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TiB2材料的研究现状

, 寿 , 赵芳 , 张颖

材料导报

TiB2材料作为一种新型先进材料,由于具有强度高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀、熔点高、蒸气压低、导电性良好等优点而被广泛研究.介绍了TiB2材料的晶体结构与性质及其制备方法,包括直接合成法、碳热法、镁热法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等,并分析总结了TiB2材料的致密化、涂层、复相陶瓷、微纳米结构等应用研究热点.其中,将两种或多种方法结合起来制备TiB2,已成为降低成本、减少污染、优化性能的重要途径.

关键词: TiB2 , 微纳米结构 , 合成方法 , 耐磨材料

SHS纳米/微米块体复相陶瓷微观结构与断裂

赵忠民 , 张龙 , 王建江 , 尹玉军 , 寿

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.023

通过在(CrO3+Al)燃烧体系中添加一定量的ZrO2(2Y)粉末,利用SHS冶金技术直接制备出Al2O3-35vol%ZrO2纳米/微米结构块体复相陶瓷,研究该复相陶瓷的微观结构与断裂行为.研究发现:该复相陶瓷基体主要由纳米/微米相晶内型结构共晶体组织构成;Vickers压痕试验显示引发陶瓷裂纹扩展的压痕压制临界载荷为30 kg;ZrO2相所具有的应力诱发相变增韧机制和微裂纹增韧机制均很微弱;裂纹扩展主要受纳米/微米相晶内型结构共晶体控制,使该复相陶瓷在断裂过程中呈现出强烈的裂纹偏转绕过机制.

关键词: SHS , 纳米/微米结构块体复相陶瓷 , 原位结晶 , 共生共晶 , 断裂

Ti3SiC2/Y-3TZP陶瓷复合材料可加工性能研究

石随林 , 寿

稀有金属材料与工程

以Ti3SiC2(10%~50%,体积分数,下同)和3Y-TZP粉为原料,采用等离子体放电烧结(SPS)方法,在外加应力50 MPa,烧结温度1300 ℃条件下,制备了Ti3SiC2/3Y-TZP陶瓷复合材料.研究了Ti3SiC2含量对复合材料的力学性能和可加工性能的影响.实验结果表明,当Ti3SiC2含量大于30%时,复合材料表现出了良好的可加工性能.分析认为,Ti3SiC2材料的微观结构特征和多重能量吸收机制起到了重要作用.

关键词: Ti3SiC2/3Y-TZP , 复合材料 , 可加工性能

SHS陶瓷复合钢管组织结构的研究

寿 , 王双喜 , 赵忠民 , 王建江

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.1999.02.002

用非离心-SHS法制备了陶瓷内衬复合钢管,分析了陶瓷层的组织结构、各组成相的产生、形态及分布特点,讨论了其对复合钢管性能的影响.

关键词: 自蔓延高温合成 , 陶瓷复合钢管 , 组织结构

重力分离SHS陶瓷涂层致密化的研究

寿 , 王双喜 , 淑华 , 王建江

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.1999.10.002

用自蔓延铝热-重力分离法制备了氧化铝陶瓷内衬复合钢管,分析了陶瓷层中气孔形成的原因,研究了预热温度、化学成分、冷却方式对陶瓷涂层致密度的影响.

关键词: 自蔓延高温合成 , SHS陶瓷涂层 , 致密化

小口径耐磨复合钢管的研制

淑华 , 寿 , 王双喜 , 王建江

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2001.04.008

采用SHS铝热-重力分离法制备陶瓷内衬复合钢管,研究了影响制备陶瓷内衬复合钢管的因素.结果表明,选择壁厚均匀的母管,采取适当的预热温度、适量的添加剂均有利于制备陶瓷内衬复合钢管.

关键词: 重力分离SHS法 , 陶瓷内衬钢管 , 预热 , 添加剂

小口径内衬陶瓷复合钢管涂层厚度控制

淑华 , 王建江 , 王双喜 , 寿

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2000.03.015

采用SHS铝热-重力分离法制备氧化铝陶瓷内衬复合钢管,研究了预热、保温、装料密度、添加剂等因素对所制备的内衬陶瓷复合管涂层厚度的影响,分析了陶瓷层的组织和性能.结果表明,通过预热、保温、控制装料密度和添加剂等可有效地提高熔体流动性,使陶瓷的凝固、结晶过程得到进一步控制,从而达到控制复合管内衬陶瓷层厚度的目的.

关键词: 陶瓷涂层 , 自蔓延合成(SHS) , 涂层厚度

热爆形变合成SnO2纳米纤维的形貌与结构

, 寿 , 郭焕升 , 王建江

功能材料

SnO2是一种重要的宽能级n型半导体金属氧化物,在气体检测、电池电极、光催化剂等方面具有广泛的应用.关于SnO2纳米纤维的合成方法较少,且存在各种不足.热爆形变合成法(TEDS)是制备SnO2纳米纤维的一种新方法,工艺简单,反应快速、耗能低,应用前景广阔.介绍了热爆形变合成法制备SnO2纳米纤维的基本方法,并对合成机理进行了初步探讨.通过XRD、SEM、TEM对SnO2纳米纤维的形貌与结构进行观测分析,证实SnO2纳米纤维具有四方金红石结构,形貌弯曲且存在结点,直径约20~100nm.

关键词: 二氧化锡 , 纳米纤维 , 热爆形变合成法 , 气敏传感器

铜粉表面TiO2光阴极保护涂层的制备及初步表征

杜仕国 , 闫军 , 崔海萍 , 王彬 , 寿

稀有金属材料与工程

利用钛酸丁酯为原料,通过80℃下强迫水解的方法在微米级铜粉表面制备了TiO2光阴极保护涂层.XPS分析表明包覆铜粉的表面存在Cu2+,Ti4+,Sn2+元素,场发射扫描电镜观察表明,100 nm左右的TiO2颗粒覆盖在铜粉表面形成纳米/微米复合结构.TG-DTA分析表明,原始铜粉在200 ℃开始氧化,而包覆铜粉在400 ℃以后才开始氧化.铜粉在酸性介质中的耐蚀性通过测定腐蚀溶液的Cu2+浓度来衡量,结果表明包覆铜粉的腐蚀失重远低于原始铜粉.在紫外和可见光照射下的浸蚀对比实验结果表明,紫外光照射能够加剧原始铜粉的腐蚀,而包覆铜粉由于表面TiO2的光阴极保护作用显示出良好的耐蚀性.

关键词: 微米级铜粉 , TiO2 , 抗氧化性能 , 光阴极保护

氧化锡纳米线的合成与表征

许并社 , 寿 , 李三群 , 尹玉军

稀有金属材料与工程

研究了一种制备氧化锡纳米线的新方法-热爆形变合成法(TEDS).该方法以铝热剂为主要原料,包括自蔓延高温合成和热爆成型两个基本过程.通过自蔓延高温合成反应获得熔融状态的SnO2,再通过热爆反应,在气体迅速膨胀的过程中,把SnO2拉制成纳米线.用SEM、TEM和XRD进行了表征.结果表明,氧化锡线的长度达几到几十毫米,直径为10~100 nm,其中多数为40~60 nm,其X射线衍射图谱与SnO2的标准图谱完全吻合.与其它方法相比,TEDS法具有设备简单,操作方便,生产率高,无团聚等优点,稍加研磨便可获得长度不同的纳米棒.

关键词: 氧化锡 , 纳米线 , 功能陶瓷 , 爆炸合成

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