高能球磨制备Cu-Cr纳米晶粉末

采用高能球磨法制备Cu-50%Cr(质量分数)纳米晶复合粉末。利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及透射电镜(TEM)等方法,研究球磨时间和过程控制剂(PCA)对复合粉末的晶粒尺寸、微观组织与形貌的影响,采用热力学模型对该体系的固溶度进行计算和分析。结果表明:当PCA含量为0时,晶粒的细化效果最好,但产率较低;当PCA的添加量过多,晶粒的细化效果不明显;在本实验条件下,PCA的最佳质量分数添加量为5%。随球磨时间的延长,晶粒逐渐细化,晶格畸变先增大后减小;经60 h球磨,可获得Cu和Cr两相均匀分布的复合粉末,其平均晶粒尺寸为10 nm左右,Cr在Cu中的固溶度显著提高,热力学计算结果表明其固溶度为7%(质量分数)。     

M1.95P2O7:0.05Eu3+（M=Ba,Sr,Ca）红色荧光粉的制备及其发光性能

以尿素为燃料,采用溶液燃烧法合成出M2P2O7:Eu3+(M=Ba,Sr,Ca)红色荧光粉。利用X射线衍射和荧光光谱研究了激活剂Eu3+对3种荧光粉晶体结构和发光性能的影响。结果表明,制得样品分别为纯相的六方晶系Ba2P2O7、正交晶系Sr2P2O7和四方晶系Ca2P2O7。光谱分析表明,M2P2O7:Eu3+(M=Ba,Sr,Ca)的激发峰位置和发射峰位置均基本相同。M1.95P2O7:0.05Eu3+(M=Ba,Ca)发射红光,其对应于5D0→7F2电偶极跃迁的612nm发射峰强度高于对应于5D0→7F1磁偶极跃迁的588nm和593nm发射峰,说明Eu3+在M2P2O7(M=Ba,Ca)基质中处于非对称格位;而Sr1.95P2O7:0.05Eu3+发射橙红光,Eu3+在Sr2P2O7基质中处于对称格位。在394nm激发下,M1.95P2O7:0.05Eu3+(M=Ba,Sr,Ca)的色度坐标分别为(0.35,0.21)、(0.24,0.15)、(0.35,0.21)。这3种荧光粉均能被394 nm紫外光和464 nm蓝光有效激发,发射红光或橙红光。     

磨球级配对MA-SPS原位合成Al_(13)Fe_4/Al复合材料的组织结构及力学性能的优化

采用机械合金化-放电等离子体烧结(MA-SPS)技术原位合成近全致密的Al13Fe4/Al复合材料.在MA过程中采用磨球级配对材料的组织结构和性能进行了优化.利用XRD,SEM,TEM,显微硬度计和力学性能测试系统等手段对粉末及烧结试样的组织结构和性能进行了分析表征.结果表明,相同MA时间下,采用磨球级配可有效提高球磨效果,其粉末粒径分布更均匀,固溶度也得到很大的提高.SPS烧结后,复合材料的组织由a-Al和金属间化合物Al13Fe42相构成.金属间化合物Al13Fe4相的形态分为大颗粒(1~2 mm)、超细颗粒(0.1~1.0 mm)和纳米颗粒(20 nm)3种,其中大颗粒和超细颗粒Al13Fe4由未固溶的Fe与Al直接反应原位生成,纳米颗粒Al13Fe4是Fe从过饱和Al(Fe)固溶体中析出生成.采用磨球级配处理的Al-10Fe合金含有更多大颗粒a-Al和超细颗粒Al13Fe4,因此它具有更优的综合力学性能,显微硬度为227 HV,抗压强度为845.8 MPa,最大塑性变形量为13.6%.     

钠离子电池双层碳包覆Na3V2(PO4)3正极材料的超声辅助溶液燃烧合成及其电化学性能

用超声辅助溶液燃烧合成技术制备双层碳包覆的Na₃V₂(PO₄)₃ (NVP)钠离子电池正极材料,并对其电化学性能进行深入的研究。结果表明,双层碳包覆在NVP颗粒表面,由内自外分别为无定形硬碳和石墨烯。石墨烯添加量为5.0%(质量分数)的碳包覆NVP复合材料具有优异的电化学性能,在1 C倍率下充放电其初始比容量为117 mAh·g^–1,循环300圈后容量的保持率为79%,在10 C倍率下其放电比容量高达100 mAh·g^–1。这种正极材料电化学动力学性能的提高,源于均匀的双层碳包覆结构及其构建的三维电子传输通道。     

LiOH对Ta掺杂石榴石型Li7La3Zr2O12固体电解质的影响

通过固相法制备Ta掺杂Li₇La₃Zr₂O₁₂（Ta-LLZO）陶瓷,以LiOH为锂源合成Ta-LLZO粉末,并以LiOH为助烧剂制备Ta-LLZO陶瓷,研究了LiOH对Ta-LLZO陶瓷的组织结构和离子电导率的影响。结果表明：以LiOH为锂源可促进立方相Ta-LLZO的生成。同时,以LiOH为助烧剂,可有效促进陶瓷的致密化,在1 200℃烧结5 h可获得致密的立方相Ta-LLZO陶瓷。当助烧剂的添加量为6%（质量分数）时,陶瓷的离子电导率可达6.23×10^-4 S?cm^-1。可见,固相法制备的Li₇La₃Zr₂O₁₂在全固态锂离子电池中具有广阔的应用前景。     

Effects of mechanical alloying parameters on the microstructures of nanocrystalline Cu-5 wt% Cr alloy

Nanocrystalline Cu-5 wt%Cr alloy powders were fabricated by mechanical alloying (MA). The effects of MA processing parameters on the crystallite size, solid solubility, and microstructures of the Cu-5 wt%Cr alloys were investigated including type and size distribution of the grinding medium and ball-to-powder weight ratio (BPR). The results show that the crystallites were refined effectively and solid solubility of Cr in Cu was extended when heavier ball and higher BPR were adopted. The maximum solubility is extended up to 5.6 at% (namely 4.6 wt%) Cr in Cu by use of a combination of large and small size WC-Co balls with BPR of 30:1. A Cu-5 wt%Cr supersaturated solid solution alloy bulk is obtained by spark plasma sintering the as-milled powders at 900 ℃ for 5 min.     

共沉淀法制备复合钙钛矿结构PLZST的研究

用改进的化学共沉淀法制备PLZST前驱体,讨论了共沉淀的最佳pH值范围.通过DTA-TG和XRD详细研究相组成随煅烧温度的变化,并通过和固相合成PLZST多晶料的条件比较可知,共沉淀法合成PLZST多晶料具有纯度高、组份均匀、合成温度低等特点.研究表明在700℃低温下即能合成纯钙钛矿相PLZST多晶料.利用化学分析法测定不同温度下合成的PLZST的铅含量表明低温下合成的PLZST,铅挥发量极少,不会由于铅的挥发造成计量比的改变和形成杂相.     

pH值对溶胶凝胶-燃烧合成纳米晶LaMnO_3粉末的影响

以硝酸镧、硝酸锰和柠檬酸为原料,采用溶胶凝胶燃烧合成技术制备了超细LaMnO3粉末。借助XRD、DTA、SEM、FT-IR等分析仪器研究了溶胶凝胶-燃烧合成技术合成超细LaMnO3粉末的过程,着重讨论了前驱体溶液不同pH值对溶胶凝胶燃烧合成过程及合成产物的影响。结果发现,采用溶胶凝胶燃烧合成技术能合成纳米晶的LaMnO3粉末,随前驱体溶液pH值增加,燃烧反应速率增加,合成粉体的平均晶粒尺寸随pH值增加而减小。通过控制前驱体溶液pH值能一步合成超细LaMnO3颗粒(粒径200nm)。     

橡胶混凝土梁裂缝分形理论分析

通过实验研究橡胶混凝土梁和普通梁在集中荷载下受弯性能,探讨橡胶粉对混凝土梁的承载力、裂缝宽度的影响。实验结果表明:两种梁表面裂缝分布都具有统汁意义上的自相似性;在同一荷载等级下橡胶混凝土梁的最大裂缝宽度小于普通混凝土最大裂缝宽度,胶粉的加入改善混凝土材料抗裂性能;利用分形理论求出各荷载等级下表面裂缝分维值,并建立起表面裂缝分维值与最大裂缝宽度间关系。     

不锈钢表面镀铝-热氧化处理制备氧化铝膜及其性能

采用无机熔融盐电镀铝、热浸镀铝工艺联合的方法在钢基材表面制备了一层平整、连续的铝镀层,研究了铝镀层在不同氧化时间下的氧化行为。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对氧化层的形貌和成分进行分析,并考察了氧化层的硬度和耐腐蚀性能。结果表明:将无机熔融盐电镀铝法和热浸镀铝法相结合可获得良好的铝镀层;铝镀层在900℃下热处理20 h后,可获得连续致密的Al2O3膜;Al2O3层有效提高了钢基材的表面硬度和耐腐蚀性能。