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基质辅助磷光碳点的制备及复合功能化应用 被引量：2
1
作者 吴涛 刘伟峰 刘旭光 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第4期607-620,共14页
【目的】室温磷光碳点材料作为一类新型的室温磷光材料,因其优异的光学性能、高稳定性、低毒性等优点而备受关注。近年来,基质辅助策略被证明能够有效防止碳点的聚集猝灭并抑制非辐射跃迁,从而实现高效且长寿命的室温磷光。为此,多种类... 【目的】室温磷光碳点材料作为一类新型的室温磷光材料,因其优异的光学性能、高稳定性、低毒性等优点而备受关注。近年来,基质辅助策略被证明能够有效防止碳点的聚集猝灭并抑制非辐射跃迁,从而实现高效且长寿命的室温磷光。为此,多种类型的基质材料被开发出来,适用于不同应用场景,极大地拓宽了磷光碳点的应用领域。【方法】从近年来的相关研究出发,概述了基质辅助磷光碳点的磷光机制和合成方法,探讨了基质的作用及分类,并总结了其在生物医学、信息加密、防伪、传感和光电器件等领域的最新应用进展。最后,对基质辅助磷光碳点所面临的挑战和未来发展方向进行了展望。【结论】为相关领域提供研发思路。 展开更多
关键词 碳点 基质辅助策略 室温磷光 长寿命
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顶杆热膨胀法测定低温陶的烧成温度
2
作者 杨长安 曹志超 +4 位作者 罗宏杰 朱建锋 王芬 张彪 施佩 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第3期640-646,共7页
顶杆热膨胀法广泛应用于古陶瓷原始烧成温度的测定,但对于烧成温度低于玻璃相形成温度的低温陶仍需改善。本工作以黏土为原料制备不同烧成温度下的黏土样品,并采用X射线衍射仪、同步综合热分析仪和扫描电子显微镜等进行分析,验证高岭石... 顶杆热膨胀法广泛应用于古陶瓷原始烧成温度的测定,但对于烧成温度低于玻璃相形成温度的低温陶仍需改善。本工作以黏土为原料制备不同烧成温度下的黏土样品,并采用X射线衍射仪、同步综合热分析仪和扫描电子显微镜等进行分析,验证高岭石作为烧成温度标志物的合理性。然后,对不同烧成温度下黏土样品的顶杆热膨胀曲线对应的一阶导曲线上高岭石的脱羟基膨胀峰进行拟合,得到高岭石脱羟基膨胀峰与原始烧成温度的关系曲线。最后,通过已知原始烧成温度的黏土样品验证关系曲线的准确性。本工作为顶杆热膨胀法测定低温陶的烧成温度提供理论和实验基础,并为黏土为原料烧制的低温陶烧成温度的测定提供参考。 展开更多
关键词 顶杆热膨胀法 低温陶 烧成温度 高岭石 一阶导
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基于湿法纺丝技术的SiBCN-rGO陶瓷纤维的组织结构、力学和吸波性能
3
作者 高晨光 孙晓亮 +4 位作者 陈君 李达鑫 陈庆庆 贾德昌 周玉 《无机材料学报》 北大核心 2025年第3期290-296,共7页
随着我国新型空天飞行器的快速发展,对热端部件的结构可靠性和宽频微波隐身提出了更高的性能要求。SiBCN系亚稳陶瓷具有良好的耐高温、抗热震、耐烧蚀、抗长时氧化、抗蠕变等特性,在高温吸波结构领域极具应用潜力,但是该系亚稳陶瓷较低... 随着我国新型空天飞行器的快速发展,对热端部件的结构可靠性和宽频微波隐身提出了更高的性能要求。SiBCN系亚稳陶瓷具有良好的耐高温、抗热震、耐烧蚀、抗长时氧化、抗蠕变等特性,在高温吸波结构领域极具应用潜力,但是该系亚稳陶瓷较低的介电损耗限制了其电磁波吸收能力。本研究基于湿法纺丝技术制备了具有良好力学和吸波性能的SiBCN-rGO陶瓷纤维。结果表明,制备的SiBCN-rGO陶瓷纤维具有多孔结构,且纤维的孔隙率随着氧化还原石墨烯(Reduced Graphene Oxide, rGO)含量的增加而增大;此外,高含量rGO和高纤维比表面积促进了非晶基体中SiC的结晶析出。引入rGO显著提高了陶瓷纤维的拉伸性能,随着rGO质量分数从0提高至4%,纤维的断裂伸长率从8.05%增加到18.05%,拉伸强度从1.62 cN/dtex(0.324 GPa)提高到2.32 cN/dtex(0.464 GPa)。rGO含量增加降低了纤维的电阻率,且纤维的复介电常数实部与虚部均下降,但损耗角正切值逐渐提高。SiBCN-rGO陶瓷纤维表现出良好的吸波性能,其中含质量分数6%rGO的陶瓷纤维在9.20GHz处具有最小反射系数-50.90dB,有效吸收带宽达2.3 GHz,在吸波陶瓷基复合材料方面具有应用前景。 展开更多
关键词 SiBCN纤维 氧化还原石墨烯 吸波性能 力学性能
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天然多孔生物二氧化硅负载莫匹罗星治疗感染性创面
4
作者 张春龙 彭保卫 +2 位作者 常江 杨晨 徐宇虹 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第14期3663-3674,共12页
背景:合成介孔二氧化硅可作为药物输送载体用于创面治疗,但该载体合成过程相对复杂且合成过程中需要使用有毒化学物质。目的:从硅藻中提取天然多孔二氧化硅来实现抗生素莫匹罗星的高效装载,用于感染创面的治疗。方法:①通过高温烧结法... 背景:合成介孔二氧化硅可作为药物输送载体用于创面治疗,但该载体合成过程相对复杂且合成过程中需要使用有毒化学物质。目的:从硅藻中提取天然多孔二氧化硅来实现抗生素莫匹罗星的高效装载,用于感染创面的治疗。方法:①通过高温烧结法分别从菱形藻、直链藻与双眉藻中提取硅藻壳(天然多孔二氧化硅),表征3种硅藻壳的形貌、尺寸、孔结构与生物相容性。将合成介孔二氧化硅与3种硅藻壳分别浸泡于莫匹罗星溶液中制备载药系统,检测载药量、包封率与体外药物释放行为,根据载药量和包封率筛选合适的硅藻壳进行后续实验。通过抑菌圈实验与体外药物释放行为中收集的含有莫匹罗星上清液检测直链藻壳对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑制效果。②取12只SD大鼠,在每只大鼠背部制作2个直径1.0 cm的圆形全厚皮肤创面,并将金黄色葡萄球菌菌液滴加至创面。菌液滴加24 h后随机分4组干预:空白组(n=3)创面不进行任何干预,莫匹罗星组(n=3)创面滴加莫匹罗星溶液,直链藻壳组(n=3)创面滴加直链硅藻壳溶液,载药直链藻壳组(n=3)创面滴加负载莫匹罗星的直链硅藻壳溶液,观察创面愈合情况。干预后第6,24小时,通过琼脂平板涂布实验检测抗菌效应。干预后第9天取创面边缘组织,通过苏木精-伊红染色与Masson染色进行组织学观察。结果与结论:①不同硅藻壳具有不同的壳状结构,展示出了天然硅藻壳精致的微纳米结构,≤25μg/mL的菱形藻壳、直链藻壳、双眉藻壳对人脐静脉内皮细胞与L929细胞均无明显的细胞毒性,展现出与人工合成介孔二氧化硅相当甚至更优的药物装载效率,其中直链藻壳的载药量和包封率高于菱形藻壳、双眉藻壳,可用于后续载药。4种材料均具有良好的体外药物释放性能,其中莫匹罗星在直链藻壳中具有更高的累计释放量及释放率。载药直链藻壳可显著抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的生长与繁殖,在体外药物释放1周后仍展现较强的抗菌活性。②干预后第24小时,载药硅藻壳组创面菌落数量少于其他3组(P<0.05)。相较于直链藻壳、莫匹罗星,载药硅藻壳加快了创面愈合速度,至干预后第9天创面愈合率已超过95%。苏木精-伊红染色与Masson染色显示,相较于空白组、直链藻壳组,莫匹罗星组和载药直链藻壳组炎性细胞浸润少、创面长度短、胶原沉积多。结果表明,硅藻壳负载莫匹罗星能够显著加快创面愈合。 展开更多
关键词 感染创面 多孔二氧化硅 金黄色葡萄球菌 硅藻壳 莫匹罗星 高效装载 长效释放
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钢渣单掺与复掺对氯氧镁水泥性能的影响
5
作者 乔宏霞 王金盆 +1 位作者 尚明刚 韩月辉 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第3期24-31,共8页
为拓展钢渣在不同水泥基材料中的应用,研究了钢渣单掺以及钢渣和粉煤灰复掺对氯氧镁水泥(MOC)流动度、水化热、抗压强度和耐水性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、低场核磁共振(LF-NMR)和扫描电子显微镜(SEM)等微观方法表征掺杂后水泥的水... 为拓展钢渣在不同水泥基材料中的应用,研究了钢渣单掺以及钢渣和粉煤灰复掺对氯氧镁水泥(MOC)流动度、水化热、抗压强度和耐水性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、低场核磁共振(LF-NMR)和扫描电子显微镜(SEM)等微观方法表征掺杂后水泥的水化产物和微观形貌.结果表明:钢渣作为辅助胶凝材料加入MOC中可以提高MOC的工作性能.当钢渣掺量为10%时,对MOC各龄期抗压强度影响不明显,提高了MOC的耐水性能.当掺量大于10%时,MOC的抗压强度和耐水性能显著下降.钢渣和粉煤灰在MOC中存在水化叠加效应,当复掺比例为1∶1时,试样水化放热总量最高,耐水性能最优,软化系数提高了0.38. 展开更多
关键词 钢渣 氯氧镁水泥 粉煤灰 耐水性能 孔结构
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层状镁铝氧化物的改性及其吸附性能
6
作者 刘书群 车王燕 +1 位作者 罗飞 刘理华 《宿州学院学报》 2025年第3期18-23,28,共7页
氧化镁由于具有高等电点和低毒等特性而广泛应用于工业废水吸附有毒染料,文本以水滑石为前驱体合成一系列层状镁铝氧化物,采用N 2吸附脱附、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜对其进行结构表征,刚果红吸附实验表明改性层状镁铝氧化物具有... 氧化镁由于具有高等电点和低毒等特性而广泛应用于工业废水吸附有毒染料,文本以水滑石为前驱体合成一系列层状镁铝氧化物,采用N 2吸附脱附、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜对其进行结构表征,刚果红吸附实验表明改性层状镁铝氧化物具有最高的吸附性能6235 mg/g,这与吸附剂表面覆盖的纳米晶片密切相关,因此吸附剂活性组分的形貌是影响刚果红吸附性能的主要因素,同时其对刚果红的吸附过程符合准二级动力学模型。 展开更多
关键词 水滑石 层状镁铝氧化物 吸附 刚果红
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聚二甲基硅氧烷掺杂涂料的光热转化及超疏水防/除冰特征 被引量：1
7
作者 王慧萍 李亮 +4 位作者 毛航 廖喜林 李傲雪 李淑静 刘让同 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第2期16-26,共11页
光热超疏水涂料在航空航天、电力、交通、建筑等各个领域具有广泛的应用前景,为解决涂料的光热转化、防/除冰效率和使用寿命等问题,选用聚二甲基硅氧烷掺杂碳基光热转换材料多壁碳纳米管(MWCNTs)与二氧化硅纳米粒子、半导体材料Ti2O3制... 光热超疏水涂料在航空航天、电力、交通、建筑等各个领域具有广泛的应用前景,为解决涂料的光热转化、防/除冰效率和使用寿命等问题,选用聚二甲基硅氧烷掺杂碳基光热转换材料多壁碳纳米管(MWCNTs)与二氧化硅纳米粒子、半导体材料Ti2O3制备光热超疏防/除冰涂料,分别涂覆于玻璃板、环氧树脂板、聚乙烯(PE)膜、铜板等四种基材表面。研究结果表明,涂料应用于玻璃板上时,其表面接触角可高达157.10°,除冰时间可由未涂覆前的870 s缩短至280 s;涂料涂覆于PE膜基材表现出俱佳的光热转化与超疏水性,其表面接触角最高可达154.67°,在MWCNTs质量分数为60%时光热转化温度最高达62.2℃,除冰时间可由涂覆涂料前的1020 s缩短至270 s,具备良好的超疏防/除冰效果;涂料应用于环氧树脂板上时,其表面接触角可高达156.55°,除冰时间可由涂覆涂料前的900 s缩短至300 s;此外,涂料涂覆于铜板表面时接触角可高达157.71°,表面覆冰可在160 s内快速融化。涂料于四种基材表面时均表现出优异的耐磨损与老化性能。研究结果为光热超疏防/除冰应用提供一种新策略。 展开更多
关键词 光热转换 超疏水 防/除冰 涂料 老化
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水热法直接合成超细四方相BaTiO_(3)纳米粉体的研究和表征 被引量：1
8
作者 司留启 应红 +1 位作者 朱胜利 崔振铎 《功能材料》 北大核心 2025年第5期5160-5166,共7页
四方相钛酸钡(BaTiO_(3))粉体具备极高的介电常数,是制造薄电介质层高容量多层陶瓷电容器(MLCC)的基础材料。水热法制备的钛酸钡粉体具有杂质少、颗粒均匀、易分散、化学均一性好、结晶性好等优点。研究了反应条件(水热反应温度、反应... 四方相钛酸钡(BaTiO_(3))粉体具备极高的介电常数,是制造薄电介质层高容量多层陶瓷电容器(MLCC)的基础材料。水热法制备的钛酸钡粉体具有杂质少、颗粒均匀、易分散、化学均一性好、结晶性好等优点。研究了反应条件(水热反应温度、反应时间、钡钛前驱体投料比例、反应体系的碱度等)与钛酸钡纳米粉体性能之间的关系,探讨了水热法制备钛酸钡粉体的机理,优化了水热反应工艺。通过优化后的工艺制备的超细四方相BaTiO_(3)粉体平均粒径约为150 nm,轴率c/a为1.0106,结晶度为10.6。 展开更多
关键词 钛酸钡 四方相 直接水热法 纳米粉体 表征
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陶瓷材料熔融沉积3D打印研究进展 被引量：1
9
作者 李晨晓 李俊生 +3 位作者 陈雨洁 颜曼玲 陈玉蓉 万帆 《材料导报》 北大核心 2025年第8期62-71,共10页
陶瓷材料具有高硬度、耐高温、电绝缘和生物相容性等优点,是航天、机械、电子和医学等领域的理想应用材料,但传统陶瓷制备方法无法满足当下对复杂结构以及定制化的需求。熔融沉积(FDM)陶瓷3D打印技术因具有成本低、适用范围广、效率高... 陶瓷材料具有高硬度、耐高温、电绝缘和生物相容性等优点,是航天、机械、电子和医学等领域的理想应用材料,但传统陶瓷制备方法无法满足当下对复杂结构以及定制化的需求。熔融沉积(FDM)陶瓷3D打印技术因具有成本低、适用范围广、效率高等优点,受重视程度和研究广度日益增加。这有望解决陶瓷高效打印及复杂结构研制困难问题。本文介绍了FDM打印陶瓷材料的工艺过程,包括原料制备、挤出成型和脱脂烧结,并阐述了其在纤维增强复合陶瓷材料领域的研究现状,分析了影响打印效果与陶瓷性能的主要因素,最后对陶瓷材料FDM的应用与发展进行了展望。 展开更多
关键词 增材制造 熔融沉积 3D打印 陶瓷材料
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Y_(3)Al_(5)O_(12)对热压烧结B_(4)C陶瓷微观组织及力学性能的影响 被引量：3
10
作者 张巍 张杰 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期323-332,共10页
为了研究烧结助剂Y_(3)Al_(5)O_(12)对热压烧结制备的B_(4)C陶瓷的影响,以B_(4)C微粉为原料,以Al_(2)O_(3)+Y_(2)O_(3)原位反应生成的Y_(3)Al_(5)O_(12)为烧结助剂,在1950℃烧结温度下,采用热压烧结工艺制备出B_(4)C陶瓷,研究Y_(3)Al_(5... 为了研究烧结助剂Y_(3)Al_(5)O_(12)对热压烧结制备的B_(4)C陶瓷的影响,以B_(4)C微粉为原料,以Al_(2)O_(3)+Y_(2)O_(3)原位反应生成的Y_(3)Al_(5)O_(12)为烧结助剂,在1950℃烧结温度下,采用热压烧结工艺制备出B_(4)C陶瓷,研究Y_(3)Al_(5)O_(12)添加量对B_(4)C陶瓷物相组成、烧结性能、微观结构和力学性能的影响。研究结果表明:当烧结助剂Y_(3)Al_(5)O_(12)添加量<7 wt.%时,B_(4)C陶瓷中晶界以B_(4)C-B_(4)C晶粒相连接的清洁晶界和B_(4)C-非晶相Y_(3)Al_(5)O_(12)-B_(4)C晶界2种形式存在;当烧结助剂Y_(3)Al_(5)O_(12)添加量≥7 wt.%时,B_(4)C陶瓷中晶界以B_(4)C-B_(4)C晶粒相连接的清洁晶界、B_(4)C-非晶相Y_(3)Al_(5)O_(12)-B_(4)C晶界和B_(4)C-晶相Y_(3)Al_(5)O_(12)-B_(4)C晶界3种形式存在;当Y_(3)Al_(5)O_(12)添加量为7 wt.%时,热压烧结B_(4)C陶瓷的综合性能最佳,即相对密度为96.2%,硬度为20.9 GPa,抗弯强度为455 MPa,断裂韧性为3.53 MPa·m 1/2;烧结助剂Y_(3)Al_(5)O_(12)通过改变热压烧结B_(4)C陶瓷的气孔率、晶粒尺寸和晶界特征影响B_(4)C陶瓷的力学性能。 展开更多
关键词 B_(4)C陶瓷 烧结助剂 钇铝石榴石 力学性能 晶界
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增材制造陶瓷表面化学气相沉积SiC涂层的工艺与性能
11
作者 杨辰倩 杨文轩 +7 位作者 孙策 章嵩 陈鹏 刘凯 涂溶 杨梅君 王春锦 史玉升 《中国表面工程》 北大核心 2025年第3期88-98,共11页
增材制造技术可实现陶瓷材料复杂构件的整体成形,但构件表面存在“增材痕迹”、多相分布、气孔等缺陷,后续表面精密加工困难,难以满足空间光学探测、半导体制造装备等对高性能碳化硅陶瓷构件的迫切需求。为此,提出化学气相沉积高纯高致... 增材制造技术可实现陶瓷材料复杂构件的整体成形,但构件表面存在“增材痕迹”、多相分布、气孔等缺陷,后续表面精密加工困难,难以满足空间光学探测、半导体制造装备等对高性能碳化硅陶瓷构件的迫切需求。为此,提出化学气相沉积高纯高致密碳化硅涂层修复增材制造陶瓷表面缺陷的新思路。系统研究沉积温度对增材制造碳化硅陶瓷表面涂层硬度、沉积效率、界面结合、微观形貌、可加工性的影响规律。结果表明,随着沉积温度的升高,涂层沉积速率加快,晶粒尺寸和表面硬度增大。但过高的沉积温度会导致涂层内部出现孔隙,致密度降低。沉积涂层与增材基底界面结合良好,当沉积温度1400℃时,界面处生成枝状晶,结合力较大,表面加工性较优。研究采用化学气相沉积涂层方法可有效改善增材制造碳化硅陶瓷的表面质量,为高端装备用高性能碳化硅复杂构件的工程应用奠定了基础。 展开更多
关键词 增材制造 碳化硅陶瓷 化学气相沉积 微观组织 结合力
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3D打印SiC陶瓷表面的高温自润滑耐磨涂层制备与性能
12
作者 马楚楚 张垚 +8 位作者 李天杨 王有缘 曾鲜 龚小龙 曾飞 孙华君 闫春泽 史玉升 刘凯 《中国表面工程》 北大核心 2025年第3期99-108,共10页
3D打印SiC陶瓷因其轻质高强、耐高温及优异的力学性能,在航空航天、能源加工等领域受到广泛关注。为改善3D打印的SiC陶瓷表面摩擦性能,采用溶胶法结合离心雾化干燥制备三种不同成分的YSZ-Al_(2)O_(3)-CaF_(2)-C热喷涂用复合粉体,利用大... 3D打印SiC陶瓷因其轻质高强、耐高温及优异的力学性能,在航空航天、能源加工等领域受到广泛关注。为改善3D打印的SiC陶瓷表面摩擦性能,采用溶胶法结合离心雾化干燥制备三种不同成分的YSZ-Al_(2)O_(3)-CaF_(2)-C热喷涂用复合粉体,利用大气等离子喷涂技术在陶瓷表面沉积对应的复合涂层(Ca0C0、Ca5C10、Ca10C5),并详细研究复合涂层的微观结构及其在室温和600℃下的摩擦性能和磨损机制。结果表明,三种复合涂层呈典型的层状结构,主要由YSZ、Al_(2)O_(3)和m-ZrO_(2)物相组成,其中Ca10C5和Ca5C10涂层中还有CaF_(2)、C相。未加CaF_(2)、C润滑相的Ca0C0涂层在室温和600℃下的磨损率最低,但具有最大的摩擦因数。加入CaF_(2)和C润滑相的Ca5C10和Ca10C5涂层在室温和600℃下的摩擦因数均大幅减小,体现出较好的自润滑性能。但加入润滑相后,涂层的硬度降低且涂层内部的孔隙缺陷增加,从而伴随磨损率升高。综合来看,Ca10C5涂层具有较低的摩擦因数(室温下0.239、600℃下0.175)和较低的磨损率(室温下1.02×10^(-5)mm^(3)/(N·m)、600℃下0.84×10^(-5)mm^(3)/(N·m)),体现了良好的自润滑和耐磨性能,其磨损机制主要为黏着磨损和磨粒磨损。 展开更多
关键词 碳化硅陶瓷 耐磨 自润滑 等离子喷涂 复合涂层
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外加剂对碳化硅料浆及硅溶胶结合Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料性能的影响
13
作者 许向阳 刘浩 +4 位作者 王周福 朱珠 马妍 王玺堂 杨雨菲 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第3期179-184,共6页
本文在研究外加剂对碳化硅料浆流变与硬化行为基础上,探讨了复合外加剂对硅溶胶结合Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料结构与性能的影响。结果表明,聚羧酸盐(PCE)中的COO-吸附在碳化硅颗粒表面,通过空间位阻抑制粉体颗粒团聚,提高了料浆流动性。... 本文在研究外加剂对碳化硅料浆流变与硬化行为基础上,探讨了复合外加剂对硅溶胶结合Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料结构与性能的影响。结果表明,聚羧酸盐(PCE)中的COO-吸附在碳化硅颗粒表面,通过空间位阻抑制粉体颗粒团聚,提高了料浆流动性。复合引入适量PCE和硅烷偶联剂(KH-570),可促进碳化硅浆体的硬化,也有利于高温下硅溶胶结合Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料中莫来石的原位形成,进而改善浇注料的抗热震能力。 展开更多
关键词 聚羧酸盐 硅烷偶联剂KH-570 碳化硅料浆 Al_(2)O_(3)-SiC-C浇注料 硬化 硅溶胶 热震稳定性
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直接氮化法制备高品质氮化硅陶瓷粉体
14
作者 赵丽艳 刘耀耀 +4 位作者 杨静思 韩江则 李昆杰 赵瑞红 赵佳赛 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第1期61-70,共10页
以硅粉为原料,采用直接氮化法制备高品质氮化硅陶瓷粉体,研究了氮化温度、升温速率、硅粉粒径及稀释剂用量对氮化硅陶瓷粉体的影响。结果表明,原料硅粉不添加稀释剂,反应温度为1400℃时,在1100~1400℃温度区间将升温速率控制在5℃·... 以硅粉为原料,采用直接氮化法制备高品质氮化硅陶瓷粉体,研究了氮化温度、升温速率、硅粉粒径及稀释剂用量对氮化硅陶瓷粉体的影响。结果表明,原料硅粉不添加稀释剂,反应温度为1400℃时,在1100~1400℃温度区间将升温速率控制在5℃·min^(−1),硅粉完全氮化,制备得到粒径均匀的(396~458 nm)类球状氮化硅材料,材料分散性好,α相质量分数高达95.02%。研究表明,随着氮化温度的升高,硅粉直接氮化反应呈现出明显的阶段性。在相同反应时间下,最佳氮化温度为1400℃,反应温度过高或过低都会影响硅粉界面α-Si_(3)N_(4)向β-Si_(3)N_(4)转变与内部氮化反应的竞争关系,影响α-Si_(3)N_(4)含量。升温速率为控制反应进程的关键因素,最佳升温速率为5℃·min^(−1),当升温速率过快或者过慢时,氮化硅α相到β相的转化程度超过内部反应程度,硅粉反应不完全。适宜的球磨时间能够减小原料硅粉的粒度,增加比表面积,同时增加硅粉与氮气接触面积,有利于提高氮化率,增加α-Si_(3)N_(4)质量分数。添加α-Si_(3)N_(4)粉末稀释剂能降低硅粉中的氧含量和氮化温度,加速氮化过程,促进产物中α-Si_(3)N_(4)的形成,还能吸收硅和氮之间反应释放的额外热量,起到受热体的作用。 展开更多
关键词 氮化硅 直接氮化法 陶瓷粉体 升温速率 α-Si_(3)N_(4)
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不同碱性催化剂对疏水SiO_(2)气凝胶性能的影响
15
作者 李祥文 李昆锋 +4 位作者 武晨浩 费志方 张震 孙文彩 杨自春 《材料导报》 北大核心 2025年第17期26-30,共5页
以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为硅源,水为溶剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,乙酸和四种不同的碱(尿素、氢氧化钠、氨水和四甲基氢氧化铵)为酸碱催化剂,通过溶胶-凝胶法和CO 2超临界干燥制备了疏水SiO_(2)气凝胶,对比研究了四... 以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为硅源,水为溶剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,乙酸和四种不同的碱(尿素、氢氧化钠、氨水和四甲基氢氧化铵)为酸碱催化剂,通过溶胶-凝胶法和CO 2超临界干燥制备了疏水SiO_(2)气凝胶,对比研究了四种碱性催化剂对气凝胶结构和性能的影响。结果表明:四种碱性催化剂均可以制备出高透明度、高比表面积、柔性的疏水SiO_(2)气凝胶,但不同碱性催化剂对制备样品的结构和性能有不同的影响。使用尿素制备的样品具有最高的比表面积(630 m^(2)/g)、透光率(81.5%)和最大的疏水角(162.3°),最低的密度,但力学性能较差;使用氢氧化钠制备的样品具备最高的强度(0.171 MPa)和回弹率(29.3%);使用四甲基氢氧化铵制备的样品导热系数(19.9 mW·m^(-1)·K^(-1))最低,其凝胶骨架由直径10 nm左右的次级粒子团聚而成,与其他三种碱性催化剂制备的凝胶骨架的珍珠链结构明显不同。 展开更多
关键词 二氧化硅气凝胶 碱性催化剂 表面活性剂 微观结构
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B_(4)C-SiC复合陶瓷力学性能的研究进展 被引量：5
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作者 张巍 《复合材料学报》 北大核心 2025年第1期88-103,共16页
B_(4)C-SiC复合陶瓷结合了碳化硼(B_(4)C)和碳化硅(SiC)的性能,具有良好的物理和力学性能。与单相B_(4)C陶瓷相比,B_(4)C-SiC复合陶瓷具有更高的断裂韧性;与单相SiC陶瓷相比,B_(4)C-SiC复合陶瓷具有更大的硬度。B_(4)C-SiC复合陶瓷有望... B_(4)C-SiC复合陶瓷结合了碳化硼(B_(4)C)和碳化硅(SiC)的性能,具有良好的物理和力学性能。与单相B_(4)C陶瓷相比,B_(4)C-SiC复合陶瓷具有更高的断裂韧性;与单相SiC陶瓷相比,B_(4)C-SiC复合陶瓷具有更大的硬度。B_(4)C-SiC复合陶瓷有望替代单相B_(4)C陶瓷和单相SiC陶瓷广泛应用于工程领域。B_(4)C-SiC复合陶瓷的力学性能与B_(4)C-SiC复合粉体的颗粒分散均匀性有关。同时,B_(4)C-SiC复合陶瓷的力学性能还受微观结构和相组成的影响。为了降低B_(4)C-SiC复合陶瓷的烧结温度,常在原料中添加烧结助剂,常用的烧结助剂主要有碳、氧化物、硼化物、碳化物、金属单质、非金属单质(除碳外)。不同烧结助剂促进B_(4)C-SiC复合陶瓷烧结的机制各不相同;同时,这些烧结助剂通过影响B_(4)C-SiC复合陶瓷的微观结构进而影响其力学性能。本文根据B_(4)C-SiC复合陶瓷力学性能的研究结果,从B_(4)C-SiC复合粉体、微观结构、相组成和烧结助剂等方面详细阐述了B_(4)C-SiC复合陶瓷力学性能的影响因素,以期为B_(4)C-SiC复合陶瓷的设计和研究提供依据。 展开更多
关键词 B_(4)C-SiC 复合陶瓷 力学性能 微观结构 烧结助剂
原文传递
膨润土改性材料的制备、表征及应用研究进展
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作者 易世蓉 张苗苗 +4 位作者 陈思思 王琳琳 倪宇航 韩志伟 赵丹 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第9期3255-3271,共17页
膨润土是天然的非金属矿产资源,通过技术改性将其转化为有附加值产品,广泛应用于工业、农业和环境治理等领域,是实现资源循环利用和减少环境负面影响的重要途径。本文对当前国内外膨润土改性材料的制备方法、表征技术及应用现状进行了综... 膨润土是天然的非金属矿产资源,通过技术改性将其转化为有附加值产品,广泛应用于工业、农业和环境治理等领域,是实现资源循环利用和减少环境负面影响的重要途径。本文对当前国内外膨润土改性材料的制备方法、表征技术及应用现状进行了综述,总结了膨润土性能提升的方法、原理及表征测试方法,分析了改性膨润土在土壤改良、环境修复、农业应用(肥料添加剂、农药吸附剂)及电子、汽车和航空航天等领域的应用潜力及不足,并展望了改性膨润土材料未来发展方向,为高性能改性膨润土材料的研发提供了参考。 展开更多
关键词 膨润土 复合材料 智能材料 传感技术 环境治理 改性 表征
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现代测试与分析技术在烧成系统热工标定中的应用浅析
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作者 熊亚刚 赵青林 +5 位作者 柯壮 喻添 宋昱璋 马文杰 姚晓洁 陈学军 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第10期3525-3535,共11页
为弥补传统热工测量在精细工况分析方面的不足,论文结合典型生产案例,系统探讨了如何利用差热分析(DTA)、岩相分析、激光粒度分析等现代测试技术及计算流体力学(CFD)数值模拟分析技术来深度拓展水泥窑烧成系统运行工况的分析。分析结果... 为弥补传统热工测量在精细工况分析方面的不足,论文结合典型生产案例,系统探讨了如何利用差热分析(DTA)、岩相分析、激光粒度分析等现代测试技术及计算流体力学(CFD)数值模拟分析技术来深度拓展水泥窑烧成系统运行工况的分析。分析结果表明:差热分析可通过煤粉燃烧过程中的失重峰和放热峰特征判定煤粉的燃烧特性、是否混煤及混煤效果;岩相分析可通过分析主要矿物相含量及结构缺陷,揭示熟料煅烧与冷却制度,以及原料品质等因素对熟料质量的不利影响;激光粒度分析可提供更加精确、全面的粒径特征参数,明确生料粒度对系统收尘效率的影响(如生料的中位粒径D_(50)过低,会导致C1预热器含尘浓度骤升);CFD数值模拟结果的精准性高度依赖于边界条件的设置,以正确的测试数据作为边界条件,能真实反映系统的运行状况,进而明晰供风不佳、涡旋耗能等问题对熟料冷却效率及热能利用率的潜在影响。通过深度剖析相关参数的变化规律,本文提出了优化工艺、热工制度及改进系统结构设计的解决思路,强调了先进测试和分析技术在提升系统热效率和运行稳定性中的重要价值。 展开更多
关键词 烧成系统 热工标定 煤粉燃烧 熟料岩相 生料粒度 CFD数值模拟 参数优化
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