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WC-Co涂层中Cu和MoS2的添加对其高温摩擦性能的影响

袁建辉 , 祝迎春 , 雷强 , 占庆 , 丁思月 , 黄晶

材料导报

采用大气等离子喷涂方法,制备出WC-Co基体中含有Cu和MoS2固体润滑剂的涂层.分别在200℃、400℃和600℃进行WC-Co-Cu-MoS2涂层和WC-Co涂层的高温摩擦实验,并用扫描电镜对涂层磨损表面进行微观形貌观察.结果表明,当温度为200℃时,在WC-Co-Cu-MoS2涂层磨损表面形成含有润滑剂的致密摩擦产物层,导致涂层的摩擦系数和磨损率均较低.但在400℃和600℃时,润滑剂MoS2由于氧化和挥发而损失,摩擦产物层中形成孔穴缺陷,并变得疏松,失去对涂层的保护作用,涂层摩擦过程趋于恶劣.WC-Co-Cu-MoS2涂层只有在相对较低的温度下(约200℃)才表现出比WC-Co涂层优异的摩擦磨损性能.

关键词: 等离子喷涂 , MoS2 , 固体润滑 , 高温摩擦

微米空心碳球串珠结构的制备与形成机理

杨涛 , 祝迎春 , 钱霍飞 , 袁建辉 , 许钫钫

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00139

以还原Fe粉和活性炭为原料, 通过热CVD法制备出微米级的空心碳球串珠结构. 利用TEM、EDS和多点氮吸附仪进行形貌、成分、比表面积及孔径分布表征. 串珠结构由f(1~2)μm的空心碳球串联而成, 长度可达十几微米. 碳球的壁厚为3~5nm的石墨球壳结构. 所制备产物的比表面积 S BET 达到306.523m2/g, 其孔径分布在中孔范围, 峰值位于3.761nm. 微米级空心碳球串珠结构的形成机理为含C的Fe微液滴在低温区凝聚并以石墨烯片层的方式析出C, 外延于Fe液滴形成石墨层, 与Fe液滴构成Fe/石墨层核壳结构, 石墨球壳的收缩趋势挤压Fe液滴沿轴向移动. 循环往复上述即形成空心串珠结构. 该结构在节能材料、药物、染料和催化剂等的载体材料、储氢、储能等方面可能具有良好的应用前景.

关键词: 微米级 , rosary structure , hollow carbon , specificsurface area , pore-size distribution

碳纳米管强韧化二硅化钼复合材料

张勇 , 袁建辉 , 张幸红 , 任南琪

稀有金属材料与工程

利用机械合金化(MA)方法合成MoSi2纳米先驱粉体,并对碳纳米管(CNT)进行超声分散,将MoSi2和CNT湿法球磨混合后,采用热压烧结方法制备了CNT/MoSi2复合材料.结果表明,Mo-Si粉末按原子比1∶2混合,以转速510r/min球磨24 h得到杂质含量较低的MoSi2纳米粉体.烧结后材料的相组成分析结果显示,不含CNT的MoSi2材料主要为MoSi2相,同时含有少量Mo5Si3;添加CNT后,复合材料中新增了少量的SiC,Mo5Si3的含量也比非增强MoSi2中高.CNT/MoSi2复合材料强度和韧性较纯MoSi2材料均有提高,含2.5%(质量分数,下同)CNT复合材料的抗弯强度提高了72%,添加1%CNT复合材料的断裂韧性提高了43%.对CNT/MoSi2复合材料显微结构分析发现,CNT细化材料晶粒,CNT的拔出,CNT使裂纹偏转、分支和桥联等机制综合作用提高了复合材料的韧性.细晶强化和弥散强化作用提高了材料强度.

关键词: 二硅化钼 , 碳纳米管 , 机械合金化

具有立方晶核ZnSe四足纳米晶的制备与表征

刘真 , 祝迎春 , 袁建辉 , 阮启超 , 马国宏

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00216

纳米材料的本征性质与其结构密切相关,在纳米尺度操控材料并表征其结构是纳米科学与技术的关键.采用热蒸发法制备了一种四足结构Znse纳米晶,通过高分辨透射电子显微镜对这种四足ZnSe纳米晶的晶体结构进行了表征.该ZnSe纳米晶由一个四面体的立方晶核和四个沿[001]方向生长的六方相分枝构成.本研究对这种ZnSe纳米晶的形貌和结构进行了讨论,证明了在Znse纳米晶内两种晶相的共存.根据ZnSe的结晶学特性和晶相的温度稳定性,解释了这种四足结构纳米晶的生长机制:Znse的四面体立方晶核在高温区域形成后,ZnSe蒸汽在低温区继续沉积在晶核上形成四个六方相的分支足,最终形成了具有立方晶核的ZnSe四足纳米晶.

关键词: 热蒸发法 , 四足结构ZnSe , 晶体 , 纳米科学 , 纳米技术

微米空心碳球串珠结构的制备与形成机理

杨涛 , 祝迎春 , 钱霍飞 , 袁建辉 , 许钫钫

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00139

以还原Fe粉和活性炭为原料,通过热CVD法制备出微米级的空心碳球串珠结构.利用TEM、EDS和多点氮吸附仪进行形貌、成分、比表面积及孔径分布表征.串珠结构由φ(1~2)μm的空心碳球串联而成,长度可达十几微米.碳球的壁厚为3~5nm的石墨球壳结构.所制备产物的比表面积 SBET达到306.523m2/g,其孔径分布在中孔范围,峰值位于3.761nm.微米级空心碳球串珠结构的形成机理为:含C的Fe微液滴在低温区凝聚并以石墨烯片层的方式析出C,外延于 Fe液滴形成石墨层,与Fe液滴构成Fe/石墨层核壳结构,石墨球壳的收缩趋势挤压Fe液滴沿轴向移动.循环往复上述即形成空心串珠结构.该结构在节能材料、药物、染料和催化剂等的载体材料、储氧、储能等方面可能具有良好的应用前景.

关键词: 微米级 , 串珠结构 , 空心碳球 , 比表面积 , 孔径分布

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