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利用电厂粉煤灰合成的β-Sialon的结构和形貌分析

以粉煤灰和石墨为原料,采用碳热还原氮化法在一定的工艺条件下合成出不同结构形式的β-Sialon材料.以XRD,SEM,EDS等手段,研究了碳含量,合成温度,保温时间等工艺参数对合成产物中β-Sialon中z值的影响,并分析了β-Sialon的形成过程.研究结果表明,当试样中碳过量50％,在1420℃下保温4h以上,β-Sialon相均以Si4Al2O2N6(z=2)和Si3Al3O3N5(z=3)共同存在,保温时间的延长导致了Si4Al2O2N6的相对含量增加,Si3Al3O3N5有所减少;当试样中碳过量10％,并在1420℃保温6h时,合成样品中 β-Sialon相的主要存在形式为Si5AlON7(z=1);当碳过量50％,在1400℃和1450℃下保温6h时,以上三种z值的β-Sialon相可共同形成.β-Sialon的微观形貌以杆状晶须为主,其在反应初期主要为串珠状晶须,随着氮化反应的进行,β-Sialon杆状晶须逐渐形成,其主要相组成为Si4Al2O2N6和Si3 Al3O3N5.

关键词: 粉煤灰 , β-Sialon , 分子结构 , 碳热还原氮化法 , 显微形貌

Al-3％ Cu-2％ Li合金的热变形行为

赵欢 , 权永红 , 张志清 , 林林

功能材料 doi:10.3969/ji.ssn1.001-97312.0151.70.32

在Gleeble‐1500热模拟仪上进行热压缩实验，研究了变形温度为350～500℃，应变速率为00．01，00．1，01．和1 s－1时Al‐3％ Cu‐2％ Li合金的热变形行为。利用双曲正弦本构关系分析热变形中的流变应力，采用金相分析热变形中合金的显微组织变化。结果表明，该合金流变应力的大小受变形温度、应变速率的强烈影响，它随变形温度升高而降低，随应变速率提高而增大，该合金高温流变应力可采用 Zener‐Hol‐lomon 参数的函数来描述，其热变形激活能为3254．8 kJ／mol。

关键词: Al-3％ Cu-2％ Li合金 , 热变形 , 本构方程 , 微观组织

金属防护用超疏水表面主要制备方法及应用研究进展

赵欢 , 吕晓璇 , 周圣文 , 方亮 , 王力

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.12.008

金属及其合金制品的腐蚀给人类带来巨大危害. 主要从金属表面超疏水的角度探究金属的防护,在介绍超疏水表面相关理论的基础上,详细综述了国内外金属基体超疏水表面的最新研究进展和应用,讨论了化学腐蚀法、激光毛化技术、喷涂法、电化学技术、水热法、等离子体处理技术、置换沉积法、溶液浸泡法、复合法等超疏水表面制备技术的研究进展,这些技术都在一定程度上实现了金属表面超疏水性能,接触角达到150 °以上,滚动角小于10 °. 除此之外,还介绍了超疏水表面在装饰金属材料、耐腐蚀、自清洁、防结冰、抗菌等方面的应用. 最后指出了金属基体超疏水表面制备在工业应用中存在的缺陷,并对今后的发展方向进行了展望.

关键词: 金属 , 超疏水表面 , 制备方法 , 腐蚀防护

氯化亚锡和纳米二氧化硅对PET材料表面亲水性影响

周圣文 , 方亮 , 赵欢 , 吕晓璇 , 王力

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.036

目的提高PET材料的表面亲水性.方法氯化亚锡与PET共混成膜后,采用共混接枝法,在共混膜表面接枝氨基化改性的纳米二氧化硅,制备出强亲水的PET材料.采用静态接触角、傅里叶变换红外光谱仪、原子力显微镜测试手段对PET材料表面进行表征.结果氨基化改性的纳米二氧化硅能够成功接枝在氯化亚锡与PET共混材料表面.当氯化亚锡质量分数为0.3%时,共混膜接触角由98°下降到74.5°.共混膜接枝氨基化改性的纳米二氧化硅溶液20 h时,PET材料表面接触角由74.5°下降到7.8°,亲水性得到了极大提高.接枝膜浸泡于蒸馏水10 d后,PET材料表面接触角由7.8°上升至34.9°.结论氯化亚锡与PET材料共混,接枝氨基化改性的纳米二氧化硅后极大地提高了PET材料表面的亲水性.

关键词: PET , 亲水性 , 共混 , 接枝 , 改性纳米二氧化硅 , 氯化亚锡 , 接触角

冷喷涂Zn粉后5083铝合金的中温钎焊研究

何培龙 , 程方杰 , 齐书梅 , 肖兵 , 赵欢

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.012

以添加了5％(质量分数,下同)CsF-AlF3共晶钎剂的Zn粉为原料,采用冷喷涂技术在5083铝合金表面制备涂层,喷涂后的5083铝板在530℃进行钎焊连接.采用扫描电子显微镜结合能谱仪对涂层的显微结构及钎焊后的接头组织形貌进行观察与分析.结果表明:涂层与5083基体连接致密,钎剂颗粒呈絮状存在于Zn粒子交界面处;由于涂层对5083基体的保护,钎焊时5083基体表面没有出现Mg元素上浮现象,表面未形成复杂的氧化膜,530℃喷涂后的5083与1060可成功实现连接;钎焊接头组织均匀,主要由α铝基固溶体和β富锌基固溶体组成,存在少量孔洞缺陷.

关键词: 5083铝合金 , 氧化膜 , 中温钎焊 , 冷喷涂

中温自反应钎焊铝蜂窝芯耐高温老化性能分析

赵欢 , 程方杰 , 齐书梅 , 肖兵 , 姚俊峰

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.11.006

采用微小力学测试系统对经过高温老化的中温自反应精密钎焊铝蜂窝芯接头进行拉剪性能测试，并利用扫描电子显微镜及能谱仪对其进行显微组织形貌观察和成分分析，研究接头组织及成分变化与其耐高温老化性能的关系。结果表明：利用1060铝箔和铝合金复合钎焊板所制备的铝蜂窝芯在200℃高温老化12，24，36h后拉剪强度与未老化时相比均无明显下降，且接头的薄弱部分为靠近钎焊接头的母材部分。铝蜂窝芯接头组织形貌及成分分析显示，高温老化对钎缝组织中金属Zn ，Sn含量影响不大且无新的化合物相形成；钎缝组织及成分不发生明显变化是蜂窝芯接头耐高温老化的主要原因。

关键词: 中温自反应钎焊 , 铝蜂窝芯 , 高温老化 , 钎缝组织

铝蜂窝板的自反应钎焊工艺与性能

程方杰 , 齐书梅 , 赵欢 , 何培龙

中国有色金属学报

在不添加钎料的情况下,使用添加4％ZnCl2和4％SnCl2(质量分数)的中温CsF-AlF3自反应钎剂,对成型法制备的铝蜂窝芯及面板进行自反应钎焊连接.通过调整钎焊温度、保温时间等参数,确定铝蜂窝板的自反应钎焊工艺.使用光学显微镜和扫描电子显微镜及能谱仪对钎焊接头进行组织观察和成分与缺陷分析,测试钎焊接头在不同试验温度下的拉剪强度以及蜂窝板的平压强度.结果表明:钎焊温度为570℃、保温时间30 min时,可制备出整体的铝蜂窝板,且钎焊接头连接良好,未出现溶蚀缺陷;蜂窝芯接头的拉剪强度为46～52 MPa,在25～150℃范围内,拉剪强度无明显下降,自反应钎焊制备的铝蜂窝板平压强度可达1.75 MPa.

关键词: 自反应钎焊 , 铝蜂窝 , 拉剪强度 , 平压强度

水溶性Cu∶CdTe/CdS核壳量子点的合成、表征及细胞毒性检测

肖立 , 赵欢 , 范红松

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.22.012

采用水相法合成了Cu掺杂CdTe量子点，并用CdS壳层进行包覆，得到了Cu∶CdTe/CdS核壳结构量子点。采用荧光发射光谱(FL)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、透射电镜(TEM)以及能谱仪(EDS)等手段对 CdTe量子点和Cu∶CdTe/CdS核壳量子点进行了表征。研究了不同 Cu 掺杂浓度、CdS壳层生长时间以及 Cd/硫脲物质的量比对Cu∶CdTe掺杂量子点光学性能的影响，并采用人成骨肉瘤细胞(MG-63细胞)对样品做了细胞毒性分析。研究结果表明：通过掺杂和包壳的步骤，合成的 Cu∶CdTe/CdS 核壳量子点在 CdTe 量子点的基础上实现了荧光发射红移，荧光强度提高，以及细胞毒性降低。

关键词: 量子点 , Cu∶CdTe/CdS , 核壳结构 , 光学性能 , 细胞毒性