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Ni-Al辅助微波自蔓延烧结制备Ti_(3)SiC_(2)基金刚石复合材料工艺研究
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作者 史书浩 杨黎 +3 位作者 郭胜惠 高冀芸 侯明 鲁元佳 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第1期22-30,共9页
为降低金刚石磨削工具的制造成本和能耗,探寻一种在低能耗下实现高性能陶瓷结合剂金刚石磨具的制备工艺,同时研究助燃剂Si和金刚石粒度等因素对样品物相组成、显微形貌和磨削性能的影响。采用Ti、Si、石墨粉和金刚石磨料作为原料,经冷... 为降低金刚石磨削工具的制造成本和能耗,探寻一种在低能耗下实现高性能陶瓷结合剂金刚石磨具的制备工艺,同时研究助燃剂Si和金刚石粒度等因素对样品物相组成、显微形貌和磨削性能的影响。采用Ti、Si、石墨粉和金刚石磨料作为原料,经冷压成型至生胚,通过Ni-Al辅助在微波场加热诱发Ti-Si-C体系发生自蔓延高温合成(SHS)反应以制备Ti_(3)SiC_(2)基金刚石复合材料。结果表明,高热值Ni-Al合金辅助可以缩短样品的烧结时间,还可以将诱发SHS反应的温度点控制在金刚石石墨化温度以下。在Ar保护气氛下,Ti-Si-C体系发生SHS反应,可生成Ti_(3)SiC_(2)、TiC和Ti5Si3等3种物相。随Si含量升高,Ti_(3)SiC_(2)相先增多后减少,当n(Ti):n(Si):n(C)=3∶1.1∶2时,复合材料的磨削性能最佳,磨耗比最高可达286.53。分析不同原料配比下的试样磨耗比差异的产生机制,认为基体组织中存在微小且分布均匀的气孔结构,在磨削时可产生大区域的平整磨削面,易于发挥金刚石磨料的磨削效果,有利于提升复合材料样品的磨削性能。 展开更多
关键词 微波自蔓延烧结 ti_(3)sic_(2) 金刚石复合材料 NI-AL合金
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La_(2)O_(3)掺杂Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的制备与性能
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作者 伊洪勇 陈忠文 +6 位作者 王俊青 张云龙 李成海 张瑞霞 潘佳琦 李文博 贾辰凡 《铜业工程》 CAS 2024年第1期22-28,共7页
铜合金作为热管理材料长期服役时,会出现冷-热循环条件下的结构性失效问题,因此考虑将具有低膨胀系数的MAX相材料引入到铜合金中,来降低复合材料的热膨胀性。Ti_(3)SiC_(2)是一种兼具陶瓷和金属的优良特性的三元层状陶瓷材料,具有自润... 铜合金作为热管理材料长期服役时,会出现冷-热循环条件下的结构性失效问题,因此考虑将具有低膨胀系数的MAX相材料引入到铜合金中,来降低复合材料的热膨胀性。Ti_(3)SiC_(2)是一种兼具陶瓷和金属的优良特性的三元层状陶瓷材料,具有自润滑、高韧性、高导电性等特点。作为增强相,Ti_(3)SiC_(2)能够提高Cu基复合材料的摩擦性能,降低复合材料的热膨胀系数,因此被应广泛用于电子封装材料、热管理材料等领域。本文将稀土氧化物La_(2)O_(3)引入到Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料中,研究了La_(2)O_(3)掺杂含量对Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料物相组成、表面形貌、显微硬度和摩擦因数等的影响。研究发现,利用热压烧结技术能够获得致密度较高的Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料,相对密度在98.5%以上。适量掺杂La_(2)O_(3)后,Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的显微硬度有所增加,能够实现Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的弥散强化。随着La_(2)O_(3)掺杂量增加,Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的摩擦因数呈现出先降低后增加的趋势。在Cu基复合材料中添加Ti_(3)SiC_(2),能够起到润滑的作用,有利于降低摩擦因数。本研究可为Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的工程应用提供试验依据。 展开更多
关键词 ti_(3)sic_(2) CU复合材料 耐磨性 显微硬度
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基于Ti_(3)SiC_(2)/Ecoflex纳米复合材料的足底能量采集器 被引量:4
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作者 邹杰 石树正 +2 位作者 宋金沙 何汇成 穆继亮 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第1期38-43,83,共7页
由于人体运动幅度以及频率往往毫无规律,且运动频率很低,这使人体运动能量难以有效采集。针对此问题,研制了一种可高效收集低频能量的足底能量采集器。Ti_(3)SiC_(2)/Ecoflex作为足底能量采集器的负性摩擦材料,经过掺杂和表面修饰后足... 由于人体运动幅度以及频率往往毫无规律,且运动频率很低,这使人体运动能量难以有效采集。针对此问题,研制了一种可高效收集低频能量的足底能量采集器。Ti_(3)SiC_(2)/Ecoflex作为足底能量采集器的负性摩擦材料,经过掺杂和表面修饰后足底能量采集器的电学性能提升了107%。足底能量采集器在2 Hz的运动频率下输出功率可达1.66 mW,面功率密度为1.84 W/m^(2)。此外,在工作10 h后电学性能保持不变,具有优异的稳定性与耐久性。实验表明,当人处于行走或者奔跑状态时,足底能量采集器可以分别为50盏LED灯以及温湿度计供能。这进一步推动了摩擦纳米发电机在人体运动能量采集领域的广泛应用。 展开更多
关键词 ti_(3)sic_(2)/ecoflex纳米复合材料 摩擦纳米发电机 表面修饰 低频能量采集 足底能量采集器
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用于NO_(2)室温检测的ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米复合材料气体传感器
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作者 宋洋 孙鉴波 《通信电源技术》 2023年第3期10-12,共3页
通过种子层诱导自组装的方式合成了ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米复合材料,并对其结构和微观形貌进行分析。结果显示,与ZnO气体传感器相比,ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)气体传感器在对10^(-5)NO_(2)响应度变化不大的情况下,工作温度大幅度降低,实... 通过种子层诱导自组装的方式合成了ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米复合材料,并对其结构和微观形貌进行分析。结果显示,与ZnO气体传感器相比,ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)气体传感器在对10^(-5)NO_(2)响应度变化不大的情况下,工作温度大幅度降低,实现了室温检测;并对其可能的气敏机理进行了深入分析。实验工作表明了ZnO/Ti_(3)C_(2)T_(x)气体传感器在NO_(2)的室温检测中具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 ZNO ti_(3)C_(2)T_(x) 纳米复合材料 气体传感器 室温
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Ti元素对Ti_(3)SiC_(2)在铜基复合材料中的分解抑制研究 被引量:4
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作者 王怡然 高义民 《铸造技术》 CAS 2022年第6期410-416,I0026,共8页
三元层状Ti_(3)SiC_(2)陶瓷是一种新型的陶瓷材料,具有密度低、熔点高等特点,作为增强相可以明显改善Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的力学性能和摩擦磨损性能。然而,在烧结过程中Ti_(3)SiC_(2)发生分解,导致复合材料组织与性能发生改变。为... 三元层状Ti_(3)SiC_(2)陶瓷是一种新型的陶瓷材料,具有密度低、熔点高等特点,作为增强相可以明显改善Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的力学性能和摩擦磨损性能。然而,在烧结过程中Ti_(3)SiC_(2)发生分解,导致复合材料组织与性能发生改变。为了抑制Ti_(3)SiC_(2)的分解,提高复合材料性能,对Ti_(3)SiC_(2)颗粒表面进行多弧离子镀Ti改性,制备了界面性能优良,Ti_(3)SiC_(2)颗粒未分解的复合材料。研究了Ti_(3)SiC_(2)在复合材料的分解和Ti元素对其分解的抑制机理,分析了不同含量Ti_(3)SiC_(2)的复合材料的组织演化。结果表明,对Ti_(3)SiC_(2)表面进行镀覆Ti元素可以有效抑制Ti_(3)SiC_(2)颗粒在铜基复合材料烧结过程中的分解。 展开更多
关键词 ti_(3)sic_(2) 多弧离子镀 铜基复合材料
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Ti_(3)C_(2)T_(x)基纳米复合材料的制备及其锂离子电池负极性能的改进作用 被引量:1
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作者 申健 李丽 段广彬 《中国粉体技术》 CAS CSCD 2021年第5期134-140,共7页
综述二维(2D)层状材料(MXene)的特性和零维(0D)、一维(1D)、2D等不同尺寸的活性材料的特点;总结Ti_(3)C_(2)T_(x)基-0D、Ti_(3)C_(2)T_(x)基-1D、Ti_(3)C_(2)T_(x)基-2D以及Ti_(3)C_(2)T_(x)过渡金属氧化物、Ti_(3)C_(2)T_(x)-Fe氧化物... 综述二维(2D)层状材料(MXene)的特性和零维(0D)、一维(1D)、2D等不同尺寸的活性材料的特点;总结Ti_(3)C_(2)T_(x)基-0D、Ti_(3)C_(2)T_(x)基-1D、Ti_(3)C_(2)T_(x)基-2D以及Ti_(3)C_(2)T_(x)过渡金属氧化物、Ti_(3)C_(2)T_(x)-Fe氧化物、Ti_(3)C_(2)T_(x)-Co磷化物等其他纳米材料的制备和性能。认为Ti_(3)C_(2)T_(x)作为活性材料,具有导电衬底甚至集流体的作用,其快速的离子或电子转移通道和结构稳定性的特点在混合电极中有巨大的应用潜力。提出可以通过合成结构可控的Ti_(3)C_(2)T_(x)微纳结构以及在其表面修饰不同的官能团等方法,以暴露更多的活性位点,提高离子或电子转移能力和结构稳定性;应克服由于Ti_(3)C_(2)T_(x)表面含有的氧官能团导致其发生降解反应,最终导致电池性能下降的问题;先进的原位表征手段可以在电池充放电过程中动态的记录电极及电解液的各种实时信息,便于研究SEI膜的形成和电极材料的体积膨胀;加强对软包电池性能的研究是Ti_(3)C_(2)T_(x)基负极材料能否商业化的关键。 展开更多
关键词 ti_(3)C_(2)T_(x) 纳米复合材料 负极 锂离子电池
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Pd-Au/MXene(Ti_(3)C_(2))纳米复合材料高效能电催化氧化乙醇 被引量:2
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作者 袁婕 舒金兵 +1 位作者 申亮 岳瑞瑞 《工业催化》 CAS 2021年第5期29-37,共9页
设计高性能、低成本的小分子醇类电化学氧化催化剂是直接燃料电池实际应用的一大挑战。利用抗坏血酸(VC)作为还原剂,有效还原钯、金前驱体盐,并与二维(2D)层状结构MXene(Ti_(3)C_(2))有效复合,制得Pd-Au/MXene纳米复合材料,并深入研究... 设计高性能、低成本的小分子醇类电化学氧化催化剂是直接燃料电池实际应用的一大挑战。利用抗坏血酸(VC)作为还原剂,有效还原钯、金前驱体盐,并与二维(2D)层状结构MXene(Ti_(3)C_(2))有效复合,制得Pd-Au/MXene纳米复合材料,并深入研究该材料在碱性条件下对于乙醇氧化反应的电化学催化性能。通过电子扫描电镜(SEM)、电子透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)等技术对所得材料的结构及组成进行表征。通过循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和计时电流法(I-t)对所得复合材料对于乙醇的电化学氧化催化性能进行了系统研究。结果表明,当n(PdCl_(4)^(2-))/n(AuCl_(4)^(-))=0.5/1.5时,所得复合材料表现出最优的电催化活性和最高的稳定性,远高于商业钯碳催化剂。 展开更多
关键词 催化化学 复合材料 Pd-Au纳米粒子 MXene(ti_(3)C_(2)) 乙醇
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Ti_(3)SiC_(2)基复合材料高温氧化性能研究进展
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作者 孙淼 马帅 +1 位作者 张慧铭 张瑞 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期161-167,共7页
Ti_(3)SiC_(2)是MAX相三元层状陶瓷材料中的典型代表,兼具优良的陶瓷性能和良好的金属性能。强化Ti_(3)SiC_(2)材料高温抗氧化性的主要方式是金属及第二相的掺杂,Ti_(3)SiC_(2)基复合材料成分的不同会对氧化层结构、氧化行为产生影响。... Ti_(3)SiC_(2)是MAX相三元层状陶瓷材料中的典型代表,兼具优良的陶瓷性能和良好的金属性能。强化Ti_(3)SiC_(2)材料高温抗氧化性的主要方式是金属及第二相的掺杂,Ti_(3)SiC_(2)基复合材料成分的不同会对氧化层结构、氧化行为产生影响。目前,多元相强化是提升Ti_(3)SiC_(2)基复合材料高温抗氧化性的研究重点,从而拓展了其在高温结构材料领域的应用。 展开更多
关键词 ti_(3)sic_(2) 复合材料 晶体结构 高温氧化
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高能球磨工艺对Cu/Ti_3SiC_2性能的影响
9
作者 冯晓鹏 贾成厂 +3 位作者 李发长 李金普 李一 柳学全 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期369-373,共5页
采用放电等离子烧结法制各了Cu/Ti_3SiC_2复合材料,测试了不同Ti_3SiC_2含量、球磨速度以及混粉时间条件下制备的复合材料的相对密度、硬度以及抗弯强度,并观察了表面形貌以及显微组织,分析了高能球磨工艺对该复合材料组织和性能的影响... 采用放电等离子烧结法制各了Cu/Ti_3SiC_2复合材料,测试了不同Ti_3SiC_2含量、球磨速度以及混粉时间条件下制备的复合材料的相对密度、硬度以及抗弯强度,并观察了表面形貌以及显微组织,分析了高能球磨工艺对该复合材料组织和性能的影响。结果表明:在Ti_3SiC_2质量分数为20%、球磨速度为500r/min、球磨时间为6h时,可得到性能优异的复合材料;其相对密度为98.24%、维氏硬度为253.28HV、抗弯强度为1 450.98MPa。 展开更多
关键词 Cu/ti_3sic_2复合材料 高能球磨 放电等离子烧结
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迈科烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物纳米复合材料的制备及性能
10
作者 陈晓勇 王佳乐 张泽宇 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期71-80,共10页
迈科烯是兼具优异导电性与亲水性的新兴二维纳米材料,将其与加工性能好、柔韧性高的弹性体结合制备纳米复合材料是实现柔性功能材料的热门研究方向之一。首先采用氟化钠NaF/浓盐酸HCl水热法制备迈科烯Ti_(3)C_(2)T_(X),然后用溶液混合... 迈科烯是兼具优异导电性与亲水性的新兴二维纳米材料,将其与加工性能好、柔韧性高的弹性体结合制备纳米复合材料是实现柔性功能材料的热门研究方向之一。首先采用氟化钠NaF/浓盐酸HCl水热法制备迈科烯Ti_(3)C_(2)T_(X),然后用溶液混合法制备了不同比例的Ti_(3)C_(2)T_(X)/EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)纳米复合材料。采用差示扫描量热仪、维卡软化点测试仪和热重分析仪探究了Ti_(3)C_(2)T_(X)/EVA纳米复合材料的热学性能,数据表明随着Ti_(3)C_(2)T_(X)质量分数的增加,Ti_(3)C_(2)T_(X)/EVA纳米复合材料的熔融温度、结晶温度、维卡软化点温度、最大热失重温度都比纯乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)高,说明了加入Ti_(3)C_(2)T_(X)提高了EVA的耐热性;使用万能拉力实验机研究了复合材料的力学性能,结果显示随着Ti_(3)C_(2)T_(X)含量的增加,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量均呈现出先增大后减小的趋势,说明适量的Ti_(3)C_(2)T_(X)可以提高EVA的力学性能。 展开更多
关键词 ti_(3)C_(2)T_(X) 乙烯-醋酸乙烯共聚物 纳米复合材料 热力学性能
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