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四川大学王玉忠小组高分子材料无卤阻燃研究取得突破

在国家自然科学基金等项目的长期支持下，四川大学教授王玉忠带领团队在高分子材料无卤阻燃化的基础研究方面获重要进展，并取得一些关键技术的突破，成功地解决了一些高分子材料的高效无卤阻燃问题，有效地协调了阻燃性与无卤化、保持其他性能和降低成本的矛盾，并成功应用于多个领域。

关键词: 高分子材料 , 无卤阻燃 , 四川大学 , 国家自然科学基金 , 基础研究 , 阻燃化 , 无卤化 , 阻燃性

乙烯焦油重质馏分合成缩合多核芳香烃树脂

吴明铂 , 石阳阳 , 李士斌 , 郭宁 , 王玉伟 , 郑经堂 , 邱介山

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(12)60027-4

以价廉量广的乙烯焦油的重馏分油(＞250℃)为原料,以三聚甲醛为交联剂合成耐热性优异的缩合多核芳香烃树脂(COPNAR).基于1H-NMR分析,采用改进的B-L法对重馏分油和乙烯焦油的平均分子结构进行解析.采用FT-IR、1H-NMR、TGA和元素分析等研究了所制COPNAR的基本性质和合成机理.结果表明,乙烯焦油的重馏分油可用来合成具有优异耐热性的COPNAR.对乙烯焦油进行蒸馏,可显著提高所制树脂的耐热性.反应机理为酸催化阳离子缩聚反应.

关键词: 缩合多核芳香烃树脂 , 乙烯焦油 , 重馏分 , 合成机理 , 耐热性

磁控溅射制备ZnO缓冲层薄膜的微观结构和光学性能

王玉伟 , 刘平 , 李伟 , 刘新宽 , 马凤仓 , 陈小红 , 何代华

稀有金属材料与工程

研究了衬底温度、溅射气压对磁控溅射沉积ZnO缓冲层薄膜的微观结构、表面形貌和光学性能的影响.结果表明,衬底温度、溅射气压对ZnO缓冲层薄膜表面形貌、晶粒尺寸、禁带宽度和光学透过率等有较大影响.综合分析得出最佳的制备ZnO缓冲层薄膜的工艺为250℃、0.6 Pa.在此工艺下制备的ZnO缓冲层薄膜具有很好的ZnO(002)面c轴择优取向,结构致密、尺寸均匀,禁带宽度为3.24 eV,可见光平均透过率为86.93％,符合作CIGS太阳能电池缓冲层的要求.

关键词: 衬底温度 , 溅射气压 , ZnO缓冲层 , 微观结构 , 光学性能

TiB2-40Ni金属陶瓷粉末与涂层组织结构的研究

陈枭 , 王洪涛 , 纪岗昌 , 白小波 , 王玉伟

兵器材料科学与工程

采用机械合金化技术制备TiB2-40Ni金属陶瓷复合粉末，通过超音速火焰喷涂技术制备TiB2-40Ni金属陶瓷涂层，研究TiB2-40Ni粉末在不同球磨时间下的显微组织和物相，研究TiB2-40Ni涂层的组织结构、孔隙率和硬度。结果表明：随着球磨时间的延长，逐渐细化的陶瓷相TiB2包覆在Ni表面的含量增加；与粉末的主要物相相同，TiB2-40Ni涂层为TiB2和Ni相，涂层组织较致密，孔隙率低，平均硬度值为（643.5±56.8）HV0.3。

关键词: 金属陶瓷 , 机械合金化 , 超音速火焰喷涂 , 组织结构

TiB2增强50Ni基金属陶瓷复合粉末与涂层的研究

陈枭 , 王洪涛 , 白小波 , 王玉伟 , 都学飞

兵器材料科学与工程

　　采用机械合金化技术制备球磨TiB2-50Ni金属陶瓷复合粉末，通过超音速火焰喷涂技术制备TiB2-50Ni涂层，研究不同球磨时间得到TiB2-50Ni粉末的显微组织和物相，研究TiB2-50Ni涂层的显微组织、物相结构、孔隙率和硬度。结果表明，随着球磨时间的延长，陶瓷相TiB2逐渐破碎，黏结相Ni变形严重，且TiB2包覆在Ni表面的含量增加；粉末与涂层的主要物相为TiB2和Ni相，涂层组织致密，孔隙率低，平均硬度值为（597.9±36.1）HV0.3。

关键词: 机械合金化 , 超音速火焰喷涂 , TiB2-50Ni , 硬度

黏结相含量对超音速火焰喷涂TiB2-Ni涂层组织和性能的影响

陈枭 , 王洪涛 , 纪岗昌 , 白小波 , 王玉伟

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2014.03.006

以机械合金化工艺制备的TiB2-40Ni和TiB2-50Ni粉末为原料,利用超音速火焰喷涂沉积不同TiB2-Ni涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪研究了涂层的组织和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度,通过水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究涂层的耐熔融铝硅腐蚀性能.结果表明,TiB2-40Ni和TiB2-50Ni涂层致密,孔隙率分别为1.25％和0.12％;涂层的主要物相为TiB2和Ni;显微硬度值分别为(643.5±56.8) HV0.3与(597.9±36.1) HV0.3;涂层均具有较好的抗热震性能,其中以TiB2-50Ni涂层最佳;经过120h熔融铝硅腐蚀后发现,两种涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能,TiB2-50Ni涂层试样具有最好的耐腐蚀性能.

关键词: 超音速火焰喷涂 , TiB2-Ni涂层 , 黏结相 , 腐蚀

超音速火焰喷涂工艺对TiB2-50Ni涂层性能的影响

陈枭 , 纪岗昌 , 王洪涛 , 白小波 , 王玉伟

材料热处理学报

通过机械合金化技术制备出TiB2-50Ni粉末,采用超音速火焰喷涂方法在Q235钢表面制备TiB2-50Ni涂层,研究3种不同喷涂参数对涂层组织结构和性能的影响.运用扫描电镜分析了涂层的组织结构、X射线衍射表征涂层的物相结构,用压入法测定了涂层的显微硬度,并对涂层的抗热震性能和耐熔融铝硅腐蚀性能进行研究.结果表明,涂层均具有致密的组织结构,其中以氧气流量10 ～11 m3/h和氮气流量1100 ～1200 L/min喷涂参数下(No.3)的涂层试样的孔隙率最低和厚度最厚;涂层的主要物相与粉末相同;No.1～ No.3号涂层试样的硬度值分别为(321.19 ±17.1) HV0.3、(464.84±49.2) HV0.3和(597.92±36.1)HV0.3;涂层均具有较好的抗热震性能,其中以3号涂层试样最佳;经过120 h熔融铝硅腐蚀后发现,涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能,3号涂层试样具有最好的耐腐蚀性能.

关键词: TiB2-50Ni , 超音速火焰喷涂 , 显微组织 , 硬度 , 腐蚀

氧气流量对超音速火焰喷涂TiB2-40Co涂层组织和性能研究

陈枭 , 纪岗昌 , 王洪涛 , 王玉伟 , 白小波

材料科学与工艺

采用超音速火焰喷涂技术在不同氧气流量条件下制备3种TiB2-40Co涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪研究了涂层的组织和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度,通过水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究涂层的耐熔融铝硅腐蚀性能.结果表明,3种TiB2-40Co涂层具有叠层状结构,No.1涂层最为致密,其孔隙率仅为0.286％;涂层的主要物相为TiB2和Co;显微硬度值分别为697±60 HV0.3、523±86 HV0.3和648±38 HV0.3;No.1涂层具有最好的抗热震性能;经过120 h熔融铝硅腐蚀后发现,3种涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能,其中No.1涂层试样耐腐蚀性能最好.

关键词: 超音速火焰喷涂 , TiB2-40Co涂层 , 显微组织 , 腐蚀

超音速火焰喷涂TiB2-50Co涂层及其性能

陈枭 , 王洪涛 , 纪岗昌 , 王玉伟 , 白小波

复合材料学报

在322、402和462 L/min 3种氧气流量条件下采用超音速火焰喷涂技术制备了3种TiB2-50Co涂层,通过SEM和XRD对涂层的微观组织和物相结构进行分析,测试其硬度,采用水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究了涂层的耐熔融铝硅(Al 12.07wt％Si)合金腐蚀和耐磨粒磨损性能.研究结果表明:3种TiB2-50Co涂层的物相均为TiB2和Co;3种涂层的组织均致密,其中以氧气流量为322 L/min条件下制备的涂层试样最致密,其孔隙率最低(1.76％),涂层硬度值最高,达到(558±90) HV0.3;氧气流量为462 L/min条件下制备的涂层抗热震性能最差,涂层截面出现明显裂纹;在熔融Al-12.07wt％Si合金中腐蚀60 h后,3种涂层均具有良好的耐熔融Al-12.07wt ％Si腐蚀性能;在载荷为6N的条件下,3种涂层均具有良好的耐磨损性能,以氧气流量为322 L/min条件下制备的涂层试样最佳.

关键词: 超音速火焰喷涂 , TiB2-50Co涂层 , 热震 , 腐蚀 , 磨损