CNTs/Cu层状复合材料的制备及其组织和性能研究

采用扩散结合法将分散后的碳纳米管附着在铜箔表面,经裁剪、堆叠和预压后使用真空热压烧结炉进行烧结,制备出具有优良导电性的CNTs/Cu层状复合材料。使用SEM、EDS和XRD等对样品的微观形貌和成分进行表征,使用显微硬度计和导电率检测仪等对样品性能进行测试。结果表明:在热压烧结过程中,一定量铜扩散到CNTs层中,有效改善了碳纳米管层和铜层的结合能力。相比于纯铜,CNTs/Cu层状复合材料在硬度提高45%的同时,在平行于碳纳米管层方向导电率达到91%IACS,而垂直于碳纳米管层方向也仍具有80.6%IACS的导电率。

碳纳米管增强Cu和Al基复合材料的研究进展

碳纳米管(CNTs)增强Cu基或Al基复合材料是未来铜材或铝材方面最具潜力的发展方向之一。在本研究中,综述了近几年在CNTs增强Cu基和Al基复合材料研究方面取得的进展,论述CNTs的预处理、CNTs-金属复合粉末的制备、CNTs-金属复合块体材料的制备、界面结合机制以及CNTs的强化机理5个主要方面。

交联累托石/Cu_2O纳米复合材料的制备及可见光催化性能

以醋酸铜为原料,交联累托石(CN-REC)为载体和模板,制备了CN-REC/Cu2O纳米复合材料.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)等技术对复合材料的形貌、表面结构、层间微结构、光响应性能进行了研究.结果表明:CN-REC对Cu2O的形貌具有较好的调控作用,Cu2O均匀分散负载于CN-REC的层间和片层表面;Cu2O和CN-REC通过Si―O―Cu键发生相互作用;复合材料的能带隙变宽、光响应能力增强.以卤素灯为可见光光源,活性艳红(X-3B)为目标污染物,研究了复合材料的可见光催化性能,结果表明,光催化反应过程符合L-H动力学模型,2h内浓度为160mg·L-1的X-3B去除效率可超过80%.

电沉积法制备纳米线Cu/Al_2O_3复合材料及其光吸收特性

采用电沉积法成功制备Cu准一维纳米线及Cu/Al2O3纳米复合材料。采用SEM、TEM、XRD分析技术对纳米线及其组装体系进行了形貌、相结构的观察和表征。紫外-可见光吸收光谱测试表明:Cu/Al2O3组装体吸收光谱上仅呈现出一个吸收带边,无等离子共振吸收峰,且吸收边相对于阳极氧化铝模板发生了红移。红移主要归结为雷利散射中心的增加,使消光现象增强所致。

Al_2O_3含量对碳纳米管增强Cu基复合材料性能的影响

利用机械合金化法（MA）、磁力搅拌法（MS）、放电等离子烧结工艺（SPS）制备材料样品,研究了Al2O3含量对碳纳米管（CNTs）增强Cu基复合材料性能的影响。结果表明,加入Al2O3与碳纳米管增强相后的Cu基复合材料与纯Cu相比,磨损率降低了70.9%-85.7%,维氏硬度提高了11.6%-24.5%。当添加1.0%CNTs和1.6%Al2O3（质量分数）时所制备的复合材料的综合性能最优：相对密度为97.5%,维氏硬度为75.2 HV,热导率为272.45 W/（m·K）,电导率为4.39×10^7Ω^-1·m^-1。

测试位置对纳米压痕法测Nb/Cu复合材料线材硬度的影响

通过塑性变形获得不同直径的Nb/Cu复合材料线材,采用纳米硬度计测得其不同区域的载荷-位移曲线,用SEM和SPM观察压痕的形貌,研究了测试位置对复合材料硬度测试结果的影响。结果表明:卸载后的压痕深度与最大压痕深度的比值(hf/hmax)不大于0.8时,位于铌丝、Cu-0层和Cu-1层纳米复合区域的压痕周围只存在极少量堆积,压痕表面比较平整,其硬度可以准确地反映Nb/Cu复合材料的硬度;另外,随着复合材料直径的减小,材料硬度呈现明显的上升趋势。

Al_2O_3-Cu纳米复合材料的制备工艺及强化机理

用粉末冶金法制取了Al2 O3 Cu纳米颗粒增强复合材料 ,测试了不同增强体体积下的力学性能并观察了其形貌。在一定范围内 ,随着增强体体积的增加 ,其硬度也在增加。并用镶嵌残余应力模型计算解释了Al2 O3 Cu纳米复合材料的强化机理。

Cu-Sn-P-LiMn_2O_4纳米复合材料镀层的XPS和AES研究

采用化学复合镀技术,在Q235碳钢片表面制备了Cu-Sn-P-LiMn2O4纳米复合材料镀层。用扫描电子显微镜(SEM)观察外貌;称重法测定厚度;通过5%NaCl溶液、1%H2S气体加速腐蚀试验、抗粘性试验及室温氧化试验等多种手段测定其性能。用X-射线光电子能谱(XPS)及俄歇电子能谱(AES)测定其价态及组成。结果表明:Cu-Sn-P-LiMn2O4纳米复合材料镀层的性能优于Cu-Sn-P合金镀层,复合材料镀层的原子个数百分组成约为(%):Cu80.00,P4.50,O6.00,Sn1.50,C3.50,Li1.50,Mn3.00。Cu-Sn-P-LiMn2O4占镀层的96.50%。

SiC/Cu纳米包裹粉体及其复合材料的制备

选用工业生产的SiC亚微米粉体,利用置换反应制备纳米Cu.采用直接还原-旋转沉淀工艺制备SiC/Cu包裹粉体.采用气氛烧结获得金属陶瓷复合材料.分别通过AES、XRD、SEM等分析方法对原始SiC粉体、包裹复合粉体和烧成样品进行表征.结果表明:包裹复合粉体具有"核-壳"结构,由于Cu的自发氧化使得复合粉体中出现Cu2O.包裹结构中SiC颗粒抑制了烧结过程中Cu的晶粒生长,从而使烧结样品呈现纳米结构.

Cu_2O/累托石纳米复合材料的制备及XRD表征

本文采用低温固相法,以CuCl、NaOH和经过不同预处理的累托石制备了Cu2O/累托石纳米复合材料,并通过X射线衍射(XRD)分析,研究了实验条件对纳米氧化亚铜的合成及其与累托石复合过程的影响因素和作用机理.

稀土改性纳米复合材料(Cu/AlN)的组织与性能

采用高纯氩气保护高能球磨法制备了Cu-AlN-RE复合粉体,600MPa成型后在900℃氢气保护条件下烧结制备铜基纳米复合材料,并对试样的微观组织结构、硬度、导电性及导热性能进行了观察和测试。结果表明:在球磨过程中没有新相产生,随球磨时间延长,晶粒不断细化和微应变增加,C系、CC系铜的晶粒尺寸范围是0.26~0.54μm;稀土使杂质原子在界面聚集,改变了界面结构,降低了熵值;含稀土0.1g(0.44wt.%)、AlN0.2g(0.89wt.%)的铜基复合材料的HB达到81,电导率达到80%IACS,热导率达到223Wm-1 K-1。

累托石/TiO_2/Cu_2O三元纳米复合材料的制备及其表征

采用低温液相法以醋酸铜和自制的TiO2/累托石光催化材料为原料,以葡萄糖为还原剂,在乙醇/聚乙二醇/H2O三相溶液体系中首次合成了累托石-TiO2-Cu2O三元复合光催化材料。并用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收(UV-Vis)技术对复合材料进行分析,结果表明该方法制备的复合材料既能实现TiO2、Cu2O的固载和复合,同时能显著增强半导体光催化剂对可见光的吸收性能。

纳米Cu_2O/珍珠贝壳复合材料的光催化杀菌机理研究

研究了纳米Cu2O/珍珠贝壳复合光催化材料对嗜水气单胞菌、副溶血弧菌、鳗弧菌和溶藻胶弧菌的杀菌效果,并考察了材料浓度、光源强度、作用时间等因素对杀菌作用的影响。结果表明,该复合材料对四种病原菌均具有较强的杀灭能力,复合材料浓度为100 mg/L时,无论在紫外光还是太阳光下照射2 h,杀菌率均达到100%;Fe(phen)32+光度法验证了复合材料溶液在光照过程中产生了具有强氧化活性的自由基。

掺杂纳米Al_2O_3的石墨/Cu基复合材料性能研究

利用均相沉淀法制备了含石墨粉的纳米Al2O3,采用模压成型法制备了含有纳米Al2O3的铜质石墨复合材料,并研究了此复合材料的性能与纳米Al2O3质量分数的关系.根据实验结果分析了实验现象的原因,并由此得出:当纳米Al2O3的质量分数为4％时,其铜质石墨复合材料性能最佳.

电化学沉积法制备Cu_2O/CS纳米复合材料的机理研究

采用沉淀析出法,通过加入去溶剂化试剂硫酸钠制备壳聚糖(CS)纳米粒子;通过电化学沉积法制备了Cu2O/CS纳米复合材料.研究表明,随着反应条件的改变,Cu2O能够在CS纳米颗粒上形成针状或球形等不同形貌.电化学沉积机理通过透射电子显微镜、X射线光电子能谱技术对二者的结合机制进行了探讨,为Cu2O/CS纳米复合材料的制备和应用研究提供了理论依据.

纳米复合材料(Cu/AlN)点焊电极的失效机制分析

通过高能球磨制备铜基纳米氮化铝复合粉体(Cu/AlN),用粉末冶金方法制备Cu/AlN点焊电极并装机进行镀锌薄钢板点焊试验。用XRD、SEM、TEM等表征失效电极的组织形貌,分析电极的失效机制及失效原因。结果表明:铜基纳米复合材料(Cu/AlN)点焊电极的主要失效机制是:"蘑菇化"变形、坑蚀、粘结等,未见电极表面合金化生成新相。Cu/AlN点焊电极使用性能优于铸态商用(CuCrZr)点焊电极,主要因为纳米AlN颗粒的弥散强化作用及其优异的导热性能。

钙基累托石/Cu_2O纳米复合材料的制备及其影响因素研究

以天然粘土矿物钙基累托石(Ca-REC)为载体和模板,采用化学沉积法制备了Ca-REC/Cu2O纳米复合材料,并进行了SEM、XRD表征,探讨了复合材料的合成机理。结果表明,复合材料中Ca-REC层间微结构发生了变化,Cu2O的晶格常数随负载后晶体粒径的减小而减小,Cu2O的内应力和表面张力由于复合也发生了变化;无分散剂、高Cu2+浓度和强超声频率有利于复合材料的结晶生长和粒径的控制。

TiO_2-Cu[HgI_4]纳米复合材料的制备及其热致变色性能

以TiO_2为载体制备了TiO_2-Cu[HgI_4]纳米复合材料,利用HRTEM、XRD、DSC、UV-Vis等方法对该材料的结构及其热致变色性能进行了研究。研究表明,TiO2-Cu[HgI4]纳米复合材料具有较好的热致变色性能,随着nTiO_2/nCu[HgI_4]摩尔比值的增大,其可见光吸收性能增强,相变温度也相应升高。

蛋白质吸附量与Cu/LDPE复合材料中铜含量的关系

利用注塑成型法制备得到了Cu/LDPE复合材料,并研究了浸泡在牛血清白蛋白溶液中的Cu/LDPE复合材料表面的蛋白质吸附量与复合材料中铜含量的关系。蛋白质吸附量随着铜含量的增加出现两个极大值,铜含量为30%～35%时蛋白质的吸附量出现最大值。在铜含量相同的情况下,Cu/LDPE微米复合材料表面吸附的蛋白质比Cu/LDPE纳米复合材料多。

纳米复合材料镀层Cu-Sn-P-ZrO_2的制备和性质研究

通过对纳米复合材料镀层Cu-Sn-P-ZrO2的制备条件(包括浓度、时间、温度及pH)的研究,制得了光亮、致密且孔隙率低的镀层.用扫描电子显微镜(SEM)观察其外貌,称重法测定其厚度,并通过加速腐蚀实验等方法测定了其腐蚀性能.结果表明:由于纳米微粒的存在使得其耐腐蚀性能大大提高.