张俊禧
,
徐照芸
,
王波
,
秦毅
,
杨建锋
,
赵中坚
,
胡伟
,
施志伟
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13531
以α-Si3N4为原料， Y2O3为烧结助剂，在三种不同的氮气压力(0.12、0.32和0.52 MPa)下烧结制备了多孔氮化硅陶瓷。研究了氮气压力对氮化硅的烧结行为、显微组织和力学性能的影响，分别通过SEM观察显微组织并统计晶粒的长径比，通过 XRD 对物相进行分析，并对烧结试样进行三点弯曲强度测试。随着氮气压力的提高，多孔陶瓷的线收缩率降低、气孔率提高，这是由于低熔点的液相中N含量随氮气压力的提升而增加，导致了液相粘度提高，抑制陶瓷致密化。随着氮气压力的提高，组织中的棒状β-Si3N4生长良好，晶粒长径比增大，其原因是高的液相粘度抑制了β-Si3N4形核，有利于β-Si3N4生长。由于β-Si3N4棒状晶的作用，陶瓷弯曲强度随氮气压力的升高得到改善，但是气孔率的升高降低陶瓷的强度。在0.52 MPa的氮气压力下烧结的多孔陶瓷气孔率达58%，弯曲强度为140 MPa。
关键词:
氮化硅
,
氮气压力
,
长径比
江涛
,
金志浩
,
杨建锋
,
乔冠军
稀有金属材料与工程
利用H38O3和CO(NH2)2在高温下发生化学反应生成纳米BN,并且形成纳米BN包覆B4C颗粒的B4C/BN纳米复合粉末.利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)对所制备的复合粉末的物相组成和显微结构进行了研究,并且对热压烧结块材的物相组成进行了研究.物相组成和显微结构的研究结果表明,在850℃氮气气氛下热处理6 h所得到的复合粉末主要是非晶态纳米BN涂层包覆在B4C颗粒表面所形成的B4C/BN纳米复合粉末,而且非晶态BN包覆层的厚度为300～500 nm.此非晶态BN相在1850℃,30 MPa,1 h的热压烧结工艺条件下完全转变成晶态的h-BN相.
关键词:
碳化硼
,
纳米氮化硼
,
化学反应
,
纳米复合粉末
,
显微结构
陕绍云
,
杨建锋
,
高积强
,
张文辉
,
金志浩
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00913
以廉价的二氧化硅和活性碳为起始粉料, 用碳热还原法制备了高气孔率, 孔结构均匀的多孔氮化硅陶瓷.考察了二氧化硅粉末粒径对多孔氮化硅陶瓷微观组织和力学性能的影响. 借助X射线衍射(XRD), 扫描电子显微(SEM)和三点弯曲法对多孔氮化硅陶瓷的微观组织和力学性能进行了研究. XRD分析表明在烧结后的试样中, 除了微量的α-Si3N4相和晶界结晶相Y8Si4N4O14外, 其余的都是β-Si3N4相; SEM分析显示多孔氮化硅陶瓷是由柱状β-Si3N4晶粒和均匀的孔组成, 通过改变二氧化硅的粒径, 制备了不同孔隙率, 力学性能优异的多孔氮化硅陶瓷.
关键词:
碳热还原法
,
porous silicon nitride
,
icrostructure
,
mechanical properties
杜彦
,
季铁正
,
张教强
,
唐婷
,
杨建锋
,
郑星卓
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.1.012
采用氧化还原法制备了石墨烯( GNS),采用红外光谱、透射电子显微镜对所得石墨烯进行分析和表征.采用溶液共混法制备石墨烯/聚乙烯导电复合材料,研究了材料的导电渗流行为,发现石墨烯含量越接近渗流阈值(4.3％,质量分数),随着石墨烯含量的增加,其室温电阻率减少；当质量分数为6.3％左右时,电阻率趋于稳定,约为102Ω·m.DSC分析发现加入GNS后复合材料的降温过程中结晶峰起始温度提高,说明GNS在复合材料中有成核剂的作用.
关键词:
石墨烯
,
高密度聚乙烯
,
导电复合材料
,
渗流阈值
罗民
,
程佳
,
马晶
,
陈小
,
王斌鉴
,
杨建锋
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00763
以松木炭化后形成的多孔木炭为模板, 经Y2O 3/SiO2混合溶胶浸渍生物碳模板形成Y2O 3/SiO2/C复合体, 在高压氮气氛下(0.6MPa), 1600℃碳热还原氮化制备出生物形态多孔氮化硅陶瓷. 借助XRD、SEM研究了烧结助剂、烧结温度、反应时间和烧结气氛对烧结产物显微结构和晶相的影响, 探讨了多孔Si3N4陶瓷的反应过程和机理. 结果表明, 多孔Si3N4陶瓷是由主晶相β-Si3N4和少量晶间玻璃相Y8Si4N4O14组成; 多孔Si3N4 不仅保留了松木的管胞结构, 还在孔道中生长出纤维状形貌的β-Si3N4颗粒; Si3N4的反应烧结过程包括α-Si3N4的形成、晶形转变(α-β相变)和晶粒生长三个阶段. 在1450℃烧结的机理是气-固和气-气反应机理, 在1600℃通过液相烧结的溶解-沉淀机理形成纤维状的多孔Si3N4陶瓷.
关键词:
仿生合成
,
porous Si3N4 ceramics
,
fibrous morphology grains
,
carbothermalreduction nitridation (CTN)
杨建锋
,
陈贵冬
,
曾敏
,
王秋旺
工程热物理学报
本文对连续螺旋折流板管壳式换热器的一个周期,采用周期性充分发展模型对不同的旁路挡板数量和宽度对换热器壳侧流动换热性能影响进行数值模拟分析.计算结果表明:1)随着旁路挡板数量增加,在相同挡板宽度和相同质量流量条件下,壳侧换热系数提高9.3％～41.7％,同时压损升高37.5％～189.7％;2)随着旁路挡板宽度增加,在相同挡板数量和相同质量流量条件下,壳侧换热系数提高1.6％～34.5％,同时压损升高11.1％～146.6％.
关键词:
螺旋折流板
,
旁路挡板
,
强化换热
,
数值模拟
杨建锋
,
季铁正
,
张教强
,
郑星卓
,
谷敬凯
,
李萍
高分子材料科学与工程
采用氧化还原法制备了石墨烯(GNS),用X射线衍射(XRD)、红外光谱、透射电子显微镜对所得GNS进行了分析和表征.采用溶液混合、超声波分散的方法,制备了GNS/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)导电复合材料,研究了材料的导电渗流行为和阻-温特性.结果表明,溶液混合法可使GNS较好地分散于UHMWPE基体中,复合材料表现出典型的导电渗流行为,其渗流阈值为3.6％(质量分数).在大于渗流阈值的情况下,复合材料的正温度系数效应(PTC)强度随GNS含量的增加而提高;热循环使得复合材料的PTC强度有所降低.
关键词:
石墨烯
,
超高分子量聚乙烯
,
导电复合材料
,
正温度系数
李平
,
杨建锋
,
王永兰
,
金志浩
稀有金属材料与工程
研究了添加游离碳含量对碳化硼粉末的热压烧结行为及对B4CC陶瓷的强度和断裂韧性的影响.用X射线衍射、扫描电镜对烧结体的成分、显微结构和断裂行为进行了分析讨论.结果表明:在一定的热压条件下,添加7%C(质量分数)的碳化硼烧结体的相对密度可高达98.5%,断裂韧性为7.65 MPa*m1/2,弯曲强度仍能达460 MPa.通过成分及断口形貌观察,由于晶界C对晶界的弱化及晶界的分层诱韧化作用使裂纹偏转、钝化可能是造成热压碳化硼随添加碳含量的增多,其强度下降和韧性升高的主要机制.
关键词:
热压
,
添加剂
,
断裂韧性
,
B4CC陶瓷
,
复合材料
朱浪涛
,
杨军
,
张庆莹
,
王静
,
韩志海
,
杨建锋
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.06.017
选用纳米ZrO2粉末作为MoSi2基复合材料室温增韧和高温弥散强化的第二添加相,利用喷雾造粒方法制备了用于等离子喷涂的ZrO2-MoSi2复合粉末.采用标准漏斗法测量了复合粉末的松装密度,通过RISE-2008激光粒度分析仪测试了复合粉末的粒度及其分布,借用扫描电镜(SEM)观察了复合粉末的表面形貌与结构,结合试验测定结果及理论计算结果分别研究了起始粉末的球磨时间、料浆中固含量、粘结剂含量及分散剂含量、喷雾干燥条件对粉末造粒的影响规律.结果表明:当球磨时间为12 h时,粉末的粒度分布于1～2 μm之间;当料浆成分中固含量为70％,粘结剂含量为10％,分散剂含量为1％时,料浆具有良好的流动性及稳定性;喷雾干燥过程中,进风温度为200℃,出风温度为120℃,蠕动泵速率为2ml·min-1,进气气压为0.2 MPa时,所制备的团聚型复合粉末成球度较高,表面致密且分散,颗粒之间无粘结现象,颗粒粒径的平均值为42 μm,松装密度为2.17 g·cm-3,经1200℃真空烧结热处理后的团聚型复合粉末具有较高的流动性.
关键词:
ZrO2-MoSi2复合粉末
,
等离子喷涂
,
喷雾造粒
,
松装密度
梁森
,
高积强
,
杨建锋
,
罗民
稀有金属材料与工程
研究了用Fe2O3和Cr2O3粉末制备Cr0.8Fe1.2O3工艺及Cr0.8Fe1.2O3负温度系数的热敏材料及其性能.通过XRD,SEM和测量温度电阻性能考察了Cr0.8Fe1.2O3的相组成,微观组织和温度电阻性能.结果表明:在1300℃按一定化学配比的Fe2O3和Cr2O3粉末烧结制备出的具有单斜结构的Cr0.8Fe1.2O3.Cr0.8Fe1.2O3在使用的温度范围内(150～450℃)是一种稳定的材料.这种热敏材料在很宽的温度范围内具有负温度系数的特征.
关键词:
NTC
,
单斜相
,
电性能
,
热敏电阻
