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金属基复合材料原位反应合成技术现状与展望 被引量:58
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作者 李奎 汤爱涛 潘复生 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期155-160,共6页
在现有的金属基复合材料制备技术中 ,原位反应合成技术具有显著的技术优势和经济优势 ,它已成为当今复合材料领域中最活跃的研究方向。原位反应合成技术主要有 :放热弥散法、气液反应合成法、自蔓延燃烧反应法、直接氧化法、无压力浸润... 在现有的金属基复合材料制备技术中 ,原位反应合成技术具有显著的技术优势和经济优势 ,它已成为当今复合材料领域中最活跃的研究方向。原位反应合成技术主要有 :放热弥散法、气液反应合成法、自蔓延燃烧反应法、直接氧化法、无压力浸润法、反应喷射沉积法、接触反应法、机械合金化法等。文中综合评述了各种原位反应合成工艺方法的原理、特点和应用前景。利用原位反应合成法制备金属基复合材料 ,在同等条件下 ,其力学性能一般都高于强制法制备的复合材料。并且原位反应合成技术的原料来源广泛、价格较低 ,工艺又相对简单、制作成本低 ,适合并能够大规模工业化生产 。 展开更多
关键词 金属基复合材料 原位反应 合成 方法
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原位TiC颗粒增强铁基复合材料及其组织形成机理 被引量:41
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作者 严有为 魏伯康 +2 位作者 傅正义 林汉同 袁润章 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第10期1117-1120,共4页
研究了反应铸造工艺制备的原位TeCp/Fe复合材料的组织和性能,并探讨了复合材料的组织形成机理.结果表明:原位合成的TiC颗粒尺寸细小(4.48μm)、数目多(2169个/mm2)且在珠光作基体中分布均匀;TIC颗粒与基体的界面干净,无间... 研究了反应铸造工艺制备的原位TeCp/Fe复合材料的组织和性能,并探讨了复合材料的组织形成机理.结果表明:原位合成的TiC颗粒尺寸细小(4.48μm)、数目多(2169个/mm2)且在珠光作基体中分布均匀;TIC颗粒与基体的界面干净,无间隙和界面反应产物生.成这些组织特点使所制备的复合材料具有如下平均性能:硬度HRC=42冲击韧性αk=8.6J/cm2,抗拉强度σb=422MPa,延伸率δ=1.6%.分析认为:TiC颗粒是在Fe-Ti-C合金熔体的等温反应过程中形成的,而有害化合物R3C和Fe2Ti则在蒋体的凝固过程中桥出;对熔体进行Cu,Ni微合金化及孕育处理可防止有害化合物的形成,从而提高复合材料的性能. 展开更多
关键词 原位反应 复合材料 显微组织 碳化钛
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原位合成TiC/Ti基复合材料增强体的生长机制 被引量:27
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作者 吕维洁 张小农 +3 位作者 张荻 吴人洁 卞玉群 方平伟 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期536-540,共5页
利用Ti与C之间的自蔓延高温合成反应,经非自耗电弧熔炼工艺制备了TiC增强的Ti基复合材料借助X射线衍射(XRD)和光学金相显微镜分析了复合材料的物相和增强体的形态结果表明:复合材料由TIC增强体和基体Ti合金组成.... 利用Ti与C之间的自蔓延高温合成反应,经非自耗电弧熔炼工艺制备了TiC增强的Ti基复合材料借助X射线衍射(XRD)和光学金相显微镜分析了复合材料的物相和增强体的形态结果表明:复合材料由TIC增强体和基体Ti合金组成.而原位合成增强体的形貌与凝固过程密切相关,TiC增强体易长成树枝晶和等轴颗粒形状.Al元素的加入不仅固溶强化了Ti合金基体,同时通过对凝固过程的影响,使TiC增强体更为细小,并趋向于长成等轴状粒子. 展开更多
关键词 复合材料 原位反应 生长机制 碳化硅 钛合金
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原位合成VC颗粒增强钢基复合材料组织及其形成机理 被引量:32
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作者 刘海峰 刘耀辉 于思荣 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期58-63,共6页
研究了铸造法制备的原位 VCP增强钢基复合材料的组织和性能 ,探讨了复合材料的组织形成机理。结果表明 ,原位 VCP增强钢基复合材料具有浇铸温度低 (172 3~ 1773K) ,铸造成型性好的特点 ,适用于制备体积分数较高的颗粒内生复合材料 ;原... 研究了铸造法制备的原位 VCP增强钢基复合材料的组织和性能 ,探讨了复合材料的组织形成机理。结果表明 ,原位 VCP增强钢基复合材料具有浇铸温度低 (172 3~ 1773K) ,铸造成型性好的特点 ,适用于制备体积分数较高的颗粒内生复合材料 ;原位合成的 VC颗粒细小 ,体积分数可达 15 %左右 ,并在基体中均匀分布 ;在复合材料组织中发现三种类型的 VC增强相 ,即自熔体中析出的颗粒状 VC,条状共晶 VC和二次析出粒状 VC;通过基体合金化 ,可以明显提高复合材料的组织稳定性 ,经 92 3K回火后 ,硬度可维持在 HRC6 0左右 。 展开更多
关键词 原位反应 铸造 VC 钢基复合材料 显微组织 性能 碳化钒 颗粒增强
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原位合成TiB/Ti基复合材料增强体的生长机制 被引量:30
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作者 吕维洁 张小农 +3 位作者 张荻 吴人洁 卞玉君 方平伟 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期104-108,共5页
利用 Ti与 B之间的自蔓延高温合成反应,经非自耗电弧熔炼工艺制备了 TiB增强的钛基复合材料借助 X射线衍射(XRD)、扫描电镜和透射电镜分析了复合材料的物相和增强体的形态.结果表明:只存在TiB增强体和α-Ti原位合... 利用 Ti与 B之间的自蔓延高温合成反应,经非自耗电弧熔炼工艺制备了 TiB增强的钛基复合材料借助 X射线衍射(XRD)、扫描电镜和透射电镜分析了复合材料的物相和增强体的形态.结果表明:只存在TiB增强体和α-Ti原位合成增强体TiB的形貌与其B27晶体结构密切相关,TiB增强体容易沿[010]方向生长而长成柱状短纤维其柱面由(100); 展开更多
关键词 TiB/Ti 复合材料 原位反应 晶体结构 生长机制
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Ca对原位自生Mg_2Si/ZM5复合材料组织与性能的影响 被引量:27
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作者 陈晓 傅高升 钱匡武 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期410-414,共5页
通过真空感应炉中氩气保护,在ZM5熔体中加入Si获得原位反应自生Mg2Si/ZM5复合材料.采用金相显微镜、环境扫描电镜、拉伸实验等研究了Ca对该材料组织与性能的影响规律.结果表明:Ca的加入改变了Mg2Si/ZM5复合材料中Mg2Si相的形貌,使其从... 通过真空感应炉中氩气保护,在ZM5熔体中加入Si获得原位反应自生Mg2Si/ZM5复合材料.采用金相显微镜、环境扫描电镜、拉伸实验等研究了Ca对该材料组织与性能的影响规律.结果表明:Ca的加入改变了Mg2Si/ZM5复合材料中Mg2Si相的形貌,使其从不规则的汉字状变成较细小的多角形,从而改善了材料的力学性能;当加入0.05%Ca(质量分数)时,复合材料的室温力学性能最好,屈服强度提高了10.4%,延伸率提高了52.4%;在200℃高温下,当含Ca0.05%~0.10%(质量分数)时其屈服强度和延伸率最好,分别提高了30.1%和92.3%. 展开更多
关键词 镁合金 金属基复合材料 力学性能 原位反应 Ca变质
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原位反应自生MgO/Mg_2Si增强镁基复合材料的热力学和动力学研究 被引量:27
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作者 陈晓 傅高升 +1 位作者 钱匡武 王连登 《铸造技术》 CAS 北大核心 2003年第4期321-323,共3页
对SiO2 与Mg反应的热力学分析计算 ,在Mg的熔化温度范围内 ,Mg与SiO2 反应生成MgO和Mg2 Si。通过真空感应炉中氩气保护 ,在纯Mg熔体中加入SiO2 原位反应自生MgO/Mg2 Si增强镁基复合材料 ,并采用XRD、OM、ESEM、EDAX等对反应生成相的种... 对SiO2 与Mg反应的热力学分析计算 ,在Mg的熔化温度范围内 ,Mg与SiO2 反应生成MgO和Mg2 Si。通过真空感应炉中氩气保护 ,在纯Mg熔体中加入SiO2 原位反应自生MgO/Mg2 Si增强镁基复合材料 ,并采用XRD、OM、ESEM、EDAX等对反应生成相的种类、形态、大小和分布等进行研究。结果表明 :80 0℃在Mg中加入SiO2 可原位反应生成Mg2 Si和MgO增强相 ,Mg2 Si为多角形和细条状 ,在Mg基体中分布均匀 ;MgO为细小的粒子状 ,在熔体中分布不均匀 ,大多则是聚集在坩埚底部 ;机械搅拌可有效削弱反应添加物SiO2 的动力学沉降过程 ,改善原位反应的动力学条件 ,促使反应生成的MgO在熔体中分布均匀。初步建立起SiO2 展开更多
关键词 镁基复合材料 原位反应 自生MgO 自生Mg2Si 热力学 动力学
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原位AlN-TiC粒子增强铝基复合材料 被引量:27
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作者 崔春翔 吴人洁 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期101-104,共4页
在真空感应炉中,900-1200℃,以合适的方位将含N,C原子的气体注入熔融的含Ti等的铝合金中,直接原位反应生成0.2-1.2μm的AlN和2─5μm的TiC粒子.均布于铝合金基体中,制成性能优异的复合材料.本工艺... 在真空感应炉中,900-1200℃,以合适的方位将含N,C原子的气体注入熔融的含Ti等的铝合金中,直接原位反应生成0.2-1.2μm的AlN和2─5μm的TiC粒子.均布于铝合金基体中,制成性能优异的复合材料.本工艺具有增强颗粒生成速度快的特点. 展开更多
关键词 原位反应 粒子增强 铸造铝合金 原位AlN-TiC粒子增强铝基复合材料 氮化铝粒子 碳化钛粒子
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原位反应纳米TiB_2/Cu复合材料的制备和微结构 被引量:28
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作者 王耐艳 涂江平 +5 位作者 杨友志 齐卫笑 刘芙 张孝彬 卢焕明 刘茂森 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期151-154,共4页
利用原位反应技术 ,通过控制反应物B2 O3 和石墨的含量制备了原位生长纳米TiB2 增强Cu基复合材料。用XRD ,EDS ,TEM对TiB2 /Cu原位复合材料进行微结构分析 ,研究表明铜基体中弥散分布着 5 0nm的TiB2颗粒 ,并对Cu基体有良好的增强作用。
关键词 原位反应 硼化钛 铜基复合材料 制备 微结构 纳米材料
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Fe-Ti-C熔体中TiC颗粒的原位合成及长大过程研究 被引量:22
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作者 严有为 魏伯康 +2 位作者 傅正义 林汉同 袁润章 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期909-912,共4页
本文研究了Fe-Ti-C合金熔体中原位TiC颗粒的形成过程,结果表明:在合金熔体的等温过程中,Ti和C原子首先不断反应合成TiC颗粒,直至生成的TiC与熔体达到平衡;然后,TiC颗粒按照小颗粒不断溶解、大颗粒相应粗化的模式而长大其中,Ti... 本文研究了Fe-Ti-C合金熔体中原位TiC颗粒的形成过程,结果表明:在合金熔体的等温过程中,Ti和C原子首先不断反应合成TiC颗粒,直至生成的TiC与熔体达到平衡;然后,TiC颗粒按照小颗粒不断溶解、大颗粒相应粗化的模式而长大其中,TiC颗粒的合成过程又可进一步分为TiC晶核的形成和长大两个阶段,形核阶段越长,熔体中TiC颗粒的数目越多.尺寸越小,而当TiC的合成反应平衡后、如继续延长等温时间,则熔体中TiC颗粒的尺寸增加。 展开更多
关键词 Fe-Ti-C熔体 原位反应 复合材料 碳化钛
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注空气开发中地层原油氧化反应特征 被引量:36
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作者 王正茂 廖广志 +3 位作者 蒲万芬 唐君实 王红庄 江航 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期314-319,共6页
通过分析中国不同类型油藏注空气开发的技术优势,依据室内实验和现场试验的研究成果,阐述了轻质油和稠油不同氧化阶段的氧化反应特征。研究认为,不同氧化阶段地层原油的氧化反应特征存在明显差异:在中低温氧化阶段,氧气直接与原油接触,... 通过分析中国不同类型油藏注空气开发的技术优势,依据室内实验和现场试验的研究成果,阐述了轻质油和稠油不同氧化阶段的氧化反应特征。研究认为,不同氧化阶段地层原油的氧化反应特征存在明显差异:在中低温氧化阶段,氧气直接与原油接触,温度越高氧化反应越强;无论轻质油还是稠油,高温氧化阶段氧化反应的主要对象是焦碳而不是原油。进一步提出了划分轻质油和稠油氧化反应4个阶段的温度区间,轻质油比稠油中温氧化反应的起始温度低,放热量大,轻质油比稠油更容易诱发氧化反应;轻质油高温放热峰值(8.06 mW/mg)略高于中温放热峰值(6.42 mW/mg),而稠油高温放热峰值却是中温放热峰值的5倍,稠油注空气火驱开发应该以实现高温氧化为主要目标。因此,根据油藏温度和油品性质等关键指标可选择空气驱或火驱等注空气开发方式:当油藏温度小于120℃时,由于氧化放热不明显,为了避免注空气开发的爆炸风险,应以减氧空气驱有效补充地层能量的开发方式为主;当油藏温度大于120℃时,在油藏条件下原油就可发生明显的氧化反应,此时可实施不减氧空气驱,充分利用原油氧化反应放热提高采收率;对于油藏温度小于120℃的稠油油藏,可通过电加热器等人工手段实现高温点火,进行高温火驱开发。 展开更多
关键词 空气驱 空气火驱 轻质油 稠油 氧化反应 焦碳沉积 氧化特征
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原位自生非连续增强钛基复合材料的研究进展 被引量:35
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作者 吕维洁 郭相龙 +2 位作者 王立强 覃继宁 张荻 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期139-146,共8页
从原位自生非连续增强钛基复合材料的反应机制、组织结构以及力学性能方面综述原位自生非连续增强钛基复合材料的研究现状。并指出新型增强体强化钛基复合材料的制备以及混杂增强钛基复合材料强化叠加规律研究等将是原位自生非连续增强... 从原位自生非连续增强钛基复合材料的反应机制、组织结构以及力学性能方面综述原位自生非连续增强钛基复合材料的研究现状。并指出新型增强体强化钛基复合材料的制备以及混杂增强钛基复合材料强化叠加规律研究等将是原位自生非连续增强钛基复合材料的发展方向。 展开更多
关键词 原位自生 钛基复合材料 反应机制 组织结构 力学性能
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铝熔体中原位反应生成TiB_2颗粒的机制 被引量:28
13
作者 杨滨 王玉庆 周本濂 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期100-106,共7页
借助X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了铝熔体中原位反应生成TIB2颗粒的机制结果表明:(1)形成Al3Ti放出的热量是引发后续TiB2反应的原因之一;(2)在铝熔体中原位反应生成TiB2颗粒时存在扩散机制和溶解-析出机制;(3)理论... 借助X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析了铝熔体中原位反应生成TIB2颗粒的机制结果表明:(1)形成Al3Ti放出的热量是引发后续TiB2反应的原因之一;(2)在铝熔体中原位反应生成TiB2颗粒时存在扩散机制和溶解-析出机制;(3)理论计算和实验结果都表明预制块中的Al含量显著影响TiB2颗粒的生成机制,当Al的摩尔分数大于43.5%时,反应过程中TiB2颗粒按扩散机制生成,颗粒近似呈球形当Al的摩尔分数小于43.5%时,部分TiB2颗粒按溶解-析出机制生成。 展开更多
关键词 TIB2/AL 复合材料 原位反应 铝熔体 TIB2颗粒
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原位反应复合法制备金属基复合材料的进展 被引量:16
14
作者 李春玉 李英 +2 位作者 刘伯操 王自东 胡汉起 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第11期8-10,42,共4页
综述了近年来利用原位反应复合法制备金属基复合材料的最新工艺方法,包括:XD法、VLS法、SHS等,讨论其组织与性能,同时还展望了原位反应复合法的发展前景。
关键词 金属基 复合材料 原位反应 复合法
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原位合成铝基复合材料中颗粒沉降的研究 被引量:25
15
作者 王鹏 马乃恒 +1 位作者 李险峰 王浩伟 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期30-32,共3页
对混合盐法制备原位TiB2 颗粒增强铝基复合材料进行了研究。试验发现当TiB2 颗粒含量较高 [w(TiB2 ) >8% ]时 ,出现组织恶化的现象。从颗粒团聚、偏聚及沉降的角度 ,系统地分析了产生此种现象的原因。通过界面活性元素Mg的适量加入 ... 对混合盐法制备原位TiB2 颗粒增强铝基复合材料进行了研究。试验发现当TiB2 颗粒含量较高 [w(TiB2 ) >8% ]时 ,出现组织恶化的现象。从颗粒团聚、偏聚及沉降的角度 ,系统地分析了产生此种现象的原因。通过界面活性元素Mg的适量加入 ,改善TiB2 颗粒与Al液界面的润湿情况 ,阻止了颗粒的团聚 ;通过改善工艺参数 ,利用快速搅拌技术 。 展开更多
关键词 铝基复合材料 TIB2 原位反应
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原位TiC粒子增强Al-Si合金的组织及性能 被引量:19
16
作者 王自东 李庆春 +2 位作者 李春玉 张录山 于桂复 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1994年第1期B039-B044,共6页
采用新工艺方法──熔铸直接接触反应法制取原位TiC粒子增强铸造Al基复合材料.该方法是将Al-5.6wt-%Si合金升温至750℃,再把Al-40wt-%Ti-10wt-%C粉末压制块压入,使Ti和C在Al-Si合金... 采用新工艺方法──熔铸直接接触反应法制取原位TiC粒子增强铸造Al基复合材料.该方法是将Al-5.6wt-%Si合金升温至750℃,再把Al-40wt-%Ti-10wt-%C粉末压制块压入,使Ti和C在Al-Si合金液中直接反应生成直径为0.1-1.0μmTiC颗粒,并均匀地分布在α-Al基体中,晶界上无明显颗粒聚集,制成品性能优异. 展开更多
关键词 原位反应 显微组织 金属复合材料
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Fe-Ti-C熔体在大气条件下原位合成TiC_P/Fe复合材料的研究 被引量:21
17
作者 严有为 魏伯康 +1 位作者 傅正义 袁润章 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期51-54,共4页
为了在大气条件下利用 Fe- Ti- C熔体中 Ti C的合成反应制备原位 (in situ) Ti CP/Fe复合材料 ,研究了三种覆盖剂对熔体中 Ti元素氧化烧损率的影响 ,并分析了所得复合材料的组织和性能。结果表明 :采用所开发的混合盐型覆盖剂能在大气... 为了在大气条件下利用 Fe- Ti- C熔体中 Ti C的合成反应制备原位 (in situ) Ti CP/Fe复合材料 ,研究了三种覆盖剂对熔体中 Ti元素氧化烧损率的影响 ,并分析了所得复合材料的组织和性能。结果表明 :采用所开发的混合盐型覆盖剂能在大气条件下制备出原位 Ti CP/Fe复合材料 ,且原位合成的 Ti C颗粒尺寸细小、分布均匀 ,从而使制备的复合材料特别是经淬火处理后的复合材料具有较高的力学性能。 展开更多
关键词 Fe-Ti-C合金 覆盖剂 原位反应 铁基复合材料
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激光熔覆Ni基TiC强化复合涂层中内生TiC颗粒的生长机理 被引量:23
18
作者 董奇志 张晓宇 +3 位作者 胡建东 连建设 董文 刘大为 《应用激光》 CSCD 北大核心 2001年第4期237-239,236,共4页
使用 Ti粉、C(石墨 )粉和 Ni粉原位反应内生合成的方法 ,成功获得了 Ni基内生 Ti C强化复合激光熔覆层。研究发现 Ti、C含量对涂层中 Ti C的大小和形貌有较大的影响。偏晶反应是内生 Ti C颗粒出现核心的原因。
关键词 激光熔覆 镍基 碳化碳 强化复合涂层 内生合成
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纳米Fe_3O_4/PVDF磁性复合膜的原位制备及表征 被引量:22
19
作者 杜军 吴玲 +1 位作者 陶长元 孙才新 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第6期598-601,共4页
通过膜相渗透原位化学沉积法制备了聚合物基Fe3O4/聚偏氟乙烯(PVDF)磁性纳米复合膜,研究了复合膜制备的适宜条件,采用红外光谱(FT-IR)、差热分析(DSC)、X射线衍射、扫描电镜(SEM)等手段对复合膜的组成、结构进行了表征和分析,通过气体... 通过膜相渗透原位化学沉积法制备了聚合物基Fe3O4/聚偏氟乙烯(PVDF)磁性纳米复合膜,研究了复合膜制备的适宜条件,采用红外光谱(FT-IR)、差热分析(DSC)、X射线衍射、扫描电镜(SEM)等手段对复合膜的组成、结构进行了表征和分析,通过气体渗透法测定了复合膜的孔径随制备条件的变化情况.FT-IR和XRD图谱结果表明,在基膜中原位生成Fe3O4后不影响基膜PVDF的分子结构;复合膜中的Fe3O4粒子尺寸为68 nm左右,复合膜的磁化率达0.044 cm3·g-1;复合膜的磁化率、平均孔径、最大孔径及孔径分布范围随反应条件的改变而有明显变化. 展开更多
关键词 FE3O4 PVDF 磁性复合膜 原位复合 纳米材料
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铝熔体中原位反应生成TiC颗粒的机制分析 被引量:19
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作者 杨滨 王玉庆 +1 位作者 张键 周本濂 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期12-17,共6页
借助XRD、EPMA、TEM和SEM等分析测试手段对铝熔体中原位反应合成TiC进行的研究表明:(1)形成Al3Ti放出的热量可能是引发后续TiC反应的原因之一;(2)整个反应过程中,扩散机制和溶解-析晶机制实际上都存... 借助XRD、EPMA、TEM和SEM等分析测试手段对铝熔体中原位反应合成TiC进行的研究表明:(1)形成Al3Ti放出的热量可能是引发后续TiC反应的原因之一;(2)整个反应过程中,扩散机制和溶解-析晶机制实际上都存在。在相对较低的温度区时,是由较慢的扩散过程控制整个反应。这时,随压制块温度升高,首先发生3Al(l)+Ti(s)→Al3Ti的反应,然后通过该反应的反应热引发TiC的反应;而高温区时。 展开更多
关键词 铝熔体 复合材料 原位反应 碳化钛
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