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籽晶添加对氮化硅陶瓷显微结构与力学性能的影响

张英伟 , 余建波 , 夏咏锋 , 左开慧 , 姚冬旭 , 曾宇平 , 任忠鸣

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11555

以不同配比的Y₂O₃-Al₂O₃为烧结助剂, 通过添加3wt%的单分散β-Si₃N₄籽晶, 采用气压烧结制备了氮化硅陶瓷, 并对所得材料的相组成、密度、室温和高温力学性能及显微结构进行了研究. 结果表明: 不同烧结助剂配比的α-Si₃N₄粉体在1800℃保温2 h即全部转化为β-Si₃N₄, 且各烧结体的相对密度都达到了97%以上. 在6wt%Y₂O₃和4.5wt%Al₂O₃为烧结助剂时, 添加3wt%籽晶的样品其室温强度和1200℃高温强度分别提高了20%和16%, 断裂韧性提高了8%.

关键词: β-Si₃N₄籽晶; 力学性能; 晶粒形貌; 液相粘度

籽晶添加对氮化硅陶瓷显微结构与力学性能的影响

张英伟 , 余建波 , 夏咏锋 , 左开慧 , 姚冬旭 , 曾宇平 , 任忠鸣

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11555

以不同配比的Y2O3-Al2O3为烧结助剂,通过添加3wt％的单分散β-Si3N4籽晶,采用气压烧结制备了氮化硅陶瓷,并对所得材料的相组成、密度、室温和高温力学性能及显微结构进行了研究.结果表明:不同烧结助剂配比的α-Si3N4粉体在1800℃保温2h即全部转化为β-Si3N4,且各烧结体的相对密度都达到了97％以上.在6wt％Y2O和4.5wt％Al2O3为烧结助剂时,添加3wt％籽晶的样品其室温强度和1200℃高温强度分别提高了20％和16％,断裂韧性提高了8％.

关键词: β-Si3N4籽晶 , 力学性能 , 晶粒形貌 , 液相粘度

施镀温度对化学镀Fe-Zn合金性能的影响

王喜然 , 张英伟 , 胡新刚 , 吴晶 , 陆卉

电镀与涂饰

在含ZnS04·7H2O7 g/L、FeSO4·7H2O8 g/L、H3BO3 1 g/L、NaH2PO2·H2O9 g/L、C4H4O6KNa·4H2O67 g/L、NaOH 35 g/L和光亮剂1g/L的镀液(pH = 12.5)中,考察了施镀温度对不锈钢上化学镀Fe-Zn合金沉积速率、耐腐蚀性、显微硬度和结合力的影响,并通过扫描电镜和能谱分析对镀层形貌及成分进行研究.结果发现,沉积速率、镀层硬度及腐蚀速率均随施镀温度的升高呈先增大后减小的趋势,最佳施镀温度为55℃.在此温度下,镀速和镀层显微硬度分别达到5.76 mg/(cm2-h)和534.2 HV,所得镀层颗粒均匀、致密,表面平整光滑,与基体结合力良好,其中锌含量为23.616/6,铁含量为76.390/6.

关键词: 铁-锌合金 , 化学镀 , 温度 , 沉积速率 , 显微硬度 , 耐蚀性

端羟基聚丁二烯改性聚醚酯弹性体的合成与表征

宋传江 , 彭军 , 张英伟 , 王文志 , 黄自华

高分子材料科学与工程

以对苯二甲酸二甲酯(DMT)、1,4丁二醇(BD)、聚四氢呋喃醚(PTMG)和端羟基聚丁二烯(HTPB)为原料,采用熔融缩聚方法一步合成了一系列端羟基聚丁二烯改性的聚醚酯弹性体(PBT-co-PTMG/HTPB).通过红外、核磁和凝胶色谱等分析方法对其分子结构和分子量进行了表征；测定了聚合物的热性能和物理力学性能.结果发现,随着PBT-co-PTMG/HTPB共聚物中端羟基聚丁二烯含量的增加,数均分子量逐渐增大,最高突破8万；玻璃化转变温度由-25℃降低到-65℃,耐低温性能得到明显改善；共聚物力学性能测试结果表明,当HTPB的质量分数在10％以下时,其强度和断裂伸长率随着HTPB含量的增加而变大,但是质量分数超过10％以后,材料的强度和断裂伸长率随其含量的增加而变小.

关键词: 聚醚酯弹性体 , 端羟基聚丁二烯 , 热性能

聚二羟基甲基硅氧烷改性聚醚酯弹性体的合成与表征

彭军 , 张英伟 , 王文志 , 杨军

高分子材料科学与工程

以对苯二甲酸二甲酯（DMT）、1,4丁二醇（BD）、聚乙二醇（PEG）和聚二羟基甲基硅氧烷（PDMS）为原料,采用熔融缩聚法一步合成了聚硅醚酯弹性体（PBT-co-PEG/PDMS）。通过红外光谱、核磁共振和凝胶色谱等分析方法对其分子结构和分子量进行了表征,用差示扫描量热（DSC）和热重分析（TG）研究了耐热性能,结果发现,PEG和PDMS参与了共聚反应,随着聚合物中聚二羟基甲基硅氧烷含量的增加,聚合物的数均分子量相应减小,PDMS含量为10%的共聚物数均分子量仅为3万;热分析结果表明,随着PDMS含量的增加,聚合物的熔点从175℃逐渐升高到200℃,同时起始降解温度也逐步提高。

关键词: 聚醚酯弹性体 , 聚二羟基甲基硅氧烷 , 热性能

铝镇静钢钙处理后碰撞行为对Al2O3夹杂物变性的作用

郭靖 , 程树森 , 程子建 , 张英伟

钢铁

对铝镇静钢LF精炼钙处理后不同时期取钢样,通过SEM-EDS观察钢样中夹杂物,分析钙处理后铝镇静钢中夹杂物变性机制,并提出了一种夹杂物变性的碰撞机制:在钙处理后,由于钙浓度在钙气泡周围较高形成了CaO类夹杂物,其与钢液中已有的Al2O3类夹杂物相互碰撞结合在一起,然后二者发生化学反应变性为低熔点的液态夹杂物.通过相图分析从理论上指出:Al2O3类夹杂物可与CaO通过碰撞变性,且其变性机制和控速环节与Al2O3类夹杂物通过与钙发生还原反应的变性不同.夹杂物碰撞使变性速率大大加快,几分钟之内即可良好变性.在本次试验中,约有21％的Al2O3类夹杂物通过与CaO碰撞发生变性.实验室试验和其他研究者的工业试验结果均证明:在二次精炼过程中,通过往钢包中喂入CaO类粉末可以使Al2O3夹杂物变性.

关键词: 夹杂物 , 钙处理 , 变性 , 碰撞 , LF精炼

PP塑料化学镀铜的工艺研究

王喜然 , 张英伟

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2010.05.022

采用配方为硫酸铜3 g/L、酒石酸钾钠25 g/L、甲醛(质量分数为36%～40%)10 g/L、氢氧化钠7 g/L的镀液,通过考察施镀温度、镀液pH值、施镀时间对镀速的影响,确定了最优工艺参数,并在优化的工艺条件下制备镀层,用扫描电镜和能谱仪对镀层的形貌及成分进行了分析.结果表明:最佳工艺是镀液温度50℃,pH=12,施镀时间45～50 min;采用此优化工艺条件制备的镀层,表观光亮、均匀,与基体结合力好,成分为单一的铜.

关键词: 化学镀铜 , PP塑料 , 工艺 , 沉积速率

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