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铁基合金助剂制备金刚石复合片结构及物性研究

贾洪声 , 鄂元龙 , 李海波 , 贾晓鹏 , 马红安 , 郑友进 , 李季 , 刘鑫鑫

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.17.008

在高温高压条件下(5.6GPa,1400℃),以Fe55 Ni26 Co19合金(KOV)为烧结助剂,采用高压熔渗技术制备了生长型金刚石复合片(PDC)。采用 SEM、XRD、EDS等观察了PDC 的组织形貌、物相成分；Ra-man光谱计算了金刚石的残余应力；测试了金刚石烧结体的耐磨性及耐热性。实验结果表明,KOV均匀渗透金刚石层,与金刚石颗粒形成了致密交错的网状结构,PDC结合界面复合牢固；PDC 物相包括金刚石、WC、CoCx、α-Co、FeNi等；PDC烧结体的磨耗比为2.8×104,热失重温度为800℃,且具有较小的残余压应力,数值为0.08GPa。

关键词: 金刚石复合片 , 高温高压 , KOV合金 , 熔渗

BiMnO3的高压合成及其磁性研究

鄂元龙 , 马根龙 , 贾洪声 , 申贺男 , 计丁珲 , 徐仕翀 , 李海波

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.10.008

具有严重晶格畸变的钙钛矿结构BiMnO3作为可表现出铁磁性和铁电性的多铁材料,在信息存储和传感器等方面具有潜在的应用价值,得到了广泛的关注和研究.利用国产六面顶液压机,以Bi2 O3、MnO2和Mn粉末为原料,在高温高压条件下(4 GPa,750～800℃)制备了单斜钙钛矿结构BiMnO3烧结体.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)对烧结样品进行测试分析,考察了不同含量比(n(MnO2)/n(Mn)=3.5∶0.5、3∶1、2.5∶1.5、2∶2)、烧结时间(10min～2 h)对样品结构、组织形貌及磁性的影响.实验结果表明:当n(MnO2)/n(Mn)=3∶1时合成钙钛矿结构BiMnO3的纯度最高;当烧结时间为10 min时,即有钙钛矿结构BiMnO生成,随着烧结时间的延长,BiMnO3的相对含量逐渐增大.800℃、1h合成的钙钛矿结构BiMnO样品软磁性能最好,其比饱和磁化强度为33 emu/g,矫顽力为37.6Oe(测试温度90 K).

关键词: 高温高压 , BiMnO3 , 结构 , 磁性

镍基合金制备PDC复合界面特性研究

贾洪声 , 马红安 , 王连儒 , 商健 , 贾晓鹏

功能材料

在高温高压条件下(HTHP, 5.2～5.6GPa,1350～1450℃),以镍基合金为烧结助剂(触媒),采用熔渗法制备了质地均匀的D-D结合生长型金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,PDC).采用OM、SEM、XRD和EDS等考察了PDC界面的组织形貌、成分及结合层的元素分布特点,并对其界面生长的复合机理进行了探讨.实验结果表明,镍基合金助剂均匀熔渗透了金刚石层和碳化钨基底层;金刚石层形成了致密相互交错的D-D成键的网状结构;复合界面以过渡层形式存在.

关键词: HTHP , 镍基 , 熔渗法 , PDC界面 , 过渡层

金刚石的烧结形貌及物相结构

贾洪声 , 鄂元龙 , 李海波 , 贾晓鹏 , 马红安 , 郑友进

材料导报

在高温高压(5.0 GPa、1500℃)的条件下,以Ni70 Mn25 Co5合金为烧结助剂,采用粉末混合法制备了金刚石复合片(PDC),并采用SEM及Micro-Raman spectroscopy对金刚石烧结体进行了形貌及物相测试.结果表明,由于烧结腔体存在压力、温度梯度,金刚石在经历高温高压烧结后,具有多种烧结形态及物相结构,表现为晶形完整的金刚石微晶、纳米石墨相和无定形碳.

关键词: 金刚石 , 烧结 , Raman , 形貌 , 结构

减缓低渗透储层贾敏效应的方法研究

张小琴 , 王宇池 , 王永青 , 韩力挥

合成材料老化与应用

目前,低渗透油藏在各大油田分布广泛,其石油储量占未开发石油总量的比重较大.贾敏效应是导致低渗透油藏难以开采、采收率低的一个重要影响因素.采用贾敏指数来评价贾敏损害程度,制取了三种非离子表面活性剂JN-1、JN-2和JN-3,通过筛选得知JN-3降低油水界面张力的能力最强.根据贾敏效应产生的机理以及水井转抽机理,开展了减缓贾敏效应的室内试验研究,结果表明,针对性地向注入水中加入非离子表面活性剂JN-3,可以降低油水界面张力,同时适时地采用水井转抽逆向驱油来增大驱动压差,有效地抑制和减缓了贾敏效应,提高原油采收率.

关键词: 低渗透油藏 , 贾敏效应 , 非离子表面活性剂 , 水井转抽

历代洪州窑古瓷的元素组成特征的中子活化分析研究

冯向前 , 冯松林 , 张文江 , 樊昌生 , 权奎山

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2005.01.043

对江西洪州窑从东汉晚期至晚唐五代8期400个瓷胎样品进行了中子活化分析, 分析结果显示碱金属元素Na和Rb、碱土金属元素Ba及Fe等作为胎的助熔剂元素随年代的变化趋势相似, 都呈现出两头高中间低的U字形变化规律, 其中Fe作为呈色元素, 其含量的高低与瓷胎颜色的深浅是一致的.分析结果还揭示洪州窑的发展与衰落以及窑址的不断变迁可能都与制瓷原料的发现与消耗有关.对分析数据进行主成分分析, 可以将不同时期烧制的瓷胎样品大致分为5组: (1)东汉晚期东吴时期; (2)两晋和南朝时期; (3)隋代; (4)初唐和盛唐时期; (5)晚唐五代时期.

关键词: 核分析技术 , 洪州窑古瓷 , 元素特征

声子晶体研究概述

温激鸿 , 韩小云 , 王刚 , 赵宏刚 , 刘耀宗

功能材料

声子晶体是一种新型的声学功能材料,对声子晶体的研究引起了各国研究机构的极大关注.文章介绍了声子晶体的概念及基本特征,阐述了声子晶体禁带机理及声子晶体的各种潜在应用领域,最后对声子晶体的研究发展作了展望.

关键词: 声子晶体 , 弹性波禁带 , 减振降噪

声子气的黏度

叶振强 , 董源 , 曹炳阳 , 过增元

工程热物理学报

声子是介电固体中导热过程的主要载体,研究声子的黏性对正确预测纳米材料中的非傅里叶导热等现象有着重要意义.本文从热质理论出发,基于涨落耗散理论导出了声子气黏度的表达式:ηh =hv/3πλα,其中ηh表示声子气的黏度,va为声子平均频率,λ为声子波长,α为材料热扩散系数.预测了单晶硅在300 K时的声子气黏度,其参考值为4.8×10-9 Pa·s.并且与基于声子水动力学模型和气体动理论模型的声子气黏度结果进行比较,发现本文模型的结果比声子水动力学模型的结果大2个量级,而比动理论模型小5个量级.

关键词: 声子气黏度 , 热质理论 , 声子气扩散系数 , 声子态密度

结构参数对三组元声子晶体隔声性能影响研究

樊宁波 , 王绪文

材料开发与应用

声子晶体在低频段存在振动带隙特性.该特性使声子晶体在减振降噪方面具有广阔的应用前景.本文研究的对象是三组元声子晶体.通过改变填充率、拓扑结构、层数等,分析结构参数对声子晶体隔声性能的影响.研究结果表明:在一定范围内,填充率越高,声子晶体的隔声性能越好.声子晶体的层数越多,声子晶体的隔声性能越好.在低频段,声子晶体的拓扑结构对声子晶体的隔声性能没有明显影响.