备出直径为20~50 nm,长度约为1 mm的Al（18）B4O（33）纳米晶须。纳米晶须增强了PHA复合材料的机械性能,实验结果表明：在添加量为0.4%时达到最大抗拉强度为38.5 MPa,增大了109%;抗屈服强度提高到26.2 MPa,提高了将近三倍;断裂伸长率提高了24.5%;复合材料的杨氏模量最大为7.6 MPa,提高了四倍多。说明Al（18）B4O（33）纳米晶须的添加既可以改善PHA的韧性又提高的材料的刚性。另外,断裂面表明Al（18）B4O（33）纳米晶须和PHA有较好的结合力。复合材料中PHA主要是保护Al（18）B4O（33）纳米晶须不与外界直接接触,固定Al（18）B4O（33）纳米晶须的位置,当材料受到外力时将载荷传递和分散给Al（18）B4O（33）纳米晶须,而Al（18）B4O（33）纳米晶须承受主要的力,从而提高了材料的性能。

[AlBO]_w/6061Al复合材料的时效硬化行为

采用挤压铸造法制备了晶须体积分数为20%的硼酸铝晶须增强6061铝基([AlBO]w/6061Al)复合材料,并采用硬度分析、DSC示差热分析及透射电镜分析的方法对复合材料的时效行为进行了研究。结果表明,压铸法制备的Al18B4O33/6061Al复合材料中存在高密度的位错,同时复合材料基体晶粒细小。经固溶淬火处理后,随着时效时间的增加,复合材料的硬度值先下降而后又有所回升,并在8 h左右出现一个峰值硬度,其硬度明显高于6061Al合金。复合材料固溶处理后硬度值较高是由合金元素的固溶强化所致。由于Al18B4O33晶须和基体6061Al发生了严重的界面反应,使Mg元素大量消耗,导致峰时效强化效果不如固溶强化效果显著。

Microstructures and tensile properties of hot-extruded composite Bi_2O_3-coated ABOw/Al composite

A pure aluminum matrix composite reinforced by Bi2O3-coated aluminum borate whisker was fabricated by a squeeze casting method. The mass ratio of Bi2O3 to whisker is 1:30. The interfacial reaction between Bi2O3 coating and aluminum takes place during casting process. Deformation behavior and formability of ABOw reinforced aluminum (ABOw/Al) composites with and without Bi2O3 coating were investigated by the extrusion deformation at 400℃. The results show that the steady-state extrusion load and the probability of whisker fracture of extruded ABOw/Al composite with Bi2O3 coating are lower than those of extruded ABOw/Al composite, and its surface quality is better than that of extruded ABOw/Al composite. Evaluation of the tensile properties shows that the extruded ABOw/Al composite with Bi2O3 coating have the ultimate tensile strength and yield strengths with 0.2% superior to those of ABOw/Al composite.

Bi_2O_3涂覆Al_(18)B_4O_(33)晶须增强铝基复合材料的阻尼性能

采用挤压铸造方法制备了Bi_2O_3涂覆Al_(18)B_4O_(33)晶须增强的铝基复合材料.探讨了Bi_2O_3含量、应变振幅、温度以及频率对涂覆复合材料阻尼性能的影响.并对涂覆后复合材料的阻尼机制作了初步的探讨.研究发现,涂覆复合材料在80和285℃附近存在2个明显的阻尼峰.涂覆复合材料的阻尼性能不仅强烈依赖于晶须表面涂覆物的含量,而且依赖于应变振幅.高温阻尼峰P2随涂覆物含量及应变振幅增加而提高的幅度更大.低温阻尼峰P1在涂覆复合材料中的阻尼机制归因于位错运动及由Bi引起的界面滑移.阻尼峰P2随应变振幅的增加阻尼机制由界面滑移机制向界面滑移与A1晶界滑移混合机制转变.

预制件烧结温度对Bi(OH)_(3^-)Al_(18)B_4O_(33w)/Al复合材料阻尼性能的影响

采用化学方法在Al18B4O33晶须表面涂覆Bi(OH)3,对所制备的晶须预制件进行不同温度的烧结,在晶须表面获得不同结构的涂层.利用挤压铸造方法制备相应的纯铝基复合材料.研究了烧结温度对复合材料微观组织和阻尼性能的影响.结果表明:晶须预制件烧结温度对涂覆复合材料界面微观组织和阻尼性能有显著影响,当烧结温度为530及830℃时,2种复合材料中均存在2个阻尼峰(位错阻尼与界面阻尼),后者的阻尼在整个测试温度范围内最高;当预制件烧结温度为1000℃时,复合材料中仅存在一个界面阻尼峰,产生这种现象的原因主要是由于它们的界面状态不同造成的.

低熔点Sn界面涂覆对Al_(18)B_4O_(33)/6061Al复合材料轧制行为及织构的影响

采用传统挤压铸造工艺制备了Al18B4O33晶须增强6061铝基复合材料,为提高复合材料的热轧变形能力预先对Al18B4O33晶须表面进行了低熔点金属Sn的涂覆,并在500℃实现了复合材料的热轧变形,最终轧制比达到了70%.研究表明,低熔点金属Sn的界面涂覆可以明显提高Al18B4O33/6061Al复合材料的高温塑性,并且对轧制复合材料Al基体中织构的形成和演化有重要的影响.