Sol-gel法制备La9.33Si6O26及其导电性能

通过溶胶-凝胶(sol-gel)法制备磷灰石型固体电解质La7.33Si6O26,考察sol-gel过程中水硅摩尔比(n(H2O)/n(Si))、醇硅体积比(V(C2H5OH)/V(Si))和pH等制备参数对溶胶性质的影响,并采用正交设计确定了最佳制备条件.X线衍射(XRD)分析显示,在n(H2O)/n(Si)=10、v(C2H5OH)/V(Si)=5、pH =2的最佳制备条件下可获得单相的磷灰石型晶体.试样在1 550℃烧结4h后的相对密度为93.9％,其800℃时的氧离子电导率高达5.50×10-3 S/cm,电导活化能为0.86 eV,室温至800℃测得试样的热膨胀系数为9.3 ×10-6 K-1,与普遍使用的电极材料之间具有较好的热匹配性.     

电磁分离法制备原位Al/Mg2Si功能梯度复合材料

用电磁分离技术(EMS)制备了原位Al/Mg2Si功能梯度复合材料(FGMs)，并采用复合盐变质剂对初生Mg2Si增强相进行细化和变质.实验结果表明，制备的圆棒状复合材料在近外壁区域形成φ(Mg2Si)=17.5％相偏聚层，提高了表面硬度.电磁力参数、铸型温度场和铸型尺寸是影响增强颗粒分布的主要因素.通过控制外加磁场的电磁力参数和温度场，可实现复合材料中φ(Mg2Si)在径向呈既定的梯度规律变化.相同条件下，铸型内径越大，复合材料内部区域的增强颗粒所占比例就越高，增强颗粒的分布就越分散.     

真空蒸发非晶硅的退火及其局域态密度

1 引言真空蒸发法(VE法)制备的非晶硅(a—Si)其质量比射频辉光放电法、溅射法和化学汽相淀积法都差,但该法设备与工艺条件比较简单,淀积速率较快,材料使用率较高,易于实现大规模自动化生产,因此VE法的研究仍为人们所重视。 VE法制备a—Si质量较差的主要原因是局域态密度很高,达10~(20)cm~(-3)ev~(-1)。因此研究减少其局域态密度的有效退火方法成为利用VE法制备a—Si材料的前提。早期把VE法制备的     

原位生长β-Si_3N_4增强BAS基体复合材料

用溶胶 -凝胶法合成化学定比 BAS(Ba O- Al2 O3- 2 Si O2 )粉末 ,并用差热分析和 XRD法分析基相变过程、氧化锂对 BAS相变过程影响、晶种对 BAS相变过程的影响 ,考察了 BAS对氮化硅相变的影响以及加入晶种后对氮化硅相变的影响 .用热压氮气保护法制备了自生 β- Si3N4 增强 BAS的复合材料 ,并比较了其力学性能与 BAS的力学性能 .结果表明 ,纯 BAS相变产物是六方相 ,氧化锂与氟化物的加入 ,促进了 BAS单斜相的形成 ,BAS单斜晶种能有效地促进 BAS单斜相的形成 ;BAS能够促进氮化硅由 α- Si3N4 →β- Si3N4 的相变 ,β- Si3N4 能有效地提高 BAS微晶玻璃的强度和断裂韧性 ,分析了增强和增韧机理 .     

复合电铸制备Cu/SiCp复合材料的工艺

采用复合电铸工艺制备碳化硅颗粒 (Si Cp)增强铜基复合材料 ,重点研究了添加剂、颗粒粒径、电流密度、施镀温度、搅拌强度等工艺参数对 Cu/ Si Cp 复合材料中 Si Cp 含量的影响 .结果表明 ,优化各工艺参数可有效促进 Si Cp 与铜离子的共沉积 ,提高复合材料中增强固体颗粒的含量 .在此基础上研究开发了一种可有效促进 Si C颗粒与铜共沉积的混合添加剂 ,可获得 Si Cp 含量较高的Cu/ Si Cp复合材料 .     

微型管道内氢气催化燃烧的数值模拟

根据空间气相和表面催化详细化学反应机理,应用耦合计算流体力学软件Fluent和化学反应动力学软件Chemkin,对氢气和空气的预混合气体在微型管道内的催化燃烧过程进行数值模拟,并讨论不同反应模型的燃烧特性以及导热壁、管壁材料(Pt,Si和Al)、预混合气体入口速度和当量比等因素对催化燃烧反应的影响.计算结果表明:表面催化反应对空间气相反应有抑制作用;在微型管道内,通过导热壁轴向间的传热,预热入口混合气体,使氢气燃烧更加充分;随着入口速度的增大,燃烧过程同时存在着表面催化反应和空间气相反应两种控制因素;管壁材料和当量比对氢气的催化燃烧过程有重要的影响.计算结果为在微动力机电系统中实现催化燃烧以及扩展燃烧极限提供了理论依据.     

增强材料的微观结构对环氧胶粘剂性能的影响

分别采用具有不同微观结构的增强材料纳米二氧化硅(nano-SiO2,零维)、钛酸钾晶须(PTW,一维)和纳米有机蒙脱土(OMMT,二维)增强增韧改性环氧树脂胶粘剂,对比研究了3类增强材料对环氧胶粘剂的粘接强度、表观粘度、浇铸体冲击韧性和耐热性能的影响.结果表明:当分别加入2%,6%和6%(w/w)的nano-SiO2,PTW和OMMT时,胶粘剂的综合力学性能和耐热性有显著增加;当添加量分别为2%时,胶液(A组分)表观粘度明显下降.3种增强材料的改性效果为:OMMTPTWnano-SiO2.     

Ag在单晶硅(111)基面上的反应润湿与固液界面能计算

采用滴座法研究Ag在高定向生长单晶硅(111)基面上的高温反应润湿行为及固液界面结构.结果表明,Ag/Si(111)润湿体系在1 200℃高温下的最终润湿角为96.7°,呈现不润湿现象,反应润湿界面有Si原子溶解到液态Ag中,但没有新相生成,Si和Ag仍以单质形式存在,因此Ag(l)/Si(s)界面能保持不变.通过计算得到1 200℃下Ag/Si(111)润湿体系的固体表面能和固液界面能分别为565.6和667.1 mJ.m-2.     

纳米氧化锆增韧牙科用硅藻土陶瓷的性能

探讨了不同含量纳米氧化锆颗粒对牙科用硅藻土陶瓷的增韧增强作用.在硅藻土陶瓷基体原料中添加纳米氧化锆颗粒(w(ZrO2)=0～30%),复合粉体经球磨、烘干、研磨、过筛后压制成型,然后于1 100℃常压高温烧结.制得样品经打磨抛光后采用三点弯曲法和压痕法测试陶瓷的力学性能,并利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析其物相组成和显微结构.实验结果表明,当w(ZrO2)=20%时,硅藻土陶瓷的增韧效果最为明显,三点抗弯强度提高130%,断裂韧性提高30%,硬度则提高较少.经过纳米氧化锆增强增韧的硅藻土陶瓷满足牙科用全瓷材料性能的基本要求.     

氢化微晶硅薄膜沉积的气相反应过程模拟

以SiH4和H2为反应气源,建立了等离子体增强化学气相沉积法制备氢化微晶硅(μc-Si:H)薄膜的气相反应模型,模拟了硅烷浓度、等离子体参数(如电子温度Te和电子密度ne)等对气相反应的影响.结果表明:SiH3是μc-Si:H薄膜的主要沉积前驱物;随着硅烷浓度增大,等离子体中SiH3等前驱物的浓度增大,而H原子的浓度快速下降,二者的浓度比(H/SiH3)随之降低;随着Te和ne的增大,H原子的浓度单调升高,SiH3等前驱物的浓度先增大然后趋于饱和,H/SiH3比值增大.     

稀土氧化物对碳化硅晶须形成的影响

研究了氩气气氛下稀土氧化物对不同碳源形成SiC晶须的影响.结果表明,稀土氧化物能够在一定程度上促进碳化硅晶须的形成.稀土氧化物能够改变碳化硅晶须的形貌,主要表现在提高碳化硅晶须的直晶率和直径.不同种类的稀土氧化物,其催化效果不同.     

多节状SiC晶须的合成及在矿冶工程材料中的应用

运用TEM、XRD等分析检测技术对SiCw的形貌结构、长度与直径分布及其应用于复合材料中的特性进行了检测。研究表明：SiCw产品以直晶为主，表面呈多节状，以-SiC为主要晶型，直径为0.2～1.5m,长度为30～200m。此外，作者对SiCw在矿冶工程材料中的应用进行了展望。     

扩散焊接条件下复合材料接合区界面行为研究

对复合材料SiCw-6061A1扩散焊接接合区基体-基体、弱吉相-基本、弱强相-增强相三种界面行为进行了探索性的研究,分析了接头微观组织及其力学性能。研究表明,在试验范围内,当焊接温度低于复合材料固相线温度时,基体-基体界面可以实现良好结合,而增强相-基体-增强相-增强相界面难以实现结合。发现在铝基复合材料SiCw-6061Al液、固两相温度区间存在一个“临界温度”,当焊接温度达到该温度时,接合区出现一定数量的液态基体金属,不仅基体-基体、增强相-基体界面可以实现较好结合,而且增强相-增强相界面将转化为增强相-基体-增强相界面,焊接接头强度达到母材强度;在此基础上首次提出“非夹层液相扩散焊接”新工艺,成功实现复合材料SiCw-6061Al扩散连接。     

SiC晶须的分散与涂覆工艺的研究

以水、乙醇、异丙醇、正丁醇为分散介质 ,聚乙二醇、尿素、BRIJ35为分散剂 ,研究了SiC晶须 (SiCw)的有效分散 ;用Al2 (SO4) 3水解成Al(OH) 3溶胶 ,尝试在SiCw表面涂覆Al2 O3,以提高SiCw ZTA烧结体的致密度     

SiC_W／ZTA（Y）陶瓷基复合材料致密化过程的研究

用粉末冶金制备ＳｉＣＷ／ＺＴＡ（Ｙ）复合材料．致密化是工艺的关键．本文研究了ＳｉＣＷ／ＺＩＡ（Ｙ）陶瓷基复合材料热压致富化的基本过程，发现晶须补强陶瓷基复复合材料的致密化可分为快速致富化、致富化减速、趋于终极密度等三个阶段．分析发现，热压工艺对陶瓷复合材料的终极密度有重要的影晌．虽然ＳｉＣ晶须对陶瓷材料有良好的补强作用，但晶须的存在明显地阴碍复合材料的致密化．优化热压工艺就可以获得致富化程度高、基体晶粒不粗化的陶瓷复合材料．     

组分特征对金属基复合材料拉,压性能的影响

利用等效夹杂理论和Ｈｉｌｌ的弱化约束理论研究了晶须增强金属基复合材料的拉、压力学性能，包括有效模量、屈服强度和塑性流动规律．定量研究了一些因素对材料性能的影响，包括热残余应变、晶须含量和长径比及组分性能等因素．着重研究了拉、压性能的不同以及对这一差别的预报方法，对２０％ＳｉＣｗ／Ａｌ材料拉、压性能的实验研究和对材料断口的ＳＥＭ观察，都证明了本文理论的合理性和有效性．     

SiCw／Al_2O_3复合材料的研究现状与发展趋势

本文介绍了国内外对ＳｉＣｗ／Ａｌ＿Ｏ＿３复合材料研究现状，并从工艺的角度，分析了影响复合材料性能的主要因素。     

Al_2O_3基陶瓷材料与硬质合金摩擦的应力分析

利用ANSYS有限元分析软件对5种Al2O3基陶瓷材料(纯Al2O3、Al2O3/TiC、Al2O3/(W,Ti)C、Al2O3/Ti(C,N)和Al2O3/SiCw)在MRH-3环块磨损试验机上与硬质合金摩擦进行模拟仿真,得到摩擦磨损过程中的应力及分布,并与室温下的磨损实验结果相比较,同时还探讨了不同添加剂的Al2O3基陶瓷的磨损机理.结果表明:不同成分的Al2O3基陶瓷材料在摩擦磨损过程中最大主应力位于摩擦副接触区中心,最大剪应力位于摩擦副接触区边缘;载荷对主应力和剪应力大小的影响比转速的影响大;在相同的摩擦条件下,受到合应力越大的陶瓷其磨损率越大;合应力越大的陶瓷磨损后陶瓷表面越容易产生微裂纹.5种Al2O3基陶瓷磨损率的大小为:Al2O3Al2O3/(W,Ti)CAl2O3/Ti(C,N)Al2O3/TiCAl2O3/SiCw.     

全国低风速气象特征分析

利用1985-2014年NCDC数据库345个地面站的气象资料, 统计全国低风速条件的日变化、月际变化、年际变化和持续性等基本特征, 分析低风速频率空间分布的规律和季节变化。选取哈尔滨、乌鲁木齐、北京和成都4 个代表城市, 分析不同地区低风速条件的特征和年际变化情况。结果表明: 1) 30年间, 全国低风速频率约为40%, 其中哈尔滨低至25%, 成都高达60%; 2) 低风速出现频率表现为夜间高、白天低的特征; 3) 全国从9月至次年1月, 低风速状况出现频繁, 之后不断减少, 春季4月达到最低, 哈尔滨秋季的低风速频率最高, 其他3 个代表城市皆是秋冬季的低风速频率最高; 4) 全国持续3个小时(及以上)的低风速状况出现概率为36%, 其中成都地区的低风速持续性高, 持续12小时(及以上)的概率达到20%; 5) 全国低风速频率的总体空间分布是南方高北方低, 内陆高沿海低, 分布的范围和频率随季节变化; 6) 哈尔滨的低风速频率有明显增加趋势, 其他3个代表城市的长期变化趋势不明显。     

小型电子顺磁共振谱仪

介绍了自制的小型ＥＰＲ谱仪,其特点是系统采用组合式结构,体积小,质量轻,耗电少,造价低,测试原理清晰,灵敏度较高,分辨率较好。