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β-SiAlON晶须的诱导合成和生长机制研究 被引量：9
1
作者 岳昌盛 彭犇 +1 位作者 郭敏 张梅 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1181-1187,共7页
以β-SiAlON粉料为晶种,SiC为基体,加入Si粉、Al粉和Al2O3粉在1900 K氮气气氛下合成β-SiAlON晶须,研究了晶须的显微结构、相组成和晶须增韧SiC复合材料的力学性能,并结合热力学研究了晶须的生长机制。结果表明:(1)以β-SiAlON粉料为诱... 以β-SiAlON粉料为晶种,SiC为基体,加入Si粉、Al粉和Al2O3粉在1900 K氮气气氛下合成β-SiAlON晶须,研究了晶须的显微结构、相组成和晶须增韧SiC复合材料的力学性能,并结合热力学研究了晶须的生长机制。结果表明:(1)以β-SiAlON粉料为诱导晶种时可以合成β-SiAlON晶须材料,其生长机制为VLS机制和VS机制;(2)当以VLS机制生长时,晶须合成z值为1.56,直径约为200～300 nm,呈柱状和纤维状,当以VS机制生长时,晶须合成z值为1.76,直径为0.5～1.5μm,呈柱状和竹节状,发育较为规则;(3)晶须相可有效提高复合材料的力学性能,相同组成的复合材料中,当β-SiAlON晶须相的含量较高时,材料可以在气孔率较高(32.1%)条件下获得了较好的抗折强度(55.2 MPa)。 展开更多
关键词 β-sialon晶须 生长机制 微观结构 力学性能
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采用煤矸石为原料合成β-SiAlON晶须及其显微结构研究 被引量：3
2
作者 彭犇 岳昌盛 +2 位作者 陆璇 郭敏 张梅 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期167-170,共4页
以煤矸石和碳黑为主要原料,在1800K下碳热还原氮化合成了纯度较高、含有大量晶须的β-SiAlON材料。FESEM照片表明β-SiAlON晶须多为细长柱状,直径120～220nm,长度1.5～5μm,晶须生长机制由VLS(vapor-liquid-solid)机制和VS(vapor-solid... 以煤矸石和碳黑为主要原料,在1800K下碳热还原氮化合成了纯度较高、含有大量晶须的β-SiAlON材料。FESEM照片表明β-SiAlON晶须多为细长柱状,直径120～220nm,长度1.5～5μm,晶须生长机制由VLS(vapor-liquid-solid)机制和VS(vapor-solid)机制组成。 展开更多
关键词 β-sialon晶须 碳热还原氮化 显微结构 生长机制
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温度对Al_2O_3-C材料中β-Sialon晶须形成的影响研究
3
作者 李享成 朱伯铨 赵飞 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1449-1452,1456,共5页
本文研究了温度对Al2O3-C耐火材料中β-Si3Al3O3N5晶须形成的影响规律。研究发现:在弱还原性气氛下,Al2O3-Si-Al-C稳定存在的非氧化物物相为Al4C3、AlN、SiC和β-Sialon相。其中,催化作用下,Al2O3-C耐火材料中的金属Al在1000℃时转化为A... 本文研究了温度对Al2O3-C耐火材料中β-Si3Al3O3N5晶须形成的影响规律。研究发现:在弱还原性气氛下,Al2O3-Si-Al-C稳定存在的非氧化物物相为Al4C3、AlN、SiC和β-Sialon相。其中,催化作用下,Al2O3-C耐火材料中的金属Al在1000℃时转化为AlN,金属Si在1200℃时转化成SiC,在1400℃时有β-Sialon相生成;而无催化剂存在时,生成的物相仅为SiC和AlN相。催化作用下,AlN形貌呈短柱状;SiC呈晶须状,直径为亚微米级,且晶须有液点存在;β-Sialon相呈纳米晶须状。SiC和β-Sialon晶须的生长都符合气-液-固机理。 展开更多
关键词 Al2O3-C耐火材料 β-sialon晶须 生长机理
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稀土石膏母液循环法制备硫酸钙晶须及其晶型转换和性能研究 被引量：1
4
作者 卢琪 皮雯静 +5 位作者 吴锦绣 张一鸣 柳召刚 胡艳宏 张晓伟 李健飞 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期278-285,共8页
以稀土冶金过程产生的废渣(稀土石膏)为原料,采用微波法制备硫酸钙晶须,随后探讨母液循环对硫酸钙晶须制备及其晶型转化的影响,明确了硫酸钙晶须晶型转换条件,最后探究硫酸钙的性能。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-... 以稀土冶金过程产生的废渣(稀土石膏)为原料,采用微波法制备硫酸钙晶须,随后探讨母液循环对硫酸钙晶须制备及其晶型转化的影响,明确了硫酸钙晶须晶型转换条件,最后探究硫酸钙的性能。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差热分析仪(TG)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和原子力-拉曼光谱仪和荧光光谱仪(F-4600)等仪器对硫酸钙晶须的结构、形貌和性能进行表征和分析。结果表明:母液循环3次后,晶须的形貌和晶体结构稳定,平均长度为92.4μm,长径比为13.7,可见母液循环方案可行。循环后的产物通过调控干燥温度进行烘干,在80℃、90℃和420℃下分别制备出二水、半水和无水硫酸钙晶须,3种硫酸钙晶须均具有吸收紫外光和发射蓝光的性能,其中半水硫酸钙晶须的发光性能最好。固废与母液循环提高了废渣和废液处理过程中的资源利用效率,减少了对环境的不良影响。通过对硫酸钙晶须晶型的调控并赋予硫酸钙晶须发光特性,为探究硫酸钙晶须应用领域提供新方向,同时为稀土冶金的清洁化生产提供了新思路。 展开更多
关键词 固废处理 硫酸钙晶须 微波法 母液循环 晶型调控
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莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的制备与性能研究 被引量：2
5
作者 马晓亮 汪桂根 +4 位作者 张孟予 赵宝军 钟业盛 史丽萍 赫晓东 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期321-331,共11页
本文开发了一种无毒、低耗能的在硅酸铝纤维表面原位生长莫来石晶须的制备工艺。首先,对莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的热物理性能和形貌进行表征,确定在硼砂助熔作用下莫来石晶须原位生长的最佳热处理温度。然后,在最佳热处理温... 本文开发了一种无毒、低耗能的在硅酸铝纤维表面原位生长莫来石晶须的制备工艺。首先,对莫来石晶须增强硅酸铝纤维复合材料的热物理性能和形貌进行表征,确定在硼砂助熔作用下莫来石晶须原位生长的最佳热处理温度。然后,在最佳热处理温度条件下,分别以硅溶胶和硝酸铝为硅源和铝源,硼砂为助熔剂,分析助熔剂浓度和保温时间对晶须形貌、物相组成、密度和抗压强度的影响。结果表明,在硼砂助熔作用下,成功在硅酸铝纤维表面原位生长“细长针状”的莫来石晶须。最佳工艺条件为:热处理温度900℃,保温时间2 h,助熔剂浓度0.17 mol/L,硅溶胶浓度0.17 mol/L,硝酸铝浓度0.51 mol/L。莫来石晶须增强硅酸铝纤维压缩形变最高可达60%,在60%压缩形变时,材料的抗压强度最高可达0.462 MPa。 展开更多
关键词 莫来石晶须 硅酸铝纤维 助熔剂 原位增强 力学性能 热物理性能
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脱硫石膏常压盐溶液法制备硫酸钙晶须的研究进展 被引量：1
6
作者 刘虎林 王静 +3 位作者 伍媛婷 海鸥 薛云龙 张新孟 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第1期60-74,共15页
脱硫石膏是对含硫燃料燃烧烟气进行脱硫处理后得到的工业副产品。以其为原料制备硫酸钙晶须是实现脱硫石膏高附加值利用的主要途径之一。围绕近年来制备硫酸钙晶须的研究成果,在分析脱硫石膏和硫酸钙晶体基本特征的基础上,总结了常压盐... 脱硫石膏是对含硫燃料燃烧烟气进行脱硫处理后得到的工业副产品。以其为原料制备硫酸钙晶须是实现脱硫石膏高附加值利用的主要途径之一。围绕近年来制备硫酸钙晶须的研究成果,在分析脱硫石膏和硫酸钙晶体基本特征的基础上,总结了常压盐溶液法制备硫酸钙晶须的反应机理和工艺条件,讨论了以脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须的几个关键问题。分析表明,常压盐溶液法中硫酸钙晶须的生长包括二水硫酸钙溶解、半水硫酸钙析出与晶须生长三个过程,在一定范围内提高反应温度、增大盐溶液浓度和料浆浓度、降低pH值均有利于硫酸钙晶须的生长。脱硫石膏中存在的多种杂质会影响硫酸钙晶须制品的纯度和形貌,需要通过物理手段和化学方法进行预处理。选择含Na^(+)或Mg^(2+)的氯盐或者硝酸盐可增大二水硫酸钙溶解度、降低溶液水活度和调控脱水速率进而促进半水硫酸钙晶须的生长,而通过转晶剂离子在硫酸钙晶须不同晶面的选择吸附可控制晶须形貌。一般金属阳离子可促进晶须生长,增大长径比;有机阴离子会抑制晶须生长,形成短柱状硫酸钙。 展开更多
关键词 脱硫石膏 硫酸钙晶须 常压盐溶液法 生长机理
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常压下工业副产石膏制备硫酸钙晶须研究进展 被引量：2
7
作者 饶家欢 韦家崭 +1 位作者 邓炼 敬代焱 《无机盐工业》 北大核心 2025年第5期46-54,共9页
随着中国工业的快速发展,工业副产石膏(磷石膏、烟气脱硫石膏、钛石膏等)排放量日益增长,工业副产石膏大量堆积会造成严重的环境问题,例如污染地下水、土壤等。工业副产石膏是制备硫酸钙晶须的原料之一,硫酸钙晶须在工业中常被作为填充... 随着中国工业的快速发展,工业副产石膏(磷石膏、烟气脱硫石膏、钛石膏等)排放量日益增长,工业副产石膏大量堆积会造成严重的环境问题,例如污染地下水、土壤等。工业副产石膏是制备硫酸钙晶须的原料之一,硫酸钙晶须在工业中常被作为填充剂添加到其他材料中起到增强性能的作用,因此充分利用工业副产石膏制备高附加价值的硫酸钙晶须既能保护环境,又能拓展其应用范围,增加经济效益。但受生产工艺及设备的限制,目前在常压下利用工业副产石膏制备硫酸钙晶须尚未实现大规模工业化生产。基于此,对常压下利用工业副产石膏制备硫酸钙晶须的方法进行了系统综述和对比,重点分析了不同类型转晶剂对晶体形貌的调控机理,并探讨了工业副产石膏中杂质对转晶过程的影响。此外,总结了当前硫酸钙晶须制备方法的不足之处,并对未来工艺的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 工业副产石膏 硫酸钙晶须 常压法 转晶剂
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烧结温度对添加Y_(2)O_(3)‒Al_(2)O_(3)‒ZrO_(2)复合烧结助剂的β-Sialon陶瓷微观组织与力学性能的影响
8
作者 刘忠伟 尹丽 +3 位作者 徐志刚 彭健 沈强 王传彬 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第4期517-524,共8页
采用放电等离子烧结法制备了含质量分数10%Y_(2)O_(3)‒Al_(2)O_(3)‒ZrO_(2)复合烧结助剂的β-Sialon陶瓷,研究了烧结温度对该陶瓷物相组成、显微结构、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明:在1500~1800℃下,β-Sialon陶瓷的相对密度... 采用放电等离子烧结法制备了含质量分数10%Y_(2)O_(3)‒Al_(2)O_(3)‒ZrO_(2)复合烧结助剂的β-Sialon陶瓷,研究了烧结温度对该陶瓷物相组成、显微结构、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明:在1500~1800℃下,β-Sialon陶瓷的相对密度、维氏硬度、断裂韧性和磨损率都呈现先增大后减小的趋势,并在1700℃时达到最大值。在烧结温度为1500、1600和1800℃时,样品中出现了ZrN杂质相,相对密度较低。当烧结温度为1700℃时,样品中仅观察到β-Sialon相,晶粒分布均匀,孔洞显著减少,β-Sialon陶瓷的综合性能最佳,相对密度为98%,维氏硬度为15.15 GPa,断裂韧性为5.55 MPa·m^(1/2),磨损率为3.75×10^(-6)mm^(3)·(Nm)^(‒1)。 展开更多
关键词 β-sialon陶瓷 复合烧结助剂 烧结温度 微观组织 力学性能
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基于Si_(3)N_(4)晶须/石墨烯协同减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷摩擦学性能研究
9
作者 陈飞 尹延经 +2 位作者 孙小波 闫柯 洪军 《轴承》 北大核心 2025年第4期92-100,共9页
面向航空航天轴承对润滑的需求,提出了基于Si_(3)N_(4)晶须(β-Si_(3)N_(4)w)、多层石墨烯(MLG)减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷轴承材料技术,并利用放电等离子烧结技术制备了MLG和β-Si_(3)N_(4)w质量分数各为1%的Si_(3)N_(4)陶瓷试样。基于球-... 面向航空航天轴承对润滑的需求,提出了基于Si_(3)N_(4)晶须(β-Si_(3)N_(4)w)、多层石墨烯(MLG)减摩的Si_(3)N_(4)陶瓷轴承材料技术,并利用放电等离子烧结技术制备了MLG和β-Si_(3)N_(4)w质量分数各为1%的Si_(3)N_(4)陶瓷试样。基于球-盘摩擦磨损试验机对其开展了5~20 N载荷及20~200 mm/s线速度下的摩擦学性能试验,结果表明:当线速度为20 mm/s和载荷为5~20 N时,试样干滑动摩擦系数达到0.044~0.048;当载荷为10 N和线速度为50~200 mm/s时,试样干滑动摩擦系数有所增大,约为0.27~0.30;磨损率随着载荷增加而减小,比传统Si_(3)N_(4)陶瓷磨损率减小了33.0%~62.4%,而线速度对磨损率影响规律不明显。分析认为,MLG润滑膜、MLG/β-Si_(3)N_(4)w对基体硬度的改善及氧化物的作用是摩擦系数降低以及耐磨性提高的主要原因。 展开更多
关键词 滚动轴承 氮化硅陶瓷 石墨烯 晶须 摩擦系数 磨损率
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TiN包覆β-Si_(3)N_(4)晶须增强铜基复合材料的微观结构与力学性能
10
作者 李一博 姚冬旭 +4 位作者 祝明 赵君 王丁 夏咏锋 曾宇平 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期545-549,共5页
β-Si_(3)N_(4)晶须具有优异的力学和物理性能,其增强的铜基复合材料由于具有强度高、硬度大、耐磨性好、热膨胀系数小等优势在机械领域广泛应用。为进一步提升铜基体与β-Si_(3)N_(4)晶须的界面结合强度以及复合材料性能,本工作采用熔... β-Si_(3)N_(4)晶须具有优异的力学和物理性能,其增强的铜基复合材料由于具有强度高、硬度大、耐磨性好、热膨胀系数小等优势在机械领域广泛应用。为进一步提升铜基体与β-Si_(3)N_(4)晶须的界面结合强度以及复合材料性能,本工作采用熔盐法与热压烧结法相结合,成功制备了TiN包覆β-Si_(3)N_(4)晶须增强铜基复合材料(TiN@β-Si_(3)N_(4)w/Cu)。研究了TiN@β-Si_(3)N_(4)w/Cu复合材料的微观结构以及晶须与铜基体之间的界面结构,探讨了不同钛含量对复合材料相对密度和力学性能的影响。实验结果表明,盐浴处理后,β-Si_(3)N_(4)晶须表面原位生成的TiN镀层有效解决了晶须易团聚的问题,显著改善了晶须与铜基体之间的润湿性,从而增强了界面结合强度。同时,TiN镀层对复合材料的相对密度和力学性能具有显著的提升作用。与未包覆的β-Si_(3)N_(4)晶须增强铜基复合材料相比,当钛含量为5wt%、β-Si_(3)N_(4)晶须含量为10vol%时,TiN@β-Si_(3)N_(4)w/Cu复合材料表现出最优的综合性能:相对密度达到98.46%,维氏硬度和抗弯强度分别提升至93.1HV和345.7 MPa,较未包覆样品分别提高了28.6%和28.5%。 展开更多
关键词 熔盐法 β-Si_(3)N_(4)晶须 铜基复合材料 界面 力学性能
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硼砂助熔剂诱导莫来石晶须增强硅酸铝纤维/SiO_(2)气凝胶复合材料的制备与性能研究
11
作者 马晓亮 汪桂根 +4 位作者 张孟予 赵宝军 钟业盛 史丽萍 赫晓东 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第4期786-795,共10页
为改善陶瓷纤维增强气凝胶材料力学性能不足、容易脆裂的问题,在硅酸铝纤维表面引入原位生长的莫来石晶须,以硅酸铝纤维/莫来石晶须作为增强体,将SiO_(2)湿凝胶引入增强体中,通过常压干燥法获得硅酸铝纤维/莫来石晶须增强SiO_(2)气凝胶... 为改善陶瓷纤维增强气凝胶材料力学性能不足、容易脆裂的问题,在硅酸铝纤维表面引入原位生长的莫来石晶须,以硅酸铝纤维/莫来石晶须作为增强体,将SiO_(2)湿凝胶引入增强体中,通过常压干燥法获得硅酸铝纤维/莫来石晶须增强SiO_(2)气凝胶复合材料。该复合材料最大压缩形变可达60%,在60%压缩形变下,材料抗压强度可达1.745 MPa,约为硅酸铝纤维增强SiO_(2)气凝胶材料抗压强度(0.518 MPa)的3.4倍,该复合材料还具有密度低(0.24 g·cm^(-3))、热导率低(0.038 W·m^(-1)·K^(-1))、比表面积高(106.21 m^(2)·g^(-1))等优点。 展开更多
关键词 莫来石晶须 原位生长 气凝胶复合材料 力学性能 热物理性能
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CaCO_(3)晶须表面处理对改性沥青性能影响研究
12
作者 邢向阳 张久鹏 +2 位作者 周庆月 张硕 陈文兵 《应用化工》 北大核心 2025年第4期976-982,共7页
CaCO_(3)晶须作为一种微米尺度的无机纤维状材料,能够对复合材料起到增强增韧作用。为研究CaCO_(3)晶须改性沥青的技术可行性,使用两种硅烷偶联剂KH-550和KH-570对CaCO_(3)晶须进行表面处理,采用多种微观试验方法表征了改性效果。在此... CaCO_(3)晶须作为一种微米尺度的无机纤维状材料,能够对复合材料起到增强增韧作用。为研究CaCO_(3)晶须改性沥青的技术可行性,使用两种硅烷偶联剂KH-550和KH-570对CaCO_(3)晶须进行表面处理,采用多种微观试验方法表征了改性效果。在此基础上制备CaCO_(3)晶须改性沥青,对经表面处理和未处理的CaCO_(3)晶须改性沥青的性能做了对比研究。结果显示:当KH550的用量为2.5%,KH570的用量为3.1%时,活化度最高,此时晶须表面改性效果最好;硅烷偶联剂可以提高晶须与沥青的黏附力;CaCO_(3)晶须的加入会使沥青的软化点提高,经硅烷偶联剂处理后晶须改性沥青效果更好;硅烷偶联剂表面改性工艺可以提高CaCO_(3)晶须改性沥青的储存稳定性。研究结果为CaCO_(3)晶须在沥青及沥青混合料中的应用提供参考。 展开更多
关键词 道路工程 CaCO_(3)晶须改性沥青 试验研究 微观表征 性能评价
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磷石膏常压制备硫酸钙晶须试验及机理研究
13
作者 李育彪 池汝安 +2 位作者 李瑞 喻文强 薛璐韬 《金属矿山》 北大核心 2025年第9期279-286,共8页
为改进常压酸化法制备硫酸钙晶须产率低的难题,研究采用超声与氯盐(氯化钠与氯化钙)添加剂结合的方式改进晶须产品产率。结果表明:8 g磷石膏与400 g酸浸溶液在超声频率40 kHz、氯化钠浓度1.5 mol/L条件下反应,反应结束后添加质量比(氯... 为改进常压酸化法制备硫酸钙晶须产率低的难题,研究采用超声与氯盐(氯化钠与氯化钙)添加剂结合的方式改进晶须产品产率。结果表明:8 g磷石膏与400 g酸浸溶液在超声频率40 kHz、氯化钠浓度1.5 mol/L条件下反应,反应结束后添加质量比(氯化钙与磷石膏)为1.5的氯化钙,晶须产率可达77.63%。机理研究表明:氯化钠通过电荷效应与盐效应促进磷石膏溶解的方式提高晶须产率,而氯化钙通过同离子效应提升析晶程度的方式提高晶须产率。此晶须产率改进工艺所制产品为二水硫酸钙晶须,纯度达99.78%,白度达96.43%,长径比达78,满足行业标准(DB43/T 1155—2016)的要求。 展开更多
关键词 常压酸化法 磷石膏 硫酸钙晶须 产率改进
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SiC晶须增强ZrB_(2)-SiC超高温陶瓷的力学性能
14
作者 张前 任静 +4 位作者 陈敏 王振祥 王龙 孙国栋 解静 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第9期9-16,共8页
采用微纳米级ZrB_(2)粉末、SiC粉末及SiC晶须(SiCw)作为原料,利用放电等离子烧结技术制备了ZrB_(2)-SiC-SiCw复合陶瓷,探究烧结温度、压力和晶须含量对陶瓷致密化和力学性能的影响规律。结果表明,提高烧结温度和适当增加烧结压力有助于... 采用微纳米级ZrB_(2)粉末、SiC粉末及SiC晶须(SiCw)作为原料,利用放电等离子烧结技术制备了ZrB_(2)-SiC-SiCw复合陶瓷,探究烧结温度、压力和晶须含量对陶瓷致密化和力学性能的影响规律。结果表明,提高烧结温度和适当增加烧结压力有助于陶瓷致密度和力学性能的提升,在1600℃/60 MPa烧结出相对密度为96.59%的ZrB_(2)-SiC-SiCw陶瓷。随着SiCw含量的递增,复合陶瓷的硬度、抗弯强度和断裂韧性均展现出先增后减的趋势。晶须含量为15 vol%时,复合陶瓷性能最佳,其维氏硬度为19.4 GPa,抗弯强度达到292.85 MPa,断裂韧性为4.31 MPa·m^(1/2),较未添加晶须的分别提高了16.87%、21.1%和43.2%。 展开更多
关键词 SIC晶须 ZrB_(2)-SiC 放电等离子烧结 力学性能
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反浮选菱镁矿尾矿制备MgB_(2)O_(5)晶须的研究
15
作者 董泽明 董泽光 +1 位作者 王疏星 刘朝阳 《耐火材料》 北大核心 2025年第3期185-191,共7页
为了提高菱镁矿尾矿的回收利用,且寻找一种环保的镁源制备MgB_(2)O_(5)晶须,以反浮选菱镁矿尾矿作为镁源,利用熔盐法合成Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须。研究了尾矿活化处理、反应温度(700、800和900℃)以及硼酸与尾矿质量比(定义为硼镁比,分别... 为了提高菱镁矿尾矿的回收利用,且寻找一种环保的镁源制备MgB_(2)O_(5)晶须,以反浮选菱镁矿尾矿作为镁源,利用熔盐法合成Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须。研究了尾矿活化处理、反应温度(700、800和900℃)以及硼酸与尾矿质量比(定义为硼镁比,分别为0.62、1.24、1.86和2.48)对Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须物相组成和显微结构的影响。结果表明:Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须的长径比随着硼镁比的增加先增加后减小,当硼镁比为1.86时,达到最大值;800℃为MgB_(2)O_(5)晶须生长的最佳温度,低于此温度难以生成晶须,而温度过高则会导致晶须粗化,长径比减小;球磨和轻烧处理菱镁矿尾矿可破坏尾矿分解后存在的母盐假相,减小粒径,从而提高镁源活性,以此为镁源可获得尺寸均匀和高长径比的Mg_(2)B_(2)O_(5)晶须。 展开更多
关键词 MgB_(2)O_(5)晶须 熔盐法 母盐假相 长径比
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碳化硅晶须对超高性能混凝土力学性能的影响
16
作者 牛旭婧 郭晨怡 +3 位作者 吴家奕 张佳豪 朋改非 丁宏 《材料导报》 北大核心 2025年第15期116-123,共8页
研究了碳化硅晶须(Silicon carbide whiskers, SiCw)对超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete, UHPC)力学性能的影响,并通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜和压汞法对掺加碳化硅晶须后UHPC的微观结构进行了测定。结果表明:碳... 研究了碳化硅晶须(Silicon carbide whiskers, SiCw)对超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete, UHPC)力学性能的影响,并通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜和压汞法对掺加碳化硅晶须后UHPC的微观结构进行了测定。结果表明:碳化硅晶须不利于基体早期(8 h内)力学性能的提高,但对其后期力学性能具有显著提升作用。这主要是由于:晶须外表面的SiO_(2)保护膜早龄期时吸附溶液中的Ca^(2+),在一定程度上延缓了水泥水化的进行;而随着龄期的延长,晶须的成核效应、填充效应和桥接阻裂作用有效发挥,同时,晶须外表面的SiO_(2)保护膜还会与水泥水化生成的氢氧化钙晶体发生反应,促使更多额外C-(A)-S-H凝胶的生成。此外,较大的长径比使得SiCw与UHPC基体的接触面积增加,二者间界面粘结力更强,导致晶须拔出过程中消耗能量更多,因此更有利于UHPC力学性能的提高。但过高掺量的晶须难以均匀分散,容易团聚于UHPC基体中并形成缺陷,进而对混凝土的力学性能产生不利影响,试验以掺量0.15%时效果最佳。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 碳化硅晶须 长径比 力学性能 微观结构
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氧化锌晶须对TPI/PCL复合材料的导热与形状记忆性能的影响
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作者 何西洋 于烨程 +4 位作者 张文哲 胡桂新 潘其柱 狄祎 张秀成 《塑料工业》 北大核心 2025年第2期52-57,104,共7页
为提升反式聚异戊二烯(TPI)/聚己内酯(PCL)复合材料的形状记忆性能,本文以TPI和PCL为主要原料,四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为增强体,采用熔融共混的方法制备TPI/PCL/T-ZnOw复合材料。研究了T-ZnOw对TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的微观形貌、力... 为提升反式聚异戊二烯(TPI)/聚己内酯(PCL)复合材料的形状记忆性能,本文以TPI和PCL为主要原料,四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为增强体,采用熔融共混的方法制备TPI/PCL/T-ZnOw复合材料。研究了T-ZnOw对TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的微观形貌、力学性能、导热性能以及形状记忆性能的影响。结果显示,当T-ZnOw质量分数为3%时,TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的拉伸强度和弹性模量较未添加T-ZnOw的TPI/PCL复合材料增长了18.3%和143.3%,同时形状记忆性能达到最佳。T-ZnOw能够提升TPI/PCL复合材料的结晶性能,并改善导热能力,其导热系数提高了90%,使TPI/PCL/T-ZnOw复合材料的升温速率得到显著提高,从而加快了TPI/PCL复合材料的形状记忆过程的恢复速率。这种具有良好形状记忆性能的TPI/PCL/T-ZnOw复合材料在生物医学工程、人工智能以及航空航天等领域将有着广阔的发展前景。 展开更多
关键词 形状记忆材料 导热系数 反式聚异戊二烯 聚己内酯 氧化锌晶须
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AlN晶须改性加热元件对异质材料电阻焊接性能的影响
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作者 陈新宇 谌顺心 +1 位作者 吴俊宏 徐任信 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期159-166,共8页
目的研究氮化铝(AlN)晶须改性加热元件对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)与7075铝合金电阻焊接接头强度、断面结构和失效形式的影响。方法以聚醚醚酮(PEEK)为树脂基体、AlN晶须为填料、碳纤维织物(CF)为电阻,通过热压成形工艺制备... 目的研究氮化铝(AlN)晶须改性加热元件对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)与7075铝合金电阻焊接接头强度、断面结构和失效形式的影响。方法以聚醚醚酮(PEEK)为树脂基体、AlN晶须为填料、碳纤维织物(CF)为电阻,通过热压成形工艺制备加热元件,并研究其结构和性能对CF/PEEK层压板与7075铝合金电阻焊接接头性能的影响。结果AlN晶须的加入显著提高了加热元件的传热性能,加热元件树脂层热扩散系数随晶须含量的升高有明显提升。同时,单搭接焊接接头强度随着AlN晶须含量的增加迅速升高,当AlN晶须质量分数为7%时,焊接接头强度达到最大值16.51 MPa,但进一步增加AlN晶须含量后,接头强度下降。此外,随着强度的变化,焊接接头断面失效也有多种形式,低强度焊接接头的断面失效形式为聚醚酰亚胺(PEI)膜和加热元件脱粘,而高强度焊接接头的断面失效形式为加热元件中碳纤维断裂和CF/PEEK层压板层间撕裂。结论AlN晶须的加入完善了树脂层导热通道,均化了温度场;适量AlN晶须的存在提升了焊接接头强度,优化了接头断面失效形式。 展开更多
关键词 氮化铝晶须 加热元件 碳纤维增强聚醚醚酮复合材料 铝合金 电阻焊接
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磷石膏及其晶须对聚酰胺6非等温结晶动力学影响
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作者 吕晴 刘江 +2 位作者 石文建 秦军 刘玉飞 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第7期129-138,共10页
采用熔融挤出法制备聚酰胺6(PA6)/磷石膏(PG)和PA6/磷石膏晶须(PSW)复合材料,运用差示扫描量热法分别研究了PG和PSW对PA6非等温结晶动力学的影响。结果表明,加入PG和PSW,均能使PA6的起始结晶温度和结晶峰温度升高,总结晶速率加快,结晶... 采用熔融挤出法制备聚酰胺6(PA6)/磷石膏(PG)和PA6/磷石膏晶须(PSW)复合材料,运用差示扫描量热法分别研究了PG和PSW对PA6非等温结晶动力学的影响。结果表明,加入PG和PSW,均能使PA6的起始结晶温度和结晶峰温度升高,总结晶速率加快,结晶时间缩短。Jeziorny法分析显示,PA6及PA6/PG,PA6/PSW复合材料在结晶初期[相对结晶度(Xt)<80%],晶体呈三维生长,而在二次结晶阶段(Xt≥80%),结晶的生长方式变为一维线性;在相同降温速率时,PA6/PSW在初期结晶阶段和二次结晶阶段的非等温结晶速率常数Zc1及Zc2均大于纯PA6和PA6/PG,即添加PSW可促进PA6的结晶;莫志深法分析表明,在初期结晶阶段(Xt<80%),PA6/PG的结晶动力学参数[F(T)值]小于纯PA6,PG的加入有利于PA6的结晶,但当Xt为80%时,PA6/PG的F(T)值略高于纯PA6,即结晶度较大后,PG抑制了PA6的结晶,使其结晶速率变慢;当Xt大于20%时,PA6/PSW具有比纯PA6和PA6/PG更低的F(T)值,即具有更快的结晶速率;通过Kissinger模型计算结晶活化能,通过Friedman微分等转换法计算不同Xt时的表观活化能,PA6/PSW的非等温结晶活化能(-217.89 kJ/mol)低于PA6/PG(-213.09 kJ/mol)和纯PA6(-200.57 kJ/mol),PA6/PSW的平均表观活化能(-122.71 kJ/mol)低于PA6/PG(-115.77 kJ/mol)和纯PA6(-104.59 kJ/mol),进一步证实PSW具有更好的成核作用,能促进PA6结晶。 展开更多
关键词 磷石膏 磷石膏晶须 聚酰胺6 差示扫描量热法 非等温结晶动力学
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红砂岩-石膏晶须复合体系对铝酸钙水泥强度与相演变的作用机制
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作者 李红英 李卫冬 +2 位作者 黄果 高瑞聪 林润生 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期183-187,共5页
高温环境对水泥基材料的性能会造成不利影响,导致不可逆的结构损伤,如何改善水泥基材料在高温下的热性能是目前研究的关键问题。本工作选择红砂岩、石膏晶须和铝酸盐水泥作为原料制备水泥浆体,并对其在高温情况下的强度、相演变和热膨... 高温环境对水泥基材料的性能会造成不利影响,导致不可逆的结构损伤,如何改善水泥基材料在高温下的热性能是目前研究的关键问题。本工作选择红砂岩、石膏晶须和铝酸盐水泥作为原料制备水泥浆体,并对其在高温情况下的强度、相演变和热膨胀进行研究。结果表明,掺入红砂岩和石膏晶须的样品在高温情况下仍表现出较好的强度;红砂岩的加入能够有效改善高温引起的水泥收缩。本工作揭示出红砂岩和石膏晶须具有作为高性能耐火材料应用的潜力。 展开更多
关键词 红砂岩 热膨胀 耐久性 强度 石膏晶须
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