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氧化钛纳米管的合成机理与表征

王芹; 陶杰; 翁履谦; 宋申华; 陶海军 南京航空航天大学材料科学与技术学院; 江苏; 南京; 210016; 哈尔滨工业大学深圳研究生院; 广东; 深圳; 518055
  • 二氧化钛纳米管  
  • 水热法  
  • 形成机理  
  • 热稳定性  

摘要:采用水热合成方法制备出外径约8nm,壁厚为1nm的纳米管,以TEM、XRD 和TG等分析手段对不同工艺条件下获得的产物进行了表征,对它们的热稳定性进行了测试.结果表明,纳米管是在NaOH水热处理过程中形成的,而不是在清洗过程中形成的.其形成机理可能是纳米氧化钛颗粒在强碱作用下形成的Na2TiO3 片状物经过卷曲而成短纳米管,通过溶解-吸收机理,逐渐长成长纳米管.但清洗溶液的pH值对生成的纳米管的成分和结构有影响,通过控制清洗产物溶液的pH值和热处理温度,可以获得组成分别为Na2TiO3 、H2TiO3 和 TiO2 的纳米管,且纳米管具有较好得热稳定性,经400℃热处理后,能保持其纳米管形貌,600℃时,纳米管间有烧结的迹象,至800℃时纳米管完全变为颗粒状.

  • 船体结构用高强韧特厚钢板的研究

    作者:沈俊昶; 杨才福; 张永权; 李丽; 侯家平 期刊:《材料开发与应用》 2004年第05期

    研究开发了80mm高强韧特厚钢板,并对工业试制钢的综合性能进行了研究.研究结果表明,采用NiCrMoV合金系进行成分设计,工业试制的船体结构用高强韧特厚钢板获得了良好的综合性能,显示出高的上平台冲击功和良好的低温韧性.

  • 氧化钛纳米管的合成机理与表征

    作者:王芹; 陶杰; 翁履谦; 宋申华; 陶海军 期刊:《材料开发与应用》 2004年第05期

    采用水热合成方法制备出外径约8nm,壁厚为1nm的纳米管,以TEM、XRD 和TG等分析手段对不同工艺条件下获得的产物进行了表征,对它们的热稳定性进行了测试.结果表明,纳米管是在NaOH水热处理过程中形成的,而不是在清洗过程中形成的.其形成机理可能是纳米氧化钛颗粒在强碱作用下形成的Na2TiO3 片状物经过卷曲而成短纳米管,通过溶解-吸收机理,逐渐长成长纳米管.但清洗溶液的pH值对生成的纳米管的成分和结构有影响,通过控制清洗产物溶液的pH值和热处理温度,可以获得组成分别为Na2TiO3 、H2TiO3 和 TiO2 的纳米管,且纳米管具有较好得热稳定性,经400℃热处理后,能保持其纳米管形貌,600℃时,纳米管间有烧结的迹象,至800℃时纳米管完全变为颗粒状.

  • N-芳基-α-氨基苄基膦酸的合成及其缓蚀性能研究

    作者:郑细鸣; 涂伟萍 期刊:《材料开发与应用》 2004年第05期

    制备了14种膦酸缓蚀剂,其中7种为新报道的化合物.考查了膦酸浓度及溶液pH值对缓蚀性能的影响,分析了膦酸分子结构与缓蚀性能的关系,探讨了膦酸的缓蚀机理.结果表明,在膦酸的浓度低于100mg/L时,随着膦酸浓度的增大,对Q235钢的缓蚀能力明显加强;在高pH值条件下,膦酸的缓蚀效果较好.表面膜分析证实膦酸是一种吸附型的缓蚀剂,苯环上供电子基团有利于形成致密的保护膜.

  • SrRuO3铁磁性能研究

    作者:李凤舞 期刊:《材料开发与应用》 2004年第05期

    测量了烧结SrRuO3的零场冷却和加场冷却磁化强度和交流磁化率.随外加直流偏场的增加,交流磁化率与温度关系曲线向低温方向移动.继续增加直流偏场,一个峰分裂为两个峰,其中低温下的峰继续向低温方向移动,另一个高温处的峰却向高温方向移动.在不同频率下测量零偏场下的交流磁化率,随频率增加峰值减小,但峰的位置并没有像以前报道得那样向高温方向移动.可见,烧结SrRuO3 并没有显示自旋玻璃行为,而是普通铁磁体.

  • 异种金属摩擦焊接头焊后热处理工艺的确定

    作者:王忠平; 朱成俊; 张立军; 周正航 期刊:《材料开发与应用》 2004年第05期

    通过分析NiCr20TiAl与4Cr9Si2摩擦焊的焊接性,对接头焊后热处理制度进行了试验研究.试验结果表明,立即油冷和650℃/45min回火可改善接头的强韧性能,使弯曲角达到67°以上,弯曲载荷达到139kN以上.

  • 10CrNi3MoV/BFe30-1—1复合板大尺寸弯头对接接头焊接工艺研究

    作者:符浩; 谷树延; 焉国强 期刊:《材料开发与应用》 2004年第05期

    对10CrNi3MoV/BFe30-1-1复合板弯头对接接头进行X射线探伤,发现在焊缝上存在两条明显的线性显示,但是依据焊接接头缺陷判定方法和经验不能准确判定该线性显示为何种缺陷,针对这种线性显示进行研究,确定该缺陷显示为过渡层焊缝与复层间形成的连续空穴在X光片上得显示,经对坡口形式和焊接顺序进行调整,可以有效避免此类缺陷的产生.

  • 厦门海沧大桥路面铺装层的维护

    作者:谢晓君 期刊:《材料开发与应用》 2004年第05期

    大型悬索桥铺装沥青路面普遍存在裂纹问题.根据厦门海沧大桥的实际情况,提出了解决铺装裂纹的修补方案,研究并筛选出3种胶粘剂用于大桥桥面裂纹的修补.

  • 高分子合金在治理渗漏中的应用

    作者:薛福连 期刊:《材料开发与应用》 2004年第05期

    在化工、冶炼、制药、酿造等工业生产中,设备及管线的跑、冒、滴、渗漏现象是长期以来困挠人们的难题.既浪费能源,降低产品质量,又增加生产成本,影响生产的正常运行.严重时还可能使设备报废而给企业带来巨大的损失.治理生产中设备及管线的跑、冒、滴、漏、渗也愈来愈受到人们的重视.

  • 冲击能量对ESSO试验结果的影响

    作者:宫旭辉; 薛钢; 李冲; 高珍鹏 期刊:《材料开发与应用》 2019年第04期

    对90mm厚EH47船用钢板进行了不同冲击能量下的梯度温度型ESSO试验以分析冲击能量对试验结果的影响.结果表明,采用下限冲击能量测得的-10℃止裂韧性值与双重拉伸试验所测值基本一致,但根据WES:2815-2014规范确定的上限冲击能量测得的止裂韧性值明显低于前两者测得的结果,建议后续在ESSO试验中针对90mm厚钢板选用冲击能量下限值进行试验.

  • 拉伸试样颈缩过程中I1的分布函数

    作者:高珍鹏; 薛钢; 宫旭辉; 王涛 期刊:《材料开发与应用》 2019年第04期

    采用拉伸试样颈缩区应力方程的Bridgman解推导了颈缩区最小截面上的应力第一不变量I1的计算公式,并对EH50钢试样拉伸过程中颈缩区不同位置的应力分布进行了分析.结果表明,圆拉试样拉伸至不同颈缩程度时,应力第一不变量I1值从最小截面中心处到外边缘随r/a变化呈幂函数分布,颈缩区截面中心处I1随应变量呈线性增加,相关性方程:I1=517+1153ε.

  • 10CrNiMo结构钢弹性模量在低周疲劳过程中的变化规律

    作者:张亚军 期刊:《材料开发与应用》 2019年第04期

    采用横截面为圆形的光滑试样,在六级轴向系列不同恒应变幅(0.3%~1.0%)控制下,研究10CrNiMo结构钢弹性模量在低周疲劳过程中的变化规律.结果显示:在不同级别应变幅控制下,随着应变幅值的增加,稳定循环下的弹性模量并不是恒量,而是以负幂指数函数规律减小,且最小与最大应变幅下的弹性模量相差超过15%;而在某一恒应变幅控制下的稳定循环区间内,弹性模量随着循环次数的增加而缓慢下降,但在疲劳失稳时,弹性模量迅速大幅降低.分析认为,出现上述现象的原因,与不同应变幅对材料造成不同程度的疲劳损伤及恒定应变幅控制下材料固有的持续疲劳抗力有关.

  • 440MPa级10MnNiCrMoV钢板裂纹分析

    作者:刘强 期刊:《材料开发与应用》 2019年第04期

    采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪等分析设备,研究了440MPa级10MnNiCrMoV钢板裂纹产生的原因.结果表明,裂纹附近钢板组织、硬度与基体相同,而裂纹表面存在大量氧化物,可断定该缺陷来源于连铸坯端部的某种缺陷,通过轧制经延展形成.

  • 货油舱用耐蚀E36钢板的研发与工业试制

    作者:周丹; 李健; 佟石; 杨洋 期刊:《材料开发与应用》 2019年第04期

    采用低碳及耐蚀微合金化设计思路,并结合控轧控冷工艺,成功开展了6mm和30mm两种规格的货油舱内底板用耐蚀E36钢板的工业试制.结果表明,工业试制钢板组织均匀、冶金质量控制良好,在成分及力学性能满足E36钢标准的基础上,耐酸性氯离子环境腐蚀速率低至0.62mm/a左右,较国际海事组织在《原油油船货油舱用耐蚀钢性能标准》中提出的1mm/a的腐蚀速率要求低了约40%,其耐蚀性能约是传统E36钢的5倍.

  • 高阻尼锰铜合金/40CrNiMoA异种材料焊接工艺研究

    作者:雷竹芳; 孙建军; 何刚; 张亚军; 王鹏云 期刊:《材料开发与应用》 2019年第04期

    介绍了高阻尼锰铜合金GZ50与齿轮钢40CrNiMoA异种材料TIG焊接工艺,并对焊接接头拉伸、冲击、冷弯、疲劳性能和接头金相组织、冲击断口、显微硬度以及接头耐海洋大气腐蚀性能等进行了分析.结果表明,采用合理的焊接工艺参数和焊后消应力处理,保证了焊接接头各项性能指标满足要求,焊缝金相组织均匀,断口为韧性断裂;GZ50合金侧和40CrNiMoA钢侧的热影响区宽度基本相同,GZ50合金侧的热影响区与基体组织由于热作用的不同,各相形态与比例不同;焊接接头在海洋大气环境中,12个月的腐蚀速率比6个月的腐蚀速率约低1/2.

  • 爆炸焊接板材热处理支撑墩的优化设计

    作者:李谨; 李演楷; 张辉; 刘舒 期刊:《材料开发与应用》 2019年第04期

    根据爆炸焊接复合板材热处理支撑墩在实际使用过程中发生的垮塌变形,运用数值模拟的方法反推支撑墩承载时的受力,并针对原结构设计提出改进方案.利用SolidworksSimulation对支撑墩的尺寸进行优化设计,得到在满足约束条件下的最优解.结果表明,优化后的方案在不增加整体重量的前提下,结构强度得到大幅提高,能够满足生产需求.

  • CMT焊接技术在钛合金领域的研究现状

    作者:安飞鹏; 李嘉琪; 蒋鹏; 杨治军 期刊:《材料开发与应用》 2019年第04期

    介绍了CMT焊接技术在钛合金领域的工作原理及研究现状.与普通TIG/MIG焊相比,CMT焊具有热输入小、无飞溅等突出优点,实现了熔滴到熔池的冷过渡,能够大幅度减小焊接热输入量,进而实现钛合金高精度、高质量焊接.目前CMT焊接技术研究多集中于异种金属的连接,尚未系统开展工业用钛合金CMT焊接机理、工艺和接头组织性能研究.这也成为了未来钛合金焊接技术的发展方向.

材料开发与应用

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