Mg2B2O5晶须增强AZ91D镁基复合材料在Cl-溶液中腐蚀行为*

用电化学方法测量了Mg_2B_2O_5晶须增强AZ91D镁基复合材料在3.5%NaCl溶液中的开路电位、动电位极化曲线和交流阻抗,研究了晶须体积分数对镁合金基体耐腐蚀性能的影响,并利用SEM和XRD表征了腐蚀后复合材料表面的微观形貌和相组成。结果表明,随着Mg_2B_2O_5晶须体积分数的增加,AZ91D镁基复合材料的耐腐蚀性逐渐提高。当硼酸镁晶须的体积分数为35%时,材料的自腐蚀电位提高0.2V以上,自腐蚀流密度降低了1个数量级;SEM测试表明,复合材料表面生成了一层晶须增韧的腐蚀钝化膜,对基体起到保护作用。     

高体积分数Mg2B2O5w／AZ91D复合材料的热疲劳性能

用真空气压渗流装置成功制备了硼酸镁晶须体积分数为52%的Mg2B2O5w/AZ91D镁基复合材料。观察了该材料在30~350℃热循环条件下热疲劳裂纹扩展的形貌,并分析了热疲劳短裂纹的产生和扩展机制。结果表明,材料的热疲劳裂纹的扩展与热循环的次数以及材料的内部结构有关。     

原位AlN/AZ91镁基复合材料轧制及热处理工艺研究

对前期制备出的原位AlN/AZ91镁基复合材料进行轧制及热处理工艺研究,利用X-ray衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、能谱仪(EDS)等对不同轧制及热处理工艺条件下镁基复合材料轧制板材的微观组织进行表征,并对复合材料进行室温拉伸力学性能测试和分析。结果表明:通过优化轧制及热处理工艺,显著改善了原位AlN/AZ91复合材料的微观组织,成功制备出抗拉强度358MPa,屈服强度333MPa,延伸率5.4%的原位AlN/AZ91镁基复合材料轧制板材。     

不同无机晶须/PVC复合材料力学性能的研究

采用溶液共混法制备出硼酸镁晶须(MBOw)、硼酸钙晶须(Ca BOw)、硼酸铜铝晶须(Cu Al BOw)、碱式硫酸镁晶须(MOSw)、碳酸钙晶须(Ca CO3w)及硫酸钙晶须(Ca SO4w)增强的PVC复合材料,研究不同晶须对PVC力学性能的影响。采用扫描电镜分析PVC复合材料的拉伸断面及晶须分散情况。结果表明,除MOS外其它晶须对PVC的拉伸强度和弹性模量有不同程度的提高,MBOw对PVC复合材料的增强效果最显著,当MBOw含量为20%时,所得复合材料力学性能最佳,拉伸强度和弹性模量与纯PVC比较分别提高了38.08%和71.43%。     

硼酸铝晶须烧结物中硫酸钾的浸溶研究

采用明矾与剧酸反应，在１１５０℃硫酸钾熔盐中合成硼酸铝（Ａｌ１８Ｂ４Ｏ３３）晶须，分别用水，不同浓度盐酸和不同浓度硫酸，在不同温度，不同搅拌速率下对烧结物进行浸溶实验，得到浸溶曲线，对反应产物进行物相鉴定，为硼酸铝晶须制备工艺中最佳条件的选择及硫酸钾回收提供依据。     

硼酸镁晶须的制备及生长机理初探

以六水氯化镁、硼砂为反应物,氯化钾作助熔剂,通过高温助熔剂法在不同镁硼配比区域制备出尺寸和形貌不同的硼酸镁晶须,直径0.5～20μm,长30～500μm。镁硼摩尔比例1∶1～1∶4之间的对比实验结果为只在n(Mg):n(B)=1∶2～1∶4时,生成烧结块表层晶须;随着硼比例的增高,底部晶须的长径比增大。这表明高硼配比对硼酸镁晶须的完全生长至关重要;并推测硼酸镁晶须的生长机理可能为SLS机理。     

镁源种类对制备碱式硼酸镁的影响

采用MgO、MgCl_2·6H_2O和Mg(NO_3)_2·6H_2O为原料,通过XRD、SEM、FTIR等测试方法,研究不同镁源对碱式硼酸镁形貌和组成的影响。在190℃条件下反应10 h,制备碱式硼酸镁(MgBO_2(OH))。结果表明,以MgO为反应物时,由于其反应活性较差,导致产物中出现大量氢氧化镁杂质;以MgCl_2·6H_2O为反应物时,所得产物长径比较小;以Mg(NO_3)_2·6H_2O为反应物时,得到分散性高、形貌规整的棒状产物。     

硼酸对硫氧镁水泥力学性能的影响

硫酸浸出法制备硼酸的废弃母液经过浮选法分离产生的硫酸镁中通常含有硼酸等杂质,为了研究硼酸对硫氧镁水泥凝结硬化及力学性能的影响,以改性硫氧镁水泥(MOS)为基础体系,测试了硼酸含量对硫氧镁水泥凝结时间、抗压和抗折强度的影响,讨论了硼酸对硫氧镁水泥抗水性、水化产物及微观形貌的影响。结果表明:硫氧镁水泥的凝结时间随硼酸含量的增加而延长;硼酸可以明显降低硫氧镁水泥的早期强度,对后期强度的降低作用不及早期明显;试件浸水28 d后,较高含量的硼酸提高了试件抗压强度的软化系数,而降低了抗折强度的软化系数,因此硫酸镁中硼酸含量不应超过0.7%;硫酸镁中硼酸含量不影响硫氧镁水泥水化产物的组成,但降低了水化产物的结晶度并改变其显微结构。     

晶须在复合材料中的应用及其作用机理

阐述了晶须增强复合材料的主要机理,介绍了晶须对复合材料尤其是对聚合物基的复合材料性能的影响,并展望今后的研究方向。     

硼酸铝晶须合成物料的热分析

本文研究了硼酸铝合成原料脱水明矾、硼酸，硫到钾以及三种原料接合成最佳配比而制成混料的ＤＴＡ，并利用ＸＲＤ对不同温度的固溶块进行鉴定，结果有助于对硼酸铝晶须合成机理的解释。     

Mg(BO2)2在MgSO4和MgCl2-MgSO4水溶液中分解的相平衡与物种化学平衡

硫酸镁亚型盐湖老卤是MgCl₂、MgSO₄的饱和溶液体系,富集了Mg、B、Li等元素。本文针对含硼水盐体系热力学难以表达的问题,开展了硼在水盐体系存在形态及其平衡关系的研究。利用易于水解的Mg(BO₂)₂作为硼源,借助拉曼光谱和X射线衍射(XRD)为检测手段,定量研究Mg(BO₂)₂在MgSO₄-H₂O、MgSO₄-MgCl₂-H₂O体系中水解硼物种转化规律。结果表明:(1)Mg(BO₂)₂在MgSO₄溶液中的水解固相为MgB₂O(OH)6、MgB₄O₇·9H₂O和Mg(OH)₂;在MgSO₄-MgCl₂-H₂O溶液中水解固相为Mg₂B₆O₁₁·15H₂O、MgB₄O₇·9H₂O、Mg₂Cl(OH)₃·4H₂O。(2)Mg(BO₂)₂在MgSO₄溶液中水解,液相硼物种主要有B₃O₃(OH)-₄、B₃O₃(OH)₅2-、B(OH)-₄、B₄O₅(OH)₄2-、H₃BO₃,其分布受MgSO₄浓度影响很大,MgSO₄浓度从0增加至饱和,B₃O₃(OH)-₄始终占总硼量的50.07%以上,B₃O₃(OH)₅2-占液相总硼从4.77%上升至37.16%为第2化学物种。(3)在MgSO₄-MgCl₂-H₂O溶液中,硼物种的主要形态有B₃O₃(OH)-₄、B₃O₃(OH)₅2-、B(OH)-₄,其分布 随[Cl₂2-]/([Cl₂2-]+[SO₄2-])变化很大,在MgCl₂和MgSO₄的共饱溶液中,分别占液相总硼量的58.91%,14.62%和12.81%。(4)液相硼物种之间平衡关系的活度商lnQ,不仅与溶液pH、水活度有关,还与MgSO₄、MgCl₂摩尔浓度呈二元线性关系,这样就可将硼在H₃BO₃-NaOH体系物种分布关系的lnQ扩展到 (MgSO₄,MgCl₂,MgSO₄-MgCl₂)水溶液的多元体系。由此获得硼物种的量化关系,可为推算硼在水盐体系的物种分布,进而计算含硼电解质溶液热力学性质提供依据。     

差示FT-Raman和11B NMR方法研究过饱和镁硼酸盐的溶液结构

用差示FT -Raman和11BNMR光谱研究了MgB6O10 ·7 5H2 O、MgB4O7·9H2 O、Mg2 B6O10 ·1 5H2 O三种镁硼酸盐饱和和过饱和溶液的结构机理 ,其结果表明饱和溶液和过饱和溶液中均存在B(OH) 3 、B(OH) -4、B3 O3 (OH) -4、B5O6(OH) 4 -粒子。镁硼酸盐的结晶过程是一个复杂的动力学平衡过程     

共沉淀法制备SrAl2O4：Eu^2＋，Dy^3＋发光材料及其性能表征

研究了在液相共沉淀法制备长余辉发光粉体SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+的过程中,原料锶铝比、煅烧温度、保温时间对前躯体和煅烧产物的物相组成以及产物的长余辉性能的影响。采用X射线粉晶衍射仪(XRD)、荧光材料余辉特性测试仪对发光材料的物相组成和性能进行测试表征。研究表明,液相共沉淀法制备长余辉发光粉体SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+的最佳条件为锶铝量比为1∶2,烧结温度1200℃及保温时间为3h;长余辉材料的物相组成以SrAl2O4相为主晶相,并存在富铝相Sr4Al14O25、SrAl4O7和SrAl12O19。     

新型抗水氯氧镁水泥防渗渠在自然环境的水化产物、相转变规律及其对强度的影响

氯氧镁水泥(Magnesium oxychloride cement, MOC)具有快凝、早强、高强、防火和不腐蚀玻璃纤维等优点,非常适合于制作玻璃纤维增强薄壁制品,在农业灌溉工程中具有良好的应用前景。采用XRD和TOPAS分析了新型抗水氯氧镁水泥制成内蒙古防渗渠的物相组成,探讨了氯氧镁水泥制品在自然环境的水化产物与相转变规律、以及相组成对强度的影响。结果表明,在水分缺少的条件下,氯氧镁水泥的水化产物主要为5Mg(OH)_2·MgCl_2·8H_2O(5·1·8)和Mg(OH)_2;在水分充足的条件下,水化产物主要为Mg(OH)_2和5·1·8,碳化产物为碳化氯氧化镁Mg(OH)_2·MgCl_2·2MgCO_3·6H_2O(1·1·2·6)和水菱镁矿4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O(4·1·4)。水化产物对强度有促进作用,而碳化产物会降低强度。通过10年的工程环境考验,证明新型氯氧镁水泥制品在环境中能够保持主要强度相5·1·8的稳定性,具有良好的长期力学性能。     

无水硝酸镁制备过程中的水解特性

在槽式太阳能热发电领域,硝酸镁基熔盐逐渐引起关注。通过六水硝酸镁煅烧法制备无水硝酸镁,采用拉曼、DSC与XRD表征脱水产物,系统研究了环境压力、脱水温度与时间对六水硝酸镁脱水和水解的影响。结果表明,六水硝酸镁在煅烧过程中水解为碱式硝酸镁Mg_3(OH)_4(NO_3)_2,在水溶液中进一步分解为Mg(OH)_2。随着煅烧温度和时间的增加,脱水产物中的含水量逐渐减少,同时水解产物Mg_3(OH)_4(NO_3)_2含量逐渐增加。真空环境下煅烧,可显著降低硝酸镁的水解反应。六水硝酸镁在真空环境下230℃煅烧1.5 h,所制备的无水硝酸镁中水解产物含量为3.63%。制备的硝酸镁可进一步用于硝酸镁基熔盐的研究。     

水合碱式硫酸镁晶须材料的水热合成

本文研究了水合碱式硫酸镁MgSO4·5Mg（OH）2·3H2O（以下称MOS）晶须的水热合成。良好的晶须可通过MgSO4·7H2O和Mg（OH）2间的水热反应生成。文中研究了各种合成条件对合成过程和产物品质的影响。当反应体系在温度为130℃～170℃、压力为304.0～810．4kPa的条件下，合成出的晶须具有很高的纯度，产率达90％以上，纤维长可达200μm，纤维直径为0．8～1．2μm。