静电纺丝法制备Y_3Al_5O_(12)纳米纤维

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维,研究了反应体系的最佳组成,系统地讨论了静电纺丝工艺的影响,获得了最佳制备条件.将PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维在900℃焙烧10 h,获得了晶态的YAG纳米纤维.XRD分析表明,YAG纳米纤维属于立方晶系,空间群为Ia3d.SEM分析表明,PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3]复合纳米纤维表面光滑,平均直径约为175 nm;YAG纳米纤维的直径约为75 nm,长度大于100μm.该技术可以用来制备其他稀土石榴石型化合物纳米纤维.

静电纺丝制备Y_3Al_5O_(12)∶Tb^(3+)发光纳米纤维

采用静电纺丝制备了非晶态的PVP(polyvinyl pyrrolidone)/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Tb(NO3)3]复合纳米纤维,经900℃焙烧10 h后,获得了单相石榴石型的Y3Al5O12∶Tb3+(简称YAG∶Tb3+)发光纳米纤维,直径约70 nm,长度大于100μm.当焙烧温度高于550℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为86.7%.YAG∶Tb3+发光纳米纤维在273 nm的紫外光激发下,发射出Tb3+离子特征的543 nm的明亮绿光.讨论了YAG∶Tb3+发光纳米纤维的形成机理.该技术可以用来制备其他石榴石型化合物纳米纤维.

纳米Al_2O_3/PP/木纤维复合材料力学性能研究

通过偶联剂KH550改性纳米Al_2O_3后加入到木纤维中,再与PP进行混炼,热压成型,制得复合材料。测试其力学性能并利用红外、扫描电镜进行表征。分析表明KH550能够很好地改性纳米Al_2O_3,添加纳米Al_2O_3改善了PP和木纤维之间的界面相容性,宏观上表现为力学性能提高。当纳米Al_2O_3添加质量分数为5%时,复合材料的力学性能提升最大,其弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别是43.79 MPa,3817 MPa,7.515 KJ·M2,对比未添加纳米粒子的复合材料分别提升55%、34%、21%。

激光区熔定向凝固Al_2O_3/Y_3Al_5O_(12)(YAG)共晶的组织与断裂韧性

采用激光区熔高温度梯度快速定向凝固技术从熔体中直接制备Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶自生复合陶瓷，以研究其在超高温度梯度（1．0×10^6K／m）下的快速凝固组织特征及与激光工艺参数的关系，并对其力学性质进行分析．研究结果表明：凝固组织强烈地受激光扫描速度与功率密度的影响，当二者匹配时，Al2O3相和Y3Al5O12（YAG）相呈现均匀一致，连续分布的层状耦合共晶结构，共晶间距细小（1～2μm），且随扫描速度的增大逐渐减小；所制备的Al2O3／Y3Al5O12（YAG）共晶陶瓷硬度高达19．5GPa，断裂韧性达到3．6MPa·m^1/2。

溶胶-凝胶法引入烧结助剂制备SiC-Y_3Al_5O_(12)复相陶瓷

以碳化硅、六水硝酸钇、九水硝酸铝和六次甲基四胺为主要原料,通过溶胶-凝胶法引入Al2O3和Y2O3复合烧结助剂,液相烧结制备得到SiC-Y3Al5O12(Y3Al5O12简称YAG)复相陶瓷。采用DTA、TEM、XRD等分析测试技术研究了溶胶-凝胶法引入复合烧结助剂过程及复合烧结助剂对SiC-YAG陶瓷的烧结性能、力学性能、物相组成与显微结构的影响。结果表明:干凝胶在920℃左右已完全转变成YAG相,最终获得的YAG粒径小,并均匀分散在SiC表面的SiC-YAG复合粉体;复合粉体先干压、再等静压成型后,在1860℃下烧结45min,所制得复相陶瓷的相对密度达到了96.5%,抗弯强度达到486MPa,断裂韧性达到5.7MPa·m1/2。

纳米Al_2O_3增强木塑复合材料的制备与性能分析

木质纤维经预处理后,添加KH550分散改性后的纳米Al_2O_3粒子,再与PVC与DOP等组分挤捏后的混合物一起混炼造粒,热压成型制得试样。测试试样力学性能后,对其进行FTIR,SEM,TG分析表征。结果表明:KH550成功接枝到纳米Al_2O_3粒子上;纳米Al_2O_3改善了木质纤维与PVC的界面结合,提高了复合材的力学性能和热稳定性。当纳米Al_2O_3粒子质量分数达7%时,含DOP40%的试样拉伸强度为5.6 MPa,比未添加纳米粒子的提高74%,断裂拉伸率为12.8%,提高10%;磨耗量为0.14 g,耐磨性提高30%;而含DOP80%的试样拉伸强度为3.2 MPa,比未添加纳米粒子的提高57%,断裂拉伸率为215.9%,提高124%;磨耗量为0.15 g,耐磨性能提高80%。

Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维对铝合金基复合材料的增强作用

采用一种具有芯-壳结构的复合纳米纤维增强铝合金复合材料,可以在提高抗拉强度的同时增加塑性。通过真空热压烧结技术制备了Al2O3@Y3Al5O12复合纳米短纤维增强2024铝合金复合材料。研究了纤维添加质量分数对复合材料致密度、硬度、抗拉强度及延伸率的影响;并探究了芯-壳结构在复合材料增韧中的作用。结果表明:Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维具有良好的分散性,在超声分散及机械搅拌混粉后均匀吸附在铝合金颗粒表面,无分层及团聚现象;经热压烧结后, Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维以短纤维形态均匀分散在铝合金基体内,少量添加Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维起到了桥联和孔洞填充作用,使复合材料致密度和硬度提高;添加质量分数为1wt%时,抗拉强度和延伸率取得最大值,由铝合金的249.3 MPa、 2.9%增加到299.1 MPa、 4.3%。Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维的添加可以细化晶粒,阻碍裂纹扩展,且在拔出/断过程中Al2O3@Y3Al5O12纳米短纤维芯-壳结构的塑性变形起到了增强增韧作用。

纳米Al_2O_3-碳纤维多尺度增强聚酰胺基复合材料的制备及力学性能

采用叠层模压法制备了纳米Al_2O_3-碳纤维织物多尺度增强聚酰胺基(nano Al_2O_3-CFF/PA6)复合材料层压板。借助场发射扫描电子显微镜(FESEM)、同步热分析仪(TGA/DSC)和FTIR,研究了模压温度、压力和纳米Al_2O_3加入量等因素对nano Al_2O_3-CFF/PA6复合材料力学性能的影响。研究表明:在模压温度为230℃、模压压力为3 MPa和保压时间为15 min时,CFF/PA6层压板的弯曲强度为250.3 MPa,层间剪切强度为87.6 MPa,平行层厚方向的冲击强度为41.2 MPa,垂直层厚方向为9.6 MPa。当基体中的Al_2O_3含量达到6wt%时,nano Al_2O_3-CFF/PA6层压板的弯曲强度为387.6MPa,层间剪切强度为35.7MPa,平行和垂直层厚方向的冲击强度分别为80.3 MPa和25.6 MPa。

聚酰亚胺基纳米复合材料轴承的研制

主要介绍作为新型轴承材料的碳纤维增强聚酰亚胺/Al_2O_3纳米复合材料的力学性能和摩擦磨损性能,举例阐述了超混杂复合材料托辊用轴承的设计要点、成型工艺、PV值、许用温度及实验方法。试验证明,该纳米复合材料轴承的PV值可达1.29～1.50 MPa·m/s,其使用温度可达220℃以上,初步应用效果良好。

树脂基纳米涂层复合材料力学性能试验研究

用纳米划痕和纳米压痕试验对Al2O3短纤维增强环氧树脂复合材料基体涂覆纳米Al2O3涂层后的性能进行对比试验分析,研究涂层表面性能与涂层以及涂覆工艺的关系.环氧树脂固化的同时和固化后涂覆的涂层分别称为同时涂层和后期涂层.同时涂层和后期涂层使涂层的弹性模量从基体的1.0 GPa分别提高到3.3～3.9 MPa和2.1～4.0 GPa;硬度从分别提高到700～1 300MPa和400～600 MPa.

纳米二氧化钛复合光催化的制备及其光催化活性的研究

本实验首先利用溶胶-凝胶和煅烧法制备合成了上转光剂Er^(3+):Y_3Al_5O_(12),然后采用水热法,制备上转光剂Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)与二氧化钛复合光催化剂Er^(3+):Y_3Al_5O_(12)/TiO_2.并利用X-射线粉末衍射仪和扫描电镜对其进行表征.此外,我们还研究了以亚甲基蓝溶液模拟实际废水,通过测定其紫外-可见吸收光谱,得出上转光剂与二氧化钛物质的量比为6:100时其降解的效果最好.