Al2O3k/Al材料的反重力渗流铸造制备

采用氧化铝空心球作为造孔材料,通过反重力渗流铸造技术制备出基本无宏观铸造缺陷的氧化铝/铝基轻质复合材料(即Al2O3k/Al材料).研究结果表明:渗流长度随熔体温度和空心球预热温度的提高以及空心球粒径的增大而增加,空隙度随着空心球粒径的增大而降低;增加充型与保压压力、延长保压时间以及添加金属Mg等均是改善渗流效果的有效手段.     

采用混合元素法制备多孔Ni3Al材料

利用NaCl颗粒为造孔剂,通过粉末冶金方法制备多孔结构的Ni3Al合金,并采用控制升温速度和保温时间的烧结工艺,添加不同质量分数的NaCl制备Ni3Al.研究造孔剂NaCl的添加量与Ni3Al合金的孔隙度、孔隙结构之间的关系.并研究采用元素粉末法制备多孔Ni3Al合金的反应过程与孔隙形成过程.结果表明,Ni3Al的多孔结构是由真空状态下材料中添加的NaCl挥发后所形成的,添加NaCl的量对材料孔隙度和孔隙结构有显著的影响,通过调节NaCl颗粒的大小可以直接控制材料中孔隙的大小,孔隙形状与NaCl颗粒的形状一致.孔隙度随NaCl添加量的提高而提高,材料密度随NaCl添加量的提高而降低,基本呈线性关系.当采用NaCl的质量分数为50%时,得到孔隙分布均匀、孔隙无聚集的多孔Ni3Al材料.     

Al2O3粉末对ZrO2-TiB2-Al2O3纳米复合陶瓷材料力学性能的影响

为了改善ZrO2陶瓷材料的综合力学性能,探讨了添加不同粒径和含量的Al2O3粉末对ZrO2-TiB2-Al2O3纳米复合陶瓷材料微观结构和力学性能的影响.采用真空热压烧结工艺制备了ZrO2纳米复合陶瓷材料,烧结温度为1 450℃,热压压力为30MPa,保温1h.结果表明:微米Al2O3粉末的体积分数为10%时,ZrO2-TiB2-Al2O3纳米复合陶瓷材料的抗弯强度最高,可达743MPa;添加纳米Al2O3粉末对材料的韧性提高明显,最高可达11.37MPa.m1/2,但不同粒径的Al2O3粉末对材料的硬度影响则不明显,材料的硬度随Al2O3含量的增加而增加.     

Al2O3,Al3Zr颗粒增强Al-12%Si基原位复合材料的高温热膨胀性

以Al-12%Si和Zr(CO3)2作为反应组元,通过原位反应法制备出Al2O3,Al3Zr颗粒增强铝硅基复合材料,通过快速凝固成型得到铸态试样.用热膨胀仪测试了材料在50～500℃范围内的膨胀位移与温度的关系,进而得出平均线膨胀系数.结果表明:在同一温度条件下,随颗粒理论体积分数增加,复合材料的平均线膨胀系数减小.温度是影响平均线膨胀系数的重要因素.当试样温度在50～300℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐增加;当试样温度在300～500℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐减小;300℃时平均线膨胀系数最大.用Rom、Turner和Kerner模型计算了理论热膨胀系数.比较发现,实测值更接近Turner模型理论预测值.最后通过界面残余热应力分析指出具有高温低膨胀性的(Al2O3+Al3Zr)p/Al-12%Si颗粒增强铝基复合材料能有效防止材料高温时的塑性变形.     

Si3N4/AlN对Sialon/刚玉复合材料组织和性能的影响

以棕刚玉,Al,Si,Al2O3为原料,利用一步工艺合成了Sialon/刚玉复合材料·研究了Si3N4/AlN复合添加剂对复合材料组织、性能以及复合材料中N含量的影响·研究结果表明:材料中N含量随着Si3N4/AlN复合添加剂的增加而增加,材料的强度随着Si3N4/AlN复合添加剂的增加呈现出先升高后降低的变化趋势;当氮化温度超过1330℃,氮化时间超过8h后,添加Si3N4/AlN的材料中N含量基本上达到饱和值,添加Si3N4/AlN可以降低Sialon相的合成温度;1230～1280℃是一个重要的前期氮化温度,添加Si3N4/AlN的材料在该温度可完成整个氮化反应的94 2%,早期对Al,...     

金属催化剂对储氢材料(90-x)Mg5C5NCxM(M=Al,Mo或Ni,x=0～10)性能的影响

添加金属催化剂是改善镁基储氢材料储氢性能的有效方式。为研究金属Al,Mo,Ni对镁碳材料的储氢性能的催化作用,用氢气反应球磨法制备了镁碳储氢材料(90-x)Mg5C5NCxM(C=无烟煤基微晶碳,NC=针状焦,M=Al,Mo或Ni,x=0～10),并用排水法放氢测试装置和差示扫描量热分析仪对材料的放氢性能进行了测试。结果表明,添加适量的金属催化剂均能够提高材料的储氢密度,其中添加0.5%的Al可使储氢密度提高11.9%,达4.7%,但Al添加量≥2%时,物料在球磨时容易发生焊接,导致储氢密度降低;Ni具有催化储氢材料放氢的作用,材料89Mg5C5NC1Ni的初始放氢温度仅206.4℃,比不添加Ni时降低了119.2℃。     

Si对无压浸渗SiCp/Al复合材料显微组织与热导率的影响

研究了Al-8Mg基体中添加Si对无压浸渗SiCp/Al复合材料显微组织和热导率的影响.结果表明,Si能够改善Al与SiC的润湿性,减少复合材料孔隙度,抑制界面反应,提高相对密度.不含Si时,Al与SiC界面反应严重,并且润湿性较差,导致复合材料的热导率和相对密度较低;当基体中添加质量分数12%的Si时,界面反应受到完全抑制,热导率取得最大值;进一步提高基体中Si含量,由于铝基体的热导率随Si含量的增加而降低,导致复合材料的热导率也随之降低.     

烧结温度对BN/Ni(Cr)自润滑材料组织与性能的影响

以Ni-20％Cr(质量分数)合金粉末作为基体材料,添加体积分数为31.4％的六方BN(h-BN)作为固体润滑剂,采用粉末冶金法制备BN/Ni(Cr)自润滑复合材料.研究不同烧结温度对该复合材料硬度、弯曲强度和孔隙率以及显微组织的影响.研究结果表明:BN/Ni(Cr)自润滑材料的硬度和抗弯强度与Ni-Cr颗粒烧结颈的形成、长大以及孔隙率的变化有关;当烧结温度不超过1 180℃时,随着温度的升高,BN/Ni(Cr)复合材料的孔隙率下降,硬度和弯曲强度均呈上升趋势.     

Ni对MF/Al_2O_3复合材料力学性能的影响

在不同烧结温度下,研究不同掺量Ni对莫来石纤维(MF)/Al2O3复合材料力学性能的影响规律,借助SEM和EDS等测试手段,分析Ni的掺入使MF/Al2O3复合材料力学性能改善的机理。结果表明,当Ni质量分数=12.5%,烧结温度为1 450℃时,Ni-MF/Al2O3复合材料抗弯强度为870.769 MPa,断裂韧性为9.51 MPa.m1/2,韦氏硬度达到11.59 GPa,相对密度为92.5%;Ni和莫来石纤维对复合材料的复合增韧效果,主要表现为金属塑性变形穿晶断裂和细化晶粒,纤维拔出、脱黏,烧结温度高时Al2O3晶粒细小,显微结构更为致密。     

纳米Ni对Ti/Al2O3复合材料力学性能的影响

在烧结温度为1400℃、升温速率为20℃/min、保温时间为60 min的工艺条件下,采用真空热压烧结技术制备Ti/Al2O3金属陶瓷复合材料。研究掺加纳米Ni对材料力学性能的影响及强韧化机理。结果表明,纳米Ni的添加可以有效抑制Ti-Al2O3之间的界面反应,提高材料的力学性能,改善材料的物相组分;当掺入Ni的体积分数为3%时,材料的致密度为98.91%,弯曲强度为384.27 MPa、断裂韧性为8.02 MPa·m1/2、显微硬度为16.16 GPa。     

碳还原粉煤灰制备SiC/Al2 O3系复合材料

在氩气气氛下,以粉煤灰为原料,石墨为还原剂,研究碳还原粉煤灰制备SiC/Al2 O3系复合材料的反应过程,并探索其制备的工艺条件.利用X射线衍射分析还原产物的物相变化规律,使用扫描电镜和能谱仪观察复合材料的微观结构.结果表明：在1673 K粉煤灰中石英相与碳反应生碳化硅,1773 K莫来石相基本分解完全.随着反应温度的升高,生成碳化硅和氧化铝含量增加,较合适的温度条件为1773~1873 K;保温时间的延长,有利于碳化硅和氧化铝的生成,较好的保温时间为3~4 h;增加配碳量对碳化硅和氧化铝的生成有促进作用,较合适的C/Si摩尔比为4~5.在制备出的SiC/Al2 O3复合材料中碳化硅在产物中分散较为均匀,并且粒度小于20μm.     

原位聚合法制备异恶草酮微胶囊的预聚合成工艺研究

对以脲醛树脂为壁材、用原位聚合法制备除草剂异恶草酮微胶囊的预聚合成工艺进行了研究,考察了单体量比、预聚反应介质pH值、反应温度和时间对微胶囊的结构、包覆效果和包埋率等的影响。结果表明,单体物质的量比n(脲)∶n(甲醛)=1∶2.0、预聚反应pH值为8.0、预聚反应温度为70℃、反应时间为60 min时,可得到以二羟甲脲为主的水溶性透明黏稠预聚物。用此预聚物进行缩聚反应,可制得结构紧密、包覆良好、包埋率为26.7%的球形缓释性固体微胶囊。     

Selectivity of Crystal Growth Direction in Layered Double Hydroxides

Investigation of selectivity of crystal growth direction in layered double hydroxides is helpful to control their particle sizes in different directions. Mg-AI layered double hydroxides (LDHs) were synthesized using a coprecipitation method. The influences of aging temperature, aging time, and Mg/AI molar ratio on the crystal structure, the LDHs particle size, and the selectivity of crystal growth in different directions wereinvestigated. The results show that the size of the crystallites in the a direction is larger than that in the c direction for all experimental conditions, indicating faster crystal growth in the a direction than in the c direction. The crystallite sizes in the a and c directions both increase with decreasing Mg/AI molar ratio but with less difference between the sizes in the two directions. Therefore, the crystal growth rate in the c direction increases more than that in the a direction as the Mg/AI molar ratio decreases. The influence of the aging time, aging temperature, and Mg/AI molar ratio on the selectivity of the crystal growth direction can be used to prepare LDHs with selected sizes in the a and c directions.     

金属基陶瓷涂层用无机结合剂的制备

采用H3PO4,Al(OH)3为主要原料合成金属基陶瓷涂层用无机胶粘剂,以磷酸盐胶粘剂为基料,添加氧化铜为固化剂,通过设计氧化铜和磷酸盐的配比即调胶比配制而成;并将其刷涂在金属基体表面.研究氧化铜粒度、调胶比、固化温度和时间对胶黏剂粘结强度的影响;利用电子万能试验机测试其拉伸、剪切强度.采用扫描电镜分析粘结机理.结果表明:随着磷酸盐密度增大,调胶比由小到大时,胶粘剂的粘接强度由大变小.随着固化时间的增加,胶粘剂的粘接强度增大;随着固化温度的升高,胶粘剂的粘接强度先增大后减小.胶粘剂Al/P=1:3、氧化铜粉粒径为200~400目、调胶比为4g/ml、固化温度为160℃、固化时间不少于3h时,能达到理想的粘接强度.基体与胶粘剂的界面结合强度源于机械互锁与互扩散.     

微波场中锰矿粉碳热还原反应研究

采用微波加热和常规加热对锰矿粉的碳热还原反应进行了研究.利用热重分析仪研究温度、粒度和碳氧原子摩尔数比等因素对微波场中锰矿粉碳热还原反应速率的影响,并通过拟合得到碳热还原反应过程动力学方程,进而得到微波加热相对于常规加热碳热还原的速率增加因子Q.实验结果表明:在微波加热时,随着碳氧原子摩尔数比的升高,物料升温速率随之提高;同时,反应前期升温速率较大,随着反应的进行,升温速率逐渐降低.提高碳氧原子摩尔数比和温度,微波加热碳热还原反应速率加快.减小粒度可以提高反应速率,但当粒度减小到150目时,进一步减小粒度后,反应速率不会有明显的提高.相同的温度和保温时间下,微波加热失重率远大于常规加热,微波加热的促进作用在低温和低温反应后期更为显著.     

钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响因素

通过单因素实验考察了还原温度、还原时间及碳氧摩尔比（nC/nO）对钒钛磁铁矿含碳球团还原的影响,结合扫描电镜照片解释了钒钛磁铁矿的还原机理.实验结果表明,适当升高还原温度、延长还原时间及增加碳氧摩尔比均可以促进钒钛磁铁矿的还原,并且金属化率随还原温度的升高先急剧升高而后趋于平缓,随着还原时间的延长及碳氧摩尔比的增加而先升高后降低,而残碳量随着反应的进行不断降低.当还原温度为1350℃,还原时间为30 min,碳氧摩尔比为1.2时,球团的金属化率达到最大值.通过扫描电镜照片可以看出,球团在还原过程中形成了铁连晶,并且在不同的还原条件下铁连晶的大小及形态不同.     

Effect of magnesium on the aluminothermic reduction rate of zinc oxide obtained from spent alkaline battery anodes for the preparation of Al–Zn–Mg alloys

The aluminothermic reduction of zinc oxide (ZnO) from alkaline battery anodes using molten Al may be a good option for the elaboration of secondary 7000-series alloys. This process is affected by the initial content of Mg within molten Al, which decreases the surface tension of the molten metal and conversely increases the wettability of ZnO particles. The effect of initial Mg concentration on the aluminothermic reduction rate of ZnO was analyzed at the following values: 0.90wt%, 1.20wt%, 4.00t%, 4.25wt%, and 4.40wt%. The ZnO particles were incorporated by mechanical agitation using a graphite paddle inside a bath of molten Al maintained at a constant temperature of 1123 K and at a constant agitation speed of 250 r/min, the treatment time was 240 min and the ZnO particle size was 450-500 mesh. The results show an increase in Zn concentration in the prepared alloys up to 5.43wt% for the highest initial concentration of Mg. The reaction products obtained were characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction, and the efficiency of the reaction was measured on the basis of the different concentrations of Mg studied.     

均相催化丙烯二聚动力学的研究

研究了均相体系Ｎｉ（ａｃａｃ）２－Ｅｔ２ＡｌＯＥｔ（Ａｌ／Ｎｉ＝２）催化丙烯二聚反应的动力学规律，推导出动力学方程也考察了 Ａｌ／Ｎｉ值对动力学规律的影响。发现存在一合适的 Ａｌ／Ｎｉ范围，在此范围内Ａｌ／Ｎｉ的变化不影响反应级数，而超出这一范围时反应情况变得复杂。还发现当 Ａｌ／Ｎｉ过大时，反应初速度不随Ａｌ／Ｎｉ的增大而变化。在此基础上探讨了反应体系中活性组分的变化情况。     

NiCo-MOF-74的制备及其电催化氧气析出性能

采用简单的一步水热法制备了不同Ni、Co物质的量比的双金属NiCo-MOF-74催化剂,利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和N₂吸/脱附法（BET）对催化剂进行了结构表征,并且在1 mol/L KOH电解液中通过线性伏安法评价了催化剂的氧气析出反应（OER）催化性能。结果表明：所制备的催化剂中含有C、O、Co、Ni 4种元素,并且具有棒状多面体结构和较高的结晶度;当Ni含量较低时,催化剂具有较好的OER催化活性;当Ni的摩尔分数超过10%时,催化剂的OER催化性能随着Ni含量的增加而下降。通过调节原料中Ni、Co的物质的量比,制得的Ni0.5Co9.5-MOF-74样品具有最好的OER催化性能,其在电流密度为10 mA/cm²时的过电压仅为352 mV,在相同测试条件下稳定性优于RuO₂。     

影响纳米锌铝复合氧化物紫外吸收性能的因素

在自制全返混液膜反应器中,采用共沉淀法,制备了粒径为30～90 nm的纳米锌铝复合氧化物.研究了Zn/Al摩尔比、锌铝复合氧化物前体的晶体结构完整性、煅烧温度及升温速率对锌铝复合氧化物紫外吸收性能的影响.结果表明,锌铝复合氧化物紫外吸收性能与其晶体结构密切相关.Zn/Al摩尔比提高、锌铝复合氧化物前体的晶体结构完整有利于增强紫外吸收性能;煅烧温度在400～600 ℃范围时,随着煅烧温度的升高锌铝复合氧化物紫外吸收性能增强,而在700～900 ℃范围时,煅烧温度升高紫外吸收性能降低;升温速率变化对锌铝复合氧化物紫外吸收性能影响不明显.