氮化硼颗粒增强铝基复合材料研究进展

铝基复合材料作为一种轻质高强度材料具有广泛的应用前景。本文综述了当前氮化硼纳米颗粒增强铝基复合材料的研究进展,通过液相法和固相法的分类详细介绍了搅拌铸造、超声辅助铸造、选择性激光熔化(SLM)、热挤压等制备氮化硼纳米颗粒增强铝基复合材料的方法,总结了所制备复合材料的力学性能和功能特性。最后指出了不同制备方法存在的问题,并且对氮化硼纳米颗粒增强铝基复合材料的未来进行了展望。

高频感应燃烧红外吸收光谱法测定碳化硼增强铝基复合材料中碳

碳化硼增强铝基复合材料是一种新型的核电站乏燃料储存框架材料,准确测定其中的碳含量有利于从源头上指导复合材料的质量控制。通过对样品称样量、助熔剂种类、用量及加入顺序等关键参数考察,确定了最佳工作条件:样品量为0.025~0.050 g,助熔剂组合为0.4 g铁+0.2 g锡+1.5 g钨。采用合金钢、生铁和高碳铬铁标准样品校准碳硫分析仪,建立了高频感应燃烧红外吸收光谱法测定碳化硼增强铝基复合材料中碳含量的分析方法。通过对试样测定的精密度和加标回收率实验验证,证明方法用于碳化硼增强铝基复合材料中碳含量的分析切实可行。方法在含量为0.006%~9%线性良好,实际样品中碳测定结果的精密度(RSD,n=6)为0.50%~1.3%,加标回收率为93.0%~100%。方法满足碳化硼增强铝基复合材料中碳含量的快速准确检测需求。

硼对铝胁迫下杉木生长、生理和光合特性的影响

为了研究硼对铝胁迫下杉木生长、生理和光合特性的影响,揭示硼介导的杉木耐铝调控机制,为进一步利用养分管理手段减轻杉木铝毒害提供参考,以3月龄幼苗为材料,共设置4个处理,对照(CK)、缺硼(-B)、缺硼加铝(-B+Al)和加硼加铝(+B+Al),分析不同处理间杉木生长、叶片光合和抗性生理指标的差异。结果表明:(1)与CK相比,胁迫处理均能显著抑制苗高生长,苗高降幅介于31.83%~55.56%之间,而且铝胁迫下,加硼(+B+Al)能显著缓解缺硼(-B+Al)引起的苗高生长、叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_(2)O_(2))和光合色素含量下降;与-B+Al处理相比,+B+Al处理的苗高、MDA、H_(2)O_(2)、叶绿素和类胡萝卜素含量分别增加48.02%、24.18%、16.39%、17.16%和17.78%。(2)与CK相比,不同胁迫处理显著提高叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,其活性大小均表现为:+B+Al>-B+Al>-B>CK,增幅分别介于17.10%~128.87%、15.19%~152.10%、37.39%~412.11%和44.07%~271.66%之间。(3)杉木叶片净光合速率、水分利用效率、最大荧光、可变荧光、PSⅡ潜在光化学活性、PSⅡ最大光化学效率、光化学淬灭系数和实际最大量子产额在不同胁迫处理下较CK均出现不同程度下降,降幅分别介于51.06%~59.50%、2.43%~16.71%、7.07%~20.45%、7.80%~29.93%、27.16%~54.07%、2.53%~13.53%、4.66%~12.61%和4.25%~13.77%之间,而且-B+Al处理的降幅显著大于+B+Al处理。可见在铝胁迫下,与缺硼相比,外源加硼处理通过提高叶片抗氧化酶活性,降低叶片H_(2)O_(2)和MDA的积累,减轻H_(2)O_(2)诱导的叶片氧化损伤和光合色素的下降,提高叶片光合效率和光能利用率,促进碳同化产物合成,从而缓解铝胁迫引起的对生长的抑制。

表面负载金属纳米粒子的氮化物陶瓷导热填料的制备与表征

采用直接混合加热法制备氮化物陶瓷复合导热填料,这是一种可以批量生产,并且不使用溶剂、对环境友好的制备方法。通过扫描电镜、X射线衍射仪、TCI导热仪研究不同金属纳米粒子(镍、钴和银)在氮化物(氮化铝、氮化硼)上的负载情况以及负载量,并考察了复合陶瓷导热填料对聚乙烯醇基复合导热膜导热性能的影响。结果表明,金属纳米粒子成功负载到氮化物上而不改变氮化物的晶体结构。且负载金属粒子的尺寸随乙酸盐含量的增加而增大。另外,负载金属粒子的陶瓷导热填料能有效提高聚乙烯醇基复合导热膜导热能力,Ag/AlN-0.05导热膜的导热率能达到0.752 W/(m·K)。

硼酸-硫酸、硫酸、酒石酸-硫酸替代铬酸阳极氧化的可行性研究

铝合金因其重量低、良好的强度、刚度和塑性等特点,广泛用于航空制造产业。铝合金基体在使用前会设计一个较为复杂的组合防护方案来提高耐蚀性,通常使用的方案是阳极氧化加漆层防护。随着航空制造业向高端化和绿色化发展,常用的铬酸阳极氧化因六价铬的毒性被替代的声音越发强烈。本文从发明历史,性能,环保影响、使用成本几个维度,综合比较了铬酸、硼酸-硫酸、硫酸、酒石酸-硫酸阳极氧化的工艺,研究显示硼酸-硫酸阳极氧化在耐蚀性、疲劳极限、绿色环保、使用成本均有可替代铬酸阳极氧化的优势。

二元碱度和镁铝比对低硼高铝渣冶金性能的影响

以国内某钢铁企业现场高炉渣为研究对象,系统研究了w(CaO)/w(SiO_(2))(即二元碱度R_(2))和w(MgO)/w(Al_(2)O_(3))(即镁铝比M/A)对低硼高铝渣黏度η、熔化性温度T_(Br)、黏流活化能E_(η)的影响.结果表明:当R_(2)从1.10增至1.30时,η先显著降低,之后趋于平缓,当R_(2)为1.25时,炉渣的高温(1773K)黏度η_(1)最低,为0.227 Pa·s,在此期间,炉渣中的硅铝酸盐网络结构发生解聚,T_(Br)和液相线温度均呈现升高趋势,高熔点基础物相黄长石的衍射峰强度增大,E_(η)先显著升高,再缓慢降低;当M/A从0.40增至0.65时,η先显著降低,之后趋于平缓,当M/A为0.55时,渣系的冶金性能趋于稳定,η_(1)为0.226 Pa·s,在此期间,炉渣中的硅铝酸盐网络结构发生解聚,T_(Br)和液相线温度总体均呈现降低趋势,高熔点基础物相黄长石相的衍射峰强度减小,E_(η)先缓慢降低,再显著升高.综合考虑,当R_(2)为1.25,M/A为0.55时,低硼高铝渣的η_(1),T_(Br)和E_(η)均较低,此时炉渣具有良好的冶金性能.

氮化硼含量对热化学反应法制得陶瓷涂层耐高温氯腐蚀性能的影响

采用热化学反应法以复合磷酸盐为黏接剂,在Q235钢基体上制备了不同氮化硼(BN)含量的氧化铝基陶瓷涂层;运用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了BN含量对热化学反应陶瓷涂层形貌和组织结构、热膨胀系数和耐高温氯腐蚀性能的影响。结果表明:热化学反应涂层与基体反应产生了新相Al0.67Fe0.33PO4,随着陶瓷涂层中BN含量的增加,涂层表面的裂纹和孔隙先减少后增加,30%BN-Al_(2)O_(3)和50%BN-Al_(2)O_(3)陶瓷涂层的热膨胀系数分别为7.9×10-6和7.7×10^(-6),与基体材料Q235的较为接近;热化学反应涂层显著改善了Q235钢的耐高温氯腐蚀性能,其中50%BN-Al_(2)O_(3)陶瓷涂层的耐高温氯腐蚀性能最好。

离子液体电沉积铝及其合金在NdFeB永磁体表面的应用

[目的]近年来,在材料表面电沉积轻质、耐腐蚀和低成本的铝及铝合金备受关注。离子液体以其高导电性、宽电化学窗口和低毒性,被视为环保电解液的首选。采用离子液体电沉积铝及铝合金能有效提升材料的耐蚀性和力学性能,这为低耐蚀性NdFeB永磁体材料的应用提供了新思路。[方法]综述了以AlCl3为主盐的离子液体在铝及铝合金电沉积工艺、机理及应用的最新进展,重点介绍了该技术在NdFeB永磁体中的研究和应用现状,指出了目前存在的问题。[结果]离子液体电沉积铝及铝合金在NdFeB永磁体表面的应用以Al及Al-Mn合金为主。[结论]尽管将离子液体电沉积铝及铝合金作为NdFeB永磁体表面防护已受到业界的广泛关注,并取得了一定的进展,但成本高、镀液黏度大、沉积难等问题仍亟待解决。

改性氮化硼复合材料涂层制备高阻隔导热内衬纸

目的研究液态金属改性氮化硼对无铝内衬纸水蒸气透过性能和导热性能的影响。方法将氮化硼片通过液态金属改性后与聚乙烯醇复合制备功能涂层,涂敷到基纸表面,研究液态金属改性氮化硼的含量和涂层厚度对内衬纸的水蒸气阻隔性能和导热性的影响。结果液态金属改性解决了氮化硼片团聚和基体/填料界面缺陷问题,能够进一步延长水蒸气扩散路径,降低水蒸气透过率,涂层厚度增加进一步延长扩散路径和降低了水蒸气透过率。此外,液态金属改性提升了热导率并降低了弹性模量。结论文中使用功能涂层改善了传统无铝内衬纸的阻隔性和导热性,并降低了模量,有望给兼具柔性、阻隔性和凉感的纸张的制备提供借鉴。

硼元素对1070铝合金力学性能及导电率的影响

文章以1070铝合金为研究对象,采用化学成分检测、光学显微组织、常温力学拉伸和导电率等测试方法,研究不同硼元素含量对1070铝合金导电率和力学性能的综合影响。结果表明,硼元素添加量为0.1 wt.%时,屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别提升25.3%、19.3%和8.9%,导电率由60.6%IACS提升至62.9%IACS,1070铝合金的导电性能和力学性能最佳。

硼添加对铝胁迫栝楼生长和生理的影响

为揭示硼对缓解栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)铝(Aluminum)毒害的生理机制,以耐铝性强的安国栝楼和耐铝性弱的浦江栝楼为材料,研究了50μmol/L硼酸(H_(3)BO_(3))对300μmol/L Al^(3+)胁迫下栝楼幼苗生长、铝积累、抗氧化能力和细胞壁组分的影响。结果表明:铝胁迫下,植株的根长、株高、鲜重和干重降低,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性受到显著抑制,安国栝楼、浦江栝楼根尖丙二醛(MDA)含量分别增加256.1%、278.2%,细胞壁多糖含量、果胶甲酯酶(PME)活性、根尖铝积累量显著提高,果胶甲基酯化度(DM)和3-脱氧-D-甘露-辛酮糖酸(KDO)含量降低。外源硼可以缓解铝胁迫对栝楼幼苗生长的抑制作用,安国与浦江栝楼的抗氧化酶活性显著提升,MDA含量、细胞壁多糖含量、PME酶活性均降低,安国栝楼果胶DM值恢复至正常水平的91.5%,浦江栝楼KDO含量较单铝处理组上升52.0%,活性铝结合位点减少,有效降低了根尖铝含量并维持其形态结构。因此,硼信号能通过调节细胞壁多糖组分且稳定其网格结构,减少根尖对铝的吸收,同时增强抗氧化酶活性,缓解铝胁迫导致栝楼幼苗生长中的次生氧化胁迫,提高栝楼幼苗对铝毒环境的耐受性,且对耐铝性强的安国栝楼作用效果较好。研究结果可为改良酸铝胁迫下作物的生长环境提供理论指导。

硼对铝胁迫下油菜幼苗生长及生理特性的影响

为探索硼对油菜(Brassica napus)幼苗铝胁迫的缓解作用,以品种中油杂28为材料,设置2个硼浓度(0.25,25μmol/L),5个铝浓度(0、50、100、200、400μmol/L),研究硼对铝胁迫下油菜幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:铝胁迫明显抑制油菜幼苗生长,增加膜脂过氧化的产物丙二醛的含量,显著减少叶绿素的含量,进而减少了油菜的生物量。铝胁迫下,相较于低硼处理,加硼显著增加油菜根系的可溶性蛋白、脯氨酸、谷胱甘肽含量,同时降低了铝在油菜体内的积累;且促进合成叶绿素所需的镁元素的吸收,增加油菜的生物量。综上,铝胁迫显著抑制油菜的生长,提高膜脂过氧化程度,加硼不仅弥补了硼不足的问题,同时还可以通过调节抗氧化剂系统,提高蛋白质、脯氨酸含量的积累来抵御铝胁迫。

微波消解-ICP-OES法测定电子级硼铝掺杂源中多种金属元素

建立一种微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定电子级硼铝掺杂源中多种金属元素的测试方法。称样量为2.0 g(精确至±0.001 g),样品中加入6 mL硝酸,升温速率10℃/min,消解温度为180℃,消解时间30 min。用ICP-OES标准加入法进行测定。硼铝掺杂源中钠元素在0~10 mg/L范围、其余11种金属元素在0~5 mg/L范围内与光谱强度线性关系良好,相关系数均大于0.9990。采用该方法,测定样品的精密度为1.73%~7.71%(n=7),加标回收率为93.0%~106%,分析结果准确度高,稳定性好,适用于电子级硼铝掺杂源中多种金属元素的测定。

改性AlN/BN导热填料对玻璃纤维增强丁苯树脂复合材料性能的影响

采用KH570硅烷偶联剂在无水条件下对AlN和BN进行改性处理,并作为导热填料填充至玻璃纤维增强丁苯树脂复合材料中,研究了不同导热填料对复合材料吸水率、导热性能、介电性能和力学性能的影响。结果表明:2种导热填料的填充均会提高复合材料的吸水率,但相比于未改性填料,改性填料的填充对复合材料吸水率的提升幅度很小;随着改性AlN填充量的增加,复合材料的介电常数和介电损耗明显增加,介电性能下降,弯曲强度先增加后降低;随着改性BN填充量的增加,复合材料的介电常数增加,介电损耗降低,弯曲强度增大;2种改性导热填料均能提高复合材料的导热性能,与单组分填充相比,改性AlN和改性BN混杂填充对复合材料导热系数的提升作用更强。

电感耦合等离子体发射光谱法测定γ-钛铝铌合金中铝、铌、钨、硼

建立电感耦合等离子体原子发射光谱法测定γ-钛铝铌合金中铝、铌、钨、硼的分析方法。采用10 mL盐酸+2 mL氢氟酸+1 mL硝酸消解γ-钛铝铌合金,以基体匹配法建立系列校准曲线,选择铝394.401 nm、铌269.706 nm、钨207.912 nm、硼249.772 nm为分析线,采用左右两点离峰背景扣除方法校正背景光谱的重叠干扰和漂移干扰,各元素质量分数的线性范围分别为:铝30%~40%,铌10%~25%,钨0.015%~1.0%,硼0.003%~0.10%。测定结果的相对标准偏差均不大于4%(n=10),加标回收率为93%~108%。该方法能够满足Ti-(30~40)Al-(15~20)Nb-x W-y B中主量铝、铌和微量钨、硼的同时、快速检测需求。

ICP-AES法测定凝渣剂中铝和硼元素含量

提出用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定凝渣剂中铝和硼的检测方法。通过选用最佳光谱线和光谱仪合适的工作条件,RSD<1.2%,回收率在95%~105%。结果表明:测定凝渣剂中铝和硼的检测准确度和精密度符合要求。数据的精密度和样品加标回收率结果理想,方法快速,简便。

真空热处理炉绝缘陶瓷对钽粉杂质的影响

主要研究了真空热处理炉绝缘陶瓷在投入使用前的一种适用性检测方法,并通过对比95氧化铝陶瓷、99氧化铝陶瓷、氮化硼陶瓷和氮化铝陶瓷杂质结果,分析了真空热处理炉绝缘陶瓷对钽粉杂质的影响。结果表明:95氧化铝陶瓷会造成钽粉Fe、Si杂质增加,氮化硼陶瓷会造成钽粉B、N杂质增加,而氮化铝陶瓷会造成钽粉Al、N、C杂质增加。99氧化铝陶瓷对钽粉杂质的影响最小,但在1100~1380℃温度范围内会导致钽粉Al杂质增加,可以通过减少炉内绝缘陶瓷的面积来降低Al杂质。

DNTF基含硼和含铝炸药的水下能量

理论计算了DNTF基含硼和含铝炸药的爆炸性能参数,通过水下能量及爆热测试研究了它们的能量特性。结果表明,含硼质量分数15%的DNTF基炸药水下能量可达到2.1倍TNT当量,并出现最大值。含铝质量分数10%-50%的DNTF基炸药的水下能量随铝含量的增加呈上升趋势,其最大值可达到2.67倍TNT当量。当铅或硼的质量分数低于18%时,含硼DNTF炸药的能量高于含铝炸药。硼铝联用,也可获得较好的能量特性。

硼对工业纯Al导电性的影响

研究了硼对工业纯Al导电性的影响研究结果表明使用Al－3．35％B中间合金，处理含过渡元素（Ti，V，Cr，Mn）为0．01－0．023％（质量分数，下同）的工业纳Al，电阻率都有一定程度的降低，过渡元素含量愈多，效果愈明显加入硼后，反应生成块状Ti，V；Fe的硼化物和团絮状Ti，V，Fe，Zr的硼化物加硼后使Ti，V，Zr脱离固溶状态，形成硼化物析出，是增加Al导电性的主要原因，对生成的硼化物进行分析，未发现化合物中有Cr。

电感耦合等离子体质谱法测定钕铁硼中铝、钴、铜、镓、锆、铽、钛、铌

建立了电感耦和等离子体质谱法测定钕铁硼中微量元素的方法。通过实验选择了测定质量数,测定Nb、Zr时,选择了氢氟酸加入量,并进行了测定酸度和基体效应实验。考察了以Rh、In、Cs和Tl为内标元素对仪器信号漂移和基体效应的校正,根据实验结果选择Cs为最佳校正内标。各元素测定下限为0.095-0.56 ng/mL,回收率为（n=20）为96%-108%。用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）进行样品对照分析,结果一致。实际样品测定的RSD在2.7%-7.3%之间。