烧结温度对3Y-TZP陶瓷结构与力学性能的影响

以Y2O3为稳定剂,通过无压烧结制备了3mol%钇稳定氧化锆(3Y-TZP)陶瓷,研究了Y2O3不同加入方式、烧结温度对材料相变、显微结构和力学性能的影响。实验结果表明,Y2O3以化学法加入得到的材料中可相变四方相含量高,随温度升高材料致密化程度不断增加,1500℃烧结所得的材料具有最佳的力学性能。

R_2O_3(R=Al,B)对含磷硅酸盐乳浊玻璃显微结构和热膨胀行为的影响

采用传统的熔融法制得了含P2O5的硅酸盐乳浊玻璃,利用XRD、SEM和EDS等手段研究了玻璃乳浊机理和微观结构,并且讨论了Al2O3和B2O3相对含量对显微结构和热膨胀系数的影响。结果表明:采用P2O5为乳浊剂,可以得到乳浊效果明显的硅酸盐系统乳浊玻璃,玻璃的乳浊是由亚稳分相的不稳分解造成的;用3wt%B2O3取代Al2O3后,玻璃试样析出少量晶体,第二相颗粒的尺寸变得不均匀,热膨胀系数变大。

玻璃粘度与温度关系研究发展现状

本文综述了玻璃粘度与温度关系的描述方法,介绍了各个公式的优缺点。虽然John C.Mauroa,Yuanzheng Yue等人在提出的Mauro-Yue公式跟VFT公式、AG和AV公式一样都有三个参量,但是该公式克服了VFT公式和AV公式在低温下存在很大的系统误差的问题,而且对有机物和无机物液体的粘温关系都可以描述。

CaO-Al_2O_3-SiO_2-F系统玻璃密度与结构关系研究

采用传统熔融冷却法制备了CaO-Al2O3-SiO2-AlF3(A系列)和CaO-Al2O3-SiO2-CaF2(C系列)系统玻璃,在其组成范围SiO2>45mol%、Ca/Al>1(mol)、F/Al<1(mol)内,利用Doweidar密度模型在CaO-Al2O3-SiO2-F系统玻璃A系列和C系列中分别得到AlO3F四面体的体积,其值可认为是一常数VAl-f=57.82×10-24cm-3,与引入氟的形式(CaF2或AlF3)和化学计量浓度的改变无关;AlO4四面体的体积大于AlO3F四面体体积(VAl-f>VAl-o),分析认为这与质点间的键力发生改变有关(fAl-f<fAl-0),键力越小,质点间的距离越大,使VAl-f变大。由此模型得到的CaO-Al2O3-SiO2-F玻璃理论计算密度值与实际测量密度值基本相符,误差小于0.03%。

CaO-Al_2O_3-SiO_2-F玻璃的红外光谱和热膨胀行为

采用传统熔融冷却法制备了CaO-Al2O3-SiO2-AlF3(A系列)和CaO-Al2O3-SiO2-CaF2(C系列)系统玻璃。利用傅立叶红外光谱(FTIR)研究了氟对玻璃结构的影响,使用最小二乘曲线拟合法对第1谱带分峰拟合,并对次强谱带的弯曲振动分类,分析了各组振动与氟的关系。另外通过玻璃的热膨胀行为分析了氟对玻璃软化温度和热膨胀系数的影响。结果表明,氟在A系列和C系列中玻璃的结构变化不大,氟主要与铝生成Al-F键作为网络形成体存在,氟含量最大的A4中生成[AlO3F]四面体和[AlO2F2]四面体;氟含量增加,A系列和C系列的软化温度(Tf)都会降低,而热膨胀系数变化不大。

In_2O_3纳米陶瓷纤维无纺布的静电纺丝制备及气敏特性研究

采用溶胶一凝胶法结合静电纺丝技术制备了直径20～60nm的超细氧化铟（In2O3）纳米陶瓷纤维及纳米陶瓷纤维无纺布。采用XRD，IR，SEM，HR—TEM，TGA等分析方法对纳米纤维的形貌和显微结构进行了表征，并研究了其气敏特性。由700℃下煅烧的该超细In2O3纳米纤维所制备的气敏元件具有较好的反应和选择性，对甲醛气体表现出较快的响应和恢复速度。

掺Yb^3硼磷酸盐玻璃物理和光谱性能研究

通过熔融法制得了一种新型掺Yb^3＋的（60-X）P2O5-xB2O3-40ZnO（x=5，10，15，20，25，30％（摩尔分数））系统激光玻璃，并分析了B2O3含量对玻璃结构、物理性能和光谱性能的影响。结果表明，随B2O3含量增加，玻璃由链状变为类似石英玻璃的三维网络结构，力学和热学性能逐步得到改善，并在20％（摩尔分数）B2O3时具有最佳值，当B2O3含量超过20％（摩尔分数）后，玻璃中[BO3]三角体含量开始增多，结构变得松散，力学和热学性能变差，当B203含量达到30％（摩尔分数）时玻璃发生了分相现象。随B2O3含量增加，积分吸收截面在3．77-4．11×10^4pm^3之间，受激发射截面在0．726-0．816pm^2之间，荧光寿命在0.903-0.965ms之间，增益系数在0．662-0.737pm^2．ms之间，最小泵浦强度在1．128-1．398kW／cm^2之间变化。这类硼磷酸玻璃有望成为高平均功率固体激光器的候选基质。

水解度对溶胶-凝胶生物玻璃生物活性的影响

为了获得具有较高生物活性和良好生物矿化性能的生物活性材料,以正硅酸乙酯(TEOS)及磷酸三乙酯(TEP)为前驱体,硝酸钙(CN)为添加剂,盐酸为催化剂,在不同水与醇盐物质的量比(R)条件下,采用溶胶-凝胶法制备了CaO-P2O5-SiO2系统生物活性玻璃。利用生物活性材料的体外评价方法及FTIR、XRD、SEM测试技术对样品的结构和生物活性进行了分析研究。结果表明:经模拟体液(SBF)浸泡后,随着水解度的增大,其表面羟基磷灰石层的形成能力逐渐减弱。

B_2O_3-P_2O_5-ZnO系统玻璃密度与结构关系研究

采用传统熔融冷却法制备了B2O3～P2O5-ZnO系统玻璃，运用IR和Raman光谱等手段分析了B2O3含量对玻璃结构的影响，并用密度和摩尔体积对上述结构进行验证。结果表明：对于B2O3-P2O5-ZnO系统玻璃，随R值增大，其IR和Raman光谱呈现出规律变化。IR光谱申，在～1423cm^-1处出现一个新吸收带，它对应[EO3]中B-O键的对称伸缩振动vs（B-O）。相应地，Raman光谱中的～520cm^-1和～1050cm^-1处出现新的散射峰，并随R值增大，其强度明显变大。密度和摩尔体积对R值也很敏感，随R值增大，密度线性增加，摩尔体积线性减小，二者都在R=0．333处达到极值。因此对该系统玻璃来说，可以利用玻璃的密度值对其结构进行预测。

封接用Li_2O-ZnO-Al_2O_3-SiO_2玻璃析晶和热膨胀行为研究

以传统熔融冷却法制得了Li2O-ZnO-Al2O3-SiO2(LZAS)系统无色透明的基础玻璃,通过热处理获得了与4J29可伐合金封接用微晶玻璃材料。运用DTA、XRD等手段分析了组成和热处理制度对玻璃析晶和热膨胀行为的影响。结果表明,随ZnO取代(SiO2+Al2O3),NBO/T逐渐增大,第1、第3放热峰向低温方向偏移,第2放热峰则稍向高温方向偏移;对于24.5Li2O-15ZnO-8.55Al2O3-51.25SiO2-0.7P2O5系统玻璃来说,晶化温度对析出晶相的种类和含量影响显著,随晶化温度的升高,晶相变化表现出如下趋势:主晶相由方石英向Li2Al2Si3O10转变,次晶相由βⅡ/-Li2ZnSiO4向γ0-Li2ZnSiO4转变。这种变化也反映在热膨胀行为上,即随晶化温度升高,热膨胀系数在(40.2～123.6)×10-7/K之间变化。经535℃,2h和700℃,2h处理后获得的热膨胀系数为49.5×10-7/K,可满足与4J29可伐合金封接使用要求。

耐久性超疏水表面研究进展

虽然超疏水表面因独特的性能而在国防、工农业生产及日常生活中有着广泛的应用前景,但其较差的力学耐久性却限制了其在实际中的使用。本文简要介绍了超疏水表面耐久性较差的原因和提高其耐久性的基本方法,然后从机械稳定性、耐油污性以及可修复性等方面对近年来耐久性超疏水表面制备技术取得的新成果进行了概述,并指出加强理论研究以设计出价格低廉、制备方法简单同时具备耐久的微观结构和耐久的低表面能物质的超疏水表面是超疏水表面研究的一个重要的发展方向。

仿荷叶聚苯乙烯超疏水薄膜的制备

将本体聚合制备的聚苯乙烯溶于四氢呋喃,然后向该溶液中滴加乙醇来引发相分离,通过控制乙醇的含量来控制相分离的程度,从而制备出表面结构可控的聚苯乙烯薄膜。通过环境扫描电镜观察发现,薄膜表面形貌类似于荷叶结构,通过接触角测试仪测得薄膜的接触角和滚动角分别为151.6°和8.2°,表现出良好的超疏水效果。这种采用相分离技术制备超疏水材料的方法简单易行,成本低,可重复性好,具有广阔的应用前景。

碳纳米管超疏水表面的研究进展

超疏水表面的制备成为近年来研究的热点,而碳纳米管因其优异的性能被应用到超疏水表面的制备中。从阵列结构和非阵列结构碳纳米管超疏水表面两个方面综述了近年来碳纳米管超疏水表面的研究进展,并对其未来的发展趋势进行了探讨。

基于L-丙氨酸的手性聚酰胺酰亚胺的合成与表征

通过L-丙氨酸与均苯四甲酸二酐的缩合反应得到手性酰亚胺,再与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)聚合制备出基于L-丙氨酸的手性聚酰胺酰亚胺。用傅立叶红外光谱仪(FT-IR),核磁共振(1H-NMR)表征了聚合物的结构。用差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TG)研究了共聚物的结晶性能和热稳定性,同时对聚合物的溶解性能进行了探讨。研究表明,实验达到了预期目标,熔点Tm为357.6℃,失重5%的分解温度Td5为215℃,表明具有良好的耐热性能。常温下能溶于N-甲酰二甲胺,二甲基乙酰胺,二甲基亚砜,N-甲基吡咯烷酮,表明具有优异的溶解性能。

Al_4SiC_4的制备及其对镁碳砖抗氧化性能的影响

镁碳砖中碳的氧化是影响其使用寿命的主要原因。利用真空烧结制备的Al4SiC4粉体作为抗氧化剂提高镁碳砖的抗氧化性。加入Al4SiC43%~5%时,碳损失量降低50%~60%（1500℃,6h）。Al4SiC4能还原被氧化的碳,同时将自身的碳作为游离碳加入到镁碳砖中补充碳源。Al4SiC4分解生成的Al2O3、SiC与MgO反应最终生成镁铝尖晶石和镁橄榄石在砖体表面形成保护层防止进一步氧化。

Ce^(3+)掺杂介孔TiO_2纳米粉末的水热制备及其光催化性能

我们采用碱液水热法制备了介孔Ti O2纳米粉末,并通过掺杂稀土元素Ce对其进行了改性。采用X射线衍射(XRD)﹑EDS能谱分析﹑扫描电镜(SEM)﹑透射电镜(TEM)﹑UV紫外可见光光谱分析表征了所制备样品的晶型﹑元素含量﹑形貌及光催化性能。结果发现,水热法制备的介孔纳米粉末颗粒均一,介孔分布较均匀,掺铈后可以提高介孔Ti O2纳米粉末的降解率;实验中,在一定的掺铈浓度范围内,最佳掺铈浓度为0.01 mol/L。

羧甲基壳聚糖/磷酸钙骨水泥生物复合材料探讨

为了提高α-磷酸三钙骨水泥的力学性能,利用可溶性羧甲基壳聚糖良好的生物活性和胶黏性,制得羧甲基壳聚糖/d-磷酸三钙骨水泥生物复合材料,并检测了含不同添加剂复合材料的力学性能、产物组成和微观结构。方法:按不同配比称量相应质量的羧甲基壳聚糖与d-磷酸三钙骨水泥粉体,混合均匀,以蒸馏水为调和液,成型(测凝固时间)养护后获得4mm×4mm×25mm条形试样,测样品的抗弯强度、气孔率,采用XRD检测复合材料的产物组成,SEM观察断口微观结构。结果:羧甲基壳聚糖可以改善磷酸钙骨水泥的力学性能,但并不是随其加入量呈正比关系,而是有最佳值,当加入量为0.5%时增强效果最明显,抗折强度比未加羧甲基壳聚糖时提高38.13%;XRD及SEM检测发现,羧甲基壳聚糖的加入会影响磷酸钙骨水泥的水化结晶,当羧甲基壳聚糖添加量过高后,骨水泥浆体不能水化形成羟基磷灰石结晶体。

反向共沉淀法制备3YSZ超细粉体

以氯氧化锆为原料,氨水为沉淀剂,采用反向共沉淀法制备了3mol%钇稳定氧化锆(3YSZ)超细粉体。系统考察了锆液初始浓度、焙烧温度及pH对产物的影响。通过TG-DTA、XRD分析,研究了前驱体的脱水、分解过程及粉体的相结构变化,实验得出了制备3YSZ超细粉体的最佳工艺条件。

NiO/TiO_2-B一维纳米复合材料的制备及在锂离子电池中的应用研究

通过水热法及均匀沉淀法制备了NiO/TiO2-B一维复合纳米材料。利用XRD、SEM等表征了纳米带的结构与形貌,采用恒电流充放电、CV等手段,对制备的复合纳米材料电极进行了电化学性能测试。结果表明,采用水热法及均匀沉淀法可以较为便捷的制备出NiO/TiO2-B纳米带,而且负载NiO后纳米带电化学性能得到了明显的提升,在0.1C倍率条件下首次放电容量可以达到304 mAh/g,高于纯TiO2-B纳米带的234 mAh/g;在1C的倍率下复合材料的首次放电容量可以达到233 mAh/g,容量提升了33.9%;在200次循环后容量仍能保持129 mAh/g。

锂离子电池正极材料锰酸锂表面改性研究进展

尖晶石型锰酸锂是最有发展潜力的锂离子电池正极材料之一,但目前还存在初始容量较低、容量衰减快、高温性能差等问题。最近的研究表明,表面改性是提高其电化学性能的重要方法之一。本文阐述了近年来关于LiMn2O4在表面改性方面的最新研究进展。