Al2O3颗粒强化Ni3Al合金的机械合金化合成及烧结

利用机械合金化方法合成了Ni3Al金属间化合物和Al2O3混合粉末，并用放电等离子烧结技术，将Ni3Al／Al2O3混合粉末烧结成块状烧结体。研究了烧结体的显微组织和力学性能。X射线检测表明:Ni粉和Al粉在高能球磨机中球磨5h．即可转变为Ni3Al金属间化合物。采用放电等离子烧结技术在1000℃保温3min．就可以烧结成相对密度约为99％的较致密的复合材料烧结体。     

烧结工艺对SiC-Y2O3-Al2O3液相烧结的影响

研究SiC-Al2O3-Y2O3体系在无压液相烧结过程中,不同的埋粉、烧结温度和保温时间对致密化过程的影响规律以及发生的主要物理化学变化.通过对烧结体失重率、线收缩率和密度的测量和断面形貌的观察发现,以BN为惰性埋粉时,烧结助剂挥发严重,密度低;以Y2O3为埋粉时,烧结过程中Y2O3从埋粉扩散进入坯体,造成烧结体质量增加,实际上未促进烧结;Al2O3和60%(β-SiC)-25%Al2O3-15%Y2O3埋粉有利于烧结,这是由于埋粉中Al2O3的含量较试样中的Al2O3含量高,具有较高的Al2O分压,能有效抑制烧结助剂的挥发.埋粉相同时,由于烧结和挥发的竞争,密度随烧结温度的升高或保温时间的增长先增加后降低.     

高能球磨制备Y-Al-Mg-Si-O-N氧氮微晶玻璃

研究高能球磨对Y-Al-Mg-Si-O-N氧氮玻璃原料的非晶化作用。通过X线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)观察,研究球磨转速和球磨时间对Y-Al-Mg-Si-O-N氧氮玻璃原料粉末结构和形貌的影响。研究结果表明:在本实验条件下,随着球磨转速的增加和球磨时间的延长,粉末中的TiO2和MgO首先被非晶化,Y2O3和ZrO2随后也向非晶相转变,SiO2部分被非晶化,Si3N4和Al2O3未发生明显非晶化;在球磨过程中,粉末粒度逐渐变小,由大而薄的片状和纤维状逐步变成细小的球状;粉末的晶粒细化和非晶化促进粉末烧结过程的进行,对于3Y2O3-10Al2O3-3MgO-65SiO2-15Si3N4-2TiO2-2ZrO2体系粉末样品,烧结线收缩率最大达到4.97%,抗弯强度最大为78.1MPa;而对于3Y2O3-10Al2O3-3MgO-50SiO2-30Si3N4-2TiO2-2ZrO2体系粉末样品,烧结线收缩率最大达到7.8%,最大抗弯强度为123.1MPa。     

ZrO2基固体氧离子导体的Y2O3、Gd2O3复合掺杂

在纳米Y2O3稳定ZrO2粉中,加入不同摩尔分数(0.0-10%)的纳米Gd2O3粉进行复合掺杂.当Y2O3和Gd2O3与ZrO2的摩尔比之和小于8%时,烧结样品为四方相或四方/立方混合相;超过8%,完全为立方相.复合掺杂Y2O3和Gd2O3的ZrO2固体氧离子导体的电导率优于单独由Y2O3稳定的ZrO2固体氧离子导体.当Y2O3和Gd2O3与ZrO2的摩尔比之和为8%-9%时,样品电导率有最大值.在1000℃时,掺3.0%Y2O3和5.0%Gd2O3的1300℃烧样品的电导率为5.1×10-2Scm-1.     

Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷的微波烧结

以纳米WC-10Co复合粉末、YSZ纳米粉末、Al2O3亚微粉末与工业Ni粉为原料,采用微波烧结＋热等静压处理制备性能优良的Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷,研究微波烧结、微波烧结＋热等静压处理对Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷的组织结构和力学性能的影响。研究结果表明：WC-10Co（10%,质量分数）,YSZ（30%）,Al2O3（55%）与Ni（5%）复合粉末高能球磨后,经过微波烧结＋热等静压处理,可以得到平均晶粒度小于1.5μm的整体性能较好的亚微Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷,其相对密度为98.4%,洛氏硬度为HRA 94.0;微波烧结＋热等静压可以有效地消除微波烧结造成Al2O3/WC-10Co/ZrO2/Ni金属陶瓷中的孔隙,提高复合材料的密实度和力学性能,而且金属陶瓷的晶粒基本没有异常长大。     

LaF_3固体电解质电池室温室氢的传感性研究

用自制的ＬａＦ３多晶粉末作固体电解质，分别以Ｐｔ黑，Ａｎ，Ａｇ，Ｎｉ粉作敏感电极，以Ｓｎ／ＳｎＦ２为参比电极制备半电池，研究其室温下对空气中少量氢的传感性．实验发现，２０℃时以Ｐｔ黑为敏感电极的电池对空气中少量氢的响应很灵敏，最快响应时间为１５ｓ，且电动势与１ｎＰＨ２服从能斯特定律，而以Ａｎ，Ａｇ，Ｎｉ粉为敏感电极的同种电池室温下对空气中少量氢表现为惰性．     

LaF3固体电解质电池室温定氢的传感性研究

用自制的ＬａＦ３多晶粉末作固体电解质，分别以Ｐｔ黑，Ａｕ，Ａｇ，Ｎｉ粉作敏感电极，以Ｓｎ／ＳｎＦ２为参比电极制备半电池，研究其室温下对空气中少量氢的传感性。实验发现，２０℃时以Ｐｔ黑为敏感电极的电池对空气中少量氢的响应很灵敏，最快响应时间为１５ｓ，且电动热与ｌｎｐＨ２服从能斯特定律，而以Ａｕ，Ａｇ，Ｎｉ粉为敏感电极的同种电池室温下对空气中少量氢表现为惰性。     

Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷的制备与性能

以WC-10Co纳米复合粉末、YSZ纳米粉末与Al2O3亚微粉末为原料,采用热压烧结制备了性能优良的Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷.分别在1380,1450和1500℃烧结温度下制备Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷,通过考察烧结体的断裂韧性、洛氏硬度、密度、磁滞回线和断口形貌,研究了烧结温度对WC-10Co纳米复合粉末、YSZ纳米陶瓷粉末与Al2O3亚微粉末的复合粉末烧结性能的影响.确定合理的Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷烧结温度为1450℃.结果表明,质量分数为50%的WC-10Co纳米复合粉末、10%的YSZ纳米陶瓷粉末与和40%的亚微Al2O3粉末的复合粉末经过48h的高能球磨后,再经过1450℃热压烧结,可以得到晶粒尺寸小于1μm的整体性能较好的亚微Al2O3/WC-10Co/ZrO2金属陶瓷,其相对密度为97.5%,断裂韧性为7.4468MPa·m1/2,硬度为HRA 94.0.     

超细晶粒W-40%Cu合金的烧结和力学性能

以纳米W,Cu粉末为原料,通过测定H2中热压烧结和无压烧结的收缩动力学曲线,研究了纳米W-40%Cu化学混合粉末的致密化过程.对比了纳米W粉与常规Cu粉(-44μm)的机械混合粉和纳米W-Cu化学混合粉的热压烧结致密化过程.测定了烧结合金在300℃和500℃下高温应力一应变曲线.实验结果表明:采用纳米W-40%Cu化学混合粉末在H2中无压烧结时最大收缩速率对应温度为980℃;1 200℃烧结平均晶粒小于2μm,相对密度为97%.纳米W-Cu化学混合粉在H2热压烧结时最大收缩速率对应温度为930℃;1 200℃烧结合金的平均晶粒为0.5 μm,相对密度为98%.纳米W-Cu化学混合粉热压合金高温抗压强度比纳米W与常规Cu粉的热压合金高.     

气氛条件下氧化铬材料的烧结性能研究

以Cr2O3微粉为原料、TiO2微粉为助烧结剂、聚乙烯醇为结合剂,通过制浆、喷雾造粒、机压和等静压二次成型制备试样,分别在埋炭和不同氧分压气氛条件下,经过1 500 ℃保温3 h烧成制得Cr2O3材料.分析了氧分压对Cr2O3材料烧结性能的影响.结果表明,在埋炭条件下,无论是否添加TiO2,均能使Cr2O3材料烧结致密.在控制气氛条件下,未添加TiO2的Cr2O3材料在不同氧分压下均未能实现致密化烧结;氧分压对添加TiO2的Cr2O3材料烧结性能影响显著,随着氧分压降低,试样的体积密度增大、显气孔率减小.在添加助烧结剂的条件下,通过调节氧分压,可以控制Cr2O3材料的烧结程度,形成晶粒发育较好、结合程度较高、气孔多呈圆形且孤立分布的致密结构.     

掺杂金属氧化物贮氢电极的电化学性能

研究了掺杂金属氧化物Fe3O4和Cr2O3贮氢电极MmNi3.5Mn0.4Co0.7Al 0.4(Mm: 混合稀土)的电化学性能.结果表明,Fe3O4和Cr2O3的掺杂均使贮氢电极的放电容量增大和充电效率提高,且活化性能得到改善,活化次数减少到3～5次.Cr2O3的掺杂可使贮氢电极的放电过电位减少3.0 mV、快速放电能力(放电电流密度为500 mA*g-1)提高8.1%,同时改善了电极的循环稳定性;在同样条件下,Fe3O4的掺杂使电极过电位增大50.2 mV、快速放电能力降低11.6%,并导致电极的电荷保持能力下降.从MmNi3.5Mn0.4Co0.7Al 0.4电极的综合性能考虑,Cr2O3的掺杂对改善贮氢电极的电化学性能是有利的.     

Characterization of MCrAlY/nano-Al2O3 nanocomposite powder produced by high-energy mechanical milling as feedstock for high-velocity oxygen fuel spraying deposition

Al2O3 nanoparticles and MCrAlY/nano-Al2O3 nanocomposite powder (M = Ni, Co, or NiCo) were produced using high-energy ball milling. The MCrAlY/nano-Al2O3 coating was deposited by selecting an optimum nanocomposite powder as feedstock for high-velocity oxy-gen fuel thermal spraying. The morphological and microstructural examinations of the Al2O3 nanoparticles and the commercial MCrAlY and MCrAlY/nano-Al2O3 nanocomposite powders were investigated using X-ray diffraction analysis, field-emission scanning electron microscopy coupled with electron dispersed spectroscopy, and transmission electron microscopy. The structural investigations and Williamson–Hall res-ults demonstrated that the ball-milled Al2O3 powder after 48 h has the smallest crystallite size and the highest amount of lattice strain among the as-received and ball-milled Al2O3 owing to its optimal nanocrystalline structure. In the case of developing MCrAlY/nano-Al2O3 nanocompos-ite powder, the particle size of the nanocomposite powders decreased with increasing mechanical-milling duration of the powder mixture.     

CeO2对等离子喷涂Cr2O3涂层组织和滑动磨损性能的影响

通过在Cr2 O3 材料中加入不同含量的CeO2 添加剂 ,探讨了稀土对等离子喷涂Cr2 O3 涂层组织、抗拉结合强度和滑动磨损性能的影响。研究结果表明 ,添加适量CeO2 可以提高Cr2 O3 涂层的致密性、抗拉结合强度和耐磨性。在滑动磨损条件下 ,Cr2 O3 涂层的磨损为疲劳磨损 ,CeO2 的加入不会改变涂层的磨损失效机制。涂层的耐磨性与涂层的抗拉结合强度成正比。     

电生氢氧自由基用作氧化剂处理有机废水

研究氧在石墨上的阴极还原,并利用阴极还原产物过氧化氢Ｈ２Ｏ２与铁阳极溶解产生的亚铁离子反应,电化学生成强氧化剂氢氧自由基．ＯＨ,以此自理有机废水,在处理含有活性黑的模拟废水的情况下,通氧气时的ＣＯＤｃｒ除去率比不通氧时高出２０个百分点。     

微米氧化铝／尼龙1010复合材料剪切强度研究

以尼龙1010为基体,用硅烷偶联剂(KH—550)有机化处理过的氧化铝(Al2O3)为增强剂,进行氧化铝(Al2O3)/尼龙1010复合材料剪切性能实验.使用HITACHI S-3000N电子显微镜(SEM)观察、分析试件断面形貌.实验发现氧化铝(Al2O3)能有效改变其复合材料的剪切强度.当氧化铝(Al2O3)含量为10%时,氧化铝(Al2O3)/尼龙复合材料的剪切强度达到最大值;但随着氧化铝(Al2O3)质量分数的增加,剪切强度不断下降.影响剪切强度的主要因素是氧化铝颗粒与尼龙之间的界面强度.尼龙中填充氧化铝(Al2O3)降低了复合材料的塑性.     

双稀土掺杂BCST陶瓷的研制及其性能结构的研究

采用溶胶—凝胶法合成了BCST（Ba0.62 Ca0.08 Sr0.3 TiO3）粉体,再经过二次固相掺杂稀土Pr6O11和Nd2O3获得BCST∶0.001Pr6 O11.xNd2 O3系列纳米粉体及陶瓷;采用XRD和SEM,等对粉体的相组成和陶瓷的微观形貌进行了表征,并用介电频谱仪测试了陶瓷的介电性能.结果表明：所得BCST∶0.001Pr6O11.0.002Nd2O3粉体主要为四方相纳米粉体;随着稀土Nd2O3掺杂量的增加,所获得的陶瓷的晶粒先逐渐变小随后又逐渐增大;当钕的掺杂量x=0.002时,所获得陶瓷的室温介电常数最高,而介电损失最小;各试样的介电常数随烧结温度的升高增大,在1 330℃,1 360℃和1 400℃温度下烧结所获得的S1-陶瓷,介电常数的峰值εmax分别为10 360、12 490、13 750;其居里温度显著降低（10℃）,介温曲线呈单峰,介电常数随温度的变化敏感而对称,有望在温度敏感陶瓷方面发现其应用.     

耐火材料对钢中氧含量影响的实验研究

通过实验研究MgO-Cr2O3,MgO-Al2O3,Al2O3和MgO-C系耐火材料对钢中氧含量和夹杂物的影响,以及采用热力学原理分析耐火材料向钢中的传氧机理.结果表明:在1600℃下,上述4种耐火材料向钢中的传氧能力依次为MgO-Cr2O3>MgO-Al2O3>Al2O3>MgO-C;耐火材料中闭口气孔内氧化物组分分解所产生的平衡氧分压大于钢中的平衡氧分压,是耐火材料向钢中传氧的根本原因;MgO-C系耐火材料内部生成的CO在钢水界面处发生分解反应并溶入到钢中.     

Y2O3-Al反应合成YAG相变分析

针对高纯Y2O3和Al粉体之间发生的相变和Y2O3-Al粉体固相反应法制备的YAG粉体进行了研究。Y2O3-Al粉体在摩尔比3∶10和转速200 r/min条件下球磨12 h,在1 200℃空气中煅烧2 h生成YAG粉体。采用DTA-TG表征混合的Y2O3-Al粉体热物性,并采用XRD、SEM表征混合的Y2O3-Al粉体、YAG粉体特性。实验表明：Y2O3-Al粉体在569℃时,Al粉氧化显著,Al氧化物继续与Y2O3粉反应;600℃煅烧后出现YAM相,800℃煅烧后显现YAP相,1 200℃煅烧生成YAG粉体;混合的Y2O3-Al粉体和煅烧的YAG粉体粒径均为亚微米级,粉体存在软团聚。     

二元系的热刺激电流

测量3种不同化学成份的粉料与硅油混合物的热刺激电流。BT粉与硅油的混合物有很明显的热刺激电流（TSC），且显示出粒径存在一定的关系；TiO2粉和AIO3与硅油的混合物在测量温区几乎没有热刺激电流峰。     

铟锡氧化物热等静压时分解氧对裂纹形成的作用

用化学共沉淀法制备的铟锡氧化物复合粉末经冷等静压成形后进行热等静压致密化所得靶材常常会产生裂纹．用电子探针分析了铟锡氧化物热等静压后裂纹处铟、锡和氧的成分分布．结果表明,裂纹处铟含量极低,锡含量极高,而氧含量低于配比含量,这与Ｉｎ２Ｏ３ 和ＳｎＯ２ 在高温下不同的分解行为有关;粉末经高温煅烧预处理后,进行热等静压致密化所获得的靶材的相对密度可达到９８ ％ 以上,且裂纹大大减少．