基于溶-凝胶制备工艺的SiO2基复合相变材料研究综述

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作者 肖婷 钱国平 +4 位作者 金娇 刘浪 白献萍 金大中 黄乾晋 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1113-1120,共8页

相变材料可吸收或释放潜热,从而拥有储能调温潜力。溶-凝胶工艺制备的SiO2基体可为相变材料提供优良的骨架结构,改善相变材料的泄露问题。总结国内外相关文献,介绍了溶-凝胶制备工艺及SiO2基复合相变材料的形貌。阐述了SiO2基体与相变... 相变材料可吸收或释放潜热,从而拥有储能调温潜力。溶-凝胶工艺制备的SiO2基体可为相变材料提供优良的骨架结构,改善相变材料的泄露问题。总结国内外相关文献,介绍了溶-凝胶制备工艺及SiO2基复合相变材料的形貌。阐述了SiO2基体与相变材料间的化学相容性、SiO2基体对相变材料结晶性能的影响以及SiO2基复合相变材料的热物性、热循环稳定性和储/放热性能。最后对引入碳纤维/碳纳米管和金属/金属氧化物粒子等功能型材料,以增强其导热性能及光热转化能力的两类增强型SiO2基复合相变材料进行了概述。 展开更多

关键词 相变材料 sio2基体 溶凝胶法 复合

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纳米-Al2O3/SiO2加入量对MgO-Al2O3-SiO2复相陶瓷烧结机理的影响 被引量：2

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作者 冯东 姜岩 +3 位作者 茹红强 罗旭东 张国栋 曹一伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第24期4248-4252,共5页

为了探究纳米-Al_2O_3/SiO_2加入量对MgO-Al_2O_3-SiO_2复相陶瓷烧结行为的作用机理。以微米级MgO、纳米级Al_2O_3和SiO_2为主要原料制备陶瓷基复合材料。通过XRD和SEM等检测手段对烧后试样的物相组成和微观结构进行测试与表征,重点研究... 为了探究纳米-Al_2O_3/SiO_2加入量对MgO-Al_2O_3-SiO_2复相陶瓷烧结行为的作用机理。以微米级MgO、纳米级Al_2O_3和SiO_2为主要原料制备陶瓷基复合材料。通过XRD和SEM等检测手段对烧后试样的物相组成和微观结构进行测试与表征,重点研究Al_2O_3/SiO_2的加入对复相陶瓷物相组成、微观结构及烧结性能的影响。结果表明:随着Al_2O_3/SiO_2加入量的增大,试样烧后相对密度和烧后线变化率呈先增大后减小再增大的趋势,加入15%Al_2O_3/SiO_2(质量分数)的试样经1 500℃烧结后,其相对密度可以达到94%。引入的Al_2O_3/SiO_2与基体中的MgO生成镁铝尖晶石与镁橄榄石相,原位反应伴随的体积膨胀,抵消部分烧结过程中的体积收缩。Al_2O_3/SiO_2加入量为75%(质量分数)的试样经1 400℃烧结后,基体中有大量堇青石相生成,随着煅烧温度提高到1 500℃,堇青石分解所产生的高温液相促进了试样的烧结收缩。 展开更多

关键词 氧化镁 Al2O3/sio2 陶瓷基复合材料 烧结行为

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Eu掺杂SiO_2纳米基质的发光特性 被引量：6

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作者 江东 胡晓云 +4 位作者 张德恺 马益平 郑新亮 张昕 樊君 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期247-251,共5页

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了Eu掺杂的SiO2干凝胶,分别用光致发光(PL)光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外吸收(IR)谱等分析手段对样品进行了表征,研究了SiO2的基质中Eu3+、Eu2+的发光特性以及退火温度对发射光谱的影响,并对... 采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了Eu掺杂的SiO2干凝胶,分别用光致发光(PL)光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外吸收(IR)谱等分析手段对样品进行了表征,研究了SiO2的基质中Eu3+、Eu2+的发光特性以及退火温度对发射光谱的影响,并对其发光机理进行了分析。结果表明,样品掺杂均匀,颗粒尺寸大约在50～80 nm,硼(B)离子进入SiO2网格,成为了基质的一部分,改变了基质的网络结构。当采用258 nm激发样品时,随着退火温度的升高,红光发射强度先增强后减弱。对于经800℃退火处理的样品红光发射最强,出现了576 nm(5D0→7F0),620 nm(5D0→7F2),658 nm(5D0→7F3)3条谱线,其中主峰位于620 nm红光发射,对应于Eu3+离子的5D0→7F2超灵敏跃迁,进一步说明B离子参与到基质中,形成了Si—O—B键,导致Eu3+离子所处配位环境的对称性降低,从而有利于Eu3+离子的特征发射;当采用271 nm激发样品时,随着退火温度的升高,蓝光发射强度先增强后减弱,经850℃退火的样品400～500 nm蓝光发射最强,归属于Eu2+的5d→4f的跃迁发射,证明在铝离子(Al3+)存在的情形下,在高温退火过程中Al3+部分取代Si4+形成AlO4-基团,掺杂Eu3+填补AlO4-基团附近的空位,增加了Eu3+周围的AlO4-四面体中氧原子的电子给予能力,使得Eu3+还原成Eu2+,从而得到了较强的蓝光发射。但是,当退火温度达到900℃时,由于稀土离子发生位置的迁移形成团簇红光和蓝光都明显地降低。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶法 稀土 光致发光(PL) sio2基质 微观结构

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硅基复合材料粘性系数的参数辨识 被引量：5

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作者 姜贵庆 李仲平 俞继军 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期452-455,共4页

硅基复合材料是目前国内比较成熟、综合性能较好的烧蚀型热防护材料之一,高温粘性系数是这类材料烧蚀性能的重要表征参数。本文利用系统识别原理,给出这类复合材料粘性系数的参数辨识方法及其应用实例。

关键词 硅基复合材料 粘性系数 参数辨识

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二氯硅酞菁染料在SiO_2介质中的掺入及光学效应 被引量：3

5

作者 章践立 王金浩 夏海平 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第2期69-71,共3页

用溶胶-凝胶低温合成非晶态技术,成功地把二氯硅酞菁染料掺入到SiO_2无机凝胶介质中。对材料的吸收特性作了测定与讨论。用脉宽8ns,波长532nm的Nd^(3+):YAG激光对凝胶固体材料的光限幅效应作了初步的研究。

关键词 光学限幅器 二氯硅钛菁 光限幅 sio2介质 染料 二氧化硅介质 光学效应

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C_f/SiO_2复合材料的组织性能与强韧化机理 被引量：2

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作者 贾德昌 周玉 雷廷权 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期437-439,共3页

采用真空热压烧结工艺制备了高致密的短 C纤维 (Cf)补强增韧 Si O2 基复合材料 ,研究了其组织结构、力学性能和强韧化机制。10 % Cf/ Si O2 复合材料非晶态基体 Si O2 只发生部分晶化 ,Cf 在基体中分布较均匀 ,并呈层状分布。复合材料... 采用真空热压烧结工艺制备了高致密的短 C纤维 (Cf)补强增韧 Si O2 基复合材料 ,研究了其组织结构、力学性能和强韧化机制。10 % Cf/ Si O2 复合材料非晶态基体 Si O2 只发生部分晶化 ,Cf 在基体中分布较均匀 ,并呈层状分布。复合材料强度、断裂韧性和断裂应变均较基体显著改善 ,分别达到 74MPa,2 .4MPa.m1 /2 和 0 .144 %。压痕裂纹扩展行为和断口分析表明 ,Cf的桥接。 展开更多

关键词 复合材料 组织 性能 强韧化机制 短碳纤维 二氧化硅玻璃陶瓷

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SiO_2含量对铜基摩擦材料摩擦行为的影响 被引量：17

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作者 韩晓明 符蓉 +2 位作者 高飞 宋宝韫 农万华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1848-1853,共6页

采用粉末冶金技术制备铜-石墨-SiO2烧结材料,利用销盘式摩擦试验机,在摩擦速度为7.8～47.1m/s的范围内,研究SiO2在不同摩擦速度条件下的损伤机理及其与材料性能的关系。结果表明:SiO2对材料摩擦磨损性能的影响与摩擦速度密切相关;低摩... 采用粉末冶金技术制备铜-石墨-SiO2烧结材料,利用销盘式摩擦试验机,在摩擦速度为7.8～47.1m/s的范围内,研究SiO2在不同摩擦速度条件下的损伤机理及其与材料性能的关系。结果表明:SiO2对材料摩擦磨损性能的影响与摩擦速度密切相关;低摩擦速度条件下,SiO2含量的变化对提高摩擦因数的作用明显,原因在于摩擦力的静载荷性质有利于发挥SiO2粒子的犁沟作用而增加摩擦力;材料的磨损率对SiO2含量不敏感;高摩擦速度条件下,具有冲击作用的摩擦载荷导致SiO2粒子粉碎性破碎,破碎的SiO2粒子弥散嵌入高温软化的基体中而弱化了犁沟作用,导致摩擦因数对SiO2含量的变化不敏感;弥散分布的SiO2粒子强化基体表面强度,导致其磨损率随SiO2含量的增加而降低。 展开更多

关键词 铜基摩擦材料 sio2 摩擦行为 第三体

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碳纤维表面SiO_2涂层的制备及其在镁基复合材料中的应用 被引量：17

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作者 李坤 裴志亮 +2 位作者 宫骏 石南林 孙超 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1282-1286,共5页

利用Sol-Gel方法,通过优化溶胶的配置、纤维提拉过程和干燥烧结等工艺过程,在碳纤维表面制备出均匀的、无裂纹的SiO_2涂层.采用SEM、XPS和TEM表征了碳纤维表面SiO_2涂层的结构、形貌、元素分布以及涂层碳纤维/镁基体的界面结构.结果表明... 利用Sol-Gel方法,通过优化溶胶的配置、纤维提拉过程和干燥烧结等工艺过程,在碳纤维表面制备出均匀的、无裂纹的SiO_2涂层.采用SEM、XPS和TEM表征了碳纤维表面SiO_2涂层的结构、形貌、元素分布以及涂层碳纤维/镁基体的界面结构.结果表明,涂覆SiO_2的碳纤维,抗氧化能力提高,拉伸性能略有降低,但与镁基体复合后其拉伸强度降低了20%.SiO_2涂层改善了Mg对碳纤维的润湿能力,有效地促进了熔融Mg液对碳纤维的浸渗. 展开更多

关键词 溶胶-凝胶 sio2涂层 碳纤维 镁基复合材料

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提高F-12/环氧复合材料界面性能的方法研究 被引量：7

9

作者 张淑慧 梁国正 +2 位作者 惠相文 张炜 曾金芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期111-115,共5页

F-12/环氧复合材料具有优异性能,广泛用于宇航和军事领域。但F-12与环氧树脂基体之间的界面粘结性能较差,复合材料的层间剪切强度较低。针对这一复合材料体系,全面论述了提高F-12/环氧复合材料界面性能的几种方法以及各种方法的优缺点,... F-12/环氧复合材料具有优异性能,广泛用于宇航和军事领域。但F-12与环氧树脂基体之间的界面粘结性能较差,复合材料的层间剪切强度较低。针对这一复合材料体系,全面论述了提高F-12/环氧复合材料界面性能的几种方法以及各种方法的优缺点,其中包括纤维表面接枝、偶联、聚合物涂层、冷等离子体、γ射线辐射和超声波技术改性,以及环氧树脂基体纳米Si O2的改性。 展开更多

关键词 环氧树脂 F-12 表面处理 基体改性 sio2 复合材料 界面性能

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Al_2O_3-SiO_2/AZ91D镁基复合材料制备及界面反应机理研究 被引量：2

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作者 陈志彦 李文芳 +1 位作者 尧建刚 彭继华 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期25-28,共4页

采用硅酸铝纤维和镁合金制备出结构紧密的Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料。介绍了复合材料的制备工艺,适宜的挤压铸造工艺为预制体温度650℃、模具温度550℃、浇注温度760℃和30～50MPa压力。XRD、SEM、EDS和光学金相显微镜OM等分析结果... 采用硅酸铝纤维和镁合金制备出结构紧密的Al2O3-SiO2/AZ91D镁基复合材料。介绍了复合材料的制备工艺,适宜的挤压铸造工艺为预制体温度650℃、模具温度550℃、浇注温度760℃和30～50MPa压力。XRD、SEM、EDS和光学金相显微镜OM等分析结果表明,复合材料主要由Mg、β-Mg17Al12、MgO、AlPO4、3Al2O3·2SiO2和Mg2Si等结晶相组成;镁与硅酸铝纤维反应生成MgO和汉字状Mg2Si等产物;基体镁与硅酸铝纤维的界面形成较紧密的结合层。 展开更多

关键词 Al2O3-sio2/AZ91D镁基复合材料 硅酸铝纤维 反应机理 XRD分析

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Al_2O_3-SiO_2/AZ91D镁基复合材料的制备及其性能研究 被引量：1

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作者 陈志彦 李文芳 +1 位作者 尧建刚 彭继华 《铸造技术》 CAS 北大核心 2009年第12期1547-1550,共4页

采用硅酸铝纤维和镁合金制备出结构紧密的Al_2O_3-SiO_2/AZ91D镁基复合材料。适宜的挤压铸造工艺为:预制体温度650℃、模具温度550℃、浇注温度760℃和压力30～50 MPa。XRD、SEM、EDS和OM等分析结果表明,复合材料主要由Mg、β-Mg_(17)Al... 采用硅酸铝纤维和镁合金制备出结构紧密的Al_2O_3-SiO_2/AZ91D镁基复合材料。适宜的挤压铸造工艺为:预制体温度650℃、模具温度550℃、浇注温度760℃和压力30～50 MPa。XRD、SEM、EDS和OM等分析结果表明,复合材料主要由Mg、β-Mg_(17)Al_(12)、MgO、AlPO_4、3Al_2O_3·2SiO_2和Mg_2Si等结晶相组成;镁与硅酸铝纤维反应生成MgO和汉字状Mg_2Si等产物;基体镁与硅酸铝纤维的界面形成比较紧密的结合层。与镁合金相比,复合材料的硬度和油摩擦性能有较大提高。 展开更多

关键词 Al2O3-sio2/AZ91D镁基复合材料 硅酸铝纤维 性能

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高黏度新型功能材料黏性系数的参数辨识

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作者 姜贵庆 李仲平 俞继军 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期18-21,共4页

高黏度氧化硅复合材料是目前国内综合性能较好的一种新型功能材料,高温黏性系数是其重要的性能表征参数,本文利用烧蚀求解的反问题原理,应用灵敏度法,推导出了确定黏性系数参数的灵敏度方程,并给出这种高黏度功能材料的黏性系数,利用计... 高黏度氧化硅复合材料是目前国内综合性能较好的一种新型功能材料,高温黏性系数是其重要的性能表征参数,本文利用烧蚀求解的反问题原理,应用灵敏度法,推导出了确定黏性系数参数的灵敏度方程,并给出这种高黏度功能材料的黏性系数,利用计算的黏性系数得到的烧蚀速率的计算结果与试验结果是相符的。 展开更多

关键词 sio2基复合材料 黏性系数 参数辨识

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可见光固化齿科充填复合树脂挠曲强度研究 被引量：7

13

作者 李之轶 许乾慰 《上海塑料》 2005年第1期10-13,共4页

以气相SiO2作为无机填料,从树脂基质和填料两个方面研究了可见光固化齿科用复合树脂的挠曲强度。详细探讨了树脂基质中环氧丙烯酸树脂与活性稀释剂的配比、填料含量、偶联剂对填料的处理等因素对复合树脂挠曲强度的影响。结果表明,对于... 以气相SiO2作为无机填料,从树脂基质和填料两个方面研究了可见光固化齿科用复合树脂的挠曲强度。详细探讨了树脂基质中环氧丙烯酸树脂与活性稀释剂的配比、填料含量、偶联剂对填料的处理等因素对复合树脂挠曲强度的影响。结果表明,对于纳米级的SiO2填料,当树脂基质体系的粘度较低时,复合树脂的挠曲强度较高;当SiO2的质量分数为25%并经偶联剂处理后,复合树脂挠曲强度最大,达到84.80MPa。 展开更多

关键词 挠曲强度 树脂基质 填料含量 气相二氧化硅

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原位Al_2O_3颗粒增强Al-10Si基复合材料制备的研究 被引量：9

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作者 季鹏飞 陈刚 +3 位作者 周小亮 赵玉涛 张振亚 朱敏华 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期7079-7083,共5页

基于SiO2/Al-10Si反应体系,通过半固态机械搅拌法及高能超声处理组合工艺,成功制备出Al2O3颗粒增强铝基复合材料。SiO2粉体预处理及铝熔体Mg元素活化有效改善了两者间的润湿性,在转速700r/min、搅拌10min的条件下,可获得SiO2颗粒均匀分... 基于SiO2/Al-10Si反应体系,通过半固态机械搅拌法及高能超声处理组合工艺,成功制备出Al2O3颗粒增强铝基复合材料。SiO2粉体预处理及铝熔体Mg元素活化有效改善了两者间的润湿性,在转速700r/min、搅拌10min的条件下,可获得SiO2颗粒均匀分布的微观组织;升温后,经过高能超声进一步熔体处理,不仅促进了SiO2/Al的原位置换反应,而且空化消除了残余气体。金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)的分析检测表明,原位生成的Al2O3颗粒均匀地分布于Al-Si合金基体中。 展开更多

关键词 sio2粉末 半固态机械搅拌 超声作用 铝基复合材料

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MgO-MnO_2-TiO_2-SiO_2烧结助剂中SiO_2的量对低温烧结氧化铝陶瓷材料性能的影响 被引量：18

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作者 顾皓 吕珺 +1 位作者 黄丽芳 郑治祥 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期479-483,490,共6页

本文采用MgO-MnO2-TiO2-SiO2复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,采用注浆成型工艺,研究了改变添加剂SiO2的量对1400℃和1450℃烧结的Al2O3陶瓷材料性能的影响。运用三点抗弯电子试验机、XRD、SEM分析了低温烧结Al2O3基陶瓷材料的力学... 本文采用MgO-MnO2-TiO2-SiO2复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,采用注浆成型工艺,研究了改变添加剂SiO2的量对1400℃和1450℃烧结的Al2O3陶瓷材料性能的影响。运用三点抗弯电子试验机、XRD、SEM分析了低温烧结Al2O3基陶瓷材料的力学性能和断口形貌,讨论了低温烧结Al2O3基陶瓷的烧结机理和性能。结果表明:在1450℃烧结,当不加SiO2时,弯曲强度为194MPa;当加入0.5%(质量百分含量,下同)SiO2时,烧结Al2O3基陶瓷材料的力学性能最佳,弯曲强度为σ=299MPa;SiO2量增加到1%时,σ=293MPa;SiO2加入量在3%时,σ=249MPa。SiO2的加入量从0.5%到3%对氧化铝的强度都有明显的提高,说明加入SiO2对氧化铝陶瓷的烧结是非常有利的,但随着SiO2加入量的不断加大氧化铝陶瓷力学性能有下降的趋势。 展开更多

关键词 AL2O3陶瓷 液相烧结 MgO-MnO2-TiO2-sio2添加剂 弯曲强度

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刹车用SiO_2/Cu复合材料基体中Fe和Sn对摩擦性能的影响

16

作者 高红霞 刘建秀 +1 位作者 张友阳 栗富国 《有色金属》 CSCD 北大核心 2006年第3期23-26,共4页

在MM-1000型摩擦试验机上测试Cu-Fe,Cu-Sn,Cu-Fe-Sn三种基体的SiO2/Cu复合材料的摩擦磨损性能,通过扫描电镜观察及能谱分析讨论基体中Fe和Sn的存在状态、作用以及对材料摩擦性能的影响。结果表明,Cu-Fe-Sn基体的SiO2/Cu复合材料具有更... 在MM-1000型摩擦试验机上测试Cu-Fe,Cu-Sn,Cu-Fe-Sn三种基体的SiO2/Cu复合材料的摩擦磨损性能,通过扫描电镜观察及能谱分析讨论基体中Fe和Sn的存在状态、作用以及对材料摩擦性能的影响。结果表明,Cu-Fe-Sn基体的SiO2/Cu复合材料具有更高的摩擦系数及稳定性、更小的磨损量,可承受更高的制动速度,是适合高速制动的高性能刹车材料。 展开更多

关键词 金属材料 sio2/Cu复合材料 基体组成 刹车材料 摩擦性能

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LiNbO_3(SiO_2)/ZL102基高阻尼复合材料的制备及压电阻尼特性

17

作者 翁巍 王浩伟 马乃恒 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期711-714,717,共5页

采用溶胶/凝胶法在高居里点的LiNbO3压电颗粒表面覆盖SiO2薄膜,以压力浸渗工艺制备LiNbO3（SiO2）/ZL102基复合材料,并通过动态机械热分析仪研究了其在30～350℃下的阻尼性能.结果表明,当30℃时,LiNbO3（SiO2）/ZL102基复合材料的内耗... 采用溶胶/凝胶法在高居里点的LiNbO3压电颗粒表面覆盖SiO2薄膜,以压力浸渗工艺制备LiNbO3（SiO2）/ZL102基复合材料,并通过动态机械热分析仪研究了其在30～350℃下的阻尼性能.结果表明,当30℃时,LiNbO3（SiO2）/ZL102基复合材料的内耗是铝基体的3倍,LiNbO3/ZL102基复合材料的2倍;在所选用的测试温度范围内,铝基体、LiNbO3/ZL102和LiNbO3（SiO2）/ZL102基复合材料内耗随温度的升高而增加并最终趋于相近.这是由于极化处理的高居里点LiNbO3压电颗粒具有压电阻尼特性,而且SiO2薄膜改变了LiNbO3颗粒外部的电阻率,从而提高了其压电阻尼特性. 展开更多

关键词 铝基复合材料 sio2薄膜 阻尼 压电阻尼性能

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原位Al2O3颗粒增强Al-20Si复合材料的制备及微观组织 被引量：4

18

作者 王光磊 曲迎东 +2 位作者 李广龙 周启文 田畅 《铸造》 CAS 北大核心 2020年第8期834-838,共5页

目前原位Al2O3颗粒对Al-Si合金组织性能的研究较多,但对过共晶Al-Si合金的研究较少。本研究通过在半固态温度区间下添加SiO 2粉末制备Al2O3(p)/Al-20Si复合材料,探究搅拌速率、SiO 2粉末添加量对Al-20Si合金的影响。研究结果表明:当搅... 目前原位Al2O3颗粒对Al-Si合金组织性能的研究较多,但对过共晶Al-Si合金的研究较少。本研究通过在半固态温度区间下添加SiO 2粉末制备Al2O3(p)/Al-20Si复合材料,探究搅拌速率、SiO 2粉末添加量对Al-20Si合金的影响。研究结果表明:当搅拌速率为800 r/min时,Al2O3颗粒在基体中的分散效果最好;添加SiO 2粉末与Al基体发生反应生成的Al2O3颗粒主要分布于初生Si边界处,可显著抑制初生Si的生长,但当SiO2添加量增加到7%时,生成的Al2O3颗粒出现了团聚现象。加入质量分数为5%的SiO2粉末所制备的Al2O3(p)/Al-20Si复合材料组织中Al2O3颗粒均匀分布,硬度较基体合金提高了14%。 展开更多

关键词 sio2粉末 AL-20SI合金 原位Al2O3颗粒 铝基复合材料

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