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3D打印手性液晶智能材料研究进展
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作者 毕然 刘源 +4 位作者 张璇 杨言昭 曹致隆 封伟 王玲 《液晶与显示》 北大核心 2025年第1期55-74,共20页
手性液晶材料是一种独特的光子材料,一般可以分为一维胆甾相液晶和三维蓝相液晶。得益于内部周期性排列的纳米结构,手性液晶不仅具有一般液晶所没有的光学性质,如选择性反射、旋光性和圆二色性等,还可以快速灵敏地协同响应外界环境条件... 手性液晶材料是一种独特的光子材料,一般可以分为一维胆甾相液晶和三维蓝相液晶。得益于内部周期性排列的纳米结构,手性液晶不仅具有一般液晶所没有的光学性质,如选择性反射、旋光性和圆二色性等,还可以快速灵敏地协同响应外界环境条件,这在先进显示、动态防伪、信息加密、智能织物等领域有广泛的应用。近年来,随着3D打印技术的蓬勃发展,研究人员开发了多种可打印的手性液晶墨水,制备了具有复杂几何结构、多功能、多刺激响应性的手性液晶材料,并深入研究了3D打印手性液晶的潜在应用价值。本文首先系统综述了基于3D打印技术的手性液晶的自组装机制,例如剪切诱导取向自组装、各向异性挥发自组装、临界胶体浓度自组装等,并重点介绍了基于3D打印技术的各种刺激响应性的手性液晶材料和具有荧光发光的手性液晶功能材料。最后总结了3D打印手性液晶材料的未来发展方向以及潜在的挑战。 展开更多
关键词 手性液晶 3D打印 结构色 圆偏振发光 刺激响应
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3D打印SiO_(2)气凝胶/NaNbO_(3)复合材料的吸附及降解性能研究
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作者 赵梓丞 赵文璞 季惠明 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期187-192,199,共7页
使用直写型3D打印技术制备了兼具吸附及催化降解功能的SiO_(2)/NaNbO_(3)复合材料,并对材料的微观形貌、多孔结构进行表征,测试其对于高浓度罗丹明B(RhB)的吸附及催化降解性能,研究冷热循环作用下NaNbO_(3)热释电性对催化性能的辅助作... 使用直写型3D打印技术制备了兼具吸附及催化降解功能的SiO_(2)/NaNbO_(3)复合材料,并对材料的微观形貌、多孔结构进行表征,测试其对于高浓度罗丹明B(RhB)的吸附及催化降解性能,研究冷热循环作用下NaNbO_(3)热释电性对催化性能的辅助作用。结果表明,循环测试5次后,在紫外线光照下3D打印SiO_(2)/NaNbO_(3)复合材料对RhB(100mg/L)的去除率可以达到78.87%,相比在黑暗条件下仅以吸附为主的情况下提高了23.12%,而在冷热循环下去除率进一步提升到了89.31%。NaNbO_(3)的负载为3D打印复合材料提供了热释电辅助的催化降解RhB的功能,并且有效提高了对RhB的去除效率。 展开更多
关键词 3D打印 SiO_(2)气凝胶 NaNbO_(3) 热释电性 有机染料
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水处理和空气净化用熔喷非织造材料的制备和应用研究进展
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作者 郝习波 张健涛 +1 位作者 钱雨 刘晓非 《印染》 北大核心 2025年第6期74-80,共7页
熔喷技术是工业上制造微纳米级纤维非织造布的常用方法,其采用高速高温气流将熔融的热塑性聚合物细化。熔喷非织造材料具有纤维直径小、孔隙率高而孔径小,比表面积大,以及纤维材料特有的柔性等特点,展现出卓越的过滤、分离与吸附能力。... 熔喷技术是工业上制造微纳米级纤维非织造布的常用方法,其采用高速高温气流将熔融的热塑性聚合物细化。熔喷非织造材料具有纤维直径小、孔隙率高而孔径小,比表面积大,以及纤维材料特有的柔性等特点,展现出卓越的过滤、分离与吸附能力。介绍了熔喷材料在水处理和空气净化方面的应用。水处理方面的应用包括油水分离、染料以及重金属吸附;空气处理方面的应用包括固体颗粒、油分以及有害气体的去除。 展开更多
关键词 熔喷 非织造材料 环境治理 水净化 空气净化
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热电池用单相硫化物正极材料的可控合成及其电性能研究
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作者 陈祥华 宋仁宏 +2 位作者 王开琼 唐立成 田千秋 《电源技术》 北大核心 2025年第1期202-207,共6页
采用高温固相法合成了单相硫化物正极材料,通过控制单相硫化物在高硫低氧的热力学优势区位促使中间过渡态向产物平衡转化,解决了多种硫化物共存的技术难题,实现了人工可控合成,减弱了电压尖峰的影响。在硫/金属摩尔比为2.5,反应温度为44... 采用高温固相法合成了单相硫化物正极材料,通过控制单相硫化物在高硫低氧的热力学优势区位促使中间过渡态向产物平衡转化,解决了多种硫化物共存的技术难题,实现了人工可控合成,减弱了电压尖峰的影响。在硫/金属摩尔比为2.5,反应温度为440℃,反应时间超过24 h的条件下,合成单相铁/钴/镍二硫化物,对应的热电池单体电压分别为2.05、1.98和2.01 V,输出比容量分别为883、875和958 As/g。部分研究成果进行了工程转化,合成的NiS2性能稍优于商用材料。 展开更多
关键词 热电池 单项硫化物 可控合成 正极材料
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组织工程相关壳聚糖-明胶基生物材料 被引量:18
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作者 尹玉姬 姚康德 +4 位作者 刘文广 毛津淑 崔元璐 蔡开勇 赵峰 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期217-222,共6页
壳聚糖的N 乙酰基葡萄糖胺组成成分为糖胺聚的结构特征 ,而明胶则为胶原的部分变性衍生物 ,由其开发的生物材料呈现和前体相当的生物活性。本文综述了壳聚糖 明胶基生物材料的最近进展 ,包括用壳聚糖 明胶网络基生物材料制备膜材料、... 壳聚糖的N 乙酰基葡萄糖胺组成成分为糖胺聚的结构特征 ,而明胶则为胶原的部分变性衍生物 ,由其开发的生物材料呈现和前体相当的生物活性。本文综述了壳聚糖 明胶基生物材料的最近进展 ,包括用壳聚糖 明胶网络基生物材料制备膜材料、支架 ,且作为表面修饰剂用于组织工程。N 烷基化壳聚糖用作DNA释放的非病毒载体。这些生物材料在皮肤、软骨、骨组织工程和基因治疗方面呈现良好的应用前景。 展开更多
关键词 壳聚糖 明胶 表面修饰剂 生物材料 组织工程 综述
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纳米结构组织工程支架材料 被引量:22
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作者 成国祥 蔡志江 《中国医学科学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期207-210,共4页
组织工程支架材料表面的微观和亚微观结构对细胞的粘附与生长有很重要的影响,表层具有纳米结构的支架材料可以改善细胞对材料的粘附性和生物相容性。本文主要介绍了纳米生物材料对组织工程发展的影响及纳米生物材料的一些制备方法,如自... 组织工程支架材料表面的微观和亚微观结构对细胞的粘附与生长有很重要的影响,表层具有纳米结构的支架材料可以改善细胞对材料的粘附性和生物相容性。本文主要介绍了纳米生物材料对组织工程发展的影响及纳米生物材料的一些制备方法,如自组装技术和模板技术。 展开更多
关键词 纳米结构 组织工程 自组装 模板技术
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组织工程用生物材料与系统 被引量:9
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作者 姚康德 成国祥 +2 位作者 沈锋 尹玉姬 T.V.CHIRILA 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期1-3,共3页
当今以工程科学、生命科学原理开发修复、维持或改善组织功能的生物取代物为目标的组织工程正引起先进国家官、产、学各方面的关注,此高新技术不仅能显著提高对疾患的诊治水平,更能形成组织工程产品市场。本文结合1996年在加拿大多伦... 当今以工程科学、生命科学原理开发修复、维持或改善组织功能的生物取代物为目标的组织工程正引起先进国家官、产、学各方面的关注,此高新技术不仅能显著提高对疾患的诊治水平,更能形成组织工程产品市场。本文结合1996年在加拿大多伦多举行的第5届世界生物材料大会期间举办的组织工程科学展示会为经纬,介绍相关的研究与开发进展。 展开更多
关键词 生物材料 组织工程 细胞 生物相容器
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组织工程用生物降解材料特性 被引量:8
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作者 姚康德 毛津淑 崔元璐 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期8-10,共3页
组织工程的发展,希望生物医用材料能提供仿生微环境,且其生物降解速率和新组织形成速率相适应。本文侧重这些重要问题进行概述。
关键词 生物医用材料 组织工程 生物降解材料
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5A06铝合金材料高温热物理参数的工程估算方法 被引量:5
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作者 曾志 王立君 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期101-104,共4页
5A06(LF6)铝合金是一种基本的焊接结构材料,但该合金的热物理参数,尤其是在较高温度范围内的材料属性在一般工程条件下很难确定,对工程计算的准确性有很大影响。基于工程试验结果确定了5A06铝合金结构的最佳退火温度,根据该结构在不同... 5A06(LF6)铝合金是一种基本的焊接结构材料,但该合金的热物理参数,尤其是在较高温度范围内的材料属性在一般工程条件下很难确定,对工程计算的准确性有很大影响。基于工程试验结果确定了5A06铝合金结构的最佳退火温度,根据该结构在不同温度退火消应力处理后的变形回弹量,建立有限元模型,应用ANSYS中的灵敏度与概率设计(PDS)系统对该材料的热物理性能进行估算。结果表明,估算所得的热物理参数值基本符合工程实际,所采用的概率分析方法为估算材料的高温热物理参数提供了一种唯象的有效工程手段。 展开更多
关键词 5A06铝合金 灵敏度与概率分析 材料性能 退火
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组织工程生物材料的表面修饰 被引量:10
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作者 蔡开勇 姚康德 《中国康复理论与实践》 CSCD 2002年第5期263-266,293,共5页
关键词 组织工程 生物材料 表面修饰 生物仿生 综述
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组织工程用生物材料的研究与开发 被引量:2
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作者 沈锋 杨丽芳 +2 位作者 成国祥 崔元璐 姚康德 《化工进展》 EI CAS CSCD 2000年第1期57-59,共3页
本文介绍了组织工程和生物材料的发展现状,探讨了组织工程相关生物材料的研究方向。
关键词 组织工程 生物材料 细胞外基质 生物医学工程
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工程陶瓷材料磨削表面的损伤表征方法 被引量:3
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作者 林滨 常志新 +2 位作者 张彦斌 程应科 梁小虎 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期681-686,共6页
为了准确表征工程陶瓷材料磨削表面形貌损伤信息,提出了一种陶瓷磨削表面损伤表征新方法.针对工程陶瓷材料磨削表面非对称形貌特征,借助小波多尺度分析理论对其形状误差及波纹度进行了滤除,提取了表面损伤特征信息.利用提出的表面损伤... 为了准确表征工程陶瓷材料磨削表面形貌损伤信息,提出了一种陶瓷磨削表面损伤表征新方法.针对工程陶瓷材料磨削表面非对称形貌特征,借助小波多尺度分析理论对其形状误差及波纹度进行了滤除,提取了表面损伤特征信息.利用提出的表面损伤率和表面损伤面积比率,对工程陶瓷材料磨削表面形貌的损伤情况进行了定量表征分析,并通过对金属、氧化铝、氧化锆和氮化硅样块表面测量实验验证了评价参数的有效性.实验结果表明,该方法对工程陶瓷材料磨削表面有较好的表征效果,准确反映了其表面形貌质量. 展开更多
关键词 工程陶瓷 磨削表面 表面形貌 小波方法
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生物材料的仿生表面工程 被引量:3
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作者 李效军 陈立功 姚康德 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-5,共5页
组织工程是迅速发展的交叉学科 ,材料的细胞亲和性改进是其研究的核心之一。文中从生物材料表面的工程化设计及实现方法的角度出发 ,评述了组织工程中生物材料的一些进展 。
关键词 生物材料 仿生表面工程 细胞培养 组织工程 仿生表面工程
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工程陶瓷材料的磨削加工性评价方法研究 被引量:2
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作者 刘继广 钟利军 +1 位作者 于爱兵 马廉洁 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期593-597,共5页
提出了一种工程陶瓷材料磨削加工性综合评价的新方法。应用图论中的有向图理论,以材料磨削加工性属性为顶点,以各属性之间的相互关系为边,建立了陶瓷材料磨削加工性评价的有向图模型。根据有向图模型,建立磨削加工属性矩阵,并由矩阵的... 提出了一种工程陶瓷材料磨削加工性综合评价的新方法。应用图论中的有向图理论,以材料磨削加工性属性为顶点,以各属性之间的相互关系为边,建立了陶瓷材料磨削加工性评价的有向图模型。根据有向图模型,建立磨削加工属性矩阵,并由矩阵的积和式函数计算出材料的磨削加工性指标,从而判断材料的磨削加工性。有向图模型可以综合考虑多种属性及属性间的相互关系,可对陶瓷材料的磨削加工性做出正确、完整的评价。论文选择陶瓷材料的硬度、断裂韧性和弹性模量3个力学性能参数作为磨削加工属性,根据所提出的评价方法,对4种典型工程陶瓷材料的磨削加工性进行评价,并根据磨削加工性指标进行排序,在材料机械加工之前确定其磨削加工性。通过磨削实验验证评价结果。评价结果将对陶瓷材料加工中工具和工艺参数的确定具有指导作用。 展开更多
关键词 工程陶瓷 磨削加工性 评价 有向图
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外部因素对工程陶瓷材料摩擦磨损特性影响的研究 被引量:1
15
作者 赵世海 杨正方 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期199-202,共4页
除材料本身特性外,外部因素如载荷、滑动速度、滑行距离、温度、环境以及摩擦方式等因素同样影响材料的摩擦磨损特性。本文探讨了外部因素对结构陶瓷摩擦磨损的影响,旨在促进在特定工况下正确使用相应的陶瓷材料作为摩擦学部件。
关键词 工程陶瓷 摩擦磨损 外部因素
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1,5-萘二酚改性环氧树脂及其氮化硼复合材料的制备与导热性能 被引量:2
16
作者 吴连锋 朱洪宇 +2 位作者 申小松 朱艳吉 汪怀远 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期110-117,共8页
环氧树脂是导热复合材料领域必不可少的,但是由于其本征导热系数较低限制了应用,因此提高环氧树脂本征导热系数对于高性能导热复合材料的开发具有重要意义。环氧树脂本征热导率的提高通常可采用引入刚性基团的方式实现,而实际操作中往... 环氧树脂是导热复合材料领域必不可少的,但是由于其本征导热系数较低限制了应用,因此提高环氧树脂本征导热系数对于高性能导热复合材料的开发具有重要意义。环氧树脂本征热导率的提高通常可采用引入刚性基团的方式实现,而实际操作中往往受限于含刚性基团分子与环氧树脂分子之间存在极性差异、相容性不一致等问题,导致环氧树脂及其复合材料结构设计与合成具有复杂性,限制了其实际应用。采用含较强刚性萘环的1,5-萘二酚(Naphthalenediol)改性环氧树脂(EP)制备萘改性环氧树脂(NEP),改善环氧树脂分子链的“有序性”,减少导热过程中声子的散射,提高材料的导热性。研究结果表明,NEP的导热系数为0.32 W/(m·K),是EP导热系数0.19 W/(m·K)的1.68倍。氮化硼(BN)填料的加入使NEP/BN复合材料的热导率提升至1.25 W/(m·K),为EP/BN复合材料热导率1.01 W/(m·K)的1.24倍,EP的6.58倍。NEP及NEP/BN复合材料导热性能的提升,归因于萘环的刚性引起分子链的排列更加有序,以及改性过程中形成氢键的协同作用。向环氧树脂中引入萘环结构,采用简单的试验操作,明显提高了环氧树脂的本征热导率,可以为具有良好导热性能的树脂材料的开发提供思路。 展开更多
关键词 环氧树脂 1 5-萘二酚 导热 改性 热导率
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组织工程化肌腱修复生物材料 被引量:4
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作者 张庆伟 袁晓燕 姚康德 《中国康复理论与实践》 CSCD 2003年第3期178-181,共4页
关键词 肌腱 修复 组织工程 支架 生物材料 综述
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SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合材料的3D打印制备及对染料废水的处理性能 被引量:6
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作者 赵文璞 赵晓东 +3 位作者 季惠明 马元良 马生花 沈铸睿 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期64-73,共10页
使用直写型3D打印的方式制备了高比表面积与多孔结构的SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合气凝胶材料,并对材料的微观形貌、多孔结构进行了表征,测试了其对于模拟溶液中高浓度罗丹明B(RhB)的吸附及催化降解性能。研究结果表明,3D打印SiO_(2)块体... 使用直写型3D打印的方式制备了高比表面积与多孔结构的SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合气凝胶材料,并对材料的微观形貌、多孔结构进行了表征,测试了其对于模拟溶液中高浓度罗丹明B(RhB)的吸附及催化降解性能。研究结果表明,3D打印SiO_(2)块体气凝胶比表面积达482.1 m^(2)/g,具备孔隙体积为1.195 cm^(3)/g的纳米多孔结构,对RhB具有好的吸附性能。经g-C_(3)N_(4)修饰所得的SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合气凝胶材料孔结构与比表面积变化不大,除仍保持较高的吸附性能外,在紫外光照下对RhB(100 mg/L)的去除率可达99%以上。经5次循环测试后SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合气凝胶对RhB的去除率仍达92.98%,相比之下3D打印SiO_(2)气凝胶仅为55.75%。机理分析表明,复合材料中的g-C_(3)N_(4)可吸收光能并生成光生电子空穴对,其与H_(2)O和O_(2)作用产生氧化活性物质超氧自由基,最终均参与光催化氧化还原反应中对RhB大分子的催化氧化降解。3D打印结构具有的高比表面积实现了催化剂与RhB大分子较大的反应接触面积,提高了复合材料的光催化降解效率及循环稳定性。 展开更多
关键词 3D打印 SiO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合气凝胶 吸附 降解
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反应烧结Si_(3)N_(4)陶瓷材料的力学性能及微观组织 被引量:1
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作者 叶超超 王伟 +2 位作者 茹红强 王远鑫 刘家臣 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2024年第1期48-53,85,共7页
用静态气压与流动氮气气氛进行对比实验,探究了反应烧结Si_(3)N_(4)陶瓷中硅粉质量分数对Si_(3)N_(4)陶瓷材料氮化率及力学性能的影响.研究结果表明,当使用静态2 MPa氮气气压对硅粉进行氮化时,氮化率达到97%,明显高于流动氮气气氛下硅... 用静态气压与流动氮气气氛进行对比实验,探究了反应烧结Si_(3)N_(4)陶瓷中硅粉质量分数对Si_(3)N_(4)陶瓷材料氮化率及力学性能的影响.研究结果表明,当使用静态2 MPa氮气气压对硅粉进行氮化时,氮化率达到97%,明显高于流动氮气气氛下硅粉的氮化率(91%).这说明在使用静态氮气时,较高的气压更有利于氮气的扩散和氮化反应.同时,利用SEM等手段观察静态气压反应烧结Si_(3)N_(4)陶瓷材料,发现当硅粉质量分数大于10%时,Si_(3)N_(4)陶瓷材料表面出现气孔.这是因为随着硅粉质量分数的增加,硅粉在熔融状态下发生团聚现象,这造成了坯体内部再生空隙增加,从而导致Si_(3)N_(4)陶瓷材料的维氏硬度和抗折强度降低. 展开更多
关键词 氮化硅 反应烧结 硅粉
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原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料的制备及其摩擦学性能 被引量:3
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作者 宋占永 王红美 +3 位作者 于鹤龙 尹艳丽 周新远 郭永明 《摩擦学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期280-291,共12页
以Ti、Al、B和凹凸棒石矿物粉体为原料,利用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料,借助扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、显微硬度计和纳米压痕仪等研究了凹凸棒石矿物对原位Ti基... 以Ti、Al、B和凹凸棒石矿物粉体为原料,利用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料,借助扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、显微硬度计和纳米压痕仪等研究了凹凸棒石矿物对原位Ti基复合材料微观组织、物相结构、增强体形态与分布以及微纳力学性能的影响,采用SRV滑动磨损试验机考察了其在油润滑条件下的摩擦学性能,探讨了凹凸棒石改善原位Ti基复合材料力学及摩擦学性能的作用机制.结果表明,SPS工艺制备的原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料组织致密,原位自生TiB增强体分布均匀,凹凸棒石矿物对复合材料基质相具有明显的细晶强化作用.在摩擦过程中复杂的物理和化学作用下,凹凸棒石矿物与复合材料中的Ti、Al以及对偶钢球的Fe等元素发生摩擦化学反应,在摩擦表面形成了由金属氧化物、二氧化硅、石墨和凹凸棒石矿物等构成的减摩自修复层,从而使钛基复合材料表现出优异的摩擦学性能. 展开更多
关键词 原位TiB 凹凸棒石 钛基复合材料 放电等离子烧结 摩擦学性能
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