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ZnO在不同酸性介质下的水热可控合成

材料科学与工程学报 2022年第3期40卷 374-380,411页

作者：周卫兵余波李康朱教群武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 硅酸盐建筑材料国家重点实验室湖北武汉430070

以乙酸锌为锌源,采取水热合成法制备了ZnO粉体材料。考察草酸、柠檬酸、聚丙烯酸、硫酸铝等不同酸性介质对ZnO形貌及尺寸的影响,并对ZnO晶体的生长机理进行阐述。研究结果表明:草酸根离子、柠檬酸根离子、聚丙烯酸长链、铝离子/偏铝酸... 详细信息

以乙酸锌为锌源,采取水热合成法制备了ZnO粉体材料。考察草酸、柠檬酸、聚丙烯酸、硫酸铝等不同酸性介质对ZnO形貌及尺寸的影响,并对ZnO晶体的生长机理进行阐述。研究结果表明:草酸根离子、柠檬酸根离子、聚丙烯酸长链、铝离子/偏铝酸根离子等酸性介质对ZnO晶体生长的形貌有着较大影响。在水热温度150℃、反应时间24 h、水热反应起点pH值为12的条件下,草酸根离子的引入有利于ZnO生长成具有较厚片层组成的花状结构,而柠檬酸根离子与偏铝酸根离子则限制了ZnO晶体的纵向生长,起到一个封盖的作用,在柠檬酸根离子作用下ZnO的形貌为双层圆饼状,而在偏铝酸根离子作用下ZnO的形貌转变为薄片。在聚丙烯酸介质下制备的ZnO颗粒粒径为84 nm,在几种酸性介质中粒径最小。研究还发现,上述酸性介质主要通过影响ZnO晶体、、三个方向的相对表面活性和生长速度来控制晶体的生长走向,进而生长出具有不同形貌及尺寸的ZnO晶体。

关键词：水热合成法氧化锌酸性介质生长机理

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Ti_3AlC_2的制备与微观结构

硅酸盐学报 2004年第7期32卷 897-900页

作者：梅炳初徐学文朱教群刘俊武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

热压烧结不同原料制备Ti3AlC2,结果表明:热压烧结Ti,Al,C原始粉很难得到高纯致密的Ti3AlC2。当以TiC代替C和部分Ti,并掺加摩尔比为0.1～0.2的Si时,可以得到致密的单相材料。掺加的Si均匀分布在基体中,形成固溶体Ti2.76Al0.78Si0.22C2。... 详细信息

热压烧结不同原料制备Ti3AlC2,结果表明:热压烧结Ti,Al,C原始粉很难得到高纯致密的Ti3AlC2。当以TiC代替C和部分Ti,并掺加摩尔比为0.1～0.2的Si时,可以得到致密的单相材料。掺加的Si均匀分布在基体中,形成固溶体Ti2.76Al0.78Si0.22C2。烧结试样的晶体为层片状结构,1300℃和1400℃烧结试样的晶粒尺寸分别为6～8μm和15～20μm。材料的Vicker硬度为3.3～5.0GPa,弹性模量为289GPa,抗压强度为785MPa,抗弯强度为375MPa,断裂韧性为7.0MPa·m1/2。

关键词：钛铝化碳热压力学性能

以铝为助剂结合放电等离子烧结制备Ti_3SiC_2

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无机材料学报 2003年第3期18卷 700-704页

作者：朱教群梅炳初陈艳林武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

以铝为助剂结合放电等离子烧结工艺,在较低温度下快速制备出高纯致密Ti_3SiC_2块体材料,掺加适量铝能加快Ti_3SiC_2的反应合成,提高制备材料的纯度,并促进Ti_3SiC_2晶体的生长和材料的快速烧结致密,在升温速率为80℃/min,z轴压力为30MPa... 详细信息

以铝为助剂结合放电等离子烧结工艺,在较低温度下快速制备出高纯致密Ti_3SiC_2块体材料,掺加适量铝能加快Ti_3SiC_2的反应合成,提高制备材料的纯度,并促进Ti_3SiC_2晶体的生长和材料的快速烧结致密,在升温速率为80℃/min,z轴压力为30MPa时,材料制备的最佳温度为1200～1250℃,所制备材料经XRD、SEM和EDS分析表明不含TiC和SiC等杂质相,Ti_3SiC_2为5～25μm的板状结晶。

关键词：铝 Ti3SiC2 制备放电等离子烧结

Ti_3Si_((1-x))Al_xC_2在900℃～1300℃空气中的氧化行为

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稀有金属材料与工程 2005年第6期34卷 895-898页

作者：梅炳初徐学文朱教群刘俊武汉理工大学材料复合国家重点实验室湖北武汉430070

　　热压摩尔比为n(TiC):n(Ti):n(Si):n(Al)=2:1:1:0.2混合粉末制备的Ti3Si(1-x)AlxC2(0 详细信息

　　热压摩尔比为n(TiC):n(Ti):n(Si):n(Al)=2:1:1:0.2混合粉末制备的Ti3Si(1-x)AlxC2(0

关键词：钛硅化碳氧化性能动力学

放电等离子烧结制备Ti_2AlC材料的研究

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硅酸盐学报 2003年第10期31卷 991-993页

作者：洪小林梅炳初朱教群周卫兵武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

Ti_2AlC是一种具有优异综合性能的三元层状化合物。以元素粉Ti粉、Al粉、活性炭为原料,采用放电等离子烧结(spark plasmasintering,SPS)工艺制备出接近理论密度的单相Ti_2AlC块状材料。XRD和SEM分析结果表明:当Al含量为1.1 mol和1.2 mol... 详细信息

Ti_2AlC是一种具有优异综合性能的三元层状化合物。以元素粉Ti粉、Al粉、活性炭为原料,采用放电等离子烧结(spark plasmasintering,SPS)工艺制备出接近理论密度的单相Ti_2AlC块状材料。XRD和SEM分析结果表明:当Al含量为1.1 mol和1.2 mol,烧结温度在1100℃时,材料由单相Ti_2AlC组成,Ti_2AlC晶体发育完好,晶粒细小。研究表明:采用SPS工艺能够以比热压及热等静压低200～500℃的温度合成高纯Ti_2AlC致密材料。

关键词：碳化铝钛放电等离子烧结元素粉铝含量

热压烧结Ti_3AlC_2材料的制备、结构与性能研究

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稀有金属材料与工程 2005年第5期34卷 684-687页

作者：梅炳初徐学文朱教群刘俊武汉理工大学湖北武汉430070

采用热压工艺研究了不同工艺制度和原料中不同的Si含量对Ti3AlC2合成的影响。研究表明:在1300℃~1500℃,30MPa压力和Ar气氛中热压摩尔比为n(TiC)?n(Ti)?n(Al)?n(Si)=2?1?1?0.2的混合粉末,可以得到纯度达98%(质量分数)以上的致密块体Ti3A... 详细信息

采用热压工艺研究了不同工艺制度和原料中不同的Si含量对Ti3AlC2合成的影响。研究表明:在1300℃~1500℃,30MPa压力和Ar气氛中热压摩尔比为n(TiC)?n(Ti)?n(Al)?n(Si)=2?1?1?0.2的混合粉末,可以得到纯度达98%(质量分数)以上的致密块体Ti3AlC2材料;添加的Si均匀分布在基体中,形成固溶体,当添加Si的摩尔比为0.2时,固溶体的化学式为Ti2.76Al0.78Si0.22C2。烧结试样的晶体为层片状结构,1300℃和1400℃时,烧结试样的晶粒尺寸分别为10μm^15μm和20μm^30μm。材料的维氏硬度为3.3GPa^5.0GPa,弹性模量为289GPa,抗压强度为785MPa,抗弯强度为375MPa,断裂韧性为7.0MPa·m1/2;25℃时,电导率为3.1×106S·m-1,热容为125.4J/mol·K,热导率为27.5W/m·K;热膨胀系数为8.8×10-6K-1。

关键词： Ti3AlC2 热压力学性能热性能电性能

氟掺杂对Ca_3Co_4O_9化合物微观结构和热电性能的影响(英文)

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硅酸盐学报 2009年第9期37卷 1550-1554页

作者：陈袁魁陈川朱教群陈超梅志平武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室武汉430070

采用固相合成法及放电等离子烧结制备了Ca3Co4(FxO1-x)9(x=0,0.01,0.02)块体样品,系统研究了氟(F)掺杂对Ca3Co4O9微观结构和热电性能的影响。结果表明:F掺杂样品均为单一化合物。在300～900K,与纯样相比,F掺杂样品的Seebeck系数变化较小... 详细信息

采用固相合成法及放电等离子烧结制备了Ca3Co4(FxO1-x)9(x=0,0.01,0.02)块体样品,系统研究了氟(F)掺杂对Ca3Co4O9微观结构和热电性能的影响。结果表明:F掺杂样品均为单一化合物。在300～900K,与纯样相比,F掺杂样品的Seebeck系数变化较小,电导率显著增大,热导率先减小后随F掺量的增加而增大。x=0.01时,样品具有最高电导率和最低热导率,分别为14×103S/m和2.16W/(m·K)。在900K,样品最大热电优值(ZT值)为0.16,较纯样品的提高了近100%。

关键词：钴酸钙氟掺杂放电等离子烧结化合物热电性能

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块体Ti_2AlN/TiN复合材料的制备

武汉理工大学学报 2011年第1期33卷 28-32页

作者：严明陈艳林梅炳初朱教群湖北工业大学化学与环境工程学院武汉430068 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

在合成Ti2Al N配比的基础上原位引入15%体积含量的Ti N,在原位热压(HP)和放电等离子(SPS)两种烧结工艺条件下合成了块体Ti2Al N/Ti N复合材料。通过X射线衍射(XRD)分析烧结产物的相组成,用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)结合能谱仪(EDS... 详细信息

在合成Ti2Al N配比的基础上原位引入15%体积含量的Ti N,在原位热压(HP)和放电等离子(SPS)两种烧结工艺条件下合成了块体Ti2Al N/Ti N复合材料。通过X射线衍射(XRD)分析烧结产物的相组成,用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)结合能谱仪(EDS)研究材料的显微结构特征。原位热压工艺合成Ti2Al N/Ti N复合材料的最佳温度为1 300℃,烧结试样的密度为4.30 g/cm3,达到理论密度的96.2%;放电等离子烧结工艺合成Ti2Al N/Ti N复合材料的最佳温度为1 200℃,烧结试样的密度为4.23 g/cm3,达到理论密度的94.7%。Ti2Al N和Ti N相均有团聚现象,Ti2Al N为片状形貌,晶粒发育完善,具有明显的层状结构特征;Ti N为尺寸1～2μm的四方小颗粒。

关键词： Ti2AlN/TiN 原位热压放电等离子烧结复合材料

热压TiC/Ti/Si/Al合成Ti_3SiC_2材料的研究

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稀有金属材料与工程 2005年第2期34卷 252-255页

作者：梅炳初刘俊朱教群徐学文武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室湖北武汉430070

研究了向原料粉中掺加Al粉对合成高纯致密Ti3SiC2材料的影响.实验表明以2TiC/1Ti/1Si/0.2A1为起始原料组成,采用热压工艺在1 200℃～1 400℃的温度范围内,可以制备得到密度达到理论密度98%以上的高纯致密Ti3SiC2块体材料.由XRD数据计算... 详细信息

研究了向原料粉中掺加Al粉对合成高纯致密Ti3SiC2材料的影响.实验表明以2TiC/1Ti/1Si/0.2A1为起始原料组成,采用热压工艺在1 200℃～1 400℃的温度范围内,可以制备得到密度达到理论密度98%以上的高纯致密Ti3SiC2块体材料.由XRD数据计算得到的晶格参数与文献中的值接近.通过SEM和EPMA分析得知Ti3SiC2晶粒呈板状结晶形貌,且发育良好,晶粒在平面内的尺寸分别为3μm～8 μm和4 μm～10 μm.

关键词： Ti3SiC2 合成热压烧结铝