纳米颗粒对陶瓷材料力学性能的研究

纳米材料是当今材料研究的热点，对陶瓷材料采用纳米颗粒复合的方法可大大改善其力学性能。本文介绍了纳米复合陶瓷的各种强韧化机理，简述了其制备工艺，对纳米复合陶瓷的内在强韧化机理和最佳制备工艺作了进一步探索。同时给出了我们的部分分散实验结果。     

颗粒弥散强化复相陶瓷

制备SiC、TiB2及ZrO2颗粒弥散强化MoSi2、Al2O3基复相陶瓷，研究了弥散颗粒及其加入量对材料强韧化效果的影响，并探讨了弥散颗粒多重强化协调作用及机理。结果表明：弥散颗粒的加入量对材料的强韧性有显著影响；通过合理的工艺控制，不仅在ZrO2、TiB2二元颗粒复合弥散强化的Al2O3基复相陶瓷中，而且在单相ZrO2颗粒弥散强化的MoSi2基复相陶瓷中，弥散颗粒均实现了相变强化与弥散强化双重作用。     

纳米颗粒对陶瓷材料力学性能的影响

纳米材料是当今社科研究的热点,对陶瓷材料采用纳米颗粒复合的方法可大大改善其力学性能。本文介绍了纳米复合陶瓷的各种强韧化机理,简述了其制备工艺,对纳米复合陶瓷的内在强韧化机理和最佳制备工艺作了进一步探索。同时给出了我们的部分分散实验结果。     

颗粒弥散强化复相陶瓷

制备SiC、TiB2 及ZrO2 颗粒弥散强化MoSi2 、Al2 O3基复相陶瓷 ,研究了弥散颗粒及其加入量对材料强韧化效果的影响 ,并探讨了弥散颗粒多重强化协调作用及机理 结果表明 :弥散颗粒的加入量对材料的强韧性有显著影响 ;通过合理的工艺控制 ,不仅在ZrO2 、TiB2 二元颗粒复合弥散强化的Al2 O3基复相陶瓷中 ,而且在单相ZrO2 颗粒弥散强化的MoSi2 基复相陶瓷中 ,弥散颗粒均实现了相变强化与弥散强化双重作用     

热压ZrO2/MoSi2复合材料的强韧化效果与机制

用纳米尺寸的ZrO2粒子对MoSi2的增韧补强效果及其作用机制进行了初步研究和探讨.结果证明不含Y2O3稳定剂的ZrO2颗粒对MoSi2的增韧效果显著,而含Y2O3稳定剂的ZrO2颗粒的增韧效果有限.前者的增韧机制主要以微裂纹增韧为主,致使室温断裂强度有所降低;后者主要是应力诱发的相变增韧为主,故断裂韧性与强度同时得到了提高.断口分析表明复合材料中ZrO2粒子使MoSi2的断裂模式从穿晶型向准解理穿晶或沿晶型"碎化"断裂模式转变,这种断裂模式的转变与断裂韧性的提高相对应.另外还发现应力诱发相变增韧效果有限可能与基体晶粒较粗以及纳米粒子在热压过程中的团聚长大有关.     

纳米ZrO_2颗粒强韧MoSi_2基复合材料

研究了热压纳米ＺｒＯ２粒子强韧ＭｏＳｉ２基复合材料的显微结构与力学性能，初步探讨了纳米ＺｒＯ２粒子的增韧补强机制．结果表明，复合材料的室温断裂韧性有了较大的提高，ＫＩｃ达到５．７９ＭＰａ·ｍ１／２．ＳＥＭ观察表明纳米ＺｒＯ２粒子既分布于基体材料的晶界同时也存在于晶粒内部，断口形貌呈现出沿晶与穿晶的混合型断裂特征．复合材料的韧化效应是由ＺｒＯ２粒子引起的相变韧化、晶粒桥接以及裂纹偏转等机制的综合作用．     

微/纳米无机颗粒对聚氨酯-环氧树脂基复合材料性能的影响

通过机械搅拌混合法制备了微/纳米无机颗粒改性的聚氨酯-环氧树脂复合材料,研究了颗粒组成和含量对复合材料力学和热稳定性的影响,进而探讨了所得复合材料的强韧化机理.结果表明:相比微米颗粒,纳米颗粒的加入能显著提高复合材料的层间剪切强度和拉伸强度,降低层间剪切模量,同时改变材料的断裂方式.当纳米SiC颗粒的添加量(质量分数)为2%时,所得复合材料的层间剪切强度和拉伸强度分别为44.7 MPa和56.56MPa,相比添加前提高约88%和74%,所得复合材料不同失重率下对应的温度较添加前提高了4~8℃.纳米颗粒弥散强化和钝化银纹扩展是复合材料主要的强韧化机理.     

涂层对三维碳纤维编织体/Al2O3陶瓷复合材料性能的影响

从自制的SiO2和SiC涂层/三维碳纤维编织体出发,采用溶胶浸渍-原位分解法得到三维碳纤维编织体/涂层/Al2O3陶瓷复合材料.采用等温氧化失重、XRD、SEM、电子拉伸试验等测试手段研究了涂层对碳纤维编织体抗氧化性、复合材料力学性能的影响及复合材料的强韧化机理.结果表明:涂层可明显提高碳纤维编织体的抗氧化性能;梯度SiC涂层可明显改善纤维与陶瓷颗粒的界面结合性能,使复合材料的强度、断裂韧性和弹性模量分别增加5~10倍,材料的断裂呈层间紧密的复合断裂;裂纹扩展和断口分析表明,复合材料的强韧化机理为Cf的拔出、桥接和诱导裂纹偏转.     

WC／钢基合金的强韧化因素分析

基于力学性能试验、断裂韧性试验及微观分析 ,对碳化钨增强钢基颗粒复合材料的强化与韧化因素作了较全面的综合分析 ,得出此类材料的主要强韧化机理为高强韧的马氏体、大量超硬碳化物的复合强化、超细晶粒强韧化、界面强韧化以及硬质相与基体交互作用带来的强韧化效果 .     

纳米单斜ZrO2对Al2O3/ZrO2复合材料物理性能的影响

研究了纳米单斜ZrO2含量对Al2O3／ZrO2复合陶瓷烧结性能的影响。在单斜ZrO2初始含量较少的情况下，处于Al2O3颗粒之间的部分ZrO2颗粒阻碍了颈部的形成，使样品的烧结密度降低。但随着单斜ZrO2初始含量的增加，纳米单斜ZrO2颗粒之间的接触机会增多，使得样品烧结密度提高。实验结果表明，纳米ZrO2的体积分数对复合材料的烧结性能有着明显的影响。     

NO2分子2B2电子态荧光辐射寿命的实验研究

报道了对ＮＯ２分子＾２Ｂ２电子态三个能级辐射寿命的实验测定,发现辐射误事 曲线是双指数型,辐射寿命与能级和气压有关,对＾２Ｂ２态反常长寿命做发实步解释。     

CdCl2:Co2+晶体中Co2+离子电子Raman谱

用晶场理论方法,采用点荷偶极模型,对ＣｄＣｌ２：Ｃｏ２＋晶体中Ｃｏ２＋离子的电子Ｒａｍａｎ谱进行了理论计算理论．计算的结果与实验符合得很好     

钐、铕、镱无水二氯化物的合成与性质

改进锌还原法制备了SmCl_2,EuCl_2和YbCl_2(mp 832,827,704℃)。测定了产品的组成、晶胞参数及粉末X-衍射图谱。结果表明:SmCl_2(黑色)Pnma,a=4.5175±0.0017A,b=7.5490±0.0016A,c=8.9923±0.0018A; EuCl_2(白色)Pnma,a=4.5065±0.0013A,b=7.5341±0.0020±,c=8.9599±0.0018A,YbCl_2(浅绿色)Pbca,a=6.7001±0.0008A,b=13.1429±0.0017A,c=6.9502±0.0010A,SmCl_2,EuCl_2的晶相转变点分别为754,738℃.     

Ca2+在H2O2促进蚕豆气孔关闭过程中的作用

利用表皮生物分析法，通过表皮条缓冲液中加CaCl2研究了Ca＾2＋在H2O2促进蚕豆气孔关闭过程中的作用．研究发现在不同浓度的H2O2溶液中加入0．05mol/L和0．005mol/L CaCl2均能加强H2O2对蚕豆气孔关闭的促进作用，H2O2和Ca^2 浓度越高，气孔开度减小越明显．推测在H2O2促进蚕豆气孔关闭过程中，保卫细胞质中Ca^2 浓度升高时的来源可能是质外体中的Ca^2＋．     

过氧化氢分子的键能和成键特性的CNDO/2研究

H2O2分子中的O—H键比H2O的略长．而键振动频率v^-和计算的键能EAB值表明．H2O2分子中的O—H键则略强于H2O的。本用CNDO／2方法对其键能进行了计算．并对这一“反常”现象进行了解释。     

一类新型2CTσ化合物的双光子吸收性质

设计并合成了一类新型双电荷转移结构（简称2CTσ）的有机化合物，实验显示此类化合物在600-1300nm范围内无明显吸收，可望在此波段内产生双光子行为，对该组化合物的双光子吸收截面进行了理论计算，结果显示双光子吸收峰值波长在960-970nm范围内，而吸收截面达10^-48cm^4s数量级，具备了双光子器件要求强吸收的条件，并分析了吸收截面随C原子σ键数目增加的变化规律。     

温度对Cr_2O_7~(2-)阳极形成过程的影响

用分解极化曲线法研究了在 0 .1 mol/ L Cr2 ( SO4) 3 1 mol/ L Na2 SO4 0 .2 mol/ L H2 SO4溶液中 Pt和Pb O2 电极上 Cr2 O2 - 7阳极形成和 O2 析出过程中温度的影响 .实验结果表明 ,在 1 .95V下 ,Pt电极上 O2 和Cr2 O2 - 7的表观活化能分别为 57.4 k J/ mol和 61 .3 k J/ mol;Pb O2 电极上 O2 和 Cr2 O2 - 7表观活化能分别为 4 0 .2 k J/mol和 4 6.2 k J/ mol.温度对于 Cr2 O2 - 7形成的加速作用要大于对 O2 析出的加速作用 ,当温度升高时 ,使 Cr2 O2 - 7的电流效率提高 .固定温度和固定电位下 Pb O2 上 O2 析出速度较之 Pt电极上增加不大 ,但 Cr2 O2 - 7形成速度远比 Pt电极上大 ,可见 Pb O2 电极对于 Cr2 O2 - 7的阳极形成具有较高的催化活性 .     

H_2N_2O_2热分解的理论研究

采用MOPAC7程序包中的AM1程序 ,研究了H2 N2 O2 的稳定构象 .设计了三种分解的机理 ,通过计算得到每种机理的过渡态的结构和能量 ,进而得到每种机理的活化能 .结果表明 ,H2 N2 O2 的分解主要是通过一个五员环过渡态形成N2 O和H2 O .     

掺锆SnO2酒敏陶瓷的工艺探讨

通过传统电子瓷生产工艺，研究了掺ＺｒＯ２１％Ｗｔ时制备ＳｎＯ２的工艺控制过程，在得到最佳预烧温度和烧结温度的基础上，研究了预烧与烧结温度的互补性，使用埋粉烧结法，得到了对乙醇有较高灵敏度的ＳｎＯ２陶瓷体。根据阻温特性曲线给出了最佳乙醇探测温度。     

MoSi2低温氧化行为的研究

通过热重量分析法（简称ＴＧＡ法）测定了ＭｏＳｉ２在低温下氧化不同时间后的重量变化,发现５００℃比４００℃或６００℃时的氧化速率明显加快,但未出现“ＰＥＳＴ”现象．认为“ＰＥＳＴ”与氧化层中相的组成有密切关系,氧化时表面生成的致密ＳｉＯ２保护层是阻碍氧化深入进行的重要原因．图３,参４．