分享到:

硼酸镁晶须的制备工艺及其表征

本文采用水热法与微波水热法分别合成出具有纳米结构的碱式硼酸镁晶须(MgBO2(OH)),采用沉淀法合成了硼酸镁晶须(Mg2B2O5)。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)及红外光谱分析仪(FT-IR)等测试手段对产物的微观结构与形貌进行了表征;根据晶体生长机理分析了它们的生长过程,并获得了水热法、微波水热法合成碱式硼酸镁晶须的最佳反应条件,沉淀法合成硼酸镁晶须的最佳反应条件。以氯化镁(MgCl2·6H2O)和硼砂(Na2B4O7·1OH2O)为原料,对水热法合成MgBO2(OH)晶须的反应条件进行了研究,分别考察了反应物摩尔配比、反应温度、反应时间、溶剂种类、表面活性剂和pH值对产物结构和形貌的影响。水热法合成MgBO2(OH)晶须的最佳反应条件为:反应物摩尔配比n(B):n(Mg)=2:1,反应温度200℃,反应时间24h、溶剂添加10ml乙醇和表面活性剂为PEG。该条件下  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

硼酸镁晶须增强镁基复合材料界面及混杂行为研究

镁基复合材料具有轻质高强高模等优点,在航空、航天、汽车及电子通讯等领域展现了广阔的应用前景。其中,晶须增强镁基复合材料,因其优越的力学性能而备受国内外研究者的关注。然而,晶须与基体的界面问题成为晶须增强镁基复合材料实际应用的关键瓶颈。论文以高性价比硼酸镁晶须为增强相,通过制备工艺及界面的优化设计,成功制备出硼酸镁晶须增强镁基复合材料,并对其微观结构、界面反应层的形成规律及机理和力学性能进行了系统的研究;揭示了MgO界面反应产物的组织形态对复合材料强化机制和断裂行为的影响规律;以此为基础,为进一步提升复合材料的综合性能,研究了碳化硼颗粒的混杂行为对复合材料微观组织和力学性能的影响规律,初步探讨了混杂复合材料的界面形成机制、强化机制及其断裂行为。采用挤压铸造法,成功实现20vol.%硼酸镁晶须增强AZ91D镁基复合材料的制备。复合材料微观组织致密,硼酸镁晶须均匀地分布在镁合金基体中。复合材料的力学性能比基体合金有了明显提高,铸态试样...  (本文共134页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

硼酸镁晶须增强铝基复合材料的制备及性能研究

随着国民经济和国防工业的快速发展,国防、民用等各大行业对金属结构材料提出了更多的要求,金属基复合材料由于比强度、比刚度和热稳定性方面具有良好的性能,引起了人们的广泛关注。本文以硼酸镁晶须为增强体,采用挤压铸造法制备了硼酸镁晶须增强铝基复合材料(简写为MBOw/Al)。针对材料的制备以及力学及热膨胀性能开展系统性研究,探讨其制备工艺及变形机理,揭示了影响复合材料工艺性能与材料性能的因素,并对复合材料的高温塑性变形行为和热膨胀变形行为进行了研究。采用化学沉淀法实现了硼酸镁晶须表面氧化物涂覆改性,有效提高了硼酸镁晶须预制体的抗变形能力。微观组织分析结果表明,硼酸镁晶须在复合材料中保持了完整的晶须形态,从而对基体实现了良好的增强效果。涂覆在晶须表面的金属氧化物有效的提高了晶须预制体的强度,随着涂层含量的增加预制体的强度也随之增大。合适的金属氧化物涂层能够提高复合材料的工艺性能与材料性能,从而优化挤压铸造法制备复合材料的工艺。制备的硼酸镁...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

硼酸盐晶须的制备及其高分子复合材料的中子屏蔽性能研究

以硼酸镁晶须和硼酸铝晶须为代表的硼酸盐晶须以其性能优越而被广泛的应用于航空、航天及国防等高科技领域,且价格低廉,显示出了巨大的应用前景。但目前硼酸盐晶须制备工艺存在着许多的不足,使其至今未实现工业化生产。因此开发新的硼酸盐晶须制备方法,推动硼酸盐晶须的广泛应用已显得迫在眉睫。本文首先研究了高温熔盐法制备硼酸镁晶须,利用XRD和SEM等分析手段考查了烧结温度、烧结时间、n(B)/n(Mg)、助熔剂等影响因素,并对其生长机理进行了分析探讨。结果表明,最佳制备工艺条件为:烧结温度为900℃,烧结时间为8.0h, n(B)/n(Mg)=1.2, n(NaCl)/{n(Mg)+n(B)}=3.0。在此条件下制备出了长度为100-250μm,直径为5-10μm,长径比大于10的硼酸镁晶须。针对高温熔盐法烧结温度高、时间长,产生腐蚀性气体等问题,采用草酸盐前驱体法制备硼酸镁晶须,利用XRD、SEM、TG-DTA及FT-IR等分析手段考查了烧结...  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>

成都理工大学
成都理工大学

硼酸镁晶须制备新工艺及机理研究

晶须因其优良的耐高温高热、耐腐蚀、良好的机械强度、质量轻、强度高、弹性模量高、硬度高等特性,被广泛应用于复合材料合成领域。然而,目前开发研制出的碳晶须、碳化硅晶须、氮化硅晶须等由于工艺复杂、成本极高,因而极大的限制了晶须在民用的机械、电子、汽车等行业的广泛应用。硼酸镁晶须是一种新一代的高强度、低成本的晶须材料,其价格仅为碳晶须、碳化硅晶须、氮化硅晶须的1/20-1/30,自上个世纪90年代末开发成功以来,因其高性价比在民用行业展现出了广阔的应用前景,而成为复合增强材料研究的热点之一。在多种硼酸镁晶须制备工艺中,经典的NaCl-KCl助熔剂法以其工艺简单、成本低廉、易于工业化大生产,而成为众多方法中最有前景的方法。但是此法目前仍然存在着晶须形貌不均、长径比小、污染环境、助熔剂难回收等问题,使得硼酸镁晶须到目前为止很少实现工业化。本论文为解决上述问题,针对经典的NaCl-KCl助熔体系熔点较高、溶质扩散速度慢,从而导致晶须长径比较小...  (本文共52页) 本文目录 | 阅读全文>>

成都理工大学
成都理工大学

硼酸镁晶须多孔陶瓷的原位合成工艺研究

通常,晶须增强复合材料是采用铸造、真空气压渗流和粉末冶金工艺将预先合成的晶须加入基体而制备的。这种传统工艺具有操作简单、易实现工业化生产等优点。然而,传统工艺也存在着外加晶须比较昂贵、复合材料制备过程中可能引起的吸附危害、晶须与基体界面润湿性较差、晶须在基体内团聚、过多的界面反应以及加工过程中晶须易于断裂等缺点,从而降低复合材料的性能。为此,人们提出了采用原位生长工艺直接制备晶须增强复合材料的方法。这种晶须的合成和生长常常与复合材料的烧结同时进行的一步制备方式有利于发挥原位工艺的优点,但该工艺也存在着适用范围小、难以同时对晶须生长和复合材料致密度进行控制的局限性。因此,采用先制备出多孔晶须预制体,再通过气压渗流工艺的分步工艺来制备晶须增强复合材料更为合理。本论文以碱式碳酸镁和硼酸为主要原料,分别在镁硼摩尔比为1:1和1:1.5条件下,通过TG-DTA热分析及XRD、SEM、抗压强度测试和孔隙度、密度测试等物理化学测试方法研究了不...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>