- 王建萍;史云霞;巫邵波;魏金栋;唐向清;
采用等离子喷涂技术在45钢基体上制备Al_2O_3-Cr_2O_3复相涂层,通过SEM、XRD、万能试验机、硬度仪和磨损试验机等设备测定并分析了涂层组织结构,物相组成,以及涂层结合强度、孔隙率、硬度、磨损率等性能。结果表明:随着Cr_2O_3含量的增加,γ-Al_2O_3亚稳定相的比例逐渐降低,α-Al_2O_3稳定相的比例逐渐提高;复相涂层相比单一涂层,组织更加致密,综合性能更优,并且在40%氧化铬含量时最佳:孔隙率1.1%,结合强度12 MPa,剪切强度23.45 MPa,硬度为1010 HV,磨损率0.34%。
2018年04期 v.39 393-398页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K] [下载次数：343 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：57 ] - 张而耕;何澄;陈强;
本文在M2高速钢试片上制备了纳微米TiAlSiN复合涂层,并对其性能进行了表征。建立3D正交切削实验模型,模拟不同厚度TiAlSiN涂层对刀具切削力、切削热的影响,并与现场切削力实验结果进行对比。结果表明Si元素能抑制TiAlN柱状晶的生长,涂层刀具表现出良好的切削性能。模拟实验结果表明刀具的切削力和切削温度均随涂层厚度的增加呈先减小后增加趋势,涂层厚度为4μm的刀具具有最小的切削力,涂层厚度为3μm的刀具具有最小的切削热。现场切削实验证明切削力值变化趋势与模拟结果一致,误差在13%以内,可以较好的反应刀具切削过程中切削力的变化。
2018年04期 v.39 399-407页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K] [下载次数：253 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：46 ] - 郝立苗;周长灵;王艳艳;徐鸿照;孙达;刘福田;
以去离子水和无水乙醇为分散介质,以六水合氯化铝为铝源、正硅酸乙酯为硅源,通过1,2-环氧丙烷调凝,采用溶胶-凝胶法合成了莫来石前驱体凝胶。考察了环氧丙烷用量以及水浴温度对凝胶时间及莫来石合成的影响。研究表明,水浴温度65℃、1,2-环氧丙烷与铝的摩尔比为3:1时可以较快的制备出均匀稳定的莫来石前驱体凝胶。利用TG-DTA、XRD、FT-IR对干凝胶热处理过程中的结构变化及相演变进行了分析,结果表明,前驱体凝胶为第一类莫来石凝胶,在热处理过程中没有形成γ-Al_2O_3、铝硅尖晶石等中间相,在990℃左右凝胶晶化放热直接转变成单相莫来石。干凝胶经1000℃煅烧1h后可形成莫来石,1200℃煅烧后莫来石晶相发育良好。在热处理之前凝胶中已经形成Si-O-Al结构,这是莫来石低温合成的最主要原因。
2018年04期 v.39 408-412页 [查看摘要][在线阅读][下载 1394K] [下载次数：486 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：46 ] - 焦万丽;张磊;
由于纳米颗粒形貌对其气敏性具有重要的影响,本文采用水热法制备了SnO_2纳米粉体,考察了溶液pH值、水热反应温度、时间以及表面活性剂对SnO_2粉体晶相结构及形貌的影响,通过XRD和SEM对其物相结构及微观形貌进行分析。结果表明:当溶液pH值为4,水热反应温度为220℃、时间为12 h时最佳,制备的金红石型SnO_2纳米颗粒呈现花状生长,由平均直径为40 nm,长度约为100nm的纳米棒组成,而添加表面活性剂则可以改变SnO_2纳米棒聚集生长的形貌。花状SnO_2颗粒制备的气敏元件在300℃下对70μL·L-1的乙醇气体的灵敏度为6.5,响应-恢复时间为2s和20s。
2018年04期 v.39 413-418页 [查看摘要][在线阅读][下载 2133K] [下载次数：316 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：69 ] - 陈仁华;刘闰源;张小珍;汪永清;
采用液相共沉淀法,以ZrOCl_2·8H_2O、Na_2SiO_3·5H_2O和PrCl_3·7H_2O为主要原料,LiF为矿化剂,在830℃-950℃煅烧合成Pr掺杂ZrSiO_4黄色(镨黄)颜料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、分光测色仪等分别对制备的镨黄颜料样品的晶体结构、颗粒形貌与粒度、CIE L*a*b*颜色指数等进行表征。研究了Pr掺杂量和煅烧温度对合成颜料的影响。结果表明,通过优化Pr掺杂量和调整合成温度能在一定程度上控制镨黄颜料粒度与黄色饱和度。当Pr/Zr摩尔比0.06、合成温度为860℃时,制备的镨黄颜料呈色效果最佳。
2018年04期 v.39 419-424页 [查看摘要][在线阅读][下载 2140K] [下载次数：148 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：60 ] - 贾钰欣;于盛旺;麻根旺;张一新;黑鸿君;申艳艳;
以硝酸锌为原料,乌洛托品为催化剂,采用水热法分别在自支撑金刚石膜及硅基底上制备了ZnO纳米棒。采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、PL谱、场发射测试表征了ZnO纳米棒/硅及ZnO纳米棒/自支撑金刚石膜的形貌、尺寸及场发射性能。结果表明,在两种基底上制备的ZnO纳米棒均沿c轴方向生长,其中在自支撑金刚石膜上制备的ZnO纳米棒出现了尖端现象,并且具有更好的结晶度、纯度与更少的结构缺陷,其开启电场为6.8 V/μm,在11.9 V/μm的电场下,发射电流密度为0.20 m A/cm~2,场增强因子比在Si基底上制备的ZnO纳米棒的场发射性能高11.5倍。
2018年04期 v.39 425-429页 [查看摘要][在线阅读][下载 3287K] [下载次数：77 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：65 ] - 卢淑伟;罗瑞盈;王连毅;
本文采用化学气相渗透法(CVI)在三维氧化铝纤维预制体上沉积热解碳(PyC)界面层,通过溶胶-凝胶法制备氧化铝纤维/PyC/氧化铝基体复合材料和无界面复合材料。通过三点弯曲实验分析其力学性能,扫描电子显微镜观察其断口微观结构。结果表明,当热解碳界面层厚度分别为0.6μm和0.8μm时,复合材料所对应的弯曲强度分别为231.3 MPa和158.2 MPa,与无界面复合材料弯曲强度55.8 MPa相比,力学性能分别提高314.5%和183.5%。通过微观结构分析发现利用热解碳界面可充分发挥连续纤维拨出、界面脱粘和裂纹偏转等增韧机制,实现材料脆韧转变。
2018年04期 v.39 430-434页 [查看摘要][在线阅读][下载 2339K] [下载次数：385 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：59 ] - 张博文;王扬卫;朱静波;范亚斌;
使用挤压铸造工艺,采用新型辅助模具成功实现高陶瓷体积分数SiC_(3D)/Al复合材料的制备,研究了辅助模具上开孔位置、孔径大小对复合材料致密度的影响规律,并分析了挤压铸造过程中辅助模具开裂导致浸渗失败的原因。试验结果表明,当开孔面积比大于20%时,无论是面板中心位置开孔、四周位置开孔还是全位置均布开孔,其浸渗致密度均在95%以上。当面板开孔孔径小于1 mm时,复合材料的致密度不足75%,而开孔孔径大于12 mm的复合材料浸渗率均在95%以上,开孔孔径对浸渗结果影响显著。建立了辅助模具厚度方向临界强度计算方法,针对本文所用90 mm×90 mm×28 mm辅助模具,其面/背板的连接强度应大于4.82 KN方能防止其挤压铸造过程中的开裂,壁厚为5 mm的焊接辅助模具和整体辅助模具都能满足上述强度要求。
2018年04期 v.39 435-438页 [查看摘要][在线阅读][下载 1124K] [下载次数：138 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：46 ] - 孔霞;胡亚微;贺惠蓉;
采用溶胶凝胶法制备了ZnO/TiO_2复合膜,并通过XRD和SEM进行物相和形貌表征。经表面修饰低表面能物质1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷后,采用接触角测试仪对ZnO/TiO_2复合膜的润湿性进行分析,并研究了紫外光照射下TiO_2含量对ZnO膜润湿性转换的影响。结果表明,经紫外光照射30 min后,ZnO/TiO_2复合膜与水的接触角均降低,呈现由疏水向亲水转变的趋势,随着TiO_2含量的增加,ZnO/TiO_2复合膜润湿性转换速度增加,当TiO_2含量为7.5%的ZnO/TiO_2复合膜的润湿性转换速率达最大,由疏水性转变为超亲水性,继续增加Ti O_2含量至10%时,ZnO/TiO_2复合膜的润湿性转换速度有所降低。
2018年04期 v.39 439-442页 [查看摘要][在线阅读][下载 2422K] [下载次数：178 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：46 ] - 李保庆;郭艳平;方红生;党海峰;黄玲;梁展星;王文祥;
以城市生活垃圾焚烧飞灰、废屏玻璃、化学辅助试剂为原料,采用熔融法制备了复合晶相的微晶玻璃,采用DSC、XRD、SEM等研究了晶化温度(940℃-1060℃)对结晶过程和晶相结构变化的影响,测试了微晶玻璃样品的体积密度、吸水率、抗弯强度、显微硬度等性能。结果表明:晶化温度为1030℃时,微晶玻璃的体积密度、抗弯强度、显微硬度最大,分别为2.81 g·cm~(-3),83.78 MPa和7.4 GPa,吸水率最小为0.10%。
2018年04期 v.39 443-448页 [查看摘要][在线阅读][下载 2380K] [下载次数：284 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：57 ] - 吴南;王臻石;邱东兴;石连水;
通过在牙科用釉中掺杂以Pr_2(CO_3)_3、Fe_2O_3为着色剂的锆基色料及载银抗菌剂,制备具有抗菌性能的牙色外染釉,并为氧化锆基底试件上釉外染。观察上釉后试件釉面的表面形貌,测试釉面色度值、表面粗糙度、抗热震性等基本性能,并采用抑菌圈实验评价其抗菌效果。结果表明,掺杂后的釉料上釉外染后呈色均匀,釉面光滑平整,其色度值L~*、a~*值能基本覆盖天然牙色度范围,b~*值较天然牙偏高;色料及抗菌剂掺杂后釉面析晶量增多,晶体尺寸增大,分布更加密集,可起到较好的遮色效果;釉面粗糙度符合临床要求,釉料与基底瓷间适应性良好,可满足临床上釉外染需要,且具有良好的抗菌性能,对金葡菌的抑菌距离可达到3 mm。
2018年04期 v.39 449-453页 [查看摘要][在线阅读][下载 1759K] [下载次数：94 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：64 ] - 申鹏飞;秦子鹏;田艳;李刚;骆成彦;
为了研究玄武岩纤维掺量对泡沫玻璃性能的影响,以粉煤灰、玻璃粉、玄武岩纤维及外加剂制备泡沫玻璃,分析不同掺量下玄武岩纤维对泡沫玻璃物理性能、力学性能和导热系数的影响。研究结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,泡沫玻璃的表观密度、导热系数呈递增趋势,当玄武岩纤维掺量为3‰-4‰时,表观密度变化较为平缓;当玄武岩纤维掺量为1‰时,导热系数达到0.0631 W/(m·K),当玄武岩纤维掺量在1‰-5‰时,对泡沫玻璃的含水率、吸水率影响较小,分别维持在0.35%、15%左右;当玄武岩纤维的掺量在1‰-4‰时,泡沫玻璃的抗压、抗折强度逐渐增大,掺量在4‰时,试样的抗压、抗折强度达到8.28 MPa和0.75 MPa,相比于基准试样,分别提高了2.24倍和1.92倍。
2018年04期 v.39 454-458页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K] [下载次数：124 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：63 ] - 李计元;马玉书;王长平;
印染废水色度高、毒性大、生物降解困难,负载十六烷基三甲基溴化铵(简称CTAB)的海泡石在印染废水的吸附和脱色方面应用前景广阔。本实验利用刚果红分光光度法研究海泡石对水相中CTAB的吸附行为,并探讨吸附机理。实验结果表明,酸活化海泡石对CTAB的吸附量大于原矿海泡石,30 min达到吸附平衡,最大吸附量达到25 mg/g。X射线衍射和红外分析表明:CTAB对海泡石具有良好的修饰作用,CTAB的大分子可以部分进入海泡石孔道,使其特征晶面(110)略有增大。
2018年04期 v.39 459-462页 [查看摘要][在线阅读][下载 1169K] [下载次数：158 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：40 ] - 高秀敏;聂光临;包亦望;
由于尺寸效应和大挠度变形的存在,传统测试宏观尺寸陶瓷材料的力学性能的评价方法和标准不能直接应用于评价1 mm以下的薄陶瓷基片的力学性能。但随着各种陶瓷基片在工业上的广泛应用,薄片陶瓷的力学性能评价成为一个难题。针对该问题,本研究提出了一种陶瓷薄基片的弹性模量和强度的测试方法——拟涂层法,即通过拟涂层处理,使得薄陶瓷基片的应力梯度与标准尺寸陶瓷试样的应力梯度接近,从而避免了应力梯度对强度测试值的影响。采用拟涂层法测量0.2 mm-1 mm的不同厚度的薄陶瓷的弯曲强度和弹性模量,并与常规的测试方法测量宏观尺寸陶瓷的弯曲强度和弹性模量进行对比,结果表明二者测试结果相近,验证了拟涂层法测试结果的准确性和可靠性。
2018年04期 v.39 463-467页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K] [下载次数：143 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：65 ] - 王恩元;熊樱;龚玉武;吴婧玮;
本研究选取大路边建窑遗址出土各类瓷片七片,其中乌金釉、金兔毫、银兔毫、斑点、绿釉、柿红釉、黑白釉瓷片各一片,唐代铜川耀州窑黑釉瓷片两片与唐代曲阳涧定窑黑釉瓷片各一片作为对比,采用X射线荧光光谱仪、偏光显微镜、扫描电子显微镜研究了建窑各类黑釉瓷的胎釉成分与显微胎釉结构。结果显示建窑釉面成分偏离分相区间元素组成,釉面析晶导致局部贫铁,SEM未观测到小于0.3μm的分相结构。不同类型建窑胎釉结构存在显著差异,与耀州窑及定窑黑釉瓷的结构差异也较为明显,故对于建窑工艺判别不能一概而论。
2018年04期 v.39 468-474页 [查看摘要][在线阅读][下载 2338K] [下载次数：377 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：63 ] - 古和今;郑萍;熊金泉;雍俊海;张安安;黄朝;施侃乐;吴子健;
本文探讨陶瓷产品器型辅助设计与可视化技术,并讨论如何提高陶瓷产品创新设计质量和效率。借助于三维辅助几何设计技术,可以采用自由曲面表达陶瓷器型,可以采用自由曲线辅助表达陶瓷表面的纹理。这样,通过自由曲面与曲线的高质量设计算法,可以方便陶瓷器型与纹理的创新设计;通过自由曲面的插值进行陶瓷产品的逆向构造,便于复用已有陶瓷产品设计结果;通过陶瓷产品的可视化,可以反应陶瓷产品的设计质量,形成陶瓷产品的设计闭环,提升设计质量;通过自然语义驱动的陶瓷设计,可以根据客户需求更直观更快地生成产品原型。
2018年04期 v.39 475-481页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K] [下载次数：166 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：61 ] - 罗凌虹;刘亮光;王乐莹;程亮;徐序;吴也凡;
通过在CBSB(CaO-BaO-SiO_2-B_2O_3)中添加不同添加剂(无添加剂、TiO_2、ZrO_2、TiO_2和ZrO_2复合),利用熔融-退火法制备CBSB系封接玻璃,分别标记为CBSB0、CBSB1、CBSB2、CBSB3。利用差热分析、XRD分别表征不同添加剂对该体系玻璃析晶温度、析晶衍射强度的影响;利用SEM观察晶体的形貌,同时利用抗折强度来探究玻璃析晶前后力学性能的变化。结果表明:在CBSB中,少量(2.8wt.%)添加剂以[TiO_4]和[ZrO_4]四面体的形式存在于玻璃的网络结构,促进了玻璃的析晶温度向高温移动(析晶温度最高者是CBSB3,其析晶温度为868℃)。XRD的结果显示添加剂的引入在一定程度上抑制了BaAl_2Si_2O_8和Ba_2Ca(B_3O_6)_2的形成,且TiO_2的添加抑制效果最明显。结合SEM与抗折强度可以看出,玻璃内析出片状晶体,提升了玻璃的抗折强度,CBSB2在800℃热处理后抗折强度最大,其值为125.26 MPa。
2018年04期 v.39 482-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K] [下载次数：249 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：54 ] - 刘杰;蒋强国;
利用三元烧结助剂MgO-Lu_2O_3-Re_2O_3(Re代表La、Gd、Er、Yb)对Si_3N_4陶瓷粉体进行热压烧结制成刀具,对一部分SN-Lu Yb样品再进行热处理,以使Si_3N_4陶瓷晶间玻璃相转变为结晶相。对以上所有样品进行断裂韧性、维氏硬度和XRD测试,然后在同工况下切削铸铁HT250。采用SEM和EDS分析切削后刀具的磨损表面形貌和元素成分。研究表明,利用三元烧结助剂MgO-Lu_2O_3-Re_2O_3烧结制备的Si_3N_4陶瓷样品完全满足切削刀具的使用要求,在切削铸铁HT250实验中,刀具磨损形式主要为磨粒磨损和粘结磨损,所有样品的切削寿命均超过了进口同型号Si_3N_4刀具,另外,经过热处理的SN-LuYb的切削寿命大幅提高了137%,说明晶间第二相对Si_3N_4陶瓷的抗磨损能力有决定性影响。
2018年04期 v.39 487-491页 [查看摘要][在线阅读][下载 1083K] [下载次数：237 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：72 ] - 黄军同;张梦;李喜宝;胡智辉;冯志军;刘明强;罗军明;
为解决Si_3N_4结合SiC复相材料氮化不完全产生"黑心"/"夹心"以及强度有待提高的问题,本文在探讨Fe、Co、Ni等催化剂对Si粉催化氮化过程的基础上,研究了催化剂Co的加入对原位催化Si粉氮化反应形成Si_3N_4结合SiC复相耐高温材料的物理性能与显微结构特征的影响。结果表明:催化剂Fe、Co、Ni能够有效促进Si粉的氮化以及Si_3N_4纤维的形成,同时能够降低氮化反应的温度。1400℃氮化烧结后,当Co加入量为0.5wt.%时催化氮化制备的Si_3N_4结合SiC复相材料的强度达到最大60.2 MPa,比未添加Co的提高了88.7%,可能是由于形成了大量的纤维网络结构强化了SiC基质。
2018年04期 v.39 492-497页 [查看摘要][在线阅读][下载 2547K] [下载次数：167 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：46 ]