单向Ｃ／Ｃ复合材料中碳纤维和热解碳微结构的ＸＲＤ法分析

为了研究单向C/C复合材料中碳纤维和热解碳的微结构特征,采用X射线衍射仪对T300碳纤维/热解碳单向复合材料进行了表征,并通过XRD谱峰的分峰处理和复合材料衍射峰与碳纤维衍射峰的峰减处理分析了碳纤维和热解碳的微结构特征.研究发现,分峰处理可以有效地将复合材料衍射峰中反映碳纤维和热解碳结构的衍射信号分离,结合对它们衍射峰的特征参数分别进行分析,可以得到碳纤维和热解碳的微晶参数.通过对比复合材料中碳纤维与自由态碳纤维的微晶参数可以发现,由于复合材料中碳纤维经受应力石墨化作用,复合态碳纤维的结构比自由态碳纤维更易于向类石墨结构发育;峰减处理法对于分析002衍射峰比较有效,获得的热解碳的d002和Lc与分峰处理获得的数据相当,但由于10峰受背景峰信号的影响较大,峰减处理法对10峰的分析存在较大误差,获得的La与分峰处理获得的数据偏差较大.     

高强低模Zr基非晶合金的性能实验和张力计构件制备

Zr基非晶态合金具有高强度和低弹性模量,符合航天器弹性体构件的设计要求。文章采用铜模铸造法制备了Zr基非晶合金张力计构件,并对该合金的结构、热性能、力学性能进行了系统的测试和表征,着重分析了该非晶合金的铸造尺寸、成分配比与非晶形成能力的关系。研究成果有助于推动非晶合金在空间领域的工程化应用。     

W含量及组织状态对镍基高温合金晶格常数及错配度的影响

通过对镍基合金的组织形貌观察和X射线衍射分析,研究元素W及组织状态对镍基合金晶格常数及错配度的影响。结果表明,7.5%W镍基合金经完全热处理后,立方γ′相以共格方式嵌镶并均匀分布在γ基体相中。随元素W含量增加,合金中γ′和γ两相的合成衍射峰值略有左移,使γ′和γ两相的晶格常数增加,其中γ′相晶格常数增加幅度较大的原因是元素W较大比例地分布在γ′相中,并由此使合金中两相的晶格错配度由负值转变为正值。经完全热处理后,合金中γ和γ′两相有较小的晶格错配度,在高温拉伸蠕变期间外加应力的作用下,γ基体相的晶格常数值增加幅度较大,致使合金中γ′和γ两相晶格错配度的绝对值增加。     

Method for Measuring Residual Stresses Induced by Boring in Internal Surface of Tube and Its Validation with XRD Method

Residual stresses can have a strong effect on the usability of machined parts,and the X-ray diffraction(XRD)measuring equipment,which is commonly used to measure residual stresses,is very expensive.This paper presents a method of measuring the residual stresses induced by boring in the internal surface of a tube with much cheaper equipment.The method,called the strain-based method is mainly based on the strains measured on the external surface of the tube.It is proposed on the basis of the very long tube assumption.The finite element method(FEM)analysis is thus used to validate the length of the tube.Guided by the FEM results,an appropriate length of the tube is chosen,and the residual stresses are obtained from both the strain-based method and the XRD method.Stress profiles obtained from both two methods are compared.The comparison result indicates that the profiles of the two methods agree well with each other.Therefore,it can be concluded that the accuracy of the strain-based method is high enough,and it can be applied to residual stress measurement in practice.     

多孔Sialon 陶瓷的冷冻凝胶法制备与表征

采用冷冻凝胶成型和无压烧结工艺制备了多孔Sialon陶瓷材料,通过X射线衍射分析了材料的晶相组成,观察了材料的显微结构形貌,测试了材料的弯曲强度和介电常数。结果表明:z值影响材料的晶相组成,浆料的固相体积分数影响材料的性能,当z=2.5,固相体积分数为60%时,材料的弯曲强度达到116MPa,介电常数为4.79。     

CVI工艺对CVI—SiC基体及C/SiC复合材料性能的影响

通过SEM和XRD分析研究了在不同条件下反应生成的SiC基体的微观结构和组分。结果表明，反应温度对沉积SiC晶体的取向有很大的影响，温度在1100℃以下沉积SiC为单一取向(111)(2θ≈35°)面，温度在1100℃以上，沉积SiC主要有两种取向(111)面和(220)(2θ≈60°)面，还有少量的(311)(2θ≈70°)面。不同条件下生成的SiC晶粒的堆积方式有所不同，这直接影响了SiC基体的性能，从而影响了其复合材料的性能。此外反应气体流量也对SiC基体和复合材料性能有很大影响。本文进行了沉积温度和气体流量对SiC基体性能影响的研究，优化了CVI—SiC工艺。     

硅基ZnO薄膜组织形貌的研究

本文采用自行设计PECVD的设备生长ZnO薄膜,以在等离子体作用下的CO2/H2作为氧源,Zn(C2H5)2为锌源,N2为载气,在Si(111)衬底上生长ZnO薄膜,衬底温度分别为400℃、450℃。使用原子力显微镜和带能谱的环境扫描电镜分析这两个ZnO薄膜样品的表面和断面组织形貌。实验结果表明,衬底温度直接影响薄膜的结晶质量。在衬底温度为450℃时生长薄膜样品,晶粒之间存在有规律的聚集,主要按六方环结构排布,比在衬底温度为400℃生长的薄膜的晶粒之间的聚集更有规律,这与XRD测试结果相吻合;薄膜的断面组织形貌图也进一步证实了在衬底温度为450℃时生长的ZnO薄膜,C轴高度择优取向。从薄膜的断面组织形貌图还可以看到,薄膜与单晶硅衬底之间界面几乎是一条直线,样品经过高温退火处理,薄膜未出现裂纹或卷起,说明薄膜与单晶硅之间存在一定的化学键合。     

天然红辉沸石合成A型分子筛

天然红辉沸石白度纯度高,杂质少,适宜合成高质量分子筛。将红辉沸石粉末、Na2CO3,Al2O3按一定比例混合球磨,在700℃焙烧活化后,加入一定的去离子水制成均匀的反应混合物,以水热方法合成了A型分子筛。对产品进行了粉末X射线衍射、红外光谱、粒径分布、钙离子交换量等的表征。样品的1100～900cm-1,700～650cm-1,560cm-1和380cm-1吸收峰随着晶化时间的延长而增强,结晶度不断提高。这一特征可用于A型分子筛晶化程度的判别。合成的最终产品白度为90%,结晶度大于商用产品,钙离子交换量为325mg/g,粒径小于10μm的部分大于99%,吸水量250mg/g,烧失22%,完全达到了洗涤剂、吸附剂用分子筛的行业标准,可以推广生产。     

Cr-Nb系机械合金化及其热压过程中的X射线衍射分析

讨论了X射线衍射测试技术在Cr-Nb系元素机械合金化及随后的热压工艺的物相衍变过程中的应用,包括晶粒细化引起的峰形宽化、不同热压温度对Cr2Nb相形成量的对比.通过X射线衍射测试技术及应用EVA、TOPAS P软件包可以直观地进行分析,在合金相中发现了一种新的Cr2Nb相态.     

样品位置对碳材料XRD测试结果的影响

为研究样品测试表面位置对碳材料XRD衍射峰特征和微结构的影响,采用θ-θ模式运行的X射线衍射仪对块状中间相沥青基碳材料进行了表征,并分析了测试样品表面高低对XRD衍射峰峰形和碳材料微结构参数的影响.结果表明:测试样品表面位置对碳材料的衍射峰峰形和碳材料微结构参数产生很大影响,主要表现为衍射峰强度显著降低、峰位置有较大偏移、峰半高宽有较大变化,造成了根据这些参数计算的碳材料微结构参数有较大变化.这些影响与X射线衍射仪的工作原理有关,因此在利用XRD测试样品时需要严格控制样品表面在标准测试位置上.