基于产物分析的铝/铁氧化物纳米复合材料的铝热反应机理(英文)

采用溶胶-凝胶法分别对纳米Al和微米Al进行表面包覆,制备nano-Al/xero-Fe2O3和micro-Al/xero-Fe2O32种复合材料,并对它们的微观结构和物相进行表征。结果表明,纳米Al和微米Al表面均被约20 nm的无定形纳米粒子致密包覆;包覆物中的铁氧比与Fe2O3中的铁氧比大致相当。对2种纳米复合材料以及4种相对应的简单混合物(nano-Al+xero-Fe2O3、nano-Al+micro-Fe2O3、micro-Al+xero-Fe2O3和micro-Al+micro-Fe2O3分别进行DSC分析。对于采用纳米Al作燃料的铝热剂,nano-Al/Xero-Fe2O3、nano-Al+xero-Fe2O3和nano-Al+micro-Fe2O3三者的热谱图没有明显差别;对于采用微米Al作燃料的铝热剂,micro-Al/xero-Fe2O3的反应峰温度较micro-Al+xero-Fe2O3和micro-Al+micro-Fe2O3的分别提高了68.1°C和76.8°C。另外,将4种铝热剂(nano-Al/xero-Fe2O3,nano-Al+micro-Fe2O3,micro-Al/xero-Fe2O3和micro-Al+micro-Fe2O3)同时从室温加热至1020°C,对660°C和1020°C时的产物进行XRD分析。从图谱中共检测出Fe、FeAl2O4、Fe3O4、α-Fe2O3、Al、γ-Fe2O3、Al2.667O4、FeO和α-Al2O3共9种晶体物质。据此推测了可能的反应方程,并以最小自由能原则推出了每种样品最可能的反应过程。     

Yb_2O_3纳米晶的制备及其若干性质的研究

用溶胶 -凝胶法制备了不同粒径的 Yb2 O3纳米晶。XRD分析表明 :所合成的 Yb2 O3纳米晶属于立方晶系 ,空间群为 Ia3。TEM分析表明 :所合成的 Yb2 O3粒子基本呈球形。计算表明 :Yb2 O3的平均晶粒度随焙烧温度的升高而增大 ,而平均晶格畸变率随焙烧温度的升高和晶粒度的增大而减小 ,表明晶粒越小 ,晶格畸变越大 ,微晶发育越不完整。溶解性试验表明 :Yb2 O3晶粒度减小 ,表面活性增加。FTIR光谱分析表明 :纳米 Yb2 O3比普通的 Yb2 O3具有更高的表面活性 ,Yb- O键的吸收强度减弱 ,有微小的蓝移。     

Y2O3含量对SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O系统微晶玻璃的析晶及性能的影响

以SiO2-Al2O3-B2O3-K2O-Li2O为玻璃组成,P2O5和ZrO2为复合成核剂,Sb2O3为澄清剂,Y2O3为添加物,通过传统熔体冷却方法制得了该系统基础玻璃.利用DSC、XRD、SEM及性能测试等手段,研究了Y2O3含量的变化对玻璃析晶行为、析出晶相种类、晶粒尺寸、晶粒分布以及微晶玻璃的力学性能的影响.研究结果表明:随着Y2O3含量的增加,玻璃的析晶峰值温度升高,且析晶峰也逐渐变宽、变钝;Y2O3的加入并不影响微晶玻璃中主晶相的组成,但对其微观结构有明显影响;当Y2O3含量低于2.0%(摩尔分数)时,微晶玻璃的抗弯强度随Y2O3含量增加而增加;当Y2O3含量为2.0%时,获得微晶玻璃的抗弯强度值最高,达到217 MPa;当2.0%≤x(Y2O3)≤2.5%时,抗弯强度反而降低;当Y2O3含量为2.5%时,获得的微晶玻璃具有良好的半透明性,并具有较好的力学性能(抗弯强度为198 MPa);与一步法热处理相比,采用两步晶化热处理有利于提高微晶玻璃的力学性能.     

烧结助剂对Salon常压烧结的影响

研究了以Y2O3和Y2O3＋La2O3为烧结助剂的Sialon陶瓷的常烧结过程及其相结构。结果表明：添加6％Y2O3在1750℃常压烧结1h可获得相对密度大于99％的Sialon陶瓷;La2O3可部分或大部分取代Y2O3,混合烧结助剂的最佳烧结温度（1800℃）略高于单纯以Y2O3为烧结助剂的最佳烧结温度（1750℃）。加入La抑制了α′相和YAG相的生成,选择合适的工艺条件,可制得α′ β′复相陶瓷。探讨了用Col-Gel化学法混料替机械法混料的可能性,由于γ－Al2O3转变成α－Al2O3等原因,化学混料法的效果不如机械法。     

W-Ni/Yb2O3复合材料的制备及烧结性能研究

本文首先采用化学镀获得Ni-Yb2O3复合粉体,然后通过机械球磨制备了不同成分的W-（0.2、0.5、1、2）wt% Ni/Yb2O3复合粉末,最后在1600℃下烧结3h获得了W-Ni/Yb2O3复合材料。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)研究分析了Ni-Yb2O3复合粉体形貌、W-Ni/Yb2O3复合材料表面形貌。测定了W-Ni/Yb2O3复合材料相对密度、显微硬度和热导率。实验结果表明,W-Ni/Yb2O3复合材料的相对密度和显微硬度随着Ni-Yb2O3含量增加而增加,Ni-Yb2O3的加入促进了钨基材料的烧结致密化;同时,添加Ni-Yb2O3复合粉使钨基材料的晶粒得到细化,但对钨基材料导热性起到降低的作用。     

复合添加剂对NiCoCuZn铁氧体高频磁导率色散行为的影响

用低温烧结法制备NiCoCuZn尖晶石铁氧体,并研究了不同复合添加剂(Bi2O3-V2O5,Bi2O3-PbO)对其磁导率色散行为的影响。结果表明:在Bi2O3-V2O5复合掺杂时,晶粒尺寸随Bi2O3含量的增大而增大。微观结构的变化导致了材料初始磁导率和截止频率的变化。磁导率的色散机制主要以畴壁位移为主。然而在Bi2O3-PbO复合掺杂下,晶粒尺寸随Bi2O3含量的减小而增大,材料的初始磁导率较Bi2O3-V2O5复合掺杂更小,截止频率更高。     

玻璃组分与Cu—Ni熔体过冷稳定性

在高真空下,研究了５０ ％ （７９ ％ Ｓｉ Ｏ２ ＋ １２ ．５ ％ Ｂ２ Ｏ３ ＋ ２ ．２ ％ Ａｌ２ Ｏ３ ＋ ０ ．６ ％ Ｃａ Ｏ ＋ ５ ．７ ％ Ｎａ２ Ｏ） （ 简写为 Ｎａ Ｃａ Ａｌ Ｂ Ｓｉ） ＋ ５０ ％ （ Ｎａ２ Ｂ７ Ｏ４） 对 Ｃｕ５０ Ｎｉ５０ 和 Ｃｕ７０ Ｎｉ３０ 合金熔体循环过热过程中过冷度稳定性的影响。结果表明,５０ ％（ Ｎａ Ｃａ Ａｌ Ｂ Ｓｉ） ＋ ５０ ％ （ Ｎａ２ Ｂ７ Ｏ４） 玻璃对合金熔体的净化过程为物理—化学复合净化, 且在（ Ｎａ Ｃａ Ａｌ Ｂ Ｓｉ） 净化剂中加入（ Ｎａ２ Ｂ７ Ｏ４） 玻璃形成的净化剂粘度适中,因此合金熔体在２ ～５ 次循环过热过程中可以获得稳定深过冷。     

Preparation of Al2-xYxW3O12 powders by citrate sol-gel process

Al2-xYxW3O12 （x=0.2, 0.5, 0.8, 1.0, 1.2, 1.5, 1.7 and 2.0） powders were synthesized by citrate sol-gel process. The concentration of species in a citric solution for preparing Al2-xYxW3O12 powders was calculated. The powders were characterized by differential thermal analysis（DTA）, thermogravimetry（TG）, X-ray diffractometry（XRD） and scanning electron microscopy（SEM）, respectively. No solid solution of Al2-xYxW3O12 is formed with x values varying from 0 to 2.0. The maximum solid solubility of Y2O3 in Al2W3O12 and Al2O3 in Y2W3O12 is less than 0.5. Y2W3O12 easily absorbs water in air and forms a composition of Y2W3O12·3.2H2O, and Al2W3O12 forms Al2W3O12·0.17H2O in the same condition.     

Ni对Cr2O3涂层孔隙率及耐蚀性的影响

分别以纯Cr2O3陶瓷粉末、Ni粉和Cr2O3粉的混合粉末作为喷涂粉末,采用等离子喷涂技术在45钢表面喷涂Cr2O3涂层和Ni-Cr2O3涂层.通过X射线衍射、金相显微分析、扫描电镜分析、EDS成分分析、盐雾试验、电化学试验等方法,研究了Ni-Cr2O3和Cr2O3涂层的相组成、组织形貌、孔隙率以及耐蚀性.结果表明:由...     

氧化铝陶瓷粉末在热喷焊复合涂层中的应用

将微米、亚微米、纳米3种尺寸级别的Al2O3粉分别与Ni基自熔性合金制成复合粉后，用氧乙炔焰热喷焊工艺制备了复合涂层，研究了Al2O3的加入量、Al2O3的尺寸对耐磨性的影响，结果表明，Al2O3的加入可有效地提高涂层的耐磨性，大颗粒的Al2O3需加入较多的量，在较高载荷的磨损条件下，微米Al2O3复合涂层具有最佳耐磨性。     

磁性纳米粒子Fe_3O_4@Au和Fe_3O_4@Ag的制备及表征

利用化学共沉淀法将铁盐和亚铁盐溶液按一定比例混合制备磁性纳米Fe3O4,再用3-巯基丙基三甲氧基硅烷修饰磁性粒子,连接金、银纳米粒子制备了核壳结构的功能性微粒。通过X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及紫外-可见光吸收光谱仪(UV-Vis)对粒子的结构与性质进行表征。结果表明:磁性Fe3O4纳米粒子属立方晶型,Fe3O4@Au和Fe3O4@Ag粒子包裹完全,形状趋近于球形,兼有磁性和金、银纳米粒子的特性,对硝基化合物具有良好的催化性能。     

Al2O3的W金属化及其与Nb的Pd钎焊研究

在考察Al2O3(95%Al2O3瓷和Al2O3单晶)的W-Y2O3金属化工艺的基础上,制备Al2O3单晶/Pd/Nb的高温钎焊接头,分析Al2O3的W-Y2O3金属化和Al2O3 /Nb的Pd钎焊机制.结果表明:在Al2O3基体和金属化层界面附近存在Y元素的偏聚行为,同时伴随着Al含量的下降.这是由于金属化过程中陶瓷/金属化层界面新生固相产物扩散的结果,且其扩散主要为朝金属化层方向.高温钎焊过程中,金属化层中的W元素和金属Nb扩散进入几乎整个Pd焊料层,这使得在Nb/Pd界面附近及焊料层内形成脆性固溶体或金属间化合物,从而导致微裂纹产生.     

B(CH_3O)_3等离子辅助渗硼的研究

研究了新型渗硼剂Ｂ（ＣＨ３Ｏ）３的分解离化行为及渗硼工艺。结果表明：在室温条件下Ｂ（ＣＨ３Ｏ）３主要分解离化为Ｂ（ＣＨ３Ｏ）Ｈ＋、Ｂ（ＣＨ３Ｏ）ＯＨ＋和Ｂ（ＣＨ３Ｏ）２＋;在设计的工艺条件下可以得到均匀致密的渗硼层     

W合金化对RuAl抗氧化性能影响的计算研究

基于密度泛函理论的第一性原理,建立Al_2O_3和RuO_2晶胞模型,计算了Ru Al合金氧化物Al_2O_3和RuO_2的氧化能,结果显示:Al_2O_3的氧化能为–11.43 e V,RuO_2的氧化能为–2.28 e V,Al_2O_3比RuO_2的结构稳定性更好。通过态密度、Bander电荷密度等分析,发现W合金化提高RuAl抗氧化性能的根本原因是:由于W对O的吸附作用,使W周围的Al-O和Ru-O成键强度降低,Al_2O_3和RuO_2的氧化能减少,从而降低其结构稳定性。其中,Al_2O_3结构稳定性降低更加明显。同时,W合金化可降低RuAl合金体系基体内部的Al_2O_3结构稳定性,阻碍生成内氧化过程的生成条件,减少了垂直于表层界面的Al_2O_3的形成,促使表层界面的横向方向上Al_2O_3氧化层的成长,形成连续性致密的Al_2O_3氧化层,提高Ru Al抗氧化性。     

Dry Sliding Wear Behaviour of Al2O3-Cr2O3 Coatings with Different Contents of Cr2O3EI北大核心CSCD

Cr₂O₃对 Al₂O₃-Cr₂O₃复合涂层与高硬度陶瓷接触时的摩擦磨损行为及磨损机制的影响尚未揭示。采用大气等离子喷涂的方法制备 Cr₂O₃含量不同的 Al₂O₃-Cr₂O₃复合涂层以研究 Cr₂O₃的影响机制。试验结果表明：Cr₂O₃明显减少了涂层的微观孔隙;复合涂层中 α-Al₂O₃ / γ-Al₂O₃的相对含量比明显高于 Al₂O₃ 层中的 37%;Al₂O₃-40%Cr₂O₃涂层的硬度与 Al₂O₃涂层相比提高了 48%,断裂韧性是 Al₂O₃涂层的 2 倍多;当载荷为 5 N、10 N 和 15 N 时,Al₂O₃-40%Cr₂O₃复合涂层的摩擦因数最低,磨损率依次降低 60%、85% 和 79%。但是当载荷为 20 N 时,Al₂O₃-20%Cr₂O₃复合涂层的摩擦因数最低,磨损率降低了 50%。微观脆性断裂是涂层的主要磨损机制。复合涂层耐滑动磨损性能与 Cr₂O₃含量及磨损条件是密切相关的。微观结构、硬度、断裂韧性、导热系数等是影响 Al₂O₃-Cr₂O₃ 复合涂层耐磨损性能的重要因素。研究结果可为高耐磨性 Al₂O₃基涂层的设计和应用提供指导。     

等离子喷涂Al2O3与Cr2O3涂层性能的研究

对等离子喷涂Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３涂层耐蚀性和耐磨性的试验研究表明,在３．５％ＮａＣｌ介质中,Ａｌ２Ｏ３涂层耐蚀性优于Ｃｒ２Ｏ３涂层;在滑动磨损条件下,Ｃｒ２Ｏ３涂层的耐磨性优于Ａｌ２Ｏ３涂层。     

Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合材料的可靠性、磨损形态及其切削耐用度

研究了Al2O3和Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合刀具材料的Weibull分布、磨损形态及其切削耐用度。用一元线性回归方法确定Al2O3/ZrO2(Y2O3)刀具的耐用度参数,分析切削条件对Al2O3/ZrO2(Y2O3)复合刀具材料寿命的影响。结果表明:Al2O3和含2%(摩尔分数)及3%Y2O3的ZrO2/Al2O3(Al2O3/ZrO2(2Y)及Al2O3/ZrO2(3Y))复合刀具材料Weibull模数的m值分别是5.6、10.2和11.7,说明Al2O3/ZrO2(3Y)陶瓷的可靠性最优;Al2O3/ZrO2(3Y)复合刀具切削40CrMoNiA合金钢的磨损形态主要来自磨粒磨损和粘结磨损,耐用度参数vc、f、ap的指数值分别为1.3、1.69和0.66,陶瓷刀具更适合高速切削,最大影响因素是进给量(f),在最佳切削条件下(vc=140 m/min,ap=0.5 mm和f=0.3 mm/r)切削耐用度为3 h。     

纳米 Al2 O3 等离子喷涂涂层的制备及性能分析

目的对比研究微/纳米Al2O3等离子喷涂涂层的组织、力学及摩擦磨损行为。方法以纳米Al2O3粉末为原料,利用喷雾干燥法制备出粒径分布在35~75μm的喷涂喂料,采用等离子喷涂技术在20钢基体上制备纳米Al2O3涂层。采用商用微米Al2O3喂料,以相同的喷涂工艺制备出微米Al2O3涂层。对粉末、涂层的显微结构及涂层的磨损形貌进行表征,对比分析两种涂层的组织、力学性能和摩擦磨损行为。结果与微米Al2O3涂层相比,纳米Al2O3涂层粒子间结合更为致密,使得其结合强度和显微硬度得到大幅度提高。在载荷750 g,转速1000 r/min的条件下,微米Al2O3涂层的摩擦系数为0.41,而纳米Al2O3涂层仅为0.34,并且摩擦系数值的波动幅度更为稳定。在不同转速下,纳米Al2O3涂层的磨损率均降低明显。结论纳米Al2O3等离子喷涂涂层组织致密,表现出了较好的力学性能和耐磨性。     

Co-Al2O3金属陶瓷的制备与燃烧合成反应控制

应用燃烧合成法制备Co-Al2O3金属陶瓷,通过添加稀释剂Al2O3和反应性添加物TiO2控制燃烧合成反应,并探讨了其对金属陶瓷组织结构的影响。利用Al-Fe2O3助燃体系控制热爆反应的起始温度,使热爆反应在1050K左右进行,制备了Co-Al2O3金属陶瓷的中空件,并获得了金属相细小、均匀分布于陶瓷基体中的Co-Al2O3金属陶瓷。     

Abrasive wear characteristics and mechanisms of Al2O3／PA1010 composite coatings

The abrasive wear characteristics of Al2O3/PA1010 composite coatings on the surface of quenched and low-temperature temper steel 45 were tested on the tumplate abrasive wear testing machine and the same uncoated steel 45 was used as a reference material. Experimental results showed that the abrasive wear resistance of Al2O3/PA 1010 composite coatings has a good linear relationship with the volume fraction of Al2O3 particles in Al2O3/PA1010 composite coatings, and the linear correlative coefficient is 0.979. Under the experimental conditions, the size of Al2O3 particles (40.5-161.0μm) has little influence on the abrasive wear resistance of Al2O3/PA1010 composite coatings. By treating the surface of Al2O3 parti-cles with a suitable bonding agent, the distribution of Al2O3 particles in matrix PA1010 is more homogeneous and the bonding state between Al2O3 particles and matrix PA1010 is better. Therefore, the Al2O3 particles in Al2O3/PA1010 compos-ite coatings make the Al2O3/PA1010 composite coatings have better abrasive wear resistance than PA1010 coatings. The wear resistance of Al2O3/PA1010 composite coatings is about 45% compared with that of steel 45.