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Preparation and Mechanical Properties of-sic Nanoparticle Reinforced Aluminum Matrix Composite by a Multi-step Powder Metallurgy Process

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Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2013年第6期28卷 1059-1063页

作者： WANG Linong WU Hao WU Xingping CHEN Minghai LIU Ning School of Electrical Engineering Wuhan University Suzhou Institute of Nano-tech and Nano-bionics Chinese Academy of Sciences School of Materials Science and Engineering Hefei University of Technology Wuhan Nari Co. Ltd.State of Grid Electric Power Research Institute

β-sic nanoparticle reinforced A1 matrix （nano-sicp/A1） composite was prepared by a multi- step powder metallurgy strategy including presureless sintering, hot compacting process and hot extrusion. The microstructures of the as-prepared composites were observed by scanning electronic microscopy （SEM）, and the mechanical properties were characterized by tensile strength measurement and Brinell hardness test. The experimental results revealed that the tensile strength of the composite with the addition of 5wt%/3-sic nanoprtieles could be increased to 215 MPa, increasing by 110% compared with pure A1 matrix. Comparative experiments reflected that theβ-sic nanoprticles showed significant reinforcement effect than traditional a-sic micro-sized particles. The preparation process and sintering procedure were investigated to develop a cost effective preparation strategy to fabricate nano-sicp/A1 composite.

关键词： β-sic nanoparticles particulate reinforced Al matrix composite powder metallurgy

β-sic非线性导电特性影响因素及机理的研究

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西安交通大学学报 2005年第10期39卷 1126-1130页

作者：宁叔帆于开坤徐明陈维刘斌陈寿田西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

研究了-βsic非线性导电特性的影响因素及其机理,提出了利用-βsic作为电机线棒防电晕材料的新方法.在-βsic微粉合成的过程中,向其中掺杂V、Al等非4价金属,与-βsic形成固溶体,可有效地改变β-sic的非线性导电特性;-βsic微粉表面吸附... 详细信息

研究了-βsic非线性导电特性的影响因素及其机理,提出了利用-βsic作为电机线棒防电晕材料的新方法.在-βsic微粉合成的过程中,向其中掺杂V、Al等非4价金属,与-βsic形成固溶体,可有效地改变β-sic的非线性导电特性;-βsic微粉表面吸附的Fe、Al、Mg、Ca、Ti、V等金属杂质,随其含量的提高,-βsic电阻率下降;随表面胶态SiO2含量提高,-βsic微粉电阻率提高,非线性系数增大;随晶体中x(C)/x(Si)的增大,-βsic微粉电阻率降低,非线性系数减小.随着-βsic微粉表面SiO2含量的增加,其防电晕涂层表面电阻率Sρ和起晕电压随之提高,最高可达55 kV,-βsic完全可单独用作电机线棒的防电晕材料.

关键词： β-sic 电阻率非线性系数防电晕材料

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β-sic纳米丝拉伸变形的分子动力学研究

材料研究学报 2009年第4期23卷 337-342页

作者：韩同伟贺鹏飞王健郑百林同济大学航空航天与力学学院上海200092 贝尔法斯特女王大学贝尔法斯特英国BT95AH

采用Tersoff势对具有不同截面尺寸的β-sic纳米丝的[001]向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟,得到了纳米尺度下β-sic纳米丝的应力一应变演化关系,研究了β-sic纳米丝的力学性能与特征尺寸的关系.模拟结果表明,β-sic纳米丝在常温下具... 详细信息

采用Tersoff势对具有不同截面尺寸的β-sic纳米丝的[001]向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟,得到了纳米尺度下β-sic纳米丝的应力一应变演化关系,研究了β-sic纳米丝的力学性能与特征尺寸的关系.模拟结果表明,β-sic纳米丝在常温下具有不同于宏观陶瓷材料的室温脆性,在断裂前发生了明显的塑性变形,塑性应变达到11%.截面尺寸对纳米丝的力学性能有显著的影响,截面尺寸越大,初始杨氏模量越大,抗拉强度越高.

关键词：材料科学基础学科拉伸力学性能分子动力学 β-sic 尺度效应纳米丝

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微波加热催化反应低温制备β-sic粉体

无机材料学报 2017年第7期32卷 725-730页

作者：王军凯张远卓李俊怡张海军李发亮韩磊宋述鹏武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081

以硅粉和酚醛树脂为原料,硝酸镍为催化剂前驱体,采用微波加热催化反应法,在流通氩气气氛中1150℃/0.5 h反应后合成了β-sic粉体。研究了反应温度、催化剂用量和保温时间等对合成β-sic的影响。采用XRD、SEM和TEM对产物的物相组成及显微... 详细信息

以硅粉和酚醛树脂为原料,硝酸镍为催化剂前驱体,采用微波加热催化反应法,在流通氩气气氛中1150℃/0.5 h反应后合成了β-sic粉体。研究了反应温度、催化剂用量和保温时间等对合成β-sic的影响。采用XRD、SEM和TEM对产物的物相组成及显微结构进行了表征。结果表明:微波加热条件下,无催化剂存在时,β-sic的完全合成温度为1250℃;而添加1.0wt%的Ni作催化剂时,1150℃/0.5 h反应后即可合成纯相的β-sic。所合成的试样中都存在着颗粒状和晶须状两种sic,加入催化剂后会使试样中β-sic晶须的长径比变大。密度泛函理论(DFT)计算结果表明,Ni-Si合金纳米颗粒的形成使Si原子之间的键长拉长,弱化了Si原子之间的结合强度,进而促进了Si粉在低温下的碳化反应。

关键词： β-sic 微波加热催化反应密度泛函理论

溶胶-凝胶中Fe催化剂用量对β-sic堆积缺陷和形貌的影响

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新型炭材料 2005年第4期20卷 324-328页

作者：武向阳靳国强郭向云中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

以Fe为催化剂,采用溶胶-凝胶和碳热还原的方法,制备出具有不同尺寸、不规则的-βS iC颗粒,并用XRD,FTIR,SEM和BET等分析手段对其进行结构表征。结果表明:在1 300℃氩气氛中,不使用Fe催化剂,由酚醛树脂和正硅酸乙酯制成的干凝胶经碳热还... 详细信息

以Fe为催化剂,采用溶胶-凝胶和碳热还原的方法,制备出具有不同尺寸、不规则的-βS iC颗粒,并用XRD,FTIR,SEM和BET等分析手段对其进行结构表征。结果表明:在1 300℃氩气氛中,不使用Fe催化剂,由酚醛树脂和正硅酸乙酯制成的干凝胶经碳热还原不能形成-βS iC,产物主要是无定形炭和S iO2;而使用Fe催化剂制成的干凝胶则可形成-βS iC。此外,随着Fe用量的增加,-βS iC的颗粒尺寸和平均晶粒度增加,而堆积缺陷密度和比表面积则减小。

关键词：溶胶-凝胶碳热还原 β-sic 平均晶粒度 Fe催化剂

溶胶-凝胶和碳热还原法制备塔状sic纳米棒

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新型炭材料 2006年第2期21卷 167-170页

作者：徐武军徐耀孙先勇刘亚琴吴东孙予罕中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

以正硅酸乙酯(TEO S)、聚乙烯基吡咯酮(PVP)为反应前驱体,Fe(NO3)3为催化剂,采用溶胶-凝胶和碳热还原法制得了碳化硅纳米棒。运用XRD2、9S iMAS NMR、TEM和SAED等手段对样品的组成和形貌进行了表征。结果表明:产物的形貌为塔状纳米棒,... 详细信息

以正硅酸乙酯(TEO S)、聚乙烯基吡咯酮(PVP)为反应前驱体,Fe(NO3)3为催化剂,采用溶胶-凝胶和碳热还原法制得了碳化硅纳米棒。运用XRD2、9S iMAS NMR、TEM和SAED等手段对样品的组成和形貌进行了表征。结果表明:产物的形貌为塔状纳米棒,且晶体沿平行于[111]的方向生长;塔形S iC棒的塔底宽约80nm^100nm,塔层厚度10nm左右,长约0.4μm^1.0μm。在催化剂Fe的作用下,过饱和CO气氛中的动力学控制过程导致了塔状S iC纳米棒的形成。

关键词： β-sic 塔状纳米棒溶胶-凝胶碳热还原反应

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动态真空条件下快速合成β-sic的研究

功能材料 2008年第10期39卷 1700-1702页

作者：于伟鹏郑瑛郑勇魏可镁福建师范大学化学与材料学院福建福州350007 福州大学化肥催化剂国家工程研究中心福建福州350002

以淀粉(经85℃糊化)为碳源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过溶胶-凝胶法制备了淀粉-SiO2混合凝胶,将混合干凝胶在动态真空条件下进行碳热还原制备碳化硅(sic)。用TGA、XRD、SEM及N2低温物理吸附等手段对淀粉-SiO2混合凝胶和碳热还原产物进... 详细信息

以淀粉(经85℃糊化)为碳源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过溶胶-凝胶法制备了淀粉-SiO2混合凝胶,将混合干凝胶在动态真空条件下进行碳热还原制备碳化硅(sic)。用TGA、XRD、SEM及N2低温物理吸附等手段对淀粉-SiO2混合凝胶和碳热还原产物进行表征。结果表明,在950℃动态真空条件下即可合成出晶粒尺寸约为50nm,结晶度较高的β-sic。

关键词：淀粉溶胶-凝胶碳热还原 β-sic 真空

直流电弧自催化合成β-sic纳米线(英文)

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无机化学学报 2009年第6期25卷 1026-1030页

作者：王峰王秋实崔启良张剑邹广田吉林大学超硬材料国家重点实验室长春130012

采用C,Si和SiO2为反应原料,利用直流电弧法制备出长直的β-sic纳米线。纳米线的直径为100～200nm,长度为10～20μm,并且沿着方向生长。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微术(SEM)、透射电子显微术(TEM)、拉曼光谱等手段,对β-sic纳米线... 详细信息

采用C,Si和SiO2为反应原料,利用直流电弧法制备出长直的β-sic纳米线。纳米线的直径为100～200nm,长度为10～20μm,并且沿着方向生长。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微术(SEM)、透射电子显微术(TEM)、拉曼光谱等手段,对β-sic纳米线进行表征。探讨了β-sic纳米线自催化气-液-固(VLS)生长机制。

关键词： β-sic 纳米线直流电弧

以淀粉为碳源碳热还原法合成多孔高比表面积β-sic

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功能材料 2009年第11期40卷 1847-1849页

作者：蔡国辉郑瑛郑勇肖益鸿魏可镁福州大学化肥催化剂国家工程研究中心福建福州350002 福建师范大学化学与材料学院福建福州350007

以淀粉为碳源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过溶胶-凝胶法制备了碳化硅前驱体淀粉-SiO2凝胶,将干凝胶在氩气氛中进行碳热还原制备碳化硅(sic)。用XRD、IR、SEM、TEM及N2低温物理吸附等手段对合成的样品进行表征。结果表明,在淀粉-SiO2凝... 详细信息

以淀粉为碳源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过溶胶-凝胶法制备了碳化硅前驱体淀粉-SiO2凝胶,将干凝胶在氩气氛中进行碳热还原制备碳化硅(sic)。用XRD、IR、SEM、TEM及N2低温物理吸附等手段对合成的样品进行表征。结果表明,在淀粉-SiO2凝胶中添加镍催化剂在1450℃下就能合成出尺寸大小为40～60nm多孔高比表面积的纳米sic,其孔径主要集中在4.2和10.6nm,比表面积为127.5m2/g,孔体积为0.43cm3/g。

关键词：淀粉溶胶-凝胶碳热还原 β-sic