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关键词： 矾土基陶瓷材料   二级矾土矿   长石   铁矿粉   高强度   冷却速率  

摘要： 我国的矾土资源储量位于世界前列,但也面临着供应不足、质量下降、分布不均等问题。矾土基陶瓷材料在工业中有着重要的应用,如石油压裂支撑剂等。通过改变微观结构提升矾土基陶瓷材料的物理化学性能,并提高其被实际应用的可能,拓宽材料的使用范围,使矾土基陶瓷材料能在其应用领域发挥作用,提高生产效率。同时力学性能的提高也可以减少相关原材料资源的使用,有利于自然环境的保护。因此研究矾土基陶瓷材料微观结构对抗弯强度的影响,从而制备出高抗弯强度的陶瓷材料具有重大意义。(1)通过物相分析和综合热分析,研究了本实验所使用的二级矾土矿煅烧过程中的物理化学变化,在此基础上以“锰矿石粉-长石”两种助烧结剂组合为添加剂,制备了抗弯强度最高有147.58 MPa的矾土基陶瓷材料。研究了二元添加剂体系中长石添加量对矾土基陶瓷材料烧结的影响。以“长石-白云石-铁矿石粉-锰矿石粉”四种组合助烧结剂为辅助原料,通过控制烧成温度等工艺参数,研究了四元添加剂体系中长石添加量对矾土基陶瓷材料微观结构以及性能的影响。在1360℃保温烧结30min的条件下,能够制得高抗弯强度的矾土基陶瓷材料,抗弯强度最高可达到183.83 MPa。长石:白云石:铁矿石粉:锰矿石粉=3:1:1:3时,制备出的陶粒支撑剂能够在1390℃完全烧结,闭合压力69 MPa下破碎率达到最低8.2%,酸溶解度7.6%,达到使用要求。(2)通过控制铁矿石粉的添加量,研究了铁矿石粉含量对矾土基陶瓷的微观结构和性能的影响。铁矿石粉的加入成功促进了二次莫来石反应过程,使绝大部分气孔可以在烧结过程中排出。通过控制莫来石晶须的形态和数量,成功地制备了一种高强度的矾土基陶瓷材料,最高抗弯强度为195.87 MPa。当铁矿粉:锰矿石粉=3:6时,在1390℃下,陶粒可完成二次莫来石化反应,达到烧结。闭合压力69 MPa下破碎率最低为5.5%,酸溶解度达到5.2%。配方极低的碱性成分含量有利于降低陶粒的破碎率和酸溶解度。(3)在以二级矾土矿为主要原料,以锰矿石粉和铁矿粉为添加剂制备出高强度陶瓷材料的基础上,研究了冷却速度对矾土基陶瓷材料的相组成、显微结构和性能的影响。通过XRD和SEM分析,冷却速度的降低导致了固溶在莫来石晶格中的Fe3+含量的降低,Fe3+进入液相中与其它碱性氧化物和石英形成的低共熔物,导致莫来石相含量的降低。冷却速率最快时莫来石晶粒为针状,冷却速率最慢时晶粒过度长大为棒状。降温过程中较快的冷却速率可以保持莫来石晶须在试样中增韧的作用,同时使闭合的气孔持续闭合,保持较高的抗弯强度,降温速率越快,材料性能越好。

关键词： “2+1”   顶岗实习   光伏材料制备技术  

摘要： 如何更好地保障高职院校学生的培养质量，使学生在校所学与企业实际所需无缝对接，是高职院校各专业在发展过程中需要去解决的问题。“2+1”现代学徒制培养模式的出现可以有效解决此问题。笔者以光伏材料制备技术专业为例，通过设计“2+1”现代学徒制培养模式下顶岗实习的方案及实施过程，实现了学生的教学内容与岗位要求相结合、人才培养要求与企业需求零距离对接，提升了人才培养质量和就业质量。

摘要： 日前，包头稀土研究院杭州分院成功攻克耐磨涂层过渡层用稀土材料制备技术，所合成的稀土改性涂层结合强度好，耐磨性能比单一氧化铝涂层提高2～10倍，在冶金、发电及船舶等行业中的管道、风机叶轮、皮带轮等部件具有广阔应用前景。包头稀土研究院杭州分院从解决包钢金属设备、材料在实际使用过程中摩擦磨损严重等实际问题入手，利用氧化物及合金耐磨陶瓷涂层具有耐磨性能好、涂层与基体材料结合强度高、

关键词： 氧化硅   氧化铝   气凝胶   耐高温   纤维复合材料  

摘要： SiO_(2)-Al_(2)O_(3)复合气凝胶(SAA)耐高温性能明显优于纯SiO_(2)、Al_(2)O_(3)气凝胶,可用于1000℃以上高温环境,对高温窑炉、设备隔热保温具有重要意义。本文综述了SAA及纤维增强复合材料的制备技术研究进展,在阐明硅铝复合溶胶水解、聚合机理的基础上,讨论了前驱体种类、干燥方式、水、添加剂等对溶胶胶凝过程及气凝胶微观结构与物化性能的影响,简要介绍了SAA微观结构、高温烧结行为特点及硅铝物质的量比对孔结构及耐高温性能的影响,介绍了基于粉煤灰、煤矸石、高岭土等廉价原料的SAA制备方法,以及基于纳米颗粒组装、冰模板、壳聚糖模板的制备新方法。在纤维增强复合材料方面,介绍了以纤维为分散相、纤维预制体为主体骨架两类复合材料的制备方法及纤维种类(石英、莫来石、碳纤维、纳米SiO_(2)、碳纳米管、氧化锆等)对复合材料力学及耐高温性能的影响。最后梳理了目前复合气凝胶研究中存在的问题,展望了其发展趋势。

关键词： 镁基复合材料   液相制备技术   固相制备技术   性能  

摘要： 镁合金具有低密度、高比刚度和高比强度的优点,但其延展性不足及较差的耐腐蚀性严重阻碍了其大规模应用。研究者采用各种技术开发了多种镁基复合材料,开发出的镁基复合材料具有低密度、高强度及良好的耐腐蚀性能。综述了制备镁基复合材料的主流技术及制备的复合材料性能,分析了各种制备技术的优缺点。制备技术包括搅拌铸造、挤压铸造、超声波辅助铸造、等离子喷涂等液相制备技术,以及冷喷涂、粉末冶金、高压扭转和搅拌摩擦加工等固相制备技术。

关键词： 功能梯度材料   微观组织   梯度界面   金属/金属   金属/陶瓷  

摘要： 航空航天、能源动力等领域高端装备对零部件在多元苛刻环境下的服役性能提出了极高要求,而功能梯度材料作为一种以功能、性能驱动为基础的先进材料,打破了原本耦合在一起的材料性能,允许其中一个或多个性能单独改善,并且使得关键零部件在不同部位具有不同功能与性能成为可能,目前已经展示出了极强的发展潜力。首先介绍了功能梯度材料的梯度特性以及优势,并概述了功能梯度材料的发展情况。其次探讨了目前常用的几种梯度制备技术,主要包括气相沉积、热喷涂、激光增材制造、粉末冶金以及离心铸造等,并针对目前研究热度较高的金属/金属、金属/陶瓷类梯度材料的研究进展进行了总结。最后指出了目前功能梯度材料制备中尚存的关键问题,并对功能梯度材料研究进行了展望。

关键词： 喷丸处理   喷丸强化   材料制备技术   热喷涂   丸料   精密制造   机械零件   增材制造  

摘要： 深圳航科新材始终坚持完全自主创新的发展路线,长期致力球形金属陶瓷粉末材料制备技术研究,立志成为高端金属材料市场的“领头羊”。喷丸处理,也称喷丸强化,是减少机械零件疲劳,提高使用寿命的有效方法之一。其原理是增加零部件的耐磨性和强度,目前已广泛应用于航空航天等精密制造领域。其中,喷丸所需的丸料品质好坏是决定这项加工技术效果的关键。长期从事球形金属粉末材料研发的深圳航科新材料有限公司(下称“航科新材”)CEO贡太敏博士指出,电弧微爆法是一种从0到1的全新技术,以全绿色、低成本的技术制备出高品质的球形金属陶瓷粉末,能大规模应用于微球喷丸、等离子/激光、热喷涂、增材制造等领域,在设备、材料、制成品方面具有完全竞争优势,不仅填补国内在高端球形金属粉末领域的空白,摆脱进口依赖,其自研的前沿制备技术更已达到甚至超越部分发达国家。如今,航科新材研发的钨金金属陶瓷丸料,已在微球喷丸技术领域取得领先地位。

关键词： 生物可降解材料   食品科学   生物酶法   淀粉基   天然多糖   生物相容性   成膜性   环保意识  

摘要： 随着人们环保意识的不断提高,使用天然和可再生聚合物制作的环保包装材料的需求也日益增长。淀粉作为一种来源广泛、价格低廉且具有良好生物相容性和成膜性的天然多糖,其多羟基结构使其容易通过化学或生物酶法对其结构功能进行调节,被视为理想的天然可降解材料。淀粉基生物可降解材料成为食品科学领域研究的热点之一。

关键词： 物理气相沉积   弧光放电   等离子体诊断   材料制备技术   装饰涂层   硬质涂层   电源设备   高功率脉冲磁控溅射  

摘要： 材料的应用取决于性能,性能来源于成分与结构,而结构受控于其制备技术与工艺过程,故开展新型材料制备技术与应用研究一直在新材料研发的重要组成部分!高离化磁控溅射技术作为最新的物理气相沉积手段,可以产生类似弧光放电的高等离子体密度和离化率,同时具备辉光放电单原子粒子束流特点,大大提高了材料生长过程中沉积粒子的可控性和能量均匀性,进而可在材料表/界面处理、材料结构调控及离子辅助生长等方面提供极大的便利。故自1999年瑞典科学家提出高功率脉冲磁控溅射原理(HiPIMS)以来,学术界和工业界都表现出极大的兴趣,针对其放电特性、电源设备、等离子体诊断以及沉积薄膜特性的研究层出不穷,不少企业已经推出基于HiPIMS及其改进或复合技术的工业生产设备,并在界面处理、硬质涂层、装饰涂层、光学薄膜、电子工业等多个领域进行应用探索!

关键词： 钙钛矿   二维材料   太阳能电池   光电器件  

摘要： 钙钛矿因具有可调性结构、低缺陷密度、高载流子迁移率以及带隙可调等优异的物理化学特性而被广泛地应用于太阳能电池和光电探测器等光电器件领域。二维钙钛矿材料由于维度和厚度尺寸减小,引起量子限域效应,使得电子-空穴相互作用增强,激子结合能增大。因此,二维钙钛矿材料与其块体材料相比表现出了更优异的光电特性,并且稳定性增强,迅速成为二维材料领域的研究热点。结合近几年国内外研究现状,综述了剥离法、液相法和气相法等3种二维钙钛矿材料的制备方法,分析了各种方法的优缺点,并对其未来的发展进行了展望。指出二维钙钛矿材料的研究需要重点关注以下两个方面:1)开发一种简单可行的大规模生产大尺寸、高质量、环境友好以及高稳定性的二维钙钛矿材料的制备方法仍然是该领域研究的重点,3种制备方法中气相法是非常有可能实现大规模生产大尺寸、高质量二维钙钛矿材料的有效途径,但是急需解决的问题是降低设备成本以及通过改进工艺条件来提高二维钙钛矿材料的生长速度;2)二维钙钛矿材料在太阳能电池、光电探测器、LED等光电器件领域已经表现出很好的应用前景,但是光电器件的工作原理以及如何精确调控材料形貌与发光性能等这些基础研究仍然需要更深入的探讨,也是未来关注的重点。