U-M_o微球物理包覆工艺研究

为了减少U—M_o微球在混料和成型过程中发生偏聚的现象,改善(U-M_o)-Al弥散燃料铀分布的均匀性,研究了多种U-M_o微球物理包覆工艺及建立的包覆工艺对微球流动性的影响。本文采用相近尺寸(直径约100μm)的不锈钢微球代替U-M_o微球。结果表明:直接添加黏结介质包覆工艺和自由落体包覆工艺不适合微球的包覆;采用溶剂挥发法在每颗微球表面都包覆了一层基体粉末颗粒,微球表面的粗糙度明显增大,流动时颗粒间产生机械咬合力,降低了微球的流动性。     

形状和密度差异大的两组元颗粒混合工艺研究

选取不锈钢微球和铝粉为形状和密度差异大的两组元颗粒,采用盘式混料机进行混合,系统研究了颗粒润湿剂用量、混合时间、混合转速和料罐填充率对物料混合度的影响。采用变异系数法分析了混合物料的混合度。结果表明,最佳混合工艺参数为:颗粒润湿剂用量1.5%(质量分数)、混合时间90 min、混合转速40 r/min和料罐填充率30%,其物料混合度为93.4%;4种混合因素对混合度的影响程度为:混合时间料罐填充率混合转速颗粒润湿剂用量。     

放电等离子烧结制备FeSiB块体非晶合金

采用DSC测定FeSiB非晶粉末的玻璃态转变点(Tg)、初始晶化点(Tx)和过冷液相区(ΔTx),以此为基础,利用放电等离子烧结技术制备出了φ10mm×7mm、致密度为92.3%的块体非晶合金。采用XRD、SEM、VSM、万能试验机分析了烧结块体样品的相组成、微观形貌、磁性能和抗压强度。研究表明,当烧结条件为压力500MPa、温度360℃时,得到的块体非晶合金致密度最高,其饱和磁化强度为1.44T,抗压强度为1200MPa。400℃晶化后块体样品的饱和磁化强度为1.54T,抗压强度为2039MPa。     

碳热还原法制备高纯ZrB_2粉体

以ZrO_2、B_4C、C作为原料,采用碳热还原法进行固相反应制备出高纯ZrB_2粉体。采用XRD、FESEM、化学滴定仪等分析了样品的相组成、微观形貌和元素含量。结果表明:样品在流动Ar气氛中1400℃保温1. 0 h进行硼化反应后,再经1650℃保温1. 0 h进行碳化反应制备出絮状和柱状混合结构的高纯ZrB_2粉体,B含量为19. 8wt%,B损失仅为3. 6wt%,剩余碳为0. 87wt%。     

Cu0.3Mn0.7去合金化制备纳米多孔铜块体材料

采用去合金化法对Cu0.3Mn0.7合金进行自腐蚀制备出厚度为1 mm的纳米多孔铜块体材料。采用XRD、SEM、EDS、AAS等分析了样品的相组成、微观形貌和元素含量。结果表明：样品在室温0.1 mol/L盐酸溶液中自腐蚀10 d,得到成分单一,结构均匀的三维连通纳米多孔铜块体材料,其表面平均孔径尺寸约125 nm,平均骨架尺寸约80 nm,横截面平均孔径尺寸约300 nm。     

Ni/PS核壳结构纳米复合微球的制备及磁性能

采用乳液聚合法制备了纳米级聚苯乙烯微球,利用化学沉积法在微球表面镀镍,制备出了具有磁性的金属/高分子(Ni/PS)纳米复合微球。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和能量色散谱仪(EDS)分别对镀镍前后纳米微球的形貌结构、相组成、化学成分进行表征分析,用振动样品磁强计(VSM)测试了不同制备工艺条件下复合微球的磁学性能。结果表明,活化工艺、还原剂浓度、镀液pH值和温度对镀后复合微球的磁性能有显著影响。根据磁性能结果,优化工艺参数,制备了具有规则球形、单分散性好、粒径约为100nm、镀层完整、均匀的磁性Ni/PS核壳结构纳米复合微球,并获得最大的饱和磁化强度Ms=8.8764emu/g。     

基于MATLAB和分形理论的复合材料第二相颗粒分布均匀性评价方法

利用分形理论盒维数法对复合材料第二相颗粒分布均匀性进行定量评价,通过MATLAB建模实现图像的数字化处理,对盒维数MATLAB模型的准确性进行实验验证,并分析视场边界颗粒对盒维数的影响;对3个不同颗粒分布的图像进行颗粒分布均匀性的评价,并将实验结果与锐角比率法的评价结果进行比较。结果表明:除去与不除边界颗粒二次分形计算的盒维数呈线性关系;对颗粒均匀分布图像进行分形计算得盒维数为1.998,与理论值为2的误差为0.077%;盒维数评价法有效可行,且区分度明显。     

分形理论盒维数与第二相颗粒相体积的关系研究

本文采用分形理论中的盒维数法开展了复合材料中第二相颗粒分布均匀性评价研究,理论计算了两种颗粒分布情况下(颗粒均匀分布、横向与纵向的颗粒间距比为1.5的分布)盒维数值与第二相颗粒相体积的关系。结果表明:两种分布情况下,不论第二相颗粒相体积值高或低,每种分布的盒维数均为同一值,但两种分布的盒维数值不相同,这说明盒维数法可评价出第二相颗粒的分布均匀性,与其相体积无关;且研究表明分形方程中的ln K与相体积的对数呈线性关系;第二相颗粒相体积相同时,横向与纵向颗粒间距比为1.5分布时的ln K与颗粒均匀分布时的ln K也呈线性关系。     

放电等离子烧结制备生物医用多孔钛及其性能研究

以生物医用球形雾化钛粉为原料,聚氨酯泡沫为模板,利用放电等离子烧结法成功制备出了三维连通的多孔钛.采用XRD、SEM和压缩实验分别对样品的相组成、微观形貌和力学性能进行了分析,结果表明,该方法制备的多孔钛成分纯净,其孔径为100～500μm,孔隙率为72.5%～83%,抗压强度为10.3～51.8MPa,弹性模量为0.32～1.25GPa,和网状质骨的力学性能相近.经类骨磷灰石沉积实验显示,该多孔钛具有良好的生物活性.