纳米锰方硼石的制备及其电磁特性

为了开发利用锰方硼石,采用柠檬酸法结合表面活性剂成功制备了纳米锰方硼石粉体,并探讨了纳米锰方硼石的形成过程与机理。利用XRD,TEM等对制备的锰方硼石进行了表征,并研究了利用纳米锰方硼石粉末制得陶瓷基片的电磁特性。结果表明,干凝胶在550℃下焙烧可以获得粒径分布较为均匀、平均粒径在50 nm左右的Mn3B7O13Cl纳米粉体。纳米Mn3B7O13Cl有较好的电磁性能,在1~9 GHz下,锰方硼石主要以磁损耗为主,在9~18 GHz下以电损耗为主,通过加入适当的吸收剂,可用于制备微波衰减材料。     

锰方硼石的摩擦性能

为了开拓锰方硼石的应用,将选矿之后粉末状锰方硼石进行高能球磨处理,得到尺寸小于10μm的粉末颗粒,采用放电等离子烧结,将得到的粉末颗粒制备成圆片状样品.使用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对粉末状锰方硼石和摩擦片样品进行表征,证实该样品为斜方晶系的Mn₃B₇O₁₃Cl.用WTM-ZE可控气氛微型摩擦试验仪测试锰方硼石样品的摩擦性能,其摩擦因数范围为0.2~0.6,磨损量小,为1×10^-9 cm³·N^-1·m^-1左右,表明锰方硼石在摩擦材料填料领域有应用前景.     

纳米锰方硼石的合成与结构性能表征

通过溶胶?凝胶（Sol?Gel）法成功合成了纳米锰方硼石并对其进行了稀土Eu3+掺杂。使用X射线衍射、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜等表征了锰方硼石晶体结构,并通过荧光光谱测试对其发光性能进行了研究。结果表明:合成纳米锰方硼石为粒径小于50 nm的球状颗粒,与天然锰方硼石的物相结构相同,属于斜方晶系,与尖晶石类似,（010）晶面的晶面间距为0.8565 nm。在490 nm激发光激发下,天然锰方硼石、合成锰方硼石和稀土Eu3+掺杂锰方硼石晶体中的Mn2+发光,其中发绿光的Mn2+在晶体中占据四面体格位中心,发红光的Mn2+在晶体占据八面体格位中心。合成的锰方硼石随激发波长变长,产生发射光谱的红移现象,有利于实现冷暖发光转换;在稀土Eu3+掺杂的纳米锰方硼石光谱的发光强度得到了提升。      

纳米锰方硼石粒径分布对铜基摩擦材料的影响

采用高能球磨法制备粒径小于200 nm的微细锰方硼石颗粒,将其作为摩擦填料添加到铜基摩擦材料中,利用放电等离子烧结(SPS)的方法制备出铜基摩擦材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)研究纳米颗粒的形貌、显微结构与成分。在铜基摩擦材料中添加不同粒径的纳米锰方硼石,并通过摩擦磨损试验测试其磨损性能。结果表明:高能球磨法可以有效地细化锰方硼石;添加球磨处理的锰方硼石后所有样品的致密度均在97%以上,添加球磨50 min的纳米锰方硼石的样品致密度达到99%以上;稳定了摩擦因数(平均摩擦因数为0.187),磨损量为1.049×10-14 m3·J-1,抗压强度达到167 MPa;随着锰方硼石的细化,摩擦的样品磨损机理从剥层磨损与粘着磨损逐渐转向轻微的磨粒磨损。     

锰方硼石对铜基摩擦材料摩擦性能的影响

为了拓展锰方硼石的应用领域,提高铜基摩擦材料性能,将锰方硼石高能球磨处理30min后(颗粒尺寸<1μm),按照0.5%和1.0%的质量分数分别添加于铜基摩擦材料,用SPS烧结制得试样;并与不含锰方硼石的摩擦试样进行比较,分析3种样品的硬度、相对密度、摩擦系数及磨损率。结果表明:当锰方硼石的质量分数为0.5%时,摩擦试样的硬度较大,摩擦系数最平稳(平均摩擦系数为0.218)且磨损率最低;SEM分析发现其磨损机理为粘着磨损和磨料磨损。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法间接测定锰方硼石中氯

建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）间接测定锰方硼石中氯的新方法。采用HNO₃分解矿石样品, 并向样品溶液中加入过量的AgNO₃溶液, 使Ag⁺与Cl^-生成AgCl沉淀, 溶液澄清后选择328.068{102}nm波长的光谱线作为分析线, 以ICP-AES测定了溶液中剩余的Ag, 通过计算, 间接地测定了锰方硼石中氯。实验发现, 溶液中Ag原子发射光谱强度与ρ（Ag）在0～40μg/mL范围内呈良好的线性关系, 校准曲线相关系数r为0.9999, 方法检出限为0.024μg/mL。本方法用于实际样品锰方硼石中氯的测定, 加标回收率在98.8%～99.6%之间, 相对标准偏差（n=6）为0.11%～0.54%。     

高能球磨工艺对Mo颗粒尺寸的影响

研究了高能球磨不同工艺对Mo粉末颗粒尺寸的影响。实验结果表明：使用无水乙醇作为球磨介质进行湿磨以及提高球磨的转速都可有效的降低Mo颗粒的尺寸。而且球磨初期Mo颗粒迅速细化，到10h左右，粉末粒径趋于稳定。     

高能球磨时间对铝硅合金导电性能的影响

采用激光粒度分析、SEM分析等方法,研究了在高能球磨制备铝硅合金过程中随着球磨时间推移,颗粒形貌和粒径的变化,及对合金导电性能的影响。结果表明:球磨时间为12h时,铝硅合金(质量成分比为Al-20Si-0.35RE)的导电性能最佳。     

高能球磨时间对纯钼微观组织与力学性能的影响

采用“高能球磨+热压烧结法”制备出经过不同时间(0 h, 15 h, 30 h)高能球磨处理的纯钼块体材料。对比分析高能球磨时间对纯钼烧结后的微观组织与力学性能的影响规律,结果表明,与未经过高能球磨处理的纯钼相比,高能球磨15 h后的纯钼材料晶粒尺寸显著减小,其室温压缩屈服强度从365 MPa提高至622 MPa,维氏硬度从168 HV10提高至188 HV10。当球磨时间从15 h增至30 h,纯钼的晶粒尺寸增大,且晶粒尺寸分布不均匀,其室温压缩屈服强度与维氏硬度均降低。     

高能球磨对WNiFe合金力学性能影响的初步探讨

研究了高能球磨粉烧结93WNiFe合金的力学性能并与机械混料烧结的合金进行了对比,高能球磨粉可以实现在1400℃下固相烧结,密度达到98%以上,经过液相烧结后,高能球磨粉烧结合金的钨颗粒细小,但力学性能没有机械混合粉性能高。对导致球磨粉烧结合金力学性能差的原因进行了分析。