新型压力容器用钢25CrMo3NiTiVNbZr的析出相特征和强化机制

为了进一步提高25Cr3Mo3NiNbZr钢的室温力学性能,对其进行成分优化,设计制备了25CrMo3NiTiVNbZr钢。利用场发射扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)技术以及拉伸试验机等研究了两种试验钢经1050℃淬火及640℃回火2 h后的室温力学性能、析出相特征和强化机理。结果表明:25Cr3Mo3NiNbZr钢主要析出相为纺锤状富Mo的M_(2)C相,其平均直径为18 nm,25CrMo3NiTiVNbZr钢中析出了更加细小的M_(2)C和MC碳化物,其平均直径为7.93 nm。25CrMo3NiTiVNbZr钢的室温抗拉强度达到1412 MPa,屈服强度达到1279 MPa,相比25Cr3Mo3NiNbZr钢分别提高了283和336 MPa。通过理论计算,两种试验钢室温下的强化机制均以析出强化、细晶强化和位错强化为主,其中25CrMo3NiTiVNbZr钢的位错强化增量和析出强化增量较25Cr3Mo3NiNbZr钢明显增加,分别增加了174和205 MPa。

纳米掺杂Ag(SnFe)O_2电接触合金的研究

利用化学共沉淀、高能球磨技术及热压烧结等方法制备出纳米掺杂Ag(SnFe)O2触头合金,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和冷场发射扫描电镜(FESEM)等对合金触头及其燃弧性能进行了分析。结果发现:Fe元素的加入,使SnO2纳米颗粒在550℃以下焙烧制粉和750℃以下块体烧结成型时都未明显长大,保持在20nm左右,制备的触头合金呈现纳米第二相弥散均匀分布在Ag基体中。在模拟电弧侵蚀试验中,该合金电弧阴极斑点铺展在较大区域,形成多点燃弧形貌,有效降低燃弧时间和电弧电流,分散电弧能量,使阴极斑点没有明显的液体喷溅、Ag的蒸发和第二相的分解,同时非晶的纳米第二相与Ag的润湿性更好,可进一步增加熔体粘度,提高耐电弧侵蚀性能。

纳米羟基磷灰石/壳聚糖-硫酸软骨素复合材料的制备及其性能研究

采用共沉淀方法制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖-硫酸软骨素复合材料,用XRD、SEM、EDS、TGA及万能材料实验机等对材料性能进行了分析表征,并观察了材料在模拟体液中培养后表面结构、形态以及体系pH值的变化。结果表明:纳米羟基磷灰石/壳聚糖-硫酸软骨素复合材料具有良好的力学性能,对机体微环境影响微小、表面矿化效果好,有良好的生物活性和生物相容性。当羟基磷灰石含量为50%时,抗压强度为42.3 MPa,该复合材料可满足骨组织修复与替代的要求,有望成为治疗骨缺损的承力替代物。

Ni包裹纳米α-Al_2O_3复合粉体的制备

以纳米α-Al2O3、NH4HCO3和Ni(NO3)2.6H2O为原料,采用非均匀沉淀法制备了Ni包裹纳米α-Al2O3复合粉体,并利用XRD、SEM、EDS和TEM测试手段,分析包裹粉的物相和形貌,研究了沉淀剂的加入方式、电解质浓度等反应条件对包裹效果的影响.研究表明:低浓度的电解质母液和中等功率超声场易使纳米α-Al2O3在母液中充分悬浮,从而为制备均匀的包裹粉体提供条件;沉淀剂以雾化的方式加入可以使Ni盐优先在Al2O3颗粒上形核,减少其自发形核,制备出适合热喷涂的纳米结构包裹复合粉.

共沉淀法制备纳米CuO/Al_2O_3复合粉体

以NH_4HCO_3为沉淀剂、CuSO_4和NH_4Al(SO_4)_2为母液,采用共沉淀法制备CuO/ Al_2O_3复合粉体,用激光粒度分析仪、扫描电镜、X射线衍射仪等研究了母液浓度、沉淀剂浓度、反应温度、pH值等工艺条件对粒径和粒度分布的影响。结果表明:通过控制反应条件,可获得粉体粒径较小、分布较窄的纳米CuO/Al_2O_3复合粉体;最佳工艺参数为反应温度55℃,pH值为7,CuSO_4浓度为0.095 mol/L,NH_4Al(SO_4)2质量浓度为1.67 g/L,NH_4HCO_3浓度为1.52 mol/L,得到的纳米复合粉体的粒径在60 nm左右。

纳米CaCO_3/NR复合材料制备工艺对其结构和性能的影响

采用SEM和力学性能测定研究了乳液共沉法制备工艺对纳米CaCO3/NR复合材料结构和力学性能的影响.结果表明:搅拌时间、胶乳质量分数、纳米CaCO3/NR填充量对复合材料结构与性能有显著影响,当它们分别为60min,15%～20%,20:100～40:100时,复合材料力学综合性能最好.纳米CaCO3对NR具有较好的补强效果.

二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体的制备及抗紫外线性能研究

紫外线对人类的危害已经引起人们的广泛关注,研制各种抗紫外线材料已成为人们研究的热点之一。为了弥补单一无机纳米粉体对某一波段紫外线屏蔽不佳的缺陷,以硝酸铈和硝酸铝为原料,采用超声-沉淀法制备了二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体。研究了铈与铝物质的量比、煅烧温度、干燥方式对二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体对紫外线吸收性能的影响。通过实验确定了超声-沉淀法制备二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体的最佳工艺条件。采用热重-差热分析仪(TG/DTA)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)以及激光粒度仪等对复合粉体的性能进行了表征。结果表明:在最佳工艺条件下制得的二氧化铈/氧化铝纳米复合粉体,属于原子级混合,其对紫外线的吸收性能优于二氧化铈、氧化铝任何一种单一粉体。

纳米SiC_P/AZ61镁基复合材料的时效行为研究

采用箱式热处理炉、显微硬度计、SEM电镜、能谱分析仪,对纳米SiCP/AZ61镁基复合材料的时效行为进行分析,结果表明,复合材料在时效初期,未观察到不连续析出相在晶界析出,却观察到Mg17Al12比较分散的从基体中析出;随着时效温度的提高,SiCP/AZ61复合材料或AZ61合金到达时效峰值所需的时间减少;在同一温度下,SiCP/AZ61复合材料要比基体合金的时效速度快,但时效的效果比基体合金差;且在同一温度下,SiCP/AZ61复合材料的硬度值要比基体合金的硬度值高,主要是因为采用了高能超声法,使纳米SiC颗粒均匀地分布在基体中。

非均相沉淀法制备纳米α-Al_2O_3/金属复合粉体

利用非均相沉淀法制备了平均粒径小于50nm的α-Al2O3/W(Ni)复合粉体,并研究对比了纳米钨和镍对α-Al2O3相转变温度的影响。结果表明:纳米钨和镍的存在均可降低过渡型氧化铝向α型氧化铝转变的相变温度,但降低程度有所不同,含钨氧化铝于1000℃完成相变,而含镍氧化铝于1150℃完成相变;并且纳米第二相体积比越大,对相变温度的影响也越大。

TiO_2纳米复合抗菌剂粉体的制备及耐热性

以TiCl4,Al2(SO4)3为原料,采用液相共沉淀法制备了TiO2纳米复合抗菌剂,并对其耐热性能及抗菌性能进行了研究,同时对其复合结构进行了初步分析。结果表明:复合Al2O3后的TiO2纳米抗菌剂在900℃煅烧后完全为锐钛矿;950℃煅烧后为锐钛矿(相对质量含量为77%)占主要含量的混晶结构,平均粒径为20～30nm。在950℃时,其紫外-可见光吸收特性较纯纳米TiO2在700℃有较大提高,且抗菌效果优于纯TiO2纳米抗菌剂的。Al2O3在TiO2表面形成的均匀包覆和键合约束机制是抑制纳米TiO2晶型转化和晶粒生长原因。

纳米羟基磷灰石/壳聚糖-海藻酸钠复合材料的制备及性能研究

目的研究合理人工骨三元复合生物材料的制备及性能。方法采用共沉淀法制备了纳米羟基磷灰石/壳聚糖-海藻酸钠(n-HAP/CS-ALG)三元复合材料,用XRD、SEM、TEM和IR对材料性能进行表征。结果纳米羟基磷灰石/壳聚糖-海藻酸钠的比例为70/30时形成的复合材料中,n-HAP在有机相中分散均匀,并与有机相发生作用,界面结合牢固;复合材料中的n-HAP呈弱结晶状态,有较高生物活性。壳聚糖和海藻酸钠发生聚合,聚合物对材料起到增强作用。结论该复合材料可望作为骨组织替代材料。

钛酸钡纳米晶中钡钛比的测定方法

用配位滴定法、重量法和X-荧光分析法测定了sol-gel法制备的BaTiO3纳米晶中Ba和Ti的物质的量比,结果基本一致,分别为1.011∶1,1.039∶1,1.023∶1.3种测定方法各有特点,但都能较好地解决BaTiO3纳米功能材料的钡钛含量的分析问题.

纳米碳酸钙/二氧化硅复合粒子对丁苯橡胶物理机械性能的影响

采用溶胶沉淀法制备了纳米CaCO3/SiO2复合粒子,并用不同改性剂对其进行表面改性,考察了改性复合粒子对丁苯橡胶(SBR)物理机械性能的影响,同时与硬脂酸钠改性纳米CaCO3填充的SBR硫化胶做了比较。结果表明,CaCO3/SiO2复合粒子粒径为40～50 nm,大小均匀,表面粗糙,SiO2包覆在纳米CaCO3表面,具有核壳结构;硬脂酸钠改性复合粒子填充SBR硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、永久变形和邵尔A硬度均大于改性纳米CaCO3填充SBR硫化胶,最大拉伸强度可达到13.6 MPa,两者的300%定伸应力和扯断伸长率相当;用硬脂酸钠和Si 69协同改性的纳米CaCO3/SiO2填充SBR硫化胶的拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度和邵尔A硬度均明显优于硬脂酸钠改性复合粒子填充的SBR硫化胶,最大拉伸强度达到14.1 MPa,扯断伸长率减小,低填充量时两者的永久变形差别不大,高填充量时前者的永久变形低于后者。

B_(4)C/6061Al复合材料的制备及其组织和拉伸性能研究

Al基复合材料可以充分发挥增强体与Al合金的性能协同作用,在保持Al合金低密度和良好的加工性能的基础上,进一步显著提高其强度和韧性。因此,在新一代运动器械中复合材料展现出了令人瞩目的应用前景。采用粉末冶金法制备了40vol%B_(4)C/6061Al复合材料,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸试验等对B_(4)C/6061Al复合材料组织、拉伸性能及强化机理进行研究。结果表明,试验制备出的40vol%B_(4)C/6061Al复合材料组织致密,颗粒分散均匀,无较明显的孔洞出现。复合材料的抗拉强度较纯6061Al合金的增加约58.43%,且具有较好的加工成形性能。TEM表征结果表明,复合材料的强化效果不仅来源于B_(4)C颗粒的引入,还得益于B_(4)C颗粒与Al界面的良好结合以及Al基体中弥散分布的球形β'纳米析出相。

纳米CuO-Co_3O_4-NiO复合氧化物的制备与电化学性能

为改善氧化物负极材料的循环性能和充放电容量,采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米CuO-Co3O4-NiO复合氧化物粉末。用X-射线衍射对其结构进行分析,透射电镜对其形貌进行表征,并对其电化学性能进行测试。结果表明,采用沉淀法可以制备出粒径范围为10~30 nm的纳米CuO-Co3O4-NiO复合氧化物;在40~50放电周期,放电容量保持率为94%。

针状硅灰石纤维表面纳米修饰及改性研究

在实验室采用不同的晶形导向剂进行铝酸酯改性,制备出了硅灰石-纳米碳酸钙二元复合粒子、硅灰石-纳米碳酸钙-铝酸酯三元复合粒子。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱分析(IR)、X-射线能谱分析(EDX)和在PP中的应用,对针状硅灰石纤维进行了纳米修饰和改性方面的研究。

La_2O_3/Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体的制备及其耐温性能的研究

以TiCl_4、La_2O_3、Al片为原料,采用液相共沉淀法制备了La_2O_3/Al_2O_3/TiO_2纳米复合粉体,采用DSC-TG、XRD、TEM技术对该纳米复合粉体进行了表征。结果表明:纳米TiO_2粉体经La_2O_3掺杂和Al_2O_3复合后,其耐温性能得到显著提高,该复合粉体经900℃煅烧后,粒径在32nm左右,锐铁矿含量约为77.2％(mol％)

原位法制备沉淀白炭黑/NR纳米复合材料的研究

以硅酸钠为前驱体,在天然胶乳凝固制备天然橡胶(NR)的过程中,原位生成沉淀白炭黑来制备沉淀白炭黑/NR纳米复合材料,扫描电镜(SEM)研究表明该方法可以成功得到沉淀白炭黑/NR纳米复合材料,物理机械性能研究表明沉淀白炭黑对NR有较好的补强作用,在纳米沉淀白炭黑用量为8份时复合材料的综合性能最好。

纳米羟基磷灰石/壳聚糖人工骨复合材料制备及性能研究

目的:研究合理人工骨复合生物材料的制备及性能。方法:应用共沉淀法制备纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料,并采用TEM、SEM、XRD等手段对材料晶相组成、微观结构、晶粒大小进行分析表征。结果:复合材料中的羟基磷灰石为类似于自然骨矿物相的弱结晶含碳酸纳米晶体,并均匀分散于有机相壳聚糖中。结论:该复合材料可作为骨组织替代材料。

纳米Fe_3O_4/高岭土复合粉体制备及其对亚甲基蓝吸附性能研究

以天然高岭土为载体、利用化学共沉淀法成功地制备出纳米Fe3O4/高岭土复合粉体。采用XRD、FSEM对复合粉体的物相组成、粒径、显微结构、形貌进行了表征,并研究了其磁分离性能和对亚甲基蓝（MB）的吸附性能。结果显示,复合粉体中的铁氧化物呈单一的Fe3O4相,Fe3O4晶粒的尺寸为10~30 nm,且均匀负载于高岭石晶体表面。当Fe3O4、高岭土质量比为1∶5时,复合粉体的磁分离率高达90.12%,并具有良好的吸附性能。复合粉体对MB的去除率随着吸附时间的延长、吸附温度的升高、溶液p H的增大和投入量的增加而逐步提高,随着MB溶液初始浓度的增大而逐步减小;对MB的吸附量随初始浓度的增大而逐步增大。