硅烷偶联剂表面改性SiC粉体及其浆料流变性能

选取不同种类的硅烷偶联剂,采用球磨工艺,在乙醇介质中对Si C粉体表面进行包覆改性。结果表明:硅烷偶联剂的种类和化学结构对改性后Si C浆料的性能影响较大,添加质量分数为0.10%的硅烷偶联剂KH-560改性后Si C浆料的固含量增大,流变性显著提高;总有机碳分析仪测定水洗浆料上层液体中有机残留物结果显示,硅烷偶联剂在粉体表面形成了较好的包覆层,浆料稳定性得到提高。

碳含量对Ti—Al—C系燃烧合成Ti_3AlC_2粉体的影响

实验表明在Ti-Al-C体系中,C含量对燃烧合成Ti_3AlC_2影响很大:C含量(原子分数)较低时(22.64％—28.07％),燃烧产物主要物相为Ti_2AlC;C含量较高时(29.31％—32.79％),燃烧产物主要物相为Ti_3AlC_2.Ti_3AlC_2的燃烧合成反应温度高于Ti_2AlC的燃烧温度,Ti_3AlC_2的生成量随燃烧反应温度升高近似呈对称分布。从反应物原料摩尔配比和热力学原理角度,探讨了不同C含量对燃烧产物组成的影响机理。

C类粉体的流化及其膨胀特性研究

本文在内径9cm 的流化床中对 C 类粉体的流化特性、床层压降及床膨胀进行了研究.提出的团块模型较好地表征了 C 类粉体的床膨胀特性.仅用单颗粒的粒度不适于表征该细粉的流化类属,而休止角法是予示 A/C 类粉体的既有效又便捷的方法.

聚苯胺与Si/C/N复合粉体的制备及其微波介电特性

用原位合成法在Si/C/N纳米粉表面包覆聚苯胺,制备出聚苯胺与Si/C/N复合材料,复合粉体近似球形,粒径为1～3μm。研究了聚苯胺与Si/C/N复合粉在8.2～12.4GHz的微波介电特性,与纳米Si/C/N相比,聚苯胺与Si/C/N复合粉体的ε′、ε″和tanδ有所增加,ε′在5.16～5.88范围内波动,ε″的变化范围为1.96～2.53,介电损耗角正切值达到了0.43,具有较好的微波介电特性。在8～12.4GHz范围内随频率的增加,聚苯胺与Si/C/N复合粉体的ε′、ε″和tanδ值均出现频响效应,是较为理想的微波吸收材料。

纳米Si/C/N复相粉体的微波吸收特性

采用双反应室激光气相合成纳米粉体装置 ,以六甲基二硅胺烷 ((Me3Si) 2 NH) (Me:CH3)为原料合成了纳米 Si/ C/ N复相粉体 ,粒径为 2 0 nm～ 30 nm。研究了纳米 Si/ C/ N复相粉体在 8.2 GHz～ 18GHz的微波吸收特性 ,结果表明 :纳米 Si/ C/ N复相粉体介电常数的实部 (ε′)和虚部 (ε″)在 8.2 GHz～ 18GHz随频率增大而减小 ,介电损耗 (tgδ=ε″/ε′)较高 ,是较为理想的微波吸收材料 ;纳米 Si/ C/ N复相粉体在不同基体中的微波吸收特性出现很大差异。纳米 Si/ C/ N复相粉体中的 Si C微晶固溶了大量的 N原子 ,形成大量带电缺陷 ,极化弛豫是吸收微波的主要原因。根据纳米 Si/ C/ N复相粉体与石蜡复合体的实测介电参数 ,设计出多组在 8GHz～ 18GHz范围内微波反射系数 R≤ - 8d

纳米Si/C/N复相粉体的制备及其在不同基体中的微波介电特性

以六甲基二硅胺烷（（Ｍｅ３Ｓｉ）２ＮＨ）（Ｍｅ：ＣＨ３）为原料，用双反应室激光气相合成纳米粉体装置制备了纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体．研究了纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体在不同基体中８．２～１２．４ＧＨｚ的微波介电特性，纳米粉体介电常数的实部（ε’）和虚部（ε”）随频率增大而减小，介电损耗（ｔｇδ＝ε”／ε’）较高·纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体中的ＳｉＣ微晶固溶了大量的Ｎ原子，在纳米Ｓｉ／Ｃ／Ｎ复相粉体中形成大量的带电缺陷；极化弛豫是吸收电磁波的主要原因．

Si/C/N纳米粉体的吸波特性研究

采用XRD研究了氮原子百分含量为11.61%的Si/C/N纳米粉体的相组成,并测定了粉体介电常数根据介电常数,分别优化设计了单层和双层的吸波涂层,设计的吸波涂层对8～18GHz范围的电磁波有较好的吸收作用.设计厚度为2.7mm的单层吸波涂层,在8～15GHz范围内反射率<-5dB.设计厚度为2.8mm的双层吸波涂层,在8～18GHz频率范围内电磁波的反射率均<-5dB,反射率<-8dB的频带为6GHz.针对纳米粉体的吸波特性,提出了Si/C/N纳米粉体的吸波机理.

添加Al2O3-SiC复相粉体对高炉用炮泥性能的影响研究

本文以棕刚玉、Si C粉、粘土、蓝晶石粉、焦炭粉、沥青粉和Fe-Si_3N_4为原料,以焦油为结合剂,分别添加不同质量分数(0、2%、5%、10%、15%和20%)的自制Al_2O_3-Si C复相粉体制备得到无水炮泥,并对其体积密度、显气孔率、抗折强度和抗渣性能进行了研究。通过SEM研究了炮泥试样的抗渣侵后产物的显微结构,探讨了不同添加量的Al_2O_3-Si C复相粉体对炮泥性能的影响。研究表明:Al_2O_3-Si C复相粉体的添加量为10%时,制备的炮泥试样抗折性能最好。在还原气氛下,添加Al_2O_3-Si C复相粉体的炮泥具有良好的抗渣性能。

Si/C/N纳米粉体在水-氨基甲酸乙酯溶剂中分散行为的研究

Si/C/N纳米粉体具有活性高、难以在水中进行分散的特点.为改善其分散性,本论文采用添加表面活性剂、机械搅拌、调节pH值等手段,对Si/C/N纳米粉体在水-氨基甲酸乙酯溶剂中的分散行为进行了研究.结果表明:经过相应工艺处理后的Si/C/N悬浮液中纳米粉体的平均粒度可达200nm左右,其中98.3%的颗粒平均粒度达到75.9nm,稳定时间超过一个月.

纳米Si/C/N复相粉体-硅溶胶涂层的介电和吸波性能研究

以硅溶胶为粘结剂,氧化铝为主要填料,纳米Si/C/N复相粉体为吸收剂,制备了一系列不同吸收剂含量的耐高温吸波涂层。结果表明,当氧化铝和硅溶胶的质量分数分别为64.7%和32.3%时,涂层具有很好的耐高温性能。随着纳米Si/C/N复相粉体含量的增加,试样的复介电常数显著提高,尤其是复介电常数的虚部;且随着频率的增大,复介电常数的实部有明显的减小趋势,呈频散效应。当纳米Si/C/N复相粉体的含量为2.92%(质量分数,下同),涂层厚度为1.6mm、1.7mm、1.8mm时,最高吸收峰随着厚度的增加向低频移动,反射率均小于-4dB。

高能球磨工艺对B_4C/Al复合粉体结构演变及分布均匀性的影响

制备B4C增强Al基复合材料存在的难点主要是B4C颗粒在Al基体中的均匀分布及界面结合。本研究采用卧式搅拌高能球磨法制备了B4C/Al复合粉体,研究了搅拌轴转速和球磨时间对B4C/Al复合粉体结构演变及分布均匀性的影响。结果表明,随搅拌轴转速的提高,复合粉体受磨球碰撞时所获能量增大,增强体颗粒瞬间被破碎同时使Al粉发生较大的塑性变形,随球磨时间的延长,破碎的B4C颗粒逐渐在Al基体中分散均匀并与基体焊合,利于粉体实现均匀分布和良好的界面结合。球磨过程中B4C沿颗粒棱边脆性断裂,在Al粉的冷焊变形过程中被嵌入,形成一种片状化的Al粉基体包裹B4C增强相的复合粉体。在搅拌轴转速为600/800r/min(交变转速,交变频率为1min),球磨时间为2h时,B4C/Al复合粉体的粒度得到细化,B4C颗粒在Al基体中分布均匀、界面结合紧密。

正交设计法优化C/Al_2O_3复合粉体选择性激光烧结成型工艺的研究

设计三因素四水平正交试验,以烧结样品的孔隙率和体积密度作为考查指标,优选激光烧结工艺参数。结果得到了一组较为合理的工艺参数:激光功率17.5A、扫描速度350 mm/s、扫描间隔60μm。对实验结果分析表明:各种烧结工艺参数对激光烧结样品性能的影响主要体现在激光烧结温度和烧结时间这两个方面。烧结温度和烧结时间共同决定着激光烧结的过程。

双反应室激光诱导气相合成纳米Si/C/N复相粉体及其微波介电特性

用激光诱导气相反应法,以六甲基二硅胺烷(Me3Si)2NH)(Me:CH3)为原料,用双反应室激光气相合成纳米粉体装置合成了纳米Si/C/N复相粉体,复相粉体的粒径为20～30nm,纳米粉体的分散性好,无严重团聚.研究了纳米Si/C/N复相粉体在8.2～12.4 GHz的微波介电特性,纳米Si/C/N复相粉体介电常数的实部(ε′)和虚部(ε″)在8.2～12.4 GHz随频率增大而减小,复合材料的ε′和ε″可以通过纳米粉体的含量进行调整,而且介电损耗(tgδ=ε″/ε′)较高,是较为理想的微波吸收材料,计算结果表明经典的有效媒质公式对含纳米Si/C/N复相粉体的复合材料是不适合的.纳米Si/C/N复相粉体中Si,C,N原子周围的化学环境比纯SiC和Si3N4相的混合体要复杂得多,这是导致其性能变化的主要原因.纳米Si/C/N复相粉体中的SiC微晶固溶了大量的N原子,在纳米Si/C/N复相粉体中形成大量的带电缺陷,在电磁场作用下形成极化耗散电流,极化弛豫是其吸收电磁波的主要原因.

复合纳米粉体在灰铸铁中的应用

研究了复合纳米Si C粉体对HT250性能的影响,找到了适合铸造生产现场的复合纳米Si C粉体加入工艺,并在柴油发动机气缸盖上进行应用试验。研究表明:(1)在HT250中加入复合纳米Si C粉体对改善材料性能有明显效果,其中耐磨性和耐冷热冲击性提升幅度突出;(2)复合纳米Si C粉体对材料性能的影响与材料本身合金成分、粉体加入量和加入工艺有关;(3)在某6缸柴油机气缸盖上进行的应用试验表明,加入粉体后可以明显改善缸盖底面鼻梁区裂纹情况,使气缸盖顺利通过可靠性试验。

W-Ni/TiC复合材料的制备与组织

采用化学活化预处理对Ti C粉体进行镀前预处理,预处理后通过化学镀制备Ni-W包覆Ti C复合粉体,再将2%Ni-W包覆Ti C复合粉体与W粉混合,采用不同压力压制后烧结获得了W-Ni/Ti C复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)观察和分析了Ti C陶瓷粉体预处理前后形貌、包覆后复合粉体的形貌和成分、以及不同压力压制W-Ni/Ti C烧结体形貌和成分,探讨了Ni-W包覆Ti C复合粉体和W-Ni/Ti C复合材料形成过程,压制压力对烧结体的影响规律。结果表明,化学镀方法能够制备Ni-W包覆Ti C复合粉体,粉体包覆均匀性良好,所获得的W-Ni/Ti C复合材料与相同工艺下烧结的纯钨相比具有较好的致密性,且随着压制压力的增大,致密性更高。

Si/C/N纳米微波吸收剂的制备

采用化学气相沉积方法,在1200℃～1600℃温度范围内,于不同的NH3流量条件下,合成了Si/C/N纳米粉体,研究了粉体的制备工艺、成分、相组成与其微波介电性能之间的关系.结果表明：NH3流量增加,粉体中N含量升高,随着合成温度的提高,粉体的晶化程度增强,主要为β-SiC相.在SiC晶格中固溶有N原子,且N原子的固溶量随合成温度升高而减少.Si/C/N纳米粉体中SiC微晶含量,以及SiC微晶中固溶的N原子浓度对粉体的ε＇,ε（＂）和损耗因子tgδ（ε＂/ε＇）起着重要作用.N原子固溶所导致的极化驰豫损耗和漏导损耗是Si/C/N纳米粉体具有吸波性能的主要机理.

提升方镁石-碳化硅-碳复合粉体内碳化硅合成效果的探索研究

为了进一步优化低碳材料性能,通过优化镁碳材料基质结构和优化内部石墨的保护,使材料使用寿命得以提升。本文在采用轻质氧化镁、单质硅粉和鳞片石墨为原料成功制备出MgO-SiC-C复合粉体的基础上,对提升内部原位合成SiC方面进行了一定的对比研究。结果表明:1)在促进复合粉体内抗氧化剂SiC的合成方面,合理地控制成型压力有利于物质交换和SiC的合成。2)显微结构显示,添加剂CuS情况下,合成的原位SiC主要呈片层状或团簇状分布于石墨片周围,分布相对均匀,利于对内部石墨进行抗氧化性能强化。

不同粒径α-Al_2O_3:C晶态粉体热释光和光释光特性

本文探讨了α-Al_2O_3:C晶态粉体的辐照剂量效应,使用RisφTL/OSI-DA-15型热释光和光释光仪研究其热释光和光释光特性,结果发现,相同粒径的α-Al_2O_3:C晶态粉体具有单一热释光峰,且随着辐照剂量的增加热释光强度不断增加,但热释光峰位置保持不变,符合一级动力学模型;而在相同的辐照剂量和测试条件下,随着α-Al_2O_3:C晶态粉体粒径的减小,其热释光强度先增强后减弱,热释光峰却逐渐增加至趋于稳定,表明粒度为40—60μm的α-Al_2O_3:C晶态粉体具有最佳的热释光效应.同时α-Al_2O_3:C晶态粉体的光释光特性的研究发现,其光释光曲线具有典型的指数衰减特征,粒径对其光释光强度和衰减速率的影响符合浅电子陷阱能级理论.

纳米Si/C/N复相粉体的微波介电特性

研究了纳米Si C N复相粉体在 8.2— 18GHz的微波介电特性 ,采用双反应室激光气相合成纳米粉体装置 ,以六甲基二硅胺烷 ((Me3Si) 2 NH) (Me∶CH3)为原料 ,用激光诱导气相反应法合成纳米Si C N复相粉体 ,复相粉体的粒径为 2 0— 30nm .纳米Si C N复相粉体与石蜡复合体的介电常量的实部 (ε′)和虚部 (ε″)以及介电损耗角正切 (tanδ =ε″ ε′)随纳米粉体含量的增加而增大 ,ε′和ε″与纳米粉体体积分数 (v)之间符合二次函数关系 (ε′ ,ε″ =Av2 +Bv +C) ,纳米Si C N复相粉体的ε′和ε″在 8.2— 18GHz随频率的增大而逐渐减小 .纳米Si C N复相粉体中的SiC微晶固溶了大量的N原子 ,在纳米Si C N复相粉体中形成大量的带电缺陷 ,在电磁场作用下形成极化耗散电流 ,极化弛豫是损耗电磁波的主要原因 ,纳米Si C N复相粉体的介电损耗较大 。

以钛酸四正丁酯为钛源制备超细Ti(C_(1-x)N_x)粉体

以有机钛源钛酸四正丁酯(Ti(OC4H9)4)与纳米碳黑(C)为反应原料制备超细Ti(C1-xNx)粉体。经过计算可知两者理论质量比约为9.4∶1,以m(Ti(OC4H9)4)∶m(C)=9∶1混料,通过溶胶凝胶法制备烧结前驱体。利用高温碳热还原法,在N2气氛中,分别在不同温度下恒温烧结1h,直接反应合成超细Ti(C1-xNx)粉体。结果发现,随温度升高,x值逐渐降低,数值区间为0.19~0.72;产物组分中的总碳含量(Ct)逐渐增大,从14.23wt%增大到18.66wt%,游离碳含量(Cf)与氧含量(Co)均低于0.5wt%;产物平均粒度也呈增大趋势,平均粒度分布区间为220~275nm。