于云
,
史廷春
,
孙芳芳
,
潘金德
,
杨勇
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.21.018
增材制造是基于离散堆积思想实现原型或产品零件的快速制造。作为三大材料之一的无机非金属材料在医疗、航天航空、汽车、建筑、工艺品等众多领域都具有无可比拟的巨大应用前景，为了能够快速制造形状任意复杂的器件，无机非金属材料的增材制造成为当下研究的热点。从增材制造技术类型、材料等方面详细阐述国内外无机非金属材料增材制造研究水平与发展状况，对比几种常用的无机非金属材料，重点是针对几种常见的陶瓷材料以及用于砂型铸造材料等成形特点及面临问题进行阐述，阐明了目前无机非金属材料增材制造存在的迫切需要解决的关键性问题，并深入分析了材料处理工艺、3 DP/SLS/SLM三维成形工艺、后处理工艺对成形件的质量和性能的影响作用，最后对宝玉石材料的增材制造提出一些展望。
关键词:
增材制造
,
无机非金属材料
,
材料处理工艺
,
三维成形工艺
,
后处理工艺
,
三维打印
,
选择性激光烧结
,
选择性激光熔融
高翔
,
魏亚
,
黄卫
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.468
使用动态力学分析的模量成像技术对硬化水泥净浆进行微观层次上的物相识别,根据不同物相弹性性质的差异得到了目标区域的储能模量图,辅以形貌观测、成分分析和原位静态压痕手段,准确识别了未水化颗粒及其周边的高密度(High density,HD)和低密度(Low density,LD)CSH凝胶.结果表明,HD CSH凝胶和LD CSH凝胶的化学成分一致,其各自的典型动态模量分别为36GPa和24GPa,具有较好的区分度,且该值与同样表征物相弹性性质的压痕模量数值近似,动态模量成像图可给出清晰的物相边界.用该方法分析硬化水泥浆体微观性能,可避免由于不能准确定位各物相而引起盲目性和重复工作,有助于有的放矢地研究目标物相.
关键词:
无机非金属材料
,
硬化水泥浆体
,
动态力学分析
,
模量成像
,
物相识别
,
CSH凝胶
,
储能模量
魏同波
,
田军
,
阎逢元
材料研究学报
分析了LY12铝合金微弧氧化陶瓷膜的形貌、组成和结构, 研究了氧化膜的硬度、
与基体的结合强度以及在油润滑和干摩擦这两种条件下的摩擦学行为. 结果表明,
铝合金微弧氧化膜可分为疏松层和致密层, 从表层到基体,
微弧氧化膜的断面显微硬度先增大后减小. 微弧氧化膜与铝合金基体结合紧密.
随着膜厚度的增加, 氧化膜的临界载荷线性增加. 氧化膜具有优良的抗磨性能,
油润滑条件下的摩擦系数仅为干摩擦下的1/10.
关键词:
无机非金属材料
,
microare oxidation(MAO)
,
microarc oxidation coatings
,
wear-resistance
张妍周科朝张晓泳张斗
材料研究学报
使用水基羟基磷灰石(HA, Ca5(PO4)3OH)浆料, 用冰模板法制备定向层状多孔HA陶瓷, 研究了浆料中HA陶瓷颗粒含量和冷端温度的影响。结果表明: 随着浆料中HA陶瓷颗粒含量的提高, 浆料的粘度值增大, 层状多孔结构的层厚度相应增加, 孔道层间距减小甚至消失, 多孔材料的抗压强度从1.4 MPa提高到5.7 MPa, 孔隙率从76.2%降低到44.2%。降低冷端温度使片层状结构的层间距从大约20 μm减小到3--5 μm, 陶瓷层厚度从2--3 μm增大到15--20 μm。
关键词:
无机非金属材料
,
hydroxyapatite
,
ice-templating method
,
oriented porous ceramics
,
microstructure
赵大方李效东郑春满
材料研究学报
以聚硅碳硅烷和乙酰丙酮铝为原料, 在反应装置的裂解柱中加入填料,在常压下合成了聚铝碳硅烷. 结果表明: 添加填料使合成聚铝碳硅烷的时间缩短46%,聚铝碳硅烷的 从1008增大到2436, 分子量的分布变窄, ---Si---Si---键的含量低;在N2气氛中, 在400℃以下失重减少, 在1200℃陶瓷的产率从65%提高到69%;加入填料可促进---Si---Si---链转化为---Si---C---Si---链, 制备出的聚铝碳硅烷纤维在预氧化过程中氧的增重少,预氧化烧成后得到的Si--Al--C--O连续纤维强度为2.1 GPa,在Ar中1800℃烧结可得到致密的SiC(Al)纤维. 纤维的结晶行为与不加填料时的类似.
关键词:
无机非金属材料
,
Polyaluminocarbosilane
,
SiC fibers
,
preceramic polymer
王景苏革曹立新柳伟董征赵莉丽宋美芹
材料研究学报
采用恒电位法在FTO玻璃上沉积Co与Ni摩尔比为0.16:1的薄膜, 用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱仪分析了膜的成分、结构和形貌, 用紫外--可见分光光度计表征了膜的透光性能, 用循环伏安法表征了膜的电化学稳定性和可逆性, 用双电位阶跃法表征了膜的开关响应时间, 研究了钴掺杂对氧化镍薄膜电致变色性能的影响。结果表明, 钴掺杂使NiO薄膜颗粒更加细小和均匀, 提高了薄膜在可见光波段着色态与消色态之间的透光率差值, 降低了电致变色反应的工作电压, 有利于薄膜在电致变色过程的可逆性, 缩短了着色响应时间。
关键词:
无机非金属材料
,
electrochromic
,
Co-doped NiO film
,
reversibility
黄振国
,
修稚萌
,
孙旭东
材料研究学报
以Y$_{2}$O$_{3}$粗粉、碳酸氢铵、硝酸和氨水为原料,
通过沉淀法制备了Y$_{2}$O$_{3}$纳米粉体.
发现沉淀工艺和煅烧温度显著影响Y$_{2}$O$_{3}$纳米粉的颗粒大小和尺寸分布,
从而影响烧结体的密度和透光性. 用X射线衍射分析仪、透射电镜、图像分析仪等研究发现,
pH=8时制得的沉淀先驱物经1000℃煅烧, 可得到粒度为33 nm, 近球形, 分散性好,
尺寸分布窄的Y$_{2}$O$_{3}$粉体. 该粉体不加任何添加剂,
在1700℃真空烧结4 h可得到透明Y$_{2}$O$_{3}$陶瓷.
关键词:
无机非金属材料
,
yttria
,
nanopowder
,
precipitation
,
sintering
马兆昆
,
刘杰
材料研究学报
PAN基碳纤维的表面含氧官能团种类与数量对固着在碳纤维表面的兼性反硝化菌平均生物膜厚度有显著作用，含氧官能团过多或过少都会影响碳纤维表面反硝化菌的固着。通过对碳纤维的处理获得适量的表面含氧官能团与平衡含水率可有效改善碳纤维表面兼性反硝化菌的固着化行为，有助于使碳纤维表面的反硝化生物膜附着量达到最大值。处于同一水平平衡含水率的碳纤维比有机高分子载体对厌氧甲烷菌的固着能力强；同时，随着表面N、O元素含量增加和平衡含水率增高，碳纤维载体对厌氧甲烷菌的固着能力越来越弱。实验表明高温空气氧化的PAN基高强度碳纤维是一种生物相容性好、固着化程度高、再生能力强、耐微生物分解及化学腐蚀的优异反硝化菌新型固着化载体，而未经表面处理的PAN基高强度碳纤维则是厌氧甲烷菌的优异固着化载体。
关键词:
无机非金属材料
,
carbon fiber(CF)
,
surface functional groups
,
biofilm
刘旭东
,
邹智敏
,
曹小明
,
张洪延
,
张劲松
材料研究学报
用有限元方法分析了铅酸蓄电池用三维网络碳化硅板栅和极板内电流的分布.
结果表明, 与常规板栅相比, 三维网络碳化硅板栅与极板内电流分布比较均匀.
极耳的形状和位置对板栅和极板内电流分布的影响很大, 当极耳具有夹心结构时,
电流分布的均匀性有非常明显的改善, 尤其是在厚度方向具有类似三明治的极耳夹心结构时,
板栅和极板内的电流分布极为均匀, 且电流的数值比较小.
关键词:
无机非金属材料
,
lead-acid battery
,
three-dimensional networks
,
current distribution
刘义李海金张清刘厚通
材料研究学报
采用真空扩散焊接技术将镁合金(MB2)与铝合金(LY12)的焊接, 采用超声波无损检测、电子探针、X射线衍射和扫描电镜等手段研究了焊接温度对焊接接头界面附近组织结构的影响, 分析了界面反应物的生成机理。结果表明, 随着焊接温度的升高, 焊接界面的焊合率提高, 在焊接压力为3 MPa、保温时间为100 min的条件下, 温度升高到480℃完全焊合, 在Al侧和Mg侧分别形成了Al(ss, Mg)和Mg(ss, Al)固溶体, 焊接界面形成了Al12Mg17、AlMg、Al3Mg2三种金属间化合物层, 其厚度随着焊接温度的升高而增加, 其中AlMg层厚度增长得最快, 接头断裂发生在金属间化合物层且呈阶梯状断裂。界面扩散区的形成主要由有效物理接触阶段、固溶体形成阶段、金属间化合物相形成阶段以及金属间化合物增长阶段组成。
关键词:
无机非金属材料
,
thermoelectric materials
,
sol-gel
,
YCoO3
