Laser Synthesis of Metal Oxide Crystals with the Use of Carbon Nanotubes

The results of experimental studies in the direction of the laser forming of nanostructured arrays of metal oxide crystals are presented in this paper. Laser synthesis of crystals of titanium oxide and aluminum oxide was investigated. Carbon nanotubes have been used to control the process of crystal growth. Formation of structures was carried out under the action of CW ytterbium fiber laser with intensity on the order 105 W/cm2. Laser irradiation of the initial target occurred with applying an external accelerating electric field. Various forms of metal oxide crystals were obtained. Whiskers with cross dimensions on the order of 100 nm have been found among the formed structures.

防氧化剂TiN和Al对MgO-C砖性能的影响

以3～1 mm、＜1 mm、＜0.088 mm的电熔镁砂和＜0.15 mm的鳞片石墨为原料,热固性酚醛树脂为结合剂,分别加入0.5%、1%、2%、4%的含碳TiN或2%的Al粉为防氧化剂,制备了镁碳砖试样,并与无防氧化剂的试样对比进行抗氧化性和抗渣侵蚀试验.结果表明：添加Al粉试样的抗氧化性能最好,TiN的次之,未加防氧化剂的最差;添加TiN试样的抗渣性能最好,无防氧化剂的次之,添加Al粉的最差.镁碳砖中引入适量TiN后明显提高抗渣侵蚀性能的原因是：TiN氧化生成TiO2时产生的体积膨胀堵塞气孔,阻止熔渣侵入;TiO2与渣中的CaO反应生成3CaO·TiO2,提高渣的粘度.综合各项性能,TiN的最佳加入量为2%.

高频燃烧红外吸收法测定铝钛碳中间合金中碳

称取0.2g纯铁助熔剂于处理好的坩埚中,加入0.2g样品,再在上面覆盖1.3g钨粒、0.2g锡粒覆盖,设置截止燃烧时间为35s,建立了三元助熔剂熔融-高频燃烧红外吸收法测定铝钛碳中间合金中碳的方法。实验表明：方法空白平均值w（C）=0.000 8%（n=5）,与所测铝钛碳中间合金样品中的碳质量分数范围0.10%～0.30%相比可忽略不计。方法用于铝钛碳中间合金实际样品中碳的测定,结果与管式炉燃烧-碱石棉吸收重量法相符,相对标准偏差（RSD,n=10）为0.54%～0.71%,加标回收率为98%～101%。适用测量碳质量分数的范围为0.10%～0.30%。

Ti-Al-C三元系统中Ti_3AlC_2,Ti_2AlC和TiC物相含量的测定

研究了TiAlC三元体系中X射线衍射定量相分析方法,提出了Ti3AlC2,Ti2AlC和TiC这3种物相的特征衍射峰:Ti3AlC2的(002)衍射峰,2θ=9.5°;Ti2AlC的(002)衍射峰,2θ=13.0°;TiC的(111)衍射峰,2θ=35.9°。采用混样无标样法推导了一套Ti3AlC2,Ti2AlC和TiC的定量计算公式,根据其特征衍射峰的强度就可计算这3个物相的相对含量。因为该公式推导过程本身就验证了其正确性(即自验证性),所以这个公式可以广泛用于TiAlC三元体系中Ti3AlC2,Ti2AlC和TiC物相的定量测定。因此,这种方法非常简便、易行。

铝合金表面多层复合纳米碳管/钛的激光合金化

在铝合金表面使用真空镀的方法形成CNTs/Ti/Al/…多层复合 ,经激光合金化形成复合涂层。利用X射线衍射、扫描电镜对复合层相构成及微观组织进行了分析。结果表明 ,复合层中存在着TiC颗粒和碳纳米管CNTs;CNTs仍保留其原有的管状结构 ,且在复合层中相互缠绕呈网状均匀弥散分布 ;反应原位合成的TiC颗粒尺寸均匀细小 ,附着于CNTs上从而改善了CNTs与基体之间的结合性能 ;复合涂层已合金化 。

高频燃烧红外吸收法测定钒铝合金中碳

控制样品粒度为100-160目（即96-147μm）,称取0.10-0.20g样品,选择1.8g钨粒、0.30g纯铁、0.15g锡为助熔剂,用碳质量分数为0.006%-0.069%的钛合金标准物质建立校准曲线,建立了高频燃烧红外吸收法测定钒铝合金中碳含量的分析方法。在优化的实验条件下,以碳质量分数为横坐标,以其对应的峰面积为纵坐标绘制校准曲线,其线性回归方程为y=5.878＋859.4 x,相关系数r=0.999。方法检出限为0.001 1%,测定下限为0.003 8%。称取一定量的铝屑和钒铁标准样品,按照AlV55钒铝合金的成分配比混合配制成钒铝合成样品,按照实验方法进行测定,测定值与理论值基本一致。将方法应用于铝钒合金实际样品（AlV55、AlV65、AlV75和AlV85）中碳的测定,结果的相对标准偏差均小于10%（n=7）。钛合金中碳的加标回收率为92%-107%。对于碳质量分数为0.040%的铝钒合金（AlV55）,其扩展合成不确定度为0.002 6%。

制盐副产物碳酸钙泥的利用

文章介绍了一种制盐副产物碳酸钙泥的活化处理方法,同时对改性前后碳酸钙的理化性能进行了分析,表明通过铝钛酸酯偶联剂对碳酸钙进行改性,可取得较好的活化效果。

钛铝碳陶瓷载流滑动下的摩擦磨损行为

研究了高纯度Ti3AlC2块体材料载流滑动下的摩擦磨损行为。试验在盘-块式载流摩擦磨损试验机上进行,以低碳钢盘为摩擦配对物,滑动速度为20～60m/s,法向压强为0.4～0.8MPa,通电电流为0,50,100A。结果表明:Ti3AlC2具有良好的载流摩擦磨损特性,但摩擦系数和磨损率都比无电流时的大,且电流密度越大,摩擦系数和磨损率越大。在滑动速度为20m/s,通电电流为100A,法向压强为0.4MPa的条件下,摩擦系数达到最大值0.35。在速度为60m/s,法向压强为0.7MPa,电流为100A的条件下,磨损率达到最大值8.3×10-6mm3/(N·m)。与相同速度和压强但不通电情况下的摩擦系数0.17和磨损率2×10-6mm3/(N·m)相比,分别增大了大约1.1倍和3.2倍。观察和分析的结果表明:载流条件下摩擦系数的增大与Ti3AlC2摩擦面上TiC和Fe2.25Ti0.75O4及AlFeO3结晶相的生成有关,而Ti3AlC2磨损率的增大主要归因于放电电弧的烧蚀作用。

含钛炭阳极直接电解制备低钛铝合金

采用含TiO_2炭阳极直接熔盐电解制备低钛铝合金。对含TiO_2炭阳极在CO_2/空气中的残余率分别进行测试,用XRD对含钛沥青焦进行分析,运用SEM和EDS手段对炭阳极、原铝和电解铝的形貌和组成进行表征。结果表明:TiO_2的添加可显著改善炭阳极在CO_2和空气中的残余率,当TiO_2添加量(质量分数)为1%时,炭阳极在CO_2中的残余率由76.3%急剧增加到93.5%,在空气中的残余率从51.87%增加到65.92%;TiO_2在炭阳极制备过程中其化学成分未发生变化,含TiO_2炭阳极在电解过程中运行稳定;随着炭阳极的消耗,TiO_2溶入电解质中,可实现低钛铝合金的制备。

添加 Al-TiO2复合粉对Al2O3-C 材料的影响

首先,以Al粉和钛白粉(Ti O2)为原料,分别采用凝胶注模法、普通混合法和振动球磨法制备成m(Al粉)∶m(Ti O2粉)=1∶3.5的Al-Ti O2复合粉,然后分别将这三种Al-Ti O2复合粉按5%(w)的比例引入Al2O3-C材料中,以120 MPa压力等静压成型为25 mm×25 mm×170 mm的试样,然后在埋炭(焦炭)条件下于1 300℃保温3 h热处理,研究了Al-Ti O2复合粉对Al2O3-C材料物理性能、抗热震性能和显微结构的影响。结果表明:在Al2O3-C材料中添加Al-Ti O2复合粉体能降低其显气孔率,提高其常温抗折强度和抗热震性,并以凝胶注模法制备的复合粉体的改善效果最明显;Al-Ti O2复合粉体在Al2O3-C材料中反应后生成内壁为致密陶瓷相的封闭孔洞;凝胶注模法制备的Al-Ti O2复合粉体中,Ti O2粉能更充分地包裹金属Al粉,防止Al粉与Al2O3-C材料中的C反应,减少Al4C3的生成。

偶联剂改性碳酸钙晶须的工艺条件研究

为了探究不同改性剂用量、悬浮液浓度、改性温度及改性时间对碳酸钙晶须改性效果的影响,分别采用铝钛复合偶联剂和钛酸酯偶联剂改性碳酸钙晶须,通过测定改性后碳酸钙晶须的活化度、吸油值及粘度作为改性效果评价指标,确定两种改性剂改性碳酸钙晶须最佳工艺条件。并借助红外光谱分析、扫描电镜检测及X射线衍射分析技术对改性前后碳酸钙晶须进行检测。结果表明:①铝钛偶联剂改性碳酸钙最佳工艺条件为改性剂用量8%,改性时间60 min,改性温度80℃,悬浮液浓度8%;钛偶联剂改性碳酸钙晶须最佳工艺条件为改剂用量4%,改性时间70 min,改性温度85℃,悬浮液浓度8%。②经过改性后,粉体形貌没有变化,颗粒分散性得到显著提高,X射线衍射分析表明改性后的粉体与未改性粉体晶相组成相同;红外光谱分析表明改性后的粉体有有机质的存在。说明通过对晶须的改性,不但有效地提高了晶须的分散性与疏水性,而且还提高与有机聚合物的亲和力,为改性晶须的应用提供依据。

多弧离子镀TiCrAlCN薄膜及其微观结构与摩擦学性能研究

采用工业化多弧离子镀设备在4Cr5MoSiV1钢表面制备TiCrAlCN硬质薄膜,以便改善其力学和摩擦学性能。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、维氏显微硬度计和摩擦磨损试验仪对不同工艺条件下所得TiCrAlCN薄膜的微观形貌、微观结构、力学性能和耐磨性进行分析与测试。结果表明:TiCrAlCN薄膜为纳米晶(TiAl)(CN)固溶体,含少量Cr2N。高碳含量的TiCrAlCN薄膜还含非晶C相、且晶粒细小,具有(111)晶面取向,表现出高硬度和优异的耐磨减摩特性。

TiO_2对C-Al体系物相和显微结构的影响

为了研究TiO2对含Al的Al2O3-C材料的物相和显微结构的影响,按石墨、铝粉、二氧化钛粉的质量分数分别为20%、40%、40%配料,以酚醛树脂为结合剂,制成C-Al-TiO2试样,分别在800、1 000、1 200、1 400和1 600℃保温3 h埋炭热处理后,进行XRD和SEM分析。结果表明:800℃埋炭热处理后试样中有少量Al4C3和AlN生成,TiO2未参与反应;1 000℃热处理后,试样中纤维状的Al4C3和AlN生成量增加,同时生成粒状的Al2O3、Al4O4C、Al2OC和TiC;1 200℃热处理后,Al2O3和TiC增加,Al4C3和AlN纤维发育粗化;1 400℃热处理后,纤维状的Al4C3和AlN减少,生成的Al2O3和TiC增多;1 600℃热处理后,试样中Al4C3大量减少,AlN基本消失,颗粒状的Al2O3和TiC则增多,由Al4C3或AlN氧化生成的部分Al2O3呈无定形态。

火花放电原子发射光谱法测定钛及钛合金中主要元素

采用火花放电原子发射光谱法测定了钛及钛合金中碳、铁、铝和钒的含量。通过对钛合金样品的表面处理方式、氩气流量和压力、类型标准化等参数的摸索,确立了一套系统的分析方法。结果表明,4种元素测定的相对标准偏差在0.40%~6.8%,测定结果和化学湿法分析结果相比基本一致,比较适合批量检测。

锌电积用阳极材料的研究现状

铅长期以来作为主要的锌电积阳极材料,但该阳极存在超电势高、铅阳极溶解、锌镀层铅污染等问题,因此探寻新的阳极材料成为国内外学者研究的主要方向。本文综述了铅基阳极材料、铝基阳极材料、不锈钢基阳极材料、钛基阳极材料和碳纤维基阳极材料的研究现状,同时对各阳极材料的优缺点进行了分析,并对锌电积用阳极材料进行了展望。

偶联剂改性碳酸钙晶须在涂布中的应用

为了探究晶须在造纸涂布体系中的应用,分别采用铝钛复合偶联剂和钛酸酯偶联剂改性作为功能性组分添加于纸张涂布体系中的晶须后进行性能分析,扫描电镜分析表明晶须粉体形貌没有变化,分散性得到显著改善。接触角测定表明改性后的晶须表面性能改变,由亲水性变成疏水性。将改性晶须加入纸张体系后制得造纸涂料,探究涂料的流变行为。结果表明:(1)加入改性后的晶须能显著增强涂料体系中各组分的相容性,使体系流动阻力减小,黏度降低,更便于涂布流送;(2)加入改性后晶须的纸张的抗张强度、耐破度、耐折度、白度等物理性能均有明显改善,偶联剂的改性增强了纸张纤维间的结合力。同时铝钛复合偶联剂作为复合材料的优势发挥明显,应用于纸张涂布中,比单一的钛酸酯偶联剂更能增加纸张纤维间的结合强度,涂布纸张物理性能改善更加明显。说明通过对晶须改性并应用于造纸涂料中,更进一步拓展了铝钛复合偶联剂和钛酸酯偶联剂应用范围,同时也为碳酸钙晶须更有效应用于纸张涂布中提供了依据。

7050合金铸锭晶粒细化

通过工艺小试验并结合工业生产试制方式,确定了7050合金铸锭生产时的晶粒细化剂加入位置、加入温度、添加量等工艺参数。认为熔体中过剩Ti元素能够补充细化剂中的Ti元素,增加有效形核质点,促进晶粒细化;高精度的熔体过滤方式会阻截部分细化剂颗粒,影响晶粒细化效果。因此,在实际生产中二者之间应保持一个较好的平衡。

现代镀覆技术第二部分——化学镀镍(续5)

给出了适用于压铸锌合金、镁合金、钛合金、粉末冶金、铝合金、陶瓷、碳纤维、永磁体等材质工件的化学镀镍工艺。

无压烧结制备Ti–Al–C系三元层状陶瓷

以TiC粉、Al粉、Ti粉为原料,采用无压烧结工艺制备高纯Ti–Al–C三元层状陶瓷,探究了烧结温度、烧结时间、烧结助剂等对Ti–Al–C系三元层状陶瓷制备的影响。结果表明:在一定范围内提高烧结温度和烧结时间能减少杂质相的产生,不添加助剂情况下在1 400℃下保温3 h能得到80%(质量分数)以上的Ti–Al–C系三元层状陶瓷,该条件下掺入少量Si粉或Sn粉能得到高纯Ti–Al–C系三元层状陶瓷。TiC、Al、Ti和Si质量比为2.0:1.2:1.0:0.1的原料粉末在1 400℃保温3 h能得到纯度99%以上的Ti3AlC2陶瓷,TiC、Al、Ti和Sn质量比为2.0:1.2:1.0:0.1与TiC、Al、Ti和Sn质量比为1.0:1.2:1.0:0.1的原料粉末在1 400℃保温3 h均能制备出纯度99%的以Ti3AlC2为主晶相的Ti3AlC2/Ti2AlC复相陶瓷。

无机纳米粒子在环氧树脂增韧改性中的应用

对近年来国内采用无机纳米粒子,如二氧化硅,层状硅酸盐粘土,碳酸钙,二氧化钛,三氧化二铝,氧化锌,石墨烯等增韧环氧树脂的研究进展作了综述。