以水合Al_2O_3为基体合成MCM-41/γ-Al_2O_3复合材料

以γ-Al2O3的水合产物薄水铝石为基体,以十六烷基三甲基溴化铵(CTMABr)为模板剂,以水玻璃为硅源,采用原位合成方法水热制备了高热稳定性的MCM-41/γ-Al2O3复合材料。考察了γ-Al2O3的水合时间、水合温度和MCM-41合成母液的pH值、晶化温度等对复合材料中MCM-41性质的影响。对γ-Al2O3的水合产物和复合材料进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和低温N2吸附表征。结果表明,提高水合温度或延长水合时间,γ-Al2O3逐渐水合为尺寸均一的条状薄水铝石,且其孔径增大;以薄水铝石为基体合成的MCM-41/γ-Al2O3复合材料中MCM-41的相对结晶度增加,热稳定性显著改善;MCM-41/γ-Al2O3复合材料较佳的合成条件为:γ-Al2O3的水合时间24h,水合温度150℃,合成母液的pH值11.0,晶化温度150℃。薄水铝石在合成母液中的溶解性是影响复合材料中MCM-41性能的主要因素。

MCM-41/γ-Al_2O_3复合材料的合成和表征

采用在-γAl2O3表面附晶生长的方法合成了MCM-41/-γAl2O3复合材料,考察了表面活性剂用量、投料硅铝比、合成母液pH值等对复合材料中MCM-41结晶度的影响。结果表明,在n(CTMABr)/n(SiO2)大于0.32、硅铝比大于4.68及合成母液pH值为10.5的条件下,合成的MCM-41/-γAl2O3复合材料中MCM-41的结晶度接近Si-MCM-41。X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和低温N2吸附脱附表征结果表明,MCM-41/-γAl2O3是由MCM-41生长于-γAl2O3的表面而形成的复合材料。MCM-41/-γAl2O3复合材料中的MCM-41具有较高的热稳定性。

(MCM-41)-La_2O_3纳米复合材料的制备、表征及光学性质

借助水热法,以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,在碱性条件下制备了纳米MCM-41分子筛。通过固相热扩散法将La2O3组装到MCM-41介孔孔道中,制备出含La2O3不同浓度的(MCM-41)-La2O3主-客体纳米复合材料。采用化学分析、粉末XRD、FTIR、77K低温N2吸附-解吸附、固体扩散漫反射吸收光谱、拉曼光谱、扫描电镜和发光光谱对主-客体复合材料进行表征。粉末XRD结果表明,La2O3组装到MCM-41分子筛的孔道后并未破坏分子筛骨架,在所制备的(MCM-41)-La2O3主-客体纳米复合材料中MCM-41骨架结构仍然具有较高的有序性,并且,随着植入客体材料浓度的增加复合材料的有序度有所降低。红外光谱表明所制备的纳米复合材料主体分子筛骨架完好;低温氮气吸附-解吸附技术表明La2O3已经部分地占据了MCM-41分子筛孔道,导致分子筛的比表面积和孔体积都有所降低;固体扩散漫反射吸收光谱表明吸收光谱的吸收峰发生了蓝移现象,并表现出量子限域效应,说明La2O3已经组装到了MCM-41分子筛的孔道中;拉曼光谱表明所制备的复合材料没有出现新的特征峰,表明La2O3已经组装到了MCM-41分子筛的孔道中;扫描电镜表明(MCM-41)-La2O3样品的外观非常规整,主要呈现的是球状结构,La2O3含量为10%时,(MCM-41)-La2O3的平均粒径为(114±10)nm。发光光谱研究结果表明,所制备的复合材料(MCM-41)-La2O3样品在396nm处具有较好的发光性质,因而具有作为发光材料潜在应用前景。

原位反应合成(TiB_2-Al_2O_3)/NiAl复合材料的微观组织

通过Ni、Al、TiO2和B203粉末之间的原位反应合成（TiB2-Al2O3）／NiAl复合材料，研究材料的物相组成和组织结构，并对典型组织的形成过程进行探讨。结果表明：反应产物由NiAl、TiB2和A1203这3种相组成。基体由NiAl和A1203组成，而TiB2颗粒规则，尺寸2～59m，呈簇状镶嵌在A1203中，少量弥散分布在NiAl基体上。分析认为TiB2的晶体结构、含量、所处NiAl熔体环境以及极快的冷却速度是影响其生长形态和分布的主要原因。

环氧树脂/纳米α-Al_2O_3复合材料性能的研究

以纳米α Al2 O3 作为增强材料 ,制备纳米复合材料 ,研究了不同处理方法及不同的纳米α Al2 O3 质量分数对纳米复合材料性能的影响 ,采用透射电镜对纳米α Al2 O3 粒子的分布进行了表征。结果表明 ,当纳米粒子α Al2 O3 质量分数为2 %时 ,复合材料的拉伸强度为 6 1.1MPa ,拉伸模量为 3 .42GPa ,玻璃化温度为 137.

C/C-SiC复合材料表面Y_2O_3-ZrO_2-Al_2O_3涂层的涂刷法制备及其抗高温氧化性能

为了提高C/C复合材料的抗高温氧化性能,用包埋法在C/C复合材料表面制备SiC内涂层,再在其上刷涂制备Y2O3-ZrO2-Al2O3多组分涂层,对制备涂层的各种影响因素进行分析,确定最佳制备工艺,并考察了该涂层的组织结构和抗高温氧化性能。结果表明:最佳制备条件为以SiC为内涂层、10%聚乙烯醇(PVA)为分散剂,以Y2O3,ZrO2,Al2O3,Si及C为原料,室温涂覆,升温到1 873 K保温30 min,反复进行5次;该涂层在1 873 K下氧化19 h,失重率仅1.76%,有良好的短期抗高温氧化性能,氧化29 h时失重率为6.23%,涂层可能已破坏失效;涂层的失效是由于其表面形成的孔洞和裂纹不能愈合而导致的。

熔铝氧化渗透合成SiC_p/Al_2O_3-Al复合材料的微观结构分析

以低成本的熔铝氧化渗透合成新方法制备了SiCp/Al2 O3 Al复合材料。借助X光电子谱 (XPS)、光学金相显微镜、透射电镜 (TEM)、X射线衍射 (XRD)等手段研究了该种复合材料的微观结构 ,并分析了影响微观结构的主要因素及其影响规律。结果表明 ,Al2 O3 和Al作为复合材料基体呈双连续分布 ,它们各自的含量可在较大范围内受SiC颗粒的粒度所控制。在熔铝氧化渗透合成的SiCp/Al2 O3 Al复合材料中 ,各组成相之间无界面反应 ,也无晶间相 ,Al2 O3 在SiC颗粒表面二次形核并直接生长的现象普遍存在 ,并由此形成了具有良好物理冶金结合的Al2 O3

反应生成α-Al_2O_3(p)/Al-Cu复合材料的化学反应的研究

利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对CuO／Al粉末预制块经不同条件反应后得到的材料进行了分析，探讨了CuO／Al体系的化学反应随温度和环境介质的变化情况。

直接金属氧化法制备SiC_p/Al_2O_3-Al复合材料

利用直接金属氧化法制备了SiC颗粒增强Al2O3-Al基复合材料,借助于XRD和光学显微镜对该复合材料的组成及微观结构进行了观察,分析了SiO2层、合金成分和制备温度对复合材料性能的影响。结果表明:该复合材料结构致密且渗透完全,微观结构由三种相互穿插相组成:SiC预制体、连续的Al2O3基体及呈网状结构分布的未被氧化的残余铝合金。

纳米Fe_2O_3-Al_2O_3复合材料的制备

采用溶胶-凝胶表面包覆法制备了纳米Fe2O3-Al2O3复合材料,利用X射线衍射和透射电镜对样品的物相、粒度和形貌进行了研究.结果表明,α-Fe2O3掺杂降低了Al2O3相变温度,在900℃可以得到稳定的-αAl2O3相.

直接金属氧化法制备SiC_p/Al_2O_3-Al复合材料的显微结构及工艺因素的研究

在低成本的前提下 ,利用直接金属氧化法 (DIMOX)制备了SiC颗粒增强Al2 O3-Al基复合材料 ,并详细叙述了此种方法的工艺过程。借助于X—射线衍射 (XRD)和扫描电镜 (SEM)对该种复合材料的微观结构进行了观察 ,分析了SiO2 层、合金成分和温度制度对复合材料性能的影响。结果表明 ,此种复合材料结构致密且渗透完全 ,微观结构由三种相互穿插相组成 :SiC预制体、连续的Al2 O3基体 ,呈网状结构分布的未被氧化的残余Al。合金成分及烧成制度是此工艺过程中的最重要的工艺参数。

PbO-SiO_2-Al_2O_3玻璃钎料钎焊65vol% SiCp/6063Al复合材料的工艺与性能研究

在大气环境下使用PbO-SiO_2-Al_2O_3玻璃钎料对65vol%SiCp/6063Al复合材料进行440～500℃之间的低温钎焊。通过对玻璃钎料润湿性能的研究确定了钎焊试验的温度和时间范围;通过剪切试验研究了钎焊工艺参数对接头强度的影响。试验结果表明,随温度的升高,玻璃钎料对母材的润湿性会提高,但温度超过480℃后,润湿角下降不明显。在大气环境下,通过使用玻璃钎料可实现65vol%SiCp/6063Al复合材料间较好的钎焊连接效果。钎焊工艺参数对接头强度影响很大,在钎焊温度为480℃,保温时间为30 min时,钎焊接头剪切强度最大,达到41. 77 MPa。

SiO_2氧化层在DI MOX法制备SiC_p/Al_2O_3-Al复合材料中的作用机制

利用直接金属氧化法制备了SiC颗粒增强Al2O3-Al基复合材料,借助于XRD、光学金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对该复合材料的微观结构进行了观测,分析了SiO2氧化层的形成在复合材料制备过程中的作用。结果表明,SiO2层可以防止材料粉化现象的发生,缩短反应的孕育期,并可避免材料的胞状生长,促进材料的致密化。

Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的研究

以Al2TiO5微细粉、SiO2-Al2O3微细粉为原料,外加6%(质量分数,下同)PVA结合剂,100MPa压力成型,1400℃保温1h烧成,制备出低热膨胀系数,抗热震性能优于SiO2-Al2O3材料的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料。对复合材料的性能测定分析,研究不同的Al2TiO5含量、烧结温度等对Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料性能的影响,获得了制备性能优良的Al2TiO5-SiO2-Al2O3复合材料的最佳工艺参数。

α-Al_2O_3微粉对Al_2O_3-Ti_3SiC_2复合材料常温导电性能的影响

为研究Ti_3SiC_2材料的导电性能,将Ti粉、Si粉、TiC粉按物质的量比为1 1.2 2混合,外加不同含量和不同粒度的α-Al_2O_3微粉经热压烧结制备了Al_2O_3-Ti_3SiC_2复合材料。研究了热压烧结温度(1 300、1 350、1400、1 450、1 500和1 550℃)、α-Al_2O_3微粉的添加量(质量分数分别为10%、20%、30%、40%和50%)及粒径(50 nm、500 nm、800 nm和7μm)对该复合材料的物相组成、显微结构、常温导电性能等的影响。结果表明:热压烧结制备的Al_2O_3-Ti_3SiC_2复合材料的物相主要有Ti_3SiC_2、TiC和刚玉,合适的热压烧结温度为1 450℃;随着α-Al_2O_3微粉含量和纳米级粒径的增大,Al_2O_3-Ti_3SiC_2复合材料的导电性能呈线性下降趋势,微米级比纳米级更有益于材料的导电性。

电场对燃烧合成TiC-Al_2O_3-Al复合材料显微组织的影响

以3TiO2+3C+(4+x)Al反应体系为对象,利用电场的诱发作用和燃烧合成过程中形成的液态Al对合成产物的渗透作用,旨在直接燃烧合成致密的TiC-Al2O3-Al复合材料,着重研究了电场对合成材料显微组织的影响。结果表明,不同电场作用方式直接影响合成材料的组织结构;随着电场强度增加,Al2O3和TiC晶粒尺寸逐渐减小,致密性提高;在过余Al量x=14mol、外加电场E=25V/cm一直作用至SHS反应完毕条件下,合成复合材料组织中Al2O3和TiC晶粒细小,TiC呈近球状,并均匀分布于金属Al中;合成材料具有明显的韧性断裂特征。

热压法制备Mo_5Si_3-Al_2O_3复合材料及力学性能研究

以MoO_3粉、Mo粉、Si粉和Al粉为原料,采用机械合金化结合热压烧结法制备了Mo5Si3-Al_2O_3复合材料,研究了Al_2O_3含量对Mo5Si3-Al_2O_3复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明：复合材料的主要物相组成为Mo5Si3、Al_2O_3和Mo3Si,其平均晶粒尺寸在51~99 nm之间,具有纳米晶结构。Al_2O_3的引入细化了晶粒,提高了复合材料的致密度和力学性能。Mo5Si3-30%Al_2O_3复合材料的致密度、硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为99.6%、13.2 GPa、322 MPa和6.43 MPa·m1/2。

直接金属氧化法制备SiC_p/Al_2O_3-Al复合材料的微观结构与工艺性能的研究(英文)

采用直接金属氧化法制备了SiC颗粒增强Al2O2 Al基复合材料,借助XRD和光学金 相显微镜对该复合材料的组成及微观结构进行了观察,分析了SiO2层、合金成分和温度制度 对复合材料性能的影响。结果表明该复合材料结构致密且渗透完全,微观结构由3种相互穿 插相组成,即SiC预制体、连续的Al2O3基体及呈网状结构分布的未被氧化的残余Al。

挤压铸造对重熔原位α-Al_2O_(3p)/ZL109复合材料组织与性能的影响

以Al-SiO_2为反应体系,借助半固态机械搅拌法,结合电磁搅拌分散工艺,制备5%α-Al_2O_(3p)/ZL109(体积分数)复合材料,并对重熔后的复合材料进行挤压铸造成型研究。结果表明:挤压铸造显著消除了复合材料因半固态机械搅拌卷气而引起的严重气孔缺陷,并细化基体α(Al)相晶粒;当压射比压达到80 MPa时,气孔缺陷完全消失,粗大的α(Al)树枝晶转变为细小的等轴晶,针状共晶Si细化成短棒状;分布在晶界的α-Al_2O_3颗粒也在一定程度上细化α(Al)晶粒。经80MPa挤压铸造的重熔复合材料的T6热处理态抗拉强度和布氏硬度分别达到347 MPa和136 HB,与ZL109基体相比,提高5.8%和5.4%;与未挤压复合材料相比,提高20.9%和18.3%。

Cu/γ-Al_2O_3复合材料界面稳定性的第一性原理计算

用第一性原理研究Cu/γ-Al_2O_3复合材料的界面稳定性。通过计算低指数面的Cu与γ-Al_2O_3界面的分离功,得到最稳定的结合界面,并与相应的高分辨透射电镜的分析结果进行对比。对比结果表明:Cu(011)/γ-Al_2O_3(110)的分离功最大,最容易形成稳定的结合界面,第一性原理的模拟计算结果与试验结果能够很好地吻合。