Ti3SiC2/Al2O3复合材料的制备与性能研究

以TiC／TiO2/Si／Al／Ti等为主要原料，采用热压法原位合成Ti2SiC2／Al2O3复合材料，分别探讨了Al掺入量和工艺制度对Ti3SiC2/Al2O3复合材料物相、显微结构以及性能的影响。结果表明：原位合成制备的Ti3SiC2/Al2O3复合材料与传统方法合成制备的纯Ti3SiC2材料相比，材料的硬度和致密度均有很大的提高。     

放电等离子烧结制备Ti/Al2O3复合材料

Ti基金属复合材料是一种新型高温结构材料.本文利用放电等离子烧结技术,在温度1250℃、压力30MPa、真空度6Pa,保温时间10min条件下,制备了相对致密度较高的Ti/Al2O3复合材料.借助XRD,SEM,EDS等测试手段对该复合材料的物相组成、界面反应、微观结构以及致密度进行了观察与分析.结果表明:利用SPS技术制备Ti/Al2O3的复合材料,晶粒细小且分布均匀,结构致密、2相之间结合状态良好,相对致密度随材料中陶瓷相含量的增多而有所降低.Ti,Al2O32相之间无明显界面化学反应发生.     

TiO_2/Al_2O_3/Fe_3O_4的低温水热法制备及其光催化和磁回收性能

以原位合成法制备的Al2O3/Fe3O4磁性粒子为载体,采用低温水解法制备了Ti O2/Al2O3/Fe3O4磁载光催化剂。用XRD、SEM、TEM等对制备的磁载光催化剂的结构进行了表征。以25 mg/L苯酚为模拟污染物,对制备的磁载光催化剂的催化性能进行了考察。结果表明:对于n(Ti O2)∶n(Al2O3)∶n(Fe3O4)=60∶5∶1条件下制备的磁载光催化剂,当光催化反应时间为120 min,催化剂质量浓度(以Ti O2计)为1 g/L时,降解苯酚的反应速率常数为0.022 3,循环使用5次后,反应速率常数仅下降0.004 1,平均回收率可达85.06%。     

铝对3Ti/SiC/C体系自蔓延高温合成Ti_3SiC_2的影响

采用3Ti/SiC/C粉体为原料,通过自蔓延高温合成技术制备了Ti3SiC2材料。探讨Al助剂对制备Ti3SiC2的作用。研究结果发现C-SiC-3Ti粉体能够产生SHS反应,产品由TiC、Ti5Si3和Ti3SiC2三相组成,Ti3SiC2含量约46%。添适当Al可显著促成Ti3SiC2相合成。选用3Ti/SiC/C/0.3Al粉体作原材料,产物中Ti3SiC2含量高达92.5wt%。     

Fe/Al2O3梯度涂层的制备与性能

采用喷涂法和溶胶-凝胶法相结合的工艺制备钢基Fe/Al2O3梯度涂层复合材料,并对其性能进行分析。结果表明：Fe/Al2O3梯度涂层与钢基体的界面结合强度较高,达21.2MPa;涂层与基体以及涂层与涂层之间没有明显的界面,实现了良好结合。涂层的表面硬度要比钢基体高4-5倍;Fe/Al2O3梯度涂层主要由α-Al2O3、AlFeO3、Al2Fe2O3和Al3Fe5O3物相组成。     

钛助剂引入方式对钴基费托合成催化剂性能的影响

在费托合成反应中,Ti通常起到助剂的作用,Ti的加入能够有效的改变催化剂的物理化学性质,进而改变催化剂费托合成反应的活性及选择性。本文研究了Ti的引入方式对钴基费托合成催化剂催化性能的影响。制备了Ti修饰载体Al2O3的钴基费托合成催化剂Co3/Ti-Al2O3和Ti修饰活性组分前驱体的钴基费托合成催化剂Co3-Ti/Al2O3,分别对其进行了FT-IR、BET、TG、XRD、TPR、TPD、TEM等表征,并研究了其费托催化性能。结果表明,以两种不同方式引入助剂钛后得到的两个催化剂Co3/Ti-Al2O3和Co3-Ti/Al2O3的选择性和活性情况基本一致。     

纳米Al_2O_3和TiO_2对PVDF膜结构与性能的影响

分别将纳米二氧化钛(Ti O2)、纳米氧化铝(Al2O3)颗粒与PVDF复合,采用相转化法制备出PVDF/Ti O2和PVDF/Al2O3复合膜。考察了纳米粒子比例对膜纯水通量、截留率、力学性能的影响。采用傅立叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪探究了纳米粒子对PVDF膜结构的影响;采用扫描电子显微镜分析了膜表面、断面和内部的形貌以及成孔情况。结果表明,通过两种纳米材料改性后,膜的孔结构均得到了改善;PVDF/Ti O2复合膜的亲水性优于PVDF/Al2O3复合膜,但力学性能不及后者。     

Al2O3/Cu70Ti25Zr5/Nb界面结构及强度

本研究选用Cu70Ti25Zr5活性钎料钎焊Al2O3/Nb,通过对Al2O3/Cu70Ti25Zr5/Nb界面结构及接头性能研究,旨在进一步揭示Al2O3/含Ti活性钎料间界面反应机制,并为指导工程应用提供最佳工艺参数。借助扫描电镜,能谱,X射线衍射探讨了Al2O3/Cu70Ti25Zr5/Nb钎焊接头界面结构,并采用拉剪试验评价了接头强度,研究结果表明,时间0.6ks,温度小于1223K,界面产生了3种新相：Cu2Ti4O,Ti0.5Zr0.5O0.19,CuTi,界面结构为Al2O3/Cu2Ti4O Ti0.5Zr0.5O0.19/CuTi/Cu固溶体＋CuTi,温度大于1293K,界面产生了Cu2Ti4O,Ti,CuTi3种新相,界面结构为Al2O3/Cu2Ti4O/Ti固溶体／CuTi/Cu固溶体＋CuTi,在1293K,0.6ks条件下,接头剪切强度最高达到162MPa,温度大于或小于1293K,强度下降。     

Li4Ti5O12/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合负极材料的制备及其性能*

采用溶胶-凝胶法合成Li4Ti5O12/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合负极材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、恒电流充放电、循环伏安和电化学阻抗研究复合材料的结构、形貌及电化学性能。结果表明：溶胶-凝胶法能合成纯相Li4Ti5O12/Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3复合负极材料,所合成材料颗粒均匀。与纯相Li4Ti5O12相比,引入Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3的Li4Ti5O12复合负极材料具有更低的锂离子嵌入/脱出阻抗,Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3质量分数为1%、2%、3%、4%、5%的Li4Ti5O12复合材料首次放电容量比纯相Li4Ti5O12分别提高了6.2%、11.8%、15.5%、8.0%和2.0%。Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3质量分数为3%的Li4Ti5O12复合负极材料20次循环后每次循环容量衰减率为0.022%,循环性能最好。     

热压法制备Al2O3/TiB2/AlN/TiN复合陶瓷

将金属Al,Al3Ti和TiB2以AlTiB中间合金的形式引入Al2O3基体材料中,利用热压法制备Al2O3/TiB2/AlN/TiN复合陶瓷.探讨了复合陶瓷致密化程度与AlTiB体积含量之间的关系.复合陶瓷在烧结过程中属过渡液相烧结.烧结过程中Al,Ti和N2(保护气氛)通过化学反应生成新相AIN和TiN.对热压烧结后材料的硬度、断裂韧性和抗弯强度进行了测试和分析.分析了复合陶瓷的力学性能随AlTiB体积含量变化的规律.比较了复合陶瓷1500℃和1600℃的相对密度及力学性能.探讨了复合陶瓷断面断裂方式的变化对其力学性能的影响,并分析了AlTiB中间合金的细化特性.     

Production of Functionally Graded Materials from Electrochemically Modified Carbon Preforms

A new process based on carbon as a precursor material has been applied successfully to the production of graded Al₂O₃/Al composites. For this purpose, distinct porosity gradients were introduced into carbon materials via anodic oxidation. The graded structure of the carbon preforms was replicated using two subsequent infiltration steps to yield fully dense Al₂O₃/Al functionally graded materials with an interpenetrating network microstructure and a continuous variation of metal content.     

对称型梯度功能陶瓷材料抗热震性的研究

通过水淬实验并结合热冲击过程瞬态热应力场的计算，研究了Al2O3/W(W,Ti）C系列对型梯度功能陶瓷材料的抗热震性能。结果表明，采用合理的梯度组成分布规律可提高陶瓷材料的抗热震性。     

(Ti,V)_3AlC_2/Al_2O_3复合材料的制备及力学性能

为了提高Ti_3Al C_2陶瓷的力学性能,本研究以Ti C粉、Ti粉、Al粉和V2O5粉为起始反应原料,采用原位热压技术在1350°C下反应烧结合成出了(Ti,V)_3AlC_2/Al_2O_3复合材料。利用X-射线衍射和扫描电子显微技术对合成产物的物相和微观结构进行了表征,并分析了复合材料的合成机制。最后,对(Ti,V)_3AlC_2/Al_2O_3复合材料的力学性能进行了研究。测试结果表明:(Ti_(0.92),V_(0.08))_3Al C_2/10wt%Al_2O_3复合材料具有最佳的力学性能,其硬度、断裂韧性及抗弯强度分别为5.56 GPa、12.93 MPa·m~(1/2)和435 MPa,相比于单相Ti_3Al C_2材料分别提升了60%、108%和31%。     

Al_2O_3/Cu_(70)Ti_(25)Zr_5/Nb界面结构及强度

本研究选用Cu70 Ti2 5 Zr5 活性钎料钎焊Al2 O3/Nb .通过对Al2 O3/Cu70 Ti2 5 Zr5 /Nb界面结构及接头性能研究 ,旨在进一步揭示Al2 O3/含Ti活性钎料间界面反应机制 ,并为指导工程应用提供最佳工艺参数 .借助扫描电镜、能谱、X射线衍射探讨了Al2 O3/Cu70 Ti2 5 Zr5 /Nb钎焊接头界面结构 ,并采用拉剪试验评价了接头强度 .研究结果表明 ,时间 0 .6ks ,温度小于 12 2 3K ,界面产生了 3种新相 :Cu2 Ti4O ,Ti0 .5 Zr0 .5 O0 .1 9,CuTi,界面结构为Al2 O3/Cu2 Ti4O +Ti0 .5 Zr0 .5 O0 .1 9/CuTi/Cu固溶体 +CuTi;温度大于 12 93K ,界面产生了Cu2 Ti4O ,Ti,CuTi 3种新相 ,界面结构为Al2 O3/Cu2 Ti4O/Ti固溶体 /CuTi/Cu固溶体 +CuTi.在 12 93K ,0 .6ks条件下 ,接头剪切强度最高达到 162MPa ,温度大于或小于12 93K ,强度下降     

TiN/Al_2O_3 Composite Material Synthesized by Aluminothermic Reduction Process in Coke Bed

TiN/Al_2O_3 composite material was prepared by aluminothermic reduction of TiO2 in coke bed. The phase composition, lattice parameter and microstructure of products treated at 1 300 ℃, 1 400 ℃, 1 500 ℃ for 3 h respectively were analyzed by XRD, SEM and TEM. The results showed that TiN/Al_2O_3 composite material can be prepared in coke bed via aluminothermic reduction method. However, the treatment temperatures affect the evolution of aluminothermic reaction and morphology of the materials obviously. The con...     

气相酯交换法合成碳酸甲丙酯负载型催化剂的研究

考察了负载型金属氧化物催化剂对碳酸二甲酯和丙醇气相酯交换合成碳酸甲丙酯的催化性能,并采用BET、XRD、CO2-TPD方法对催化剂进行了表征.结果表明,TiO2/Al2O3对反应具有较高的催化活性和稳定性.随着TiO2负载量的增加,催化剂的比表面积减小,而催化性能则随Ti负载量的增加先增加后减小,在Ti负载量为5%(wt)时活性达到最高,当Ti负载量低于5%(wt)时,TiO2可能以非晶态形式分散在Al2O3表面,而当Ti负载量高于5%(wt)时,TiO2以微晶的形式存在.CO2-TPD研究表明,负载量的改变对催化剂的碱性影响不明显.     

陶瓷喷砂嘴的冲蚀磨损机理研究

以B4C和Al203／(W，Ti)C陶瓷材料制备喷砂嘴，以SiC和Al2O3作为冲蚀磨料进行了喷砂冲蚀试验。研究了陶瓷喷嘴材料的冲蚀磨损机理以及不同冲蚀磨科对陶瓷喷嘴冲蚀磨损的影响。结果表明：喷嘴材料的硬度对陶瓷喷嘴的冲蚀磨损起重要作用。在相同条件下，具有高硬度的B4C陶瓷喷砂嘴的磨损率较小，相对硬度较低的Al2O3/（W,Ti）C陶瓷喷嘴磨损率较大。B4C陶瓷喷嘴的主要磨损机理为脆性断裂，而Al2O3/（W,Ti）C陶瓷喷嘴的主要磨损机理为微观切削。冲蚀用磨科的硬度和粒度对陶瓷喷嘴的磨损也有一定的影响，磨料的硬度和粒度越大，陶瓷喷嘴的磨损速度加快。     

基于抗破损性能与可靠性的复相陶瓷刀具材料的组分设计模型

提出陶瓷刀具抗破损系数的概念,用以不征刀具的抗破损性能。建立了基于抗破损性能的复相陶瓷刀具材料的组分设计模型,并以Ａ１２Ｏ３／ＳｉＣ／（Ｗ,Ｔｉ）Ｃ和Ａ１２／Ｏ３ＳｉＣ／Ｔｉ（Ｃ,Ｎ）陶瓷刀具材料组分系统为例,进行了相应的优化设计。探讨了陶瓷刀具可靠性与刀具材料组分之间的关系,认为建立二者之间的间接关系可行的。以此为基础,就能最终实现基中靠性的复相陶瓷刀具材料的组分设计。     

自蔓延离心熔铸TiB2-(Ti,W)C-TiC陶瓷研究

基于离心热爆反应、难熔液相分离与快速凝固原理,选取(WO3+Al+C)体系辅助(B4C+Ti)反应体系,采用自蔓延离心熔铸工艺可以成功制备出TiB2微纳米晶补强TiC-(Ti,W)C陶瓷基复合材料.将(B4C+Ti)、(WO3+Al+C)两种反应体系依次装填入坩埚中进行SHS离心熔铸实验,发现因W-Ti-C液相动力学粘度的降低、Al2O3液滴迁移路程减小,极大促进Al2O3液滴的Stokes上浮过程,故而显著减小残存于陶瓷基体上的氧化物夹杂含量与尺寸,进而TiB2微纳米片晶诱发的强烈自增韧机制与Al2O3微纳米晶产生的残余应力增韧效应,使得TiB2-(Ti,W)C-TiC陶瓷的弯曲强度、断裂韧性与维氏硬度分别达到(952±25)MPa、(12.6±2.5)MPa·m1/2与(28.6±1.2)GPa.