薛群虎
,
刘微
,
赵亮
,
丁冬海
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.12.015
以ZrO2质定径水口基质为研究对象，在脱硅锆细粉中添加稳定剂，其中稳定剂的种类和加入量分别为2．8％MgO、2．1％MgO、2．2％MgO＋1％Y2 O3.借助XRD、SEM和EDS等检测手段，研究了稳定剂对ZrO2质定径水口基质烧成前后相组成和显微结构的影响.结果表明，试样经1630℃烧成，各试样立方相含量明显增加，单斜相含量明显减少，原料中稳定剂的种类和加入量的不同使得烧成后各试样立方相和单斜相的变化量也不相同；试样经1630℃烧成，稳定剂MgO 与ZrO2形成固溶体，越靠近 MgO 颗粒的位置Mg2＋与Zr4＋的替换程度越明显，但稳定剂的扩散固溶远未达到均匀状态；以MgO＋Y2 O3为稳定剂的试样，烧成后立方相的增加量最多，固溶体的生成量最大，稳定化程度最高，且 ZrO2颗粒的尺寸大小均匀，棱角分明，颗粒之间的结合非常紧密.
关键词:
稳定剂
,
ZrO2
,
相组成
,
显微结构
丁冬海
,
周万城
,
张标
,
罗发
,
朱冬梅
硅酸盐通报
近年来,SiC纤维增韧SiC基体复合材料(SiC<,f>/SiC)由于具有良好的高温力学、抗化学腐蚀、高的韧性与抗中子辐照等优异性能而受到广泛关注.本文主要从纤维、界面层、基体与应用四方面评述了近年来国内外的研究进展.SiC纤维的性能直接影响了界面层材料与基体制备技术的选择.电泳沉积有望成为一种低成本、节能及对环境无污染的界向层及基体制备技术.在应用方面,作为热结构材料,SiC<,f>/SiC复合材料已经得到了实际应用.核反应堆用SiC<,f>/SiC结构材料的研究到了实际考核验证阶段.高性能SiC纤维的大规模生产是SiC<,f>/SiC广泛应用的前提条件.
关键词:
SiC纤维
,
SiCf/SiC
,
界面层
,
电泳沉积
丁冬海
,
周万城
,
张标
,
罗发
,
朱冬梅
材料导报
化学气相渗透法是一种比较成熟的制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料的方法.从预制体结构模型、I-CVI过程模拟、TG-CVI过程模拟3方面总结了近年化学气相渗透(Chemical vapor infiltration,CVI)数值模拟的研究进展,重点评述了致密化过程的几种模型的假设条件、建立过程、与实验的吻合程度.
关键词:
CVI
,
数值模拟
,
TG-CVI
余林峰
,
陈晋
,
丁冬海
,
杨春利
,
杨晓凤
硅酸盐通报
随着高效电池、超级电容器、储氢材料成为清洁高效能源计划中的研究重点,类石墨烯材料由于具有与石墨烯类似的结构及其革新性能,逐渐成为能源计划中的研究前沿.简要介绍了类石墨烯材料的基本结构及其“自上而下”和“自下而上”的制备方法.综述了类石墨烯材料作为电极材料在二次电池和超级电容器中的应用,以及作为储氢载体在储氢装置中的应用.探讨了类石墨烯材料在能量储存转换领域的应用,分析比较了其优缺点,展望了其前景.
关键词:
类石墨烯材料
,
二维结构
,
制备方法
,
能量储存转换
丁冬海
,
罗发
,
周万城
,
史毅敏
,
周亮
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13471
“薄、宽、轻、强”已经不能完全满足新型武器装备对雷达吸波材料提出的耐高温、抗氧化、高强度及高韧性等新要求.高温雷达吸波材料受到广泛关注,本文首先综述了C、ZnO、SiC三类高温吸收剂研究现状,主要介绍了它们吸波性能改进途径及电磁参数的温度响应机理;然后对比了涂覆型与结构型高温吸波材料的特点;在此基础上,阐述了连续纤维增强陶瓷基复合材料作为高温结构吸波材料的优势、研究现状及存在的问题;最后,提出了高温吸波材料未来潜在的发展方向.
关键词:
碳吸收剂
,
SiC吸收剂
,
ZnO吸收剂
,
高温吸波
,
综述
金丹
,
祁远东
,
郭宇鹏
,
丁冬海
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.20.006
为获得吸波性能良好的吸波材料,将电阻型吸波剂碳纤维和磁损耗型吸波剂 FeSiAl 片状磁粉复合,以石蜡为基体,利用模压法制备出复合材料。采用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对单一吸波剂进行了测试分析。结果发现,片状 FeSiAl磁粉的粒度在数十到几百微米之间；碳纤维表面留有活性物质,截面处能看到皮芯结构；XRD衍射图谱中,FeSiAl 呈现出 bcc 结构。对复合吸波材料的电磁参数进行测量对比,结果表明,FeSiAl片状磁粉在1~3 GHz内的最佳反射率达到-40.7 dB,有效吸收频带宽度约为0.5 GHz；当加入长度等于4 mm,含量为0.4%(质量分数)的碳纤维时,碳纤维/铁硅铝复合材料吸波性能最佳,其反射率为-49.6 dB,有效吸收频带宽度为1.0 GHz；FeSiAl片状磁粉平行于吸波片表面排列时,材料的反射率减小,吸波性能增强。
关键词:
FeSiAl
,
碳纤维
,
复合材料
,
反射率
,
吸波性能
史毅敏
,
罗发
,
丁冬海
,
周万城
,
朱冬梅
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.028
通过聚碳硅烷(PCS)预氧化后在800~1 200 ℃热解制备了SiC陶瓷,采用傅里叶转化红外光谱(FTIR)与拉曼光谱分别对不同温度交联后PCS及裂解产物进行了表征.并用矩形波导法测试了SiC陶瓷在8.2~12.4 GHz(X波段)频段的复介电常数,利用传输线理论计算了试样的反射率.结果表明,氧化交联过程中PCS通过Si-H键和Si-CH3键与氧反应形成Si-OH键.SiC陶瓷中自由碳有序度随着热解温度的升高而增加,导致复介电常数实部及虚部增加.170 ℃交联,1 200 ℃热解,试样厚度为3.5 mm的SiC陶瓷,吸收峰值为-18 dB,X全波段反射率低于-10 dB,呈现出较好的吸波性能.
关键词:
预氧化
,
聚碳硅烷
,
SiC陶瓷
,
复介电常数
,
吸波性能
王晓
,
薛群虎
,
丁冬海
,
赵亮
,
周咏华
硅酸盐通报
为研究连铸用氧化锆质定径水口在使用温度下矿物组成和微观结构,对以氧化镁部分稳定氧化锆(Mg-PSZ)为原料制备的定径水口产品进行模拟实验研究.实验条件为:模拟浇钢使用条件试样在1540℃×5h后水淬冷却,模拟翻包后自然冷却条件试样在1540℃×5h后随炉冷却.借助X-ray荧光分析仪、X-ray衍射仪、扫描电子显微镜对试样的矿物组成及显微结构进行表征.研究结果表明:以Mg-PSZ制备的氧化锆质定径水口产品在1540℃浇钢温度下矿物相以立方相为主,在翻包自然冷却过程中,缓慢的冷却速率导致部分立方相转变为单斜相,矿物相以单斜相氧化锆为主.氧化锆质定径水口产品在高温使用环境中结构均匀,平均颗粒尺寸10 μm,而翻包自然冷却后,由于缓慢的冷却速率,定径水口产品中稳定剂脱溶,导致立方相转变为单斜相氧化锆,平均颗粒尺寸7 μm.即通过翻包自然冷却后所取试样的研究结果不能代表氧化锆质定径水口在中间包浇注过程中实际使用状态.
关键词:
定径水口
,
Mg-PSZ
,
冷却方式
刘科燕
,
肖国庆
,
丁冬海
,
杨守磊
硅酸盐通报
本文以CaO、Al和Al2O3为原料,在氧气气氛下,采用燃烧合成法(CS)制备铝酸钙粉体,计算了CaO-Al-Al2O3-O2体系的绝热温度,结合物质自由能函数的相关理论、X衍射法(XRD),研究了Al2O3含量对燃烧合成铝酸钙粉体物相组成的影响.热力学计算及XRD物相分析结果表明:体系绝热温度随Al2O3含量的增多而降低,但均大于1800 K,说明体系反应可自持;当Al2O3/(Al2O3+ CaO) (mole)分别为0.3,0.47和0.55时,物相组成分别为C3A和C12A7,C12A7和CA,CA和CA2;热力学数据显示C12A7-C3A、C12A7-CA和CA-CA2之间物相可实现转化,但由于燃烧合成反应速度过快及不可控性导致物相之间尚未完成转化,致使燃烧合成铝酸钙的物相生成量与理论量有较大差异.
关键词:
铝酸钙粉体
,
燃烧合成(CS)
,
物相组成
,
热力学计算
李权
,
肖国庆
,
丁冬海
,
张薇
硅酸盐通报
ZrB2纤维或含ZrB2纤维复合粉的制备对于发展纤维增强超高温结构陶瓷基复合材料具有重要的意义.以ZrO2纤维、B2O3和Al粉为原料,通过自蔓延高温合成法制备了含ZrB2纤维的ZrB2/Al2O3复合粉.通过X射线衍射、场发射扫描电子显微镜、X射线能谱,对产物的相组成、微观形貌及化学组成进行了分析表征,用差示扫描量热-热重分析研究了原料混合粉在加热过程中的反应过程.研究了氩气压力对燃烧合成产物的物相组成及ZrB2纤维结构的影响,重点分析了产物中ZrB2的存在状态.结果表明:氩气压力为1.5 MPa下,产物相组成为ZrB2和Al2O3.部分ZrB2以ZrO2纤维为模板形成ZrB2纤维;部分ZrB2以颗粒形式分散在ZrB2/Al2O3复合粉中.生成的ZrB2纤维,表面粗糙,结构较为完整,直径约为10 μm.
关键词:
自蔓延高温合成
,
模板法
,
氧化锆纤维
,
硼化锆纤维
,
复合粉体
