莫来石涂层对碳化硅材料高温抗氧化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在不同颗粒尺寸的再结晶碳化硅材料表面制备了莫来石涂层,研究了涂层和颗粒尺寸对再结晶碳化硅材料在1500℃时的高温氧化行为的影响。结果表明:莫来石涂层可显著提高再结晶碳化硅材料的高温抗氧化能力,且随涂层厚度增加,再结晶碳化硅材料的抗氧化能力提高;而且莫来石涂层和粗颗粒碳化硅粒子共同作用时效果更好。

无压反应烧结MoSi_2-SiC_p复相材料的制备与性能

采用无压反应烧结方法制备了MoSi2-SiCp复相材料。结果表明:直接采用元素粉Mo,Si与Si,C粉或SiC粉反应,较难制得致密的MoSi2-SiCp复相材料;而采用MoSi2合金粉同Si,C反应可获得致密的MoSi2-SiCp复相材料。同时对不同SiC含量的MoSi2-SiCp复相材料的强度和电阻率进行了测定分析,得到强度最高值为157MPa,电阻率随SiC含量的增加而增加。

无压反应烧结Mo(Si,Al)_2-SiC复合材料的研究

利用MoSi2,Al,C之间的原位反应无压烧结制备了Mo(Si1-x,Alx)2-SiC复合材料。随着烧结温度从1400℃升高到1650℃,MoSi2相消失,反应产物为Mo(Si,Al)2和SiC及Mo5Si3C相。由于固溶体及Nowotny(Mo5Si3C)相的形成,使得原位反应中化学计量法则变得困难。原位生成的SiC相随着温度的升高由颗粒状变为晶须状,并由于它的强韧化作用使得复相材料的性能较单相材料成倍提高。

熔渗反应法制备MoSi_(2-)SiC复合材料性能的影响因素

用熔渗反应无压烧结技术制备了MoSi2_-SiC复合材料,对制备过程的影响因素进行了分析。研究结果表明:在渗硅温度为1450℃时,反应生成颗粒细小、弥散分布的SiC相,从而使得材料具有较高的抗弯强度;当渗硅温度升高至1750℃时,生成的SiC相发生再结晶长大,使得材料强度下降。成型压力对熔渗硅样品强度影响不大。MoSi2_-SiC复合材料的抗弯强度随SiC相含量的增加在增强相含量为40%时存在一极大值,这是由于当SiC数量超过40%后,SiC粒子的团聚、长大使弥散强化作用降低,从而使材料的断裂强度降低;复合材料电阻率随第二相含量的增加而增加。

反应粘接碳化硅材料接头的研究

用反应粘接的方法获得了反应烧结碳化硅材料之间、反应烧结碳化硅和重结晶碳化硅材料间的连接。分析了反应粘接碳化硅材料接头的形成机理 ,分别在光学显微镜、扫描电镜下观察了连接区的显微组织和断口形貌 ,评价了反应粘接硅 /碳化硅材料接头的力学和电性能。研究结果表明 ,反应粘接可以使母材间形成良好的接合界面 ,连接层未对整体材料的强度和电阻率造成明显的影响。

刹车鼓热场数值分析及材料热疲劳寿命评估

应用ANSYS有限元分析软件 ,分析了石油钻机刹车鼓的温度场、热应力场及热应变场分布特征 ;结合材料性能参数 ,对刹车鼓热疲劳寿命进行评估 ,估算结果与高温低周疲劳试验结果基本吻合 ,为高温作用下钻机刹车鼓的热疲劳寿命评估提供了依据。

热轧法制备不锈钢包钢复合材料在4种土壤溶液中的腐蚀行为

目前有关不锈钢包钢复合材料在不同土壤环境及直流杂散电流下腐蚀行为的研究尚不系统。为此,以泥岩土、黄土、沙土和盐渍土土壤溶液为腐蚀介质,利用电解加速腐蚀与电化学试验研究热轧法制备的不锈钢包钢复合材料在无电流和直流杂散电流下的腐蚀行为。结果表明:热轧法制得的复合材料由基材区、过渡区和覆材区组成;复合材料在4种土壤溶液中的腐蚀程度为盐渍土>黄土>沙土>泥岩土;复合材料在高Cl-盐渍土中易发生点蚀,其腐蚀速率为泥岩土中的6倍多;外加直流电流加速复合材料在4种土壤溶液中的腐蚀,随着电流密度增加,腐蚀速率增大。

不同热处理时间下TaC_p/Fe复合材料的组织演变

研究了不同热处理时间下碳化钽增强铁基复合材料的组织演变规律。应用XRD、SEM以及EDS等手段分析了反应层的显微结构,同时研究了反应层的动力学。实验结果表明,钽丝与灰铸铁之间的反应层为碳化钽。随着热处理时间增加,碳化钽层厚增加。当保温时间为5、7、10和15 min时,反应层厚度分别为3.81、5.59、9.32和11.44μm。经过计算,1100℃时的扩散系数为1.089×10^(-8 )cm^2/s。最后,给出了不同热处理时间下组织演变示意图,对其演变规律做了进一步解释。

碳含量对梭形球状LiFePO_4/C正极材料性能的影响

以葡萄糖为碳源,采用水热法合成了梭状的Li Fe PO4/C的一次颗粒,再经过喷雾干燥法使得梭状颗粒堆积成球形二次颗粒。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)考察了含碳量对样品结构及形貌的影响。结果表明:葡萄糖的加入并没有改变Li Fe PO4的晶体结构,合成的Li Fe PO4/C均未含杂质,其晶体结构均为橄榄石型结构;而且合成的一次颗粒均为梭形结构,并在颗粒表面有一层均匀的碳膜。当葡萄糖的加入量与铁的摩尔比为1∶0.2时,球形粒径在4μm左右,单个梭形颗粒长1μm,宽400 nm。通过EIS和恒流充放电测试,结果表明该样品具有较大的扩散系数(9.42×10-13 cm2/s),在0.1 C倍率下的首次充电比容量为148.9 m Ah/g,放电比容量为144.3 m Ah/g,库仑效率为96.9%,说明具有良好的可逆性能,经过50周循环后容量保持率仍为97.1%,显示了良好的循环性能及容量保持率。

多孔球形LiFePO_4/C复合材料的形成机制

采用喷雾干燥法在合适的浓度下合成了多孔球形的LiFePO_4/C颗粒,并着重对多孔性的形成机制进行了分析。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、恒电流充放电测试和电化学阻抗对样品进行了结构表征、形貌观察和电化学性能测试等。结果表明:各组样品均由细小的初级颗粒堆积而成,但随着热处理时间的延长,初级颗粒逐渐长大,样品的孔隙逐渐减少。当热处理时间为2 h时,样品颗粒出现了大量的孔隙。通过电化学测试该样品具有较大的锂离子扩散系数,并且具有较高的首次放电容量以及良好的稳定性。

蛋白质制备锂硫电池正极材料的研究

本文采用同步碳化与活化的方法将鸡蛋碳化制备了三种生物质多孔材料,并将其应用于锂硫电池复合正极材料。研究结果表明:鸡蛋与Na OH溶液混合,在700℃、800℃和900℃下保温4h,可以得到无定型结构的类石墨碳,800℃下制备的多孔材料(Egg-800)孔径较均匀,中孔直径约为4 nm,BET比表面积为205 m2·g^(-1); Egg-800/S正极具有最优的电化学性能,0. 05 C倍率下放电比容量达到899 m Ah·g^(-1),高于Egg-700/S和Egg-900/S的601和730 m Ah·g^(-1);从2 C的高倍率再次回到0. 2 C时,Egg-800/S的放电比容量依旧可以恢复到初始倍率0. 2 C的89%。

铝合金微弧氧化陶瓷层形成因素的分析

通过对铝合金微弧氧化过程中基体成分、电参数、溶液温度、pH值及组分等参数对陶瓷层生长速率及性能的影响的分析 。

镁合金微弧氧化陶瓷层生长过程及微观结构的研究

利用扫描电镜 (SEM)、X射线衍射 (XRD)等分析手段 ,研究了MB8镁合金微弧氧化陶瓷膜层的生长规律 ,分析了微弧氧化条件下氧化镁膜层致密性和相结构与处理时间的关系。结果表明 ,在微弧氧化初期膜层致密 ,几乎观察不到疏松层 ;随着处理时间的延长及膜层的增厚 ,其外侧开始出现疏松层 ,最终可达到膜层总厚度的 90 %左右。膜层相结构主要由MgO、MgSiO3、MgAl2 O4和无定形相组成。随着膜层厚度的增加 ,膜层中MgO、MgAl2 O4的含量不断地增加 ,MgSiO3 的含量基本不变 。

溶液电导率对LY12铝合金微弧氧化陶瓷层的生长速度和致密度的影响

探讨了微弧氧化溶液体系电导率对陶瓷层生长速度的影响 ,并以击穿场强作为反映陶瓷层致密度的物理参量 ,测定了实验条件下电导率与击穿场强的关系。结果表明 ,陶瓷层的生长速度与溶液电导率之间有近似线性的正比增长关系 ;

载AgO/TiO_2抗菌棉织物的制备及抗菌性能研究

棉织物作为毛巾、衣服等有较好的吸水性和柔适性,但容易成为微生物滋生繁衍的场所,从而影响人们的生活健康,采用机械混合法制备出AgO/TiO2复合粉末;采用激光粒度仪对AgO/TiO2复合粉末进行了粒度分布分析;然后利用后整理法加工出载AgO/TiO2抗菌棉织物,对整理棉织物的物相组成进行XRD分析,并测试了整理棉织物的抗菌效果。结果表明,AgO/TiO2复合粉末粒径细小、比表面积高,粒度分布为0.286～11.740μm,比表面积为442.37m2/kg;经AgO/TiO2复合粉末整理后,棉织布上附着有颗粒,颗粒以AgO形式存在;整理后棉织物具有强的抗菌效果和好的耐洗性,其对大肠杆菌的抑菌带宽度为1.075cm,杀菌率为100%;经过20次洗涤后,整理棉织物的抑菌带宽度为0.78cm,杀菌率为99.998%。

球墨铸铁中的奥氏体枝晶与缩松

采用着色腐蚀技术 ,金相显示了球墨铸铁缩松区中奥氏体枝晶组织形貌 ,分析了球铁缩松的形成机制。研究表明 ,奥氏体枝晶对缩松缺陷的类型及形成机制具有显著影响 ;宏观缩松常常出现在枝晶晶簇的间隙 ,产生于共晶凝固前期树枝晶骨架形成以后 ,是异地凝固收缩造成的对热节中心 (厚壁处 )铁水抽吸流动的结果 ;显微缩松是于凝固末期 ,晶簇间隙中的凝固收缩得不到补偿而产生的微小孔洞 ;枝晶数量增多 ,形态趋于发达 ,液态金属异地抽吸作用增强 ,易于形成宏观缩松 ;反之 ,枝晶数量减少 ,形态粗壮 ,倾向于形成显微缩松 ;共晶石墨化膨胀有利于消除缩松 ,而不是缩松形成的原因。

热氧化温度对磁控溅射CrTiAlN梯度镀层表面形貌与组织结构的影响

采用SEM和XRD法,分析了磁控溅射CrTiAliN梯度镀层的表面与断口形貌及其相组成随加热温度的变化规律。研究表明:CrTiAliN镀层在600℃之前物相和组织结构保持稳定,随后的升温过程中有相变行为,随着温度的升高,物相由以致密的非晶态物质为主,依次出现CrN、Cr2O3相和AlN等物相;相变的发生有利于镀层保持高温硬度和结合力。加热至900℃时,尽管在镀层表面观察到微区融化现象,但膜基结合紧密;加热至1100℃时镀层表面出现开裂并伴有剥落现象。从温度对镀层的氧化形貌及物相、组织转变机理分析,CrTiAlN梯度镀层在≤900℃时有良好的热稳定性。

微量Ti对铸造镁合金组织及性能的影响

以AZ102镁合金为研究对象,分析微量Ti对其组织、性能的作用机理,并对Ti的分布进行了分析。结果表明:Ti主要分布在α-Mg和β-Mg17Al12之间;随着Ti含量从0.1wt%到0.4wt%,合金铸态组织和晶粒尺寸显著减小,使抗拉强度达到232.7 MPa。

电解液参数对铝合金微弧氧化黑色陶瓷膜性能的影响

在磷酸盐溶液中加入NH4VO3,通过微弧氧化工艺在6061铝合金上制得了黑色陶瓷膜,研究了NH4VO3含量、溶液温度对膜层的耐磨性、表面粗糙度、附着力、黑度、厚度的影响。结果表明:随着NH4VO3含量的增加,黑度增加、膜层沉积物附着力降低、粗糙度先减小后增大,膜层耐磨性、厚度先增大后减小;随着温度增加,粗糙度、黑度减小,膜层沉积物附着力增大,膜厚先增大后减小。当NH4VO3浓度为5-8g/l,温度为40℃时,膜层表现出较好的综合性能。

铝合金微弧氧化陶瓷层的磨损特性

研究了微弧氧化陶瓷层粗糙度对磨损特性的影响及在不同溶液添加剂中生成的铝合金微弧氧化陶瓷层的磨损特性 ,并与镀硬铬及耐磨磷钒铜铸铁的磨损特性进行了对比。试验结果表明 :随着微弧氧化陶瓷层粗糙度的增大 ,其初期磨损量较大 ,当磨损一定时间后 ,其磨损失重量接近于零 ;溶液添加剂对陶瓷层的磨损特性没有明显的影响 ;微弧氧化陶瓷层的磨损特性明显优于镀硬铬及磷钒铜耐磨铸铁。