CNT/铸钢复合材料表面CNT的结构变化

将熔融钢水与碳纳米管/铝预制粉末在浇包中混合,制备碳纳米管铸钢复合材料。使用扫描电镜和透射电镜对复合材料及铸造残余物进行表征。结果显示:碳纳米管被钢基体包裹。碳纳米管的形态相对于原始样品发生强烈变化,其管型由弯曲变平直,管壁碳层排列平行无杂,显示这些碳纳米管在与1550℃钢水混合过程中发生了高度石墨化。

掺硼金刚石薄膜表面高分散镍纳米颗粒的制备

化学气相沉积制备掺硼金刚石薄膜因具有电化学势窗口宽、化学稳定性高和抗污能力强等特征,在电化学领域中有广阔的应用前景。用高分散金属纳米颗粒对掺硼金刚石(BDD)薄膜进行表面修饰,可显著提高其比表面积和活性位点,提升掺硼金刚石薄膜的电化学性能。采用混合酸对掺硼金刚石薄膜进行表面改性,获得亲水性表面,继而生长镍金属框架材料(Ni-MOFs),热处理后获得镍纳米颗粒。借助接触角测定仪对薄膜表面终端进行分析,并通过扫描电子显微镜对纳米镍颗粒修饰的BDD薄膜进行表征。结果表明:BDD表面从以氢端基为主的H-BDD转变为以氧基团为主的O-BDD表面,接触角由70°减小为33.7°;纳米镍颗粒分散均匀,粒径大小为5—12 nm,颗粒密度约为3.5×10^(6)cm^(−2)。

化学刻蚀对玻璃表面的微结构和光学性能的影响

为了改善普通玻璃的透过率,采用化学刻蚀法,在不同的温度和时间条件下,用不同浓度的NaOH溶液对普通玻璃进行刻蚀,得到了具有减反增透的疏松表面。通过扫描电子显微镜(SEM)观察玻璃刻蚀前后的形貌变化,使用原子力显微镜(AFM)测试了玻璃刻蚀前后的三维形貌和粗糙度,通过紫外可见近红外分光光度计和接触角测试仪,测试了刻蚀后玻璃的光学性质和润湿性。结果表明,当NaOH溶液的浓度为0.04mol·L^(-1)、刻蚀温度为30℃、刻蚀时间为50min时,刻蚀后的玻璃表面出现了一层疏松的膜层,粗糙度增大,透过率提高到92.23%,玻璃的光学性能得到了提高。

表面活性剂非共价功能化处理制备碳纳米管悬浊液

分别以十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基聚氧乙烯(23)醚、十六烷基三甲基溴化铵等表面活性剂为分散剂,水为溶剂,超声波作用下对硝酸纯化的碳纳米管进行非共价功能化处理,制备了初始浓度为2g/L的碳纳米管悬浊液,并对处理后的碳纳米管进行定性分析.结果表明,功能化处理后,表面活性剂吸附到碳纳米管表面,促进碳纳米管的分散.定量分析了碳纳米管悬浊液的浓度,并根据碳管浓度随时间的变化研究悬浊液的稳定性.结果表明,表面活性剂功能化处理所制碳纳米管悬浊液存放240h后趋于稳定,碳纳米管浓度不再下降,最终碳纳米管悬浊液浓度因所用表面活性剂不同而在1.68～1.84g/L范围内略有差异.

SiC泡沫陶瓷／SiCp／Al混杂复合材料的导热性能

运用挤压铸造法制备了SiC泡沫陶瓷/SiC颗粒/Al混杂复合材料,研究了温度和SiC泡沫陶瓷体积分数对复合材料热膨胀的影响。结果表明:随着温度的升高,复合材料的热容逐渐增大,热扩散系数、导热系数逐渐减小。随着增强体SiC体积分数的增大,复合材料的热容线性下降,热扩散系数和导热系数均非线性减小。由于混杂复合材料具有独特的复式双连续结构,复合材料的导热系数大于130W/(m.℃)。

铸钢碳纳米管复合材料的机械性能

采用熔炼浇注技术制备碳纳米管铸钢复合材料。测试该复合材料在铸态下的拉伸性能和硬度。通过扫描电镜检测其断面,在断口中发现碳纳米管存在,显示碳纳米管经过高温浇注过程,被成功加入到钢基体中。拉伸测试结果表明:碳纳米管加入量为0.1%的复合材料较未添加碳纳米管材料抗拉强度增加11%。硬度测试结果表明:碳纳米管加入量为0.2%复合材料较未添加碳纳米管材料硬度提高28%。

316L不锈钢表面溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜

为提高316L不锈钢的生物相容性,采用溶胶-凝胶法在316L不锈钢上制备了TiO2薄膜,研究了改性前后316L不锈钢的耐腐蚀性及血液相容性。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了退火温度对TiO2微观结构的影响;采用电化学工作站测试了涂覆TiO2薄膜前后材料在模拟体液中的耐腐蚀性能;基于接触角测试结果,研究了退火温度对TiO2薄膜亲/疏水性能的影响,计算了TiO2薄膜的表面能及薄膜材料与血液的界面张力。结果表明:400℃和500℃退火的TiO2薄膜晶化为完整的锐钛矿结构,表面结构致密,接触角分别为76.9°和80.1°,在模拟体液中的自腐蚀电流分别为4.04μA/cm2和6.33μA/cm2,与血液间的界面张力远小于316L不锈钢。锐钛矿结构的TiO2薄膜具有良好的耐腐蚀性及血液相容性。

材料力学性能对管材数控绕弯成形时壁厚变化的影响

基于ABAQUS/Explicit有限元平台,建立了规格为ψ15.88 mm×0.84 mm的21-6-9高强不锈钢管数控绕弯成形三维弹塑性有限元模型并验证了模型的可靠性;然后采用该模型通过有限元模拟研究了不锈钢力学性能变化对管材数控绕弯成形时壁厚变化率的影响。结果表明:弯管的壁厚变化率随着不锈钢强度系数、硬化指数的增大或屈服强度的降低而减小,弹性模量和泊松比对壁厚变化率基本没有影响;壁厚变化率对力学性能的敏感性由大到小依次为强度系数、硬化指数、屈服强度、弹性模量、泊松比。

钛合金表面制备羟基磷灰石生物陶瓷涂层研究进展

钛合金表面制备羟基磷灰石生物陶瓷涂层以其优异的力学性能和生物活性,成为近年来材料学家研究的热点医用材料之一。本文综述了在钛合金表面制备羟基磷灰石生物陶瓷涂层的研究进展,特别是在提高涂层结合强度和涂层结晶度方面的最新研究成果,展望了钛合金表面制备羟基磷灰石生物涂层复合材料的发展趋势和前景。

SiC泡沫／Al双连续相复合材料连续性的研究

运用挤压铸造法制备了SiC泡沫／Al双连续性复合材料，研究了SiC泡沫、复合压力和合金成分对复合材料连续性的影响。结果表明，SiC泡沫陶瓷的加入阻碍了基体合金流动，降低了复合材料的连续性。随着复合压力的增加，复合材料的连续性逐渐增强，当压力为150MPa时，复合材料的连续性最好。随着含硅量的增加，基体合金的热膨胀系数逐渐降低，基体和增强体之间的热膨胀匹配增强，复合材料中残余应力降低，复合材料的连续性增强。

利用预制块制备碳纳米管/铸钢复合材料

采用熔炼浇注技术制备碳纳米管铸钢复合材料.通过在钢液中加入含有碳纳米管的预制块,制备了碳纳米管/铸钢复合材料,利用扫描电镜及拉曼光谱检测,在钢基体中观察到碳纳米管的存在,显示碳纳米管可经受高温浇注过程,且结构特征未被破坏.结果表明,利用预制块使用熔炼技术能够将低比重的碳纳米管加入高比重的钢中.

铸钢与碳纳米管复合材料的铸造技术研究

碳纳米管与铝粉按照1∶8.5质量比混合进行球磨后冷压制成预制块,将钢液浇在预制块粉末上,停留5 s后浇入内腔为Ф30 mm圆棒状铸型内,成功制得碳纳米管增强铸钢复合材料,复合材料中碳纳米管含量为0.1%。扫描电镜与透射电镜分析显示碳纳米管被成功加入到钢基体中,同时可以看到,碳纳米管被拉拔出来,这显示其承受了基体转移来的拉伸载荷,从而对钢基体有加强作用。解决了碳纳米管由于质轻不能加入到钢液中的问题。

pH敏感性微孔膜摩擦性能及PNIPAM缓释调节研究

针对水基润滑中润滑薄膜易因水分挥发而失效,本文制备了两种微孔膜即PVA-HPC-PNIPAM和PVA-HPC-PNIPAMNa_(2)B_(4)O_(7),在该膜中通过外部条件调节润滑剂PNIPAM的缓释,从而使润滑长期有效。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析微孔膜中的官能团;采用高速往复摩擦磨损试验仪考察了两种微孔膜在不同p H值介质中的摩擦磨损性能;紫外分光光度法定量分析PNIPAM缓释量。结果表明,不同的pH值对于微孔膜的摩擦性能影响甚微,对膜的磨损量的影响较大,同时p H值可对PNIPAM的缓释进行调节,达到长时间润滑的效果。

钙盐和氢氧化钾浓度对钛合金微弧氧化膜表面形貌及成分的影响

在含15 g/L食品添加剂植酸的基本溶液中,分别加入乙酸钙、氧化钙、磷酸二氢钙、甘油磷酸钙、EDTA-Ca5种钙盐以及氢氧化钾,研究钙盐种类和氢氧化钾浓度对钛合金微弧氧化膜表面形貌及成分的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)表征氧化膜的表面形貌、成分和结构。结果表明:钙盐能显著提高氧化膜中磷含量,且氧化钙、磷酸二氢钙和EDTA-Ca能较大程度地提高氧化膜中的钙含量;氢氧化钾浓度越高,氧化膜中的钙含量越高。钙盐和氢氧化钾均能增大氧化膜表面的微孔直径。

甲烷催化裂解制氢和碳纳米材料研究进展

甲烷通过催化裂解反应可生成不含碳氧化合物(CO_x)的高纯氢和碳纳米材料(如碳纤维或碳纳米管等),对我国能源结构的调整及新材料的应用具有重要意义。与其他制氢工艺相比,甲烷催化裂解制氢工艺具有反应过程简单、产物清洁无污染、反应成本低等优点,因此该工艺具有重要的工业应用前景。本文重点阐述了催化剂(活性组分、催化剂载体、制备方法等)以及反应条件(催化剂还原条件、空速、反应温度等)对甲烷转化率、氢气产率和碳纳米材料(形貌和产量)的影响并对甲烷催化裂解反应机理、催化剂的失活与再生进行了概述。甲烷催化裂解反应目前仍处于实验室研究阶段,高效催化剂的研制以及流化床反应器的优化是该反应实现工业化应用的必要前提。

铝合金表面氧化层在燃烧气氛中的退化行为

目的通过对300、400、500℃热空气和燃烧气氛中5052铝合金表面氧化层退化行为的分析,研究基于火灾后金属材料表面产物分析来确定火场中是否存在助燃剂的方法。方法使用高温氧化实验装置对火场中的燃烧气氛进行模拟,用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和精密分析天平对5052铝合金在300、400、500℃空气和燃烧气氛中表面氧化物的退化行为进行研究,并对氧化物层的组织结构进行分析。结果5052铝合金表面氧化物层与外界环境气氛和温度密切相关,在温度较低的热空气中表现出较好的抗氧化性能,表面生成的氧化物层完整致密;高温燃烧气氛使5052铝合金的氧化速度显著提高,表面生成的氧化物层结构疏松,并随时间的延长出现失稳氧化。结论火灾中铝合金表面氧化层的微观结构记录了火场的相关信息,这些信息不但是对传统残留物宏观形貌证据的有效补充,还可作为火场中是否有助燃剂存在的辅助证据使用。

球墨铸铁表面改性技术及其耐磨涂层研究现状

球墨铸铁表面处理常用的方法包括热喷涂、堆焊、激光熔覆及等离子束合金化等,利用这些方法可以在球墨铸铁表面制备出润湿性好、硬度高、耐磨性能优异的铁基、镍基、钴基以及陶瓷增强涂层,其耐磨作用机制可归结为第二相强化、细晶强化和固溶强化等共同作用的结果。

二氧化锆复合材料的性能与二氧化锆晶型的关系

本文综述了近年来ZrO2晶型在ZrO2复合材料中的应用研究状况,简要介绍了ZrO2晶型对其复合材料的一些物理、化学性质所起的作用,总结了这些复合材料中不同ZrO2晶型对其相关性能的影响规律。

g-C3N4/Ag/TiO2复合材料的构筑及其光催化性能（英文）

以合成的g-C3N4纳米片和Ag/TiO2空心微球为原料,采用机械搅拌的方法构筑了g-C3N4/Ag/TiO2三元复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光漫反射(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)对g-C3N4/Ag/TiO2进行了表征。研究表明,g-C3N4/Ag/TiO2是由Ag/TiO2微球和g-C3N4纳米片复合而成的。与TiO2相比,其可见光响应范围延长,光生载流子的分离速率加快。在室温下,用降解罗丹明B的反应考察了g-C3N4/Ag/TiO2的可见光催化活性。研究表明,光照180 min时,g-C3N4(0.5%)/Ag/TiO2显示了最高的光催化活性(91.9%),分别是TiO2和Ag/TiO2的7.5和1.8倍。光催化活性的提高与合理的异质结构建和Ag的导电性能有关。

铸造方法制备铸钢/碳纳米管复合材料

使用铸造技术制备了碳纳米管铸钢复合材料。将碳纳米管与铝粉球磨混合,冷压成饼状预制块。将钢水浇注在粉碎成颗粒度为2mm的预制块粉末上,制得样品。拉伸试验结果表明碳纳米管添加量为0.1%的复合材料样品拉伸强度较未添加碳管的铸钢试样提高11%。复合材料使用扫描电镜观察样品断口,发现碳纳米管存在,显示碳纳米管被成功加入到钢基体中。