超声波-溶胶-凝胶自蔓延法制备纳米氧化铝粉体

超声空化作用已经被证明是制备纳米粉体有效技术,可以防止团聚体生成。本文以柠檬酸为络合剂,在超声波中制得溶胶,用凝胶自蔓延法合成出了纳米Al2O3粉体。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析,探讨了不同比例金属离子与柠檬酸对纳米粉体的形成和粉末晶粒尺寸大小的影响。研究结果表明,超声空化可以减少团聚,金属离子与柠檬酸比例为0.6∶1干凝胶在600℃燃烧,保温60 min,可以得到团聚少、颗粒尺寸为20～30 nm的纳米Al2O3粉体。     

LaFeO3单晶生长及其性能研究

以La2O3和Fe2O3粉体为原料,在1400℃,烧结24 h制备出了LaFeO3多晶料棒,采用浮区法生长出LaFeO3单晶。晶体沿(100)晶向生长,晶体的(100)晶面单晶摇摆曲线的半高宽为26″,证实其单晶化程度很高;在298～773 K温度范围内测试了晶体热学性能,晶体比热变化范围为0.58～0.76 J/g.K,热扩散系数变化范围为3.47～0.85 mm2/s,热导率变化范围为13.10～4.21 W/(m.K);研究退火工艺对晶体近红外透过率的影响,在700℃,48h退火可以明显提高透过率达到65%。     

氮化硼纳米管的高效制备及其表征

本文以B粉、NH3为主要原料,以Fe2O3、CaO为催化剂高效制备了氮化硼纳米管(BNNTs).研究了合成温度,催化剂,合成气氛以及催化剂预处理对氮化硼纳米管形貌、结构以及产率的影响;采用X射线衍射仪,扫描电镜,透射电镜,拉曼光谱仪等手段对制备的氮化硼纳米管进行了表征.结果表明,合成的纳米管管径在50～300 nm之间,长度可达百微米,管身均匀平滑;本方法工艺简单,成本低,合成温度低,氮化硼纳米管产率可以达到85;以上,纯度大于90;,且显微结构可控.氮化硼纳米管的生长机理为典型的VLS.     

水基流延成型和热压烧结制备碳化硼陶瓷及性能研究

以工业碳化硼粉末为原料、采用Si3N4磨球磨损法引入Si3N4烧结助剂,采用水基流延成型和热压烧结方法制备了碳化硼陶瓷.研究了氧含量、分散剂、pH值等因素对B4C陶瓷浆料分散性能的影响,采用XRD、SEM等对碳化硼陶瓷的物相、显微结构和第二相分布进行了表征,并测试了样品的维氏硬度、断裂韧性、抗弯强度和弹性模量.结果表明:经醇洗后的碳化硼粉末中氧化硼含量降低,有利于B4C陶瓷浆料的分散稳定.采用球磨磨损引入了Si3N4粉,在B4C基体中通过原位反应形成第二相SiC和BN,SiC和BN第二相颗粒在B4C基体中弥散分布均匀.在2100 ℃热压烧结样品的维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性和弹性模量分别达到30.2 GPa、596.5 MPa、3.36 MPa·m1/2和362.3 GPa.     

冷动力喷涂法制备钨和钨合金涂层 及其涂层的计算模拟

采用冷动力喷涂法以纯钨和钨-镍-铁合金为原料在铜合金基体上制备了钨涂层和钨-镍-铁涂层. 研究了冷喷涂过程中钨粉粒径、喷涂距离等因素对涂层性能的影响. 用扫描电子显微镜分析了涂层的表面、断面微观结构, 并用原子力显微镜测量了涂层的粗糙度. 此外, 计算了冷喷涂过程中粉末颗粒的实际速度, 并采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA模拟了冷喷涂过程中颗粒撞击基体时的变形情况.     

自蔓延燃烧法制备ZrO2纳米粉体

以氧氯化锆为原料,采用一种低温而且快速的溶胶凝胶自蔓延燃烧法制备了纳米ZrO2粉体颗粒,通过X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析探讨了柠檬酸与金属离子的物质的量比和杂质离子NH;和Cl-的存在对ZrO2粉体颗粒的形成和粉末晶粒尺寸大小的影响.本次试验成功的制备了粒径为30～90 nm的近球形ZrO2纳米颗粒,试验结果表明,NH4+和Cl-两种离子的存在阻碍了ZrO2粉体长大形成更大的颗粒,柠檬酸与金属离子的物质的量比例越大,燃烧产生的瞬间高温越容易使ZrO2粉体颗粒长大.     

95氧化铝瓷凝胶注模浆料的制备及氧阻聚的抑制

本文研究95氧化铝瓷凝胶注模成型中浆料的流变性.分析了pH值、分散剂用量、球磨时间对浆料粘度的影响.采用L_9(3~4)正交试验,制备出固相含量为58 vol;,粘度为110 mPa · s的95氧化铝瓷浆料.针对表面氧阻聚,本文通过表面改性的方法,既不增加坯体内有机物的含量,也不降低坯体的强度,使坯体表面不起皮、不剥落.结果显示:通过坯体性能参数和显微结构的比较,凝胶注模的95氧化铝瓷坯体性能均优于热压铸成型的坯体性能.     

LaFeO_3晶体缺陷研究

以La2O3和Fe2O3粉体为原料,在1400℃烧结24 h制备出了LaFeO3多晶料棒,采用浮区法生长出LaFeO3晶体。从晶体开裂、晶体中孔洞、晶体生长层、晶体内包裹物和晶体位错几方面,系统地研究了LaFeO3晶体的缺陷形成。通过分析晶体缺陷产生的原因,提出了有效减少缺陷和控制缺陷的方法。同时,优化了晶体生长工艺,提高了LaFeO3晶体质量。