金刚石复相材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN113493202A

    公开(公告)日:2021-10-12

    申请号:CN202010261332.0

    申请日:2020-04-03

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及金刚石复相材料及其制备方法。本发明以洋葱碳为原料,通过高温高压的合成方法制备出一种包含3C、2H、4H、6H、8H、10H、9R、15R、21R多种类型金刚石相的新型金刚石复相块材。在块材的晶粒内可以发现2H、3C、4H、6H、8H、9R、10H、15R、21R中的两种或两种以上类型的金刚石相,其中3C型金刚石具有超细纳米孪晶组织结构,孪晶宽度1‑15nm。本发明所公开的金刚石复相块材内部晶粒尺寸为2‑80nm,其维氏硬度为150‑260GPa,断裂韧性为12‑30MPa·m1/2。这种金刚石复相块材在精密与超精密加工领域、拉丝模、磨料磨具及特种光学元件等领域具有广阔的应用。

    一种多钴p型填充方钴矿热电材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN103811653B

    公开(公告)日:2017-01-25

    申请号:CN201410027252.3

    申请日:2014-01-21

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种多钴p型填充方钴矿热电材料,它是一种分子式为EzFe2-xCo2+xSb12-yMy的物质,其中E是La、Ce、Pr、Nd、Eu、Yb、Ba、Sr、Ca中的一种或多种,M为Ge或Sn的复合掺杂物,并且0.2≤z≤0.8,0≤x≤1,0<y≤0.5。本发明制备方法包括以下步骤:将E、Fe、Co、Sb和M等各种原料,放入石英管中密封,置入炉中熔融,然后淬火形成固态材料,将淬火后的块体取出,再次置于石英管中加热退火;将退火后的块体制成粉末;将粉末加压烧结为所需形状的块体,将烧结后的块体加热退火。本发明可使具有低热膨胀系数的EzFe2-xCo2+xSb120≤x≤1)基方钴矿材料具有高的热电性能(ZT接近或大于1)。

    超高硬度纳米孪晶金刚石块体材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN104209062B

    公开(公告)日:2016-07-06

    申请号:CN201310188507.X

    申请日:2013-05-20

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明涉及一种超高硬度纳米孪晶金刚石块体材料及其制备方法。具体地,本发明公开了一种含高密度孪晶的纳米晶金刚石块体材料及其合成方法,以无金刚石核的纳米球形碳(洋葱结构碳,以下简称无核洋葱碳)颗粒(优选地,粒径为5-70nm)为原料,通过高温高压合成了纳米孪晶金刚石块体。所得到的纳米孪晶金刚石块的体积为1-2000mm3;维氏硬度为155-350GPa;努普硬度为140-240GPa;孪晶宽度为1-15nm。本发明与现有技术相比,所获得的纳米孪晶金刚石块体具有远高于金刚石单晶体和超硬多晶金刚石的硬度(金刚石单晶的维氏硬度仅为100GPa左右,超硬多晶金刚石的最高努普硬度为140GPa),其最高的维氏硬度达到350GPa、最高的努普硬度达到240GPa。纳米孪晶金刚石块体在地质钻探、高速切削和精密与超精密加工等机械加工领域、磨料磨具和拉丝模及特种光学器件等领域具有广阔的应用前景。

    高性能致密化填充方钴矿热电材料的高压合成制备方法

    公开(公告)号:CN102650005B

    公开(公告)日:2015-11-25

    申请号:CN201110051407.3

    申请日:2011-02-28

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开一种高性能致密化填充方钴矿热电材料的高压合成制备方法,其特征是:1)按照拟合成的填充方钴矿热电材料的化学配比,取相应剂量的反应原料混合并冷压成型;2)第一步高压合成,压力范围1-6GPa,反应温度700-900℃,时间10-120分钟,将原料融合并初步反应生成过渡产物,冷却卸压后将所得产物研磨均匀并冷压成型;3)第二步高压合成,压力范围1-5Gp,反应温度550-650℃,时间30-600分钟,冷却卸压后将合成出的填充方钴矿材料研磨、酸洗、干燥,并冷压成型;4)采用高压烧结或电火花放电烧结技术,得到最终的块体热电材料。所得产物密度高,具有良好的机械加工性能,热电性能优越,无量纲热电优值(ZT)普遍高于1,同时本发明工艺简单,耗时短,节约能源,具有优良的产业化生产及应用前景。

    一种由铜和硼构成的晶体材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN118563420A

    公开(公告)日:2024-08-30

    申请号:CN202410564419.3

    申请日:2024-05-08

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本申请涉及一种由铜和硼构成的晶体材料及其制备方法。具体地,本申请公开了一种由铜和硼构成的晶体材料,其化学式为CuxB50,其中x=3.9‑4.1,其晶体结构是由四个B12二十面体和两个独立的硼原子组成结构框架,铜原子完全或部分占据在框架间隙中,属于P42/nnm空间群。本申请还公开了该晶体材料的制备方法,制备方法主要包括A)原料填装;B)高温高压反应;C)样品后处理等步骤。该晶体材料维氏硬度大于20GPa,并且具有良好的电导率(104S/m–106S/m),是所有以B12团簇为结构基元的硼化物中电导率最高的,因此在热电材料、特种导电材料等领域具有广阔的应用。

    多孔热电合金材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114655936A

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202011547273.X

    申请日:2020-12-23

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 本发明公开了一种多孔热电合金材料及其制备方法。具体地,本发明公开了一种多孔热电合金材料,其微观组织结构由准等轴晶粒和均匀分布的孔隙构成。本发明还公开了一种所述多孔热电合金材料的制备方法。具有本发明微观结构特征的多孔热电合金材料的机械性能并未因孔隙的存在而明显减弱,且具有优异的热电性能。如对于Bi0.42Sb1.58Te3多孔块材,其维氏硬度、抗弯强度和抗压强度分别可达0.6GPa、64MPa和130MPa,另外,Bi0.42Sb1.58Te3多孔块材的最大热电优值ZT和平均ZT值分别可达1.27和1.15。该发明在保证材料具有优异热电性能的同时,兼具有良好的机械性能,同时减少了原料消耗,进而降低生产成本,具有良好的产业化前景。

    一种具有十二面体外形Al‑Cu‑Fe准晶块体的制备方法

    公开(公告)号:CN105648298B

    公开(公告)日:2017-08-04

    申请号:CN201610007024.9

    申请日:2016-01-07

    Applicant: 燕山大学

    Abstract: 一种具有十二面体外形准晶块体的制备方法,其主要是按原子计量比Al62‑64%、Cu 25‑26%、Fe 11‑13%将Al粉末、Cu粉末和Fe粉末利用高压制成放电等离子烧结预制坯;将烧结预制坯装入烧结模具中后放入放电等离子烧结机腔体,抽真空后冲入惰性气体或直接在真空环境下,设定烧结压力为50‑90MPa,烧结温度控制在0.5‑0.8T熔点,5‑30分钟后停止烧结,烧结完成待温度降至100℃以下后,抽出保护气冲入空气打开腔体,获得AlCuFe准晶块体。本发明能耗低,获得的准晶材料更趋于密堆,提高了准晶材料的机械加工性能,同时降低了反应完成所需的极快冷凝速度,更加有效稳定的获得准晶块体材料。

    一种具有十二面体外形Al-Cu-Fe准晶块体的制备方法

    公开(公告)号:CN105648298A

    公开(公告)日:2016-06-08

    申请号:CN201610007024.9

    申请日:2016-01-07

    Applicant: 燕山大学

    CPC classification number: C22C30/02 C22C1/0425 C22C30/00 C22C2200/06

    Abstract: 一种具有十二面体外形准晶块体的制备方法,其主要是按原子计量比Al62-64%、Cu 25-26%、Fe 11-13%将Al粉末、Cu粉末和Fe粉末利用高压制成放电等离子烧结预制坯;将烧结预制坯装入烧结模具中后放入放电等离子烧结机腔体,抽真空后冲入惰性气体或直接在真空环境下,设定烧结压力为50-90MPa,烧结温度控制在0.5-0.8T熔点,5-30分钟后停止烧结,烧结完成待温度降至100℃以下后,抽出保护气冲入空气打开腔体,获得AlCuFe准晶块体。本发明能耗低,获得的准晶材料更趋于密堆,提高了准晶材料的机械加工性能,同时降低了反应完成所需的极快冷凝速度,更加有效稳定的获得准晶块体材料。

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