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等离子喷涂-物理气相沉积Si/莫来石/Yb_2SiO_5环境障涂层

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无机材料学报 2018年第3期33卷 325-330页

作者：张小锋周克崧刘敏邓春明牛少鹏许世鸣华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室广东省现代表面工程技术重点实验室广州510650

采用等离子喷涂–物理气相沉积技术(PS-PVD)在SiC/SiC复合材料表面依次制备了Si(底层)、3Al_2O_3-2SiO_2(中间层)、Yb_2SiO_5(面层)环境障涂层(EBC)。利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析EBC涂层表面与界面的微观形貌,X射线衍射仪对喷涂过... 详细信息

采用等离子喷涂–物理气相沉积技术(PS-PVD)在SiC/SiC复合材料表面依次制备了Si(底层)、3Al_2O_3-2SiO_2(中间层)、Yb_2SiO_5(面层)环境障涂层(EBC)。利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析EBC涂层表面与界面的微观形貌,X射线衍射仪对喷涂过程中易非晶化的莫来石涂层进行物相分析,研究了喷涂粉末与高温等离子体的相互作用并探讨了EBC涂层的沉积机制。结果表明:通过PS-PVD技术可制备出低孔隙率、高致密界面的EBC涂层。通过观察EBC涂层表面,Si涂层表面无裂纹,而莫来石和Yb_2SiO_5涂层表面均发现有微裂纹,其中莫来石涂层表面的裂纹尺度大于Yb_2SiO_5涂层。三层结构的致密EBC涂层以液相沉积为主,同时伴随有气、固沉积。在Yb_2SiO_5涂层沉积过程中,液相沉积导致涂层为致密的层状结构,蒸发后气相在等离子焰流中及基体表面发生均匀形核和非均匀形核导致涂层中出现大量的纳米晶粒,而微熔粒子和溅射粒子则形成涂层中亚微米、微米晶粒。

关键词：等离子喷涂–物理气相沉积环境障涂层硅酸镱

团聚及空心ZrO_2-7%Y_2O_3热障涂层性能（英文）

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稀有金属材料与工程 2015年第6期44卷 1301-1306页

作者：张小锋周克崧陈焕涛韩滔宋进兵刘敏华南理工大学广州广东510640 广州有色金属研究院广州广东510650

大气等离子喷涂ZrO2-7%Y2O3(7YSZ,Y2O3为质量分数)热障涂层广泛用于航空发动机热端部件以提高金属基体的抗腐蚀、耐高温、抗冲蚀等性能。采用超音速火焰喷涂(HVOF)以NiCoCrAlYTa粉为原料在高温合金K4169基体上制备了粘结层,通过大气等... 详细信息

大气等离子喷涂ZrO2-7%Y2O3(7YSZ,Y2O3为质量分数)热障涂层广泛用于航空发动机热端部件以提高金属基体的抗腐蚀、耐高温、抗冲蚀等性能。采用超音速火焰喷涂(HVOF)以NiCoCrAlYTa粉为原料在高温合金K4169基体上制备了粘结层,通过大气等离子喷涂(APS)分别以团聚、空心7YSZ粉为原料在粘结层上制备了陶瓷面层。使用扫描电镜(SEM)和工业电子计算机X射线断层扫描技术(ICT)对团聚、空心粉热障涂层的微观结构进行观察分析,然后再对以上2种热障涂层的抗氧化、热震、结合、隔热等热物性能进行对比分析。研究结果表明:空心粉热障涂层陶瓷层中存在大量的微孔和裂纹;热障涂层陶瓷层中不同孔隙率对粘结层高温抗氧化性能没有明显的影响,但它有助于提高热障涂层的热震性能和隔热性能;此外,高的涂层孔隙率会导致空心粉热障涂层的结合强度低于团聚粉热障涂层。

关键词：热障涂层 7YSZ 空心粉体工业CT

宽禁带碳化硅功率器件在电动汽车中的研究与应用

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中国电机工程学报 2014年第3期34卷 371-379页

作者：王学梅华南理工大学电力学院广东省广州市510640

以碳化硅(silicon carbide,SiC)为主的第3代半导体技术突破了硅材料半导体器件在耐压等级、工作温度、开关损耗和开关速度上的极限,能够显著减少电力电子变换器的重量、体积、成本,提高电力电子系统的性能。一直以来,高功率密度电动汽... 详细信息

以碳化硅(silicon carbide,SiC)为主的第3代半导体技术突破了硅材料半导体器件在耐压等级、工作温度、开关损耗和开关速度上的极限,能够显著减少电力电子变换器的重量、体积、成本,提高电力电子系统的性能。一直以来,高功率密度电动汽车电力驱动系统一直是新一代大功率电动汽车发展的主要挑战,而宽禁带功率器件的应用,将对新一代电动汽车特别是混合电动汽车的发展产生重要影响。论文主要介绍SiC功率半导体器件的发展,对SiC器件在电动汽车中的研究现状与应用前景进行分析和展望,最后探讨SiC器件在电动汽车电力驱动系统应用中面临的主要问题。

关键词：碳化硅宽禁带功率器件电动汽车驱动系统

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电子和光子封装无铅钎料的研究和应用进展

材料研究学报 2008年第1期22卷 1-9页

作者：张新平尹立孟于传宝华南理工大学机械工程学院材料科学与技术研究所广州510640

对目前国内外电子和光子封装用无铅钎料研究和应用的新进展和发展趋势进行了回顾、评述和展望,重点评述了无铅钎料的种类和钎焊接头的力学性能、封装结构的可靠性和耐久性,以及目前出现的影响电子封装可靠性的一些新问题(如电迁移和锡... 详细信息

对目前国内外电子和光子封装用无铅钎料研究和应用的新进展和发展趋势进行了回顾、评述和展望,重点评述了无铅钎料的种类和钎焊接头的力学性能、封装结构的可靠性和耐久性,以及目前出现的影响电子封装可靠性的一些新问题(如电迁移和锡须问题).对光子封装钎料和相关钎焊工艺也进行了简要评述.最后,探讨了电子和光子封装无铅钎料及其可靠性和耐久性研究的发展趋势.

关键词：金属材料电子和光子封装无铅钎料可靠性电迁移锡须

第二相对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压板材冲击韧性的影响

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稀有金属 2023年第2期47卷 218-228页

作者：唐昌平张超刘文辉陈旭刘筱湖南科技大学材料科学与工程学院高温耐磨材料及制备技术湖南省国防科技重点实验室新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室湖南湘潭411201 华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室广东广州510641 湘潭大学材料科学与工程学院湖南湘潭411105

通过固溶处理和时效处理,获得了具有不同第二相特征的样品。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、硬度测试和冲击韧性测试等方法,研究了第二相对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压板材冲击韧性的影响,结果表明:挤压板材中存... 详细信息

通过固溶处理和时效处理,获得了具有不同第二相特征的样品。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、硬度测试和冲击韧性测试等方法,研究了第二相对Mg-Gd-Y-Nd-Zr合金挤压板材冲击韧性的影响,结果表明:挤压板材中存在大量微米级动态析出相,经固溶处理可基本消除;时效处理对挤压态样品的冲击韧性无明显影响,挤压态、欠时效态和峰时效态样品的冲击韧性相差不大,冲击韧性值在4.2~4.7 J·cm^(-2)范围内波动,微米级动态析出相是影响合金冲击韧性的主要因素;时效处理对固溶态试样的冲击韧性具有显著的影响,固溶态试样的冲击韧性值最高(14.3 J·cm^(-2)),随着时效时间的延长,冲击韧性急剧降低,峰时效状态下,合金的冲击韧性值为4.9 J·cm^(-2),微米级动态析出相的溶解是固溶态合金冲击韧性提升的主要因素,纳米级时效析出相则是使固溶-时效处理试样冲击韧性降低的主要因素。

关键词：镁合金固溶处理时效处理第二相冲击韧性

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挤压铸造ZA27合金中的夹杂物分析

铸造 2016年第2期65卷 158-161页

作者：朱权利夏勇陈家坚吴资湧华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心广东广州510640 广东华金合金材料实业有限公司广东广州511356

利用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等实验手段,对经铝钛硼和铝稀土变质处理后的ZA27合金中的夹杂物进行了分析。结果表明:在ZA27合金中,稀土元素和杂质Fe元素会偏聚在晶界处,并与Zn、Al、Cu... 详细信息

利用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等实验手段,对经铝钛硼和铝稀土变质处理后的ZA27合金中的夹杂物进行了分析。结果表明:在ZA27合金中,稀土元素和杂质Fe元素会偏聚在晶界处,并与Zn、Al、Cu等形成成分复杂的富稀土相和富铁相;富稀土相为多边形块状,含有大量的稀土元素,同时还含有Zn、Al和Cu,并可能含有Ti;富铁相大多为针状,少部分为小块状,由Zn、Al、Cu和Fe四种元素组成,不含稀土元素,且Fe的平均含量大于20%;大块状富稀土相和针状富铁相对锌合金基体有严重割裂作用,易导致微裂纹的形成和扩展。

关键词： ZA27合金夹杂物稀土 Fe

淀粉膜基底AgNW/聚乙撑二氧噻吩柔性透明导电膜的成型导电机理及构造特性

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高分子材料科学与工程 2021年第11期37卷 134-141页

作者：李禹欣胡飞华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640

在银纳米线(AgNW)溶液中引入5%聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)溶液,以淀粉膜为基底制备AgNW/PEDOT柔性透明导电膜。研究了导电膜的分子构造特性及导电机理,并对其透光率、粗糙度、柔韧性及应用稳定性进行了对比分析;探究... 详细信息

在银纳米线(AgNW)溶液中引入5%聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)溶液,以淀粉膜为基底制备AgNW/PEDOT柔性透明导电膜。研究了导电膜的分子构造特性及导电机理,并对其透光率、粗糙度、柔韧性及应用稳定性进行了对比分析;探究了产品性能变化的规律和趋势。相比于AgNW导电膜,AgNW/PEDOT导电膜通过导电聚合物链和金属纳米线之间的电荷载流子传输,有助于电子通过跳跃机制进行电荷传输,杂化膜的电导率提高;PEDOT∶PSS溶液的存在使AgNW对光的散射作用减弱而透光率略微降低,同时在AgNW网格表面形成一层光滑均匀的PEDOT∶PSS膜,粗糙度显著减小;将导电膜反复弯曲折叠,由于PEDOT∶PSS的固定作用方阻变化幅度从5%降低到2%,柔韧性增强;比较导电膜在空气中环境稳定性,暴露在空气中的AgNW易氧化使AgNW膜方阻增大而AgNW/PEDOT导电膜由于PEDOT∶PSS的封装作用方阻增加幅度低于5%,稳定性明显提高。

关键词：淀粉膜银纳米线导电性

高性能SiC增强Al基复合材料的显微组织和热性能

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中国有色金属学报 2013年第4期23卷 1040-1046页

作者：刘玫潭蔡旭升李国强华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广州510640 华南理工大学材料科学与工程学院广州510640

采用模压成型和无压浸渗工艺制备了高体积分数SiC增强Al基复合材料(AlSiC),对其物相和显微结构进行研究。结果表明:用上述方法制备的AlSiC复合材料组织致密,两种粒径的SiC颗粒均匀分布于Al基质中,界面结合强度高;SiC增强颗粒与Al基质界... 详细信息

采用模压成型和无压浸渗工艺制备了高体积分数SiC增强Al基复合材料(AlSiC),对其物相和显微结构进行研究。结果表明:用上述方法制备的AlSiC复合材料组织致密,两种粒径的SiC颗粒均匀分布于Al基质中,界面结合强度高;SiC增强颗粒与Al基质界面反应控制良好,未出现Al4C3等脆性相。分析指出:Al合金中Si元素的存在有利于防止脆性相Al4C3的形成,Mg元素的加入提高了Al基体和SiC增强体之间的润湿性。所获得复合材料的平均热膨胀系数为9.31×10 6K 1,热导率为238 W/(m.K),密度为2.97 g/cm3,表现出了良好的性能,完全满足高性能电子封装材料的要求。

关键词： AlSiC 显微结构物相界面热膨胀系数

钛酸盐纳米管修饰玻碳电极对水体中Pb(Ⅱ)的电化学检测

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环境科学学报 2023年第9期43卷 38-47页

作者：张露邓先平曹建新苏吉凯冯春华易筱筠党志华南理工大学环境与能源学院广州510006 中国市政工程中南设计研究总院有限公司武汉430010

为实现淡水中微量Pb(Ⅱ)的快速检测,通过水热法制备了一种钛酸盐纳米管(TNTs)电化学传感器,在Pb(Ⅱ)浓度为0.1~6μmol·L^(-1)的范围内呈现良好的线性关系,其电流敏感度和检测限分别为49.87μA·(μmol·L^(-1))^(-1)和0.08 nmol·L^(-... 详细信息

为实现淡水中微量Pb(Ⅱ)的快速检测,通过水热法制备了一种钛酸盐纳米管(TNTs)电化学传感器,在Pb(Ⅱ)浓度为0.1~6μmol·L^(-1)的范围内呈现良好的线性关系,其电流敏感度和检测限分别为49.87μA·(μmol·L^(-1))^(-1)和0.08 nmol·L^(-1),明显优于原材料TiO2.从电解质pH、沉积电压、沉积时间3个方面优化了检测条件.循环伏安法和交流阻抗法的结果显示,TNTs修饰的玻碳电极具有良好的导电性能.X射线衍射、红外光谱和X射线光电子能谱技术分析表明,TNTs优良的电化学性能归结于其表面丰富的可交换Na+和层间丰富的羟基基团.最后,探究了TNTs修饰电极在常见离子共存时的抗干扰情况,并将其应用于实际水源的检测,检测结果具有良好的重现性、稳定性和抗干扰性.

关键词：钛酸盐纳米管 Pb(Ⅱ) 电化学检测