冯爱虎
,
周爱国
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李正阳
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张恒
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孙丹丹
硅酸盐通报
为了验证是否可以利用氢氟酸刻蚀Cr2AlC制备二维晶体MXene,本文采用气氛保护管式炉,在不同合成温度、保温时间及配比条件下制备出Cr2AlC样品,通过XRD图谱分析找出最佳原料配比为Cr∶ Al∶C =2∶ 1.1∶1,合成温度为1400℃,保温时间为1h.然后在此工艺条件下,制备疏松的样品,并用砂纸打磨去掉含有较多杂质的表层,然后把样品粉磨成大小不同的颗粒.这些颗粒放入氢氟酸中处理,将真空干燥后的反应产物进行XRD分析,结果表明Cr2AlC样品颗粒越小,反应时间越长,反应温度越高,HF酸浓度越高,Cr2AlC越容易被腐蚀,但是反应产物中均不存在二维晶体MXene,证明利用HF酸刻蚀Cr2 AlC制备二维晶体MXene的方法不可行.
关键词:
Cr2AlC陶瓷
,
无压合成
,
腐蚀性
,
MXene
刘凡凡
,
周爱国
,
王李波
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李赛赛
,
李正阳
人工晶体学报
以Ti2AlC为原料,采用浓度为10％、20％、40％的氢氟酸酸刻蚀Ti2 AlC粉体,制备出具有类石墨烯结构的二维碳化晶体Ti2C.40％氢氟酸对细度为500目的Ti2 AlC进行刻蚀,0.5h后,试样的主晶相已为Ti2C二维晶体;Ti2 AlC细度为325目时,刻蚀6h后,主晶相仍为Ti2AlC相,并没有出现Ti2C.相比于10％、40％的氢氟酸,用20％氢氟酸刻蚀制备出的Ti2C具有更完备的晶体结构.结果表明,Ti2AlC的粒径大小、刻蚀时间对Ti2C的制备具有重要的影响作用.在拉曼光谱中,有相应的Ti-C键特征峰,Ti-Al键特征峰消失.发现了在高度刻蚀的MXene二维晶体的拉曼光谱中出现了C-C键特征峰.
关键词:
MXene
,
Ti2AlC
,
类石墨烯
,
拉曼光谱
李正阳
,
周爱国
,
王李波
,
孙丹丹
硅酸盐通报
MXene是一种新型过渡金属碳化物二维晶体,具有和石墨烯类似的结构.化学式为Mn+1Xn,其中n=1、2、3,M为早期过渡金属元素,X为碳或氮元素.这一类材料可以通过氢氟酸解离层状陶瓷材料MAX相获得,具有优异的力学、电子、磁学等性能.MXene是一种很有前途的新型锂离子电池负极材料,可以用在新型复合材料增强体,可以作为高温润滑材料.这种材料在储能、电子、润滑等领域具有重要的应用价值.本文介绍了该类材料的制备方法、性能、潜在应用及其研究现状.
关键词:
MXene
,
二维晶体材料
,
类石墨烯
,
过渡金属碳化物
王李波
,
高誉鹏
,
李正阳
,
周爱国
,
李平
材料保护
为了考察表面修饰CuS纳米颗粒作为润滑脂添加剂的摩擦润滑性能,采用十二烷基硫醇对CuS纳米微粒进行表面修饰.用X射线衍射分析修饰CuS微粒的物相,用透射电镜及FTIR分析其表面形貌和成分,采用摩擦磨损试验评价了修饰CuS纳米微粒在锂基润滑脂中的摩擦性能.结果表明:十二烷基硫醇修饰CuS纳米微粒的粒径只有几个纳米,作为添加剂在锂润滑脂中具有良好的减摩性能,但抗磨性能较差;修饰CuS在摩擦过程中发生了摩擦化学反应,生成了FeS,从而有效地降低了摩擦系数,但增大了磨损.
关键词:
CuS纳米微粒
,
表面修饰
,
十二烷基硫醇
,
锂基润滑脂
,
添加剂
,
摩擦润滑性能
李良
,
周爱国
,
李正阳
,
王李波
硅酸盐通报
廉价TiH2是制造钛粉的中间产物.本文用TiH2取代钛粉在常压下高温合成一种先进陶瓷材料-钛铝碳(Ti2AlC和Ti3AlC2).以配料3TiH2/1.5Al/C或2TiH2/1.5 Al/TiC为原料,在1400℃保温120 min可合成高纯Ti2AlC.原料3TiH2/1.2Al/2C在1400 ℃保温120 min和TiH2/1.2Al/2TiC在1350℃保温120 min均可制备高纯的Ti3AlC2.差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry)被用来分析Ti-Al-C反应体系热量变化.在配料3TiH2/1.5Al/C反应过程中,Ti2AlC合成反应的放热峰消失；表明TiH2脱氢反应所吸收的热量与TiC或Ti2AlC的合成反应所释放的热量相互弥补.以TiH2为Ti源在一定程度上不仅可以降低原料成本,还可以减少或避免大批量生产钛铝碳过程中的热爆现象.
关键词:
Ti2AlC
,
Ti3AlC2
,
TiH2
,
差示扫描量热法
,
反应机理
李正阳
,
周爱国
,
李良
,
王李波
兵器材料科学与工程
在Ar气氛保护下，以钛粉、硅粉、石墨粉和金刚石粉为原料，采用无压烧结技术制备Ti3SiC2-金刚石复合材料。研究烧结温度对制备的复合材料中Ti3SiC2含量及金刚石转变的影响。结果表明：1400℃为制备Ti3SiC2-金刚石复合材料的最佳反应温度，高于此温度金刚石大量石墨化，低于此温度Ti3SiC2不能有效合成；生成的Ti3SiC2包裹在金刚石颗粒表层，两者之间存在明显的过渡区，表明在高温条件下金刚石颗粒表层发生石墨化相变；石墨化的碳元素参与Ti3SiC2合成反应，明显改善Ti3SiC2相与金刚石颗粒界面润湿性，提高Ti3SiC2与金刚石颗粒之间的界面结合力。
关键词:
Ti3SiC2
,
金刚石
,
反应机理
,
界面结合
李正阳
,
蔡振兵
,
吴艳萍
,
朱旻昊
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(17)60037-2
通过等离子体浸没离子注入,在纯钛及Ti6Al7Ni和Ti6Al4V合金表面进行不同剂量的氮离子注入处理.采用ZrO 2球与未处理和处理的钛及其合金平面摩擦副,以小牛血清溶液作为模拟生理介质,进行扭动微动磨损试验.研究氮离子注入处理后钛及其合金表面的特征以及注入剂量对材料扭动微动性能的影响.结果表明:氮离子注入浓度和角位移幅值显著影响钛及其合金的扭动微动运行和损伤行为.随着氮离子浓度增加,扭动微动运行边界向小角位移幅值滑移,中心轻微磨损区减少.钛及其合金的磨损机理为氧化磨损、磨粒磨损和剥层,磨粒磨损是离子注入层的主要磨损机理.
关键词:
钛合金
,
离子注入
,
微动
,
磨损机理
