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1、納米材料合成制備專題1Fe-Al/Al2O3納米復(fù)合材料制備專題HAp/CNTs生物納米復(fù)合材料的制備專題Fe-Al/Al2O3納米復(fù)合材料制備專題一、納米Fe-Al金屬間化合物粉末的制備方法：機械合金化方法（MA）配料：Fe-（25-40）Al球料比：10：1轉(zhuǎn)速：400轉(zhuǎn)/分時間：100小時以上保護措施：充入氬氣球磨方式：干磨二、Fe-Al/Al2O3復(fù)合粉體的制備原料：Fe-Al金屬間化合物粉末以球磨制備；Al2O3粉末購買步驟：二者球磨混料，以無水乙醇為球磨介質(zhì)真空干燥三、Fe-Al/Al2O3復(fù)合材
2、料的制備1、復(fù)合材料的成分設(shè)計樣品編號Fe-Al含量（wt%）Al2O3含量(wt%)Cr所占比例(wt%)FA-0120余量0FA-0220余量0.5FA-0320余量1.5FA-0420余量3.0FA-0520余量4.0FA-0620余量4.5燒成制度：最高溫度：1500℃壓力：17.3MPa保溫保壓時間：30min升溫速度：30℃/min將制備好的粉料適量裝入模具中，在多功能—5000型超硬材料燒結(jié)爐中進行燒結(jié)。在不同溫度段設(shè)定不同的升溫速度，當(dāng)達到設(shè)定的最高溫度時，在保溫的同時開始保壓。最高溫度為15
3、20℃，壓力為17.3MPa，保溫30min，保壓30min。2、熱壓燒結(jié)法3、復(fù)合材料的力學(xué)性能加工處理：磨平：平面磨床切割：內(nèi)圓切割機研磨、拋光：砂紙，碳化硼粉，金剛石研磨膏（1）硬度測量要求：材料表面平整、光滑（拋光最好）儀器：島津顯微硬度儀測量指標：HRA結(jié)果：HRA：88-93，隨Cr含量的增加，硬度降低（2）彎曲強度與斷裂韌性測量彎曲強度測量方法：三點彎曲法，試樣尺寸：3mm×4mm×36mm；斷裂韌性測量方法：單邊切口梁法（SENB），試樣尺寸：2mm×4mm×36mm，切口深度：2mm測定時跨
4、距：20mm，加載速率：0.5mm/min與0.05mm/minP—斷裂載荷，N；L—支點跨距，mm；b—樣品寬度，mm；h—樣品厚度，mm；a—切口深度，mm；W—樣品厚度，mm；b—樣品寬度，mm；L—支點跨距，mm；Y(a/W)為無量綱系數(shù)，它與a/W及加載速率有關(guān)。在0≤a/W≤0.6的范圍內(nèi)，可依照圖2-5取值。（2）斷裂韌性實驗配方：Fe-30Al/Al2O3和Fe-30Al/Al2O3+Cr。其中Cr含量有0.5%,1.5%,3.0%,4.0%和4.5%5個點。（1）彎曲強度400-600MPa
5、之間Toughness(MPa.m1/2)圖1Cr含量與Fe-Al/Al2O3復(fù)合材料力學(xué)性能關(guān)系曲線加入Cr后復(fù)合材料斷裂韌性的變化不太規(guī)則，隨Cr含量的增大復(fù)合材料的斷裂韌性先增大再減小，然后再增大，隨后又減小，在1.5%和4.0%處各出現(xiàn)一個高峰，基本上在12MPa.m1/2附近變動。并且與無合金元素加入的復(fù)合材料相比，其斷裂韌性有了較大幅度的提高，將復(fù)合材料的斷裂韌性提高到了10MPa.m1/2以上。這說明加入Cr后對復(fù)合材料的斷裂韌性的提高有較大的促進作用，只是變化比較復(fù)雜。這一結(jié)果與Cr對Fe3A
6、l金屬間化合物的增韌作用有相似之處[11]。(a)Fe-Al/Al2O3+0.5%Cr(b)Fe-Al/Al2O3+4.5%Cr圖2含Cr的Fe-Al/Al2O3復(fù)合材料X射線衍射圖圖3Fe-Al/Al2O3復(fù)合材料斷口SEM形貌(a)(c)Fe-Al/Al2O3(b)(d)Fe-Al/Al2O3+1.5%Crabcd圖4Mo、Ti含量與Fe-Al/Al2O3復(fù)合材料力學(xué)性能關(guān)系曲線斷裂韌性(MPa.m1/2)(a)Fe-Al/Al2O3(b)1.5%Cr,2.5%Mo,1.5%Ti圖5添加合金元素與不添加合
7、金元素的復(fù)合材料的XRD圖圖6Fe-Al/Al2O3復(fù)合材料斷口SEM形貌(a)(c)Fe-Al/Al2O3(b)(d)1.5%Cr,2.5%Mo,1.5%TiabcdHAp/CNTs生物納米復(fù)合材料的制備專題一、HAp納米粉體的制備目前制備羥基磷灰石粉末的常用方法主要有固相反應(yīng)法、化學(xué)沉淀法、水熱合成法、溶膠—凝膠法和醇化合物法等。1、固相反應(yīng)法該方法是在高溫下，使鈣鹽與磷酸鹽在空氣或水蒸氣氣氛中發(fā)生固相反應(yīng)合成羥基磷灰石。一般采用CaHPO4·2H2O和CaCO3為原料。該方法合成的羥基磷灰石純度可達95
8、%以上。2、化學(xué)沉淀法主要有三種合成方法（1）原料為Ca(NO3)2、(NH4)2HPO4，按n(Ca)/n(P)=1.67的配比，用氨水調(diào)節(jié)至PH=10～12，在室溫下進行反應(yīng)，方程式如下：(NH4)2HPO4+NH3·H2O→（NH4）3PO4+H2O3（NH4）3PO4+NH3·H2O→（NH4）10（PO4）3·OH2（NH4）10（PO4）3·OH+10Ca(NO3)2→Ca10(PO4)
