严学华
,
尹君
,
程晓农
硅酸盐通报
采用磁控溅射法在Si基片上沉积非晶态Ta-C-N薄膜.利用纳米压痕仪表征其纳米硬度和弹性模量；摩擦磨损实验检测其摩擦学性能；光学轮廓仪和扫描电镜观察磨痕形貌.结果表明:Ta-C-N薄膜具有较高的纳米硬度9.45 GPa和弹性模量225.71 GPa,同时具有较低的摩擦系数0.238,磨损率5.94×10-6mm3 ·N-1·m-1,磨面较为平整光滑,体现了优越的摩擦磨损性能.
关键词:
薄膜
,
纳米硬度
,
弹性模量
,
摩擦系数
,
磨损
周峰
,
程晓农
,
严学华
,
王萍
材料科学与工程学报
以香杉木粉、硅粉和环氧树脂为原料,先低温制成木材陶瓷,然后利用高温原位反应烧结工艺制成了具有原木微观结构的SiC多孔木材陶瓷.TGA研究了木粉和环氧树脂的热分解行为,用XRD和SEM研究SiC多孔木材陶瓷的物相组成和微观结构,用阿基米德法测定SiC多孔木材陶瓷的显气孔率,系统研究了烧结温度和成分配比对SiC多孔木材陶瓷的摩擦学性能的影响.结果显示:SiC多孔木材陶瓷具有类似于原始木材的微观管胞结构,显气孔率随着烧结温度的升高而降低,但随着Si含量的升高而升高;在1600℃下制备的SiC多孔木材陶瓷具有良好的摩擦学性能,后期析出的碳颗粒可以有效降低磨损量.
关键词:
原位反应烧结
,
木材陶瓷
,
碳化硅
,
摩擦学性能
刘红飞
,
严学华
,
程晓农
材料导报
按照设计变量,叙述了连续变量和离散变量拓扑优化设计的一些常用算法,其中包括均匀化方法、变密度法、变厚度法、移动渐进算法、模拟退火法、遗传算法、相对差商法和Tabu搜索法,并对各种方法的优缺点进行了比较;对二维和三维复合材料的拓扑学优化设计研究现状和方法进行了阐述;提出了拓扑优化设计复合材料的未来研究方向.
关键词:
拓扑优化
,
设计
,
复合材料
,
连续变量
,
离散变量
潘建梅
,
严学华
,
程晓农
,
张成华
,
徐桂芳
功能材料
采用甘蔗渣为生物质原料,浸渍环氧树脂后(两者质量比为2.5∶1)高温烧结制备了分级多孔木质陶瓷.使用XRD、SEM、TG等手段研究了木质陶瓷的物相组成、微观形貌和热稳定性,通过压汞法和氮吸附法分析了木质陶瓷从微米到纳米范围的分级多孔结构.研究结果表明,木质陶瓷主要由非石墨化碳层和微量的磷石英组成.木质陶瓷保留了甘蔗渣的管状孔洞,具有从宏孔到介孔分布的分级多孔结构.木质陶瓷的宏孔孔径分布主要在0.4～6μm之间,BET表面积最高达39.7m2/g.随着烧结温度的升高,木质陶瓷的BET表面积、介孔体积和平均孔径都降低.
关键词:
无机非金属材料
,
木质陶瓷
,
甘蔗渣
,
生物形态
,
分级多孔结构
徐桂芳
,
梁国山
,
杨娟
,
刘芹芹
,
严学华
,
程晓农
稀有金属材料与工程
采用前驱体分解法制备了高纯ZrWMoO8粉体.为获得ZrWMoO8/Cu复合材料,首先将ZrWMoO8与Cu按1∶1的比例进行研磨获得混合粉,采用化学镀的方法获得ZrWMoO8与Cu比例为1∶1的包覆粉,然后压片并在氩气气氛保护下于500℃烧结3 h获得复合材料.详细研究了复合材料的热膨胀性能并且发现包覆粉更适合制备ZrWMoO8/Cu复合材料.结果表明:烧结后,混粉制备的复合材料中部分ZrWMoO8发生了分解并且与Cu发生了反应,而以包覆粉制备的ZrWMoO8/Cu复合材料未检测出ZrWMoO8的分解产物.包覆粉制备的复合材料在25～250℃显示的热膨胀系数为3.3774×10-6℃-1,其相对密度达到90.6％.
关键词:
钨钼酸锆
,
复合材料
,
制备
,
热膨胀
王萍
,
程晓农
,
严学华
,
周峰
硅酸盐通报
以香杉木粉和环氧树脂为原料制备了木材陶瓷,利用TGA对木粉、环氧树脂的热分解过程进行了研究,通过扫描电镜、X射线衍射技术对木材陶瓷的微观结构和物相进行表征,研究了碳化温度对木材陶瓷得碳率、体积收缩率、耐磨性的影响.实验结果证明通过该工艺制备木材陶瓷的可行性,木材陶瓷是一种由木粉生成的无定形碳和环氧树脂生成的玻璃态碳组成的多孔碳素材料.随着碳化温度的升高,木材陶瓷结构越趋于有序化,得碳率降低,体积收缩率增大,耐磨性略有升高.
关键词:
木材陶瓷
,
环氧树脂
,
多孔材料
刘芹芹
,
杨娟
,
孙秀娟
,
严学华
,
程晓农
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.z1.039
以化学合成的ZrO2和WO3为原料,以固相法制备具有负热膨胀特性的超细立方相ZrW2O8粉体.对其前驱体进行差热分析(DSC),以X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对产物结构及形貌进行表征.结果表明:通过化学方法合成出单斜相和四方相混合的纳米级ZrO2粉体,纯单斜相的纳米级WO3粉体,以其为原料能够制备出超细立方相ZrW2O8粉体.同时考察不同研磨时间对其粒径的影响.变温X射线粉末衍射分析表明:所得ZrW2O8粉体具有很好的负热膨胀特性,在20～600℃范围内的平均热膨胀系数为-6.82×10-6K-1.
关键词:
固相法
,
超细
,
立方ZrW2O8
,
负热膨胀
邱杰
,
严学华
,
程晓农
,
王春生
材料导报
陶瓷材料易受外界温度剧变的影响,在材料中产生热引力,导致陶瓷材料失效.因此近零膨胀陶瓷在耐热冲击性能上具有显著优势,应用十分广泛,一直是材料学界研究的热点.介绍了磷酸盐、钛酸铝、微晶玻璃、钨酸锆几类典型的耐热冲击陶瓷材料,重点介绍了其热膨胀性能、现阶段的应用情况和国内外的发展状况.并提出了研究中存在的问题及其今后的发展方向.
关键词:
陶瓷
,
近零膨胀
,
耐热冲击
张美芬
,
杨娟
,
严学华
,
程晓农
功能材料
ZrW2O8是具有负热膨胀各向同性的化合物材料.本文使用ZrOCl2*8H2O,H2WO4,浓氨水为原料采用化学沉淀法制备ZrW2O8粉末.通过高温XRD,常温XRD、TG-DSC等分析手段对产物结构进行表征,结果表明采用化学沉淀法在1150～1200℃短时间内(1h)可以生成单一ZrW2O8粉末.采用SEM技术分析了该粉末的形貌和尺寸.并对前驱体的高温转变过程进行了初步探讨.
关键词:
ZrW2O8
,
沉淀法
,
高温转变
