自蔓延高温合成Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合材料的研究

本研究利用Al/TiO_2自蔓延高温反应直接一步合成了极细Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合粉末和复合材料块。运用X光衍射和电镜扫描对制备的材料进行了物相组织结构分析。结果表明:用自蔓延高温合成法可以制备结构独特的极细Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合粉末;制备的Ti/Al_2O_3金属陶瓷复合材料较致密、细小的Al_2O_3粒子分布均匀。最后用燃烧波前沿激冷淬火法结合差热分析对反应过程进行了分析探讨。     

稀土钇及复合稀土对Al3Ti/7055复合材料微观组织的影响

采用熔体反应法,以Al - K2TiF6为反应体系,原位合成Al3Ti/7055复合材料采用X射线衍射仪、扫描电镜等试验手段,研究了合金元素Mg、稀土钇(质量分数为0.25％)及复合稀土(0.1％Y +0.15％Ce)对Al3Ti/7055复合材料微观组织的影响.结果表明:合金元素Mg对Al3Ti增强相的形貌、尺寸有重...     

氩弧熔覆铁基TiB_2-Al_2O_3复合涂层耐蚀性

为提高Q235钢的静态腐蚀性能,采用Fe、B_4C、TiO_2及Al粉末,利用氩弧熔覆技术,经过原位合成反应,在Q235表面制备了铁基TiB_2-Al_2O_3复合涂层,并对其组织结构,显微硬度及耐蚀性进行了研究.实验结果表明:复合涂层内生成了TiB_2、Al_2O_3、Ti C、Fe_2B相,涂层的显微硬度能够达到913.5HV0.2,耐酸腐蚀性能是基体的2.63倍,耐盐腐蚀性能是基体的2.48倍,耐煤水腐蚀性能是基体的2.59倍,耐人工海水腐蚀性能是基体的2.60倍.涂层提高了基体在各类腐蚀介质中的耐蚀性.     

NiTi-TiB_2原位复合材料的成分探索与性能研究

NiTi形状记忆合金具有诸多功能特性,如超弹性、高阻尼性和形状记忆效应等,因而得到广泛应用。TiB_2陶瓷具有高硬度、高耐磨性和高模量特性,但其脆性限制了其应用。将记忆合金与TiB_2陶瓷复合,有望获得超常性能:兼具高强度、高模量、超弹性、高硬度、高耐磨等力学性能,以及因耦合而产生的崭新功能特性。采用电弧熔炼Ti、Ni、B的方法,原位合成NiTi-TiB_2复合材料,对B含量不同的6种复合材料的可逆马氏体相变、显微组织、成分及硬度进行了初步探索。结果显示,NiTiB合金中含有NiTi记忆合金相以及Ti_2Ni和TiB_2陶瓷相。随着B含量升高,TiB_2陶瓷相由线状变化为粗大的块状,并且Ti_2Ni和TiB_2陶瓷相含量也随之逐渐升高。NiTi基体具有良好的抑制裂纹扩展功能。含B量为4%、6%和14%样品的硬度都普遍高于二元NiTi记忆合金,其中含14%B样品最高硬度与陶瓷相当。     

Al2O3颗粒强化Ni3Al合金的机械合金化合成及烧结

利用机械合金化方法合成了Ni3Al金属间化合物和Al2O3混合粉末，并用放电等离子烧结技术，将Ni3Al／Al2O3混合粉末烧结成块状烧结体。研究了烧结体的显微组织和力学性能。X射线检测表明:Ni粉和Al粉在高能球磨机中球磨5h．即可转变为Ni3Al金属间化合物。采用放电等离子烧结技术在1000℃保温3min．就可以烧结成相对密度约为99％的较致密的复合材料烧结体。     

LISHS法制备TiC粉末的微观结构和相成分的分析

采用激光引燃自蔓延高温合成方法(LISHS)制备了TiC粉末.研究了Al含量、C/Ti原子比和激光平均能量对合成产物密度、相成分、微观结构、颗粒尺寸以及TiC的化学计量数的影响.试验结果表明:随着Al含量的增加,TiC颗粒尺寸减小;随着激光平均能量的增加,TiC颗粒逐渐从多角形向球形转变;随着C/Ti原子比的增加,体系中生成Al3Ti相的含量逐渐减少,生成TiC相的数量逐渐增加.     

原料液氮低温球磨处理对Ti-Al_2O_3复合材料力学性能的影响

针对Ti-Al_2O_3金属陶瓷烧结过程中易形成金属间化合物脆性相,从而劣化力学性能的问题,采用液氮低温球磨制备表面氮钝化的Ti纳米粉体,并进一步制备Ti-Al_2O_3复合材料,研究液氮球磨时间对Ti粉物相组成和微观结构的影响,并对比液氮球磨处理前、后粉体对Ti-Al_2O_3复合材料物相组成、微观结构及其力学性能的影响。结果表明,液氮低温球磨后的复合粉体明显改善了Ti-Al_2O_3复合材料的烧结情况,孔洞减少,致密性变好,物相分散均匀,并且液氮球磨后未发现Ti3Al脆性相,取而代之的是Ti N和Al Ti3N相,从而使Ti-Al_2O_3复合材料的强度和硬度显著增大。     

sPS/PA66/g-sPS/纳米A12O3粒子复合材料性能

以间规聚苯乙烯sPS-sPS/Al2O3纳米粒子复合材料;测量了纳米复合材料的力学性能和热性能,并用扫描电[英文作者]PA66/g复合,制备出sPS-sPS合金具有明显的增韧增强[英文作者]PA66/g镜观察了材料的显微组织结构.研究结果表明:纳米Al2O3粒子对于sPS/PA99/g-sPS合金具有明显的增韧增强作用;随着纳米A12O3粒子质量为6g时,复合材料的拉伸强度最大,纳米复合材料的冲击强度和拉伸强度均出现先升高后下降的变化趋势.     

在熔盐浴中用碳热还原法合成制备Ti（C，N）粉末的研究

研究埋炭气氛下在熔盐(NaCl))浴中利用TiO2(锐钛矿)和炭黑合成Ti(C,N)粉末.运用热力学计算对反应过程进行分析,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)等手段对合成粉末进行分析,并对反应过程中可能发生的反应机理进行探讨.结果表明,NaCl对合成Ti(C,N)粉末有明显的促进作用:合成的Ti(C,N)平均粒度为2～6μm,且形状规则,颗粒间团聚较小:Ti(C,N)的形成过程为:TiO2→Ti4O7→Ti3O5→TiOxNy→Ti(C,N).     

粉末冶金Al-10%Ti复合材料的力学和耐磨性能

文章采用“冷压烧结+热挤压”的粉末冶金法制备出Al—10％Ti复合材料,研究了Al—10％Ti复合材料的孔隙率、抗拉强度、伸长率、硬度和耐磨行为。结果表明:与Al相比,Al-10％Ti复合材料的孔隙率较高,抗拉强度和伸长率较低,硬度和耐磨性较高;Al-10％Ti复合材料的磨损体积损失分别是Al的1/22.3及Qsn6.5-0.4的1/14.8,其磨损表面呈Al基体+Ti颗粒+孔隙的耐磨组织。     

原位TiB2/Al复合材料制备工艺研究

采用接触反应法（CR）制备了原位内生TiB2／A1复合材料。对制备工艺中的主要问题进行了探讨，包括润湿性、界面反应、搅拌。在此基础上，制备出了颗粒分布均匀、组织致密的TiB2／Al复合材料。     

Al-Ti-C体系自蔓延高温合成TiC的形态演变

利用真空自蔓延加热-加压装置,采用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)及能谱(energy dispersive spectrum,EDS)等分析测试手段,研究了Al含量、粉末粒度及C/Ti(原子比,下同)对Al-Ti-C体系自蔓延点燃温度、产物相组成及TiC形态的影响。结果表明,Al含量对TiC的尺寸影响最大,随着Al含量由20%(质量分数,下同)增加到50%时,TiC颗粒的尺寸由3～5μm减小到0.7～0.8μm。C粉粒度和C/Ti对TiC的形貌影响最大,当C粉粒度小于75μm或C/Ti≥1时,TiC的形貌为近球形;然而当C粉粒度不小于75μm或C/Ti1时,TiC的形貌为八面体。     

In situ (α-Al2O3+ZrB2)/Al composites with network distribution fabricated by reaction hot pressing

In situ (α-Al2O3+ZrB2)/Al composites with network distribution were fabricated using low-energy ball milling and reaction hot pressing. Differential thermal analysis (DTA) was used to study the reaction mechanisms in the Al–ZrO2–B system. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) in conjunction with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) were used to investigate the composite phases, morphology, and microstructure of the composites. The effect of matrix network size on the microstructure and mechani-cal properties was investigated.The results show that the optimum sintering parameters to complete reactions in the Al–ZrO2–B system are 850℃ and 60 min.In situ-synthesizedα-Al2O3 and ZrB2 particles are dispersed uniformly around Al particles, forming a network micro-structure; the diameters of theα-Al2O3 and ZrB2 particles are approximately 1–3μm. When the size of Al powder increases from 60–110μm to 150–300μm, the overall surface contact between Al powders and reactants decreases, thereby increasing the local volume fraction of re-inforcements from 12% to 21%. This increase of the local volume leads to a significant increase in microhardness of thein situ (α-Al2O3–ZrB2)/Al composites from Hv 163 to Hv 251.     

Synthesis and characterization of Cr2AlC with nanolaminated particles

In this work, we reported the large-scale and low cost synthesis of high purity Cr2 AlC powders with nanolaminated particles by pressureless sintering. The chemical reactions involved in synthesizing Cr2 AlC had been studied and discussed. The results showed that the Al contents in the starting materials and sintering temperatures had significant effects on the synthesis and purity of Cr2 AlC. The obtained high purity Cr2 AlC powders were stable up to at least 1400 °C. The Cr2 AlC powders consisted of nanolaminated particles, the size of which was tunable by adjusting sintering time. The present synthesized nanolaminated Cr2 AlC powders would be an excellent reinforcement material for metal matrix composites.     

铝液内部直接氧化法制备Al/Al2O3复合材料

提出一种在铝液内部用直接氧化法制Al／Al2O3复合材料的技术，通过在铝液内部吹氧，使熔融铝迅速氧化生成A12O3，凝固后获得具有弥散分布的Al／Al2O3质点的铝基复合材料，并对复合材料的微观结构及力学性能进行了观察分析。试验表明，复合材料中的Al／Al2O3质点分布均匀，通过调节吹氧时间，可方便地制备Al／Al2O3复合材料。     

A brief introduction to the selective laser melting of Ti6Al4V powders by supreme-speed plasma rotating electrode process

In the present study,Ti6A14V spherical powders were prepared by supreme-speed plasma rotating electrode process and the particle size fit log-normal distribution.The average diameter of the powders was successfully determined by a model developed in this work,suggesting that the particle size distribution is mainly affected by the rotating speed.The log-normal distribution factor of the particle size distribution maintains stable as the rotating speed ω varies.The particle size distribution indicates that the main atomization mode of Ti6Al4V under supreme-speed plasma rotating electrode process is of the characteristics of direct drop formation.The mechanical properties of the samples prepared by selective laser melting of Ti6A14V powders were characterized,indicating that such Ti6Al4V samples with isotropy structure exhibit high yield strength and good ductility.     

高应变率下SiCp/Al的断口形貌和变形机制

利用Hopkinson压杆对采用无压浸渗法制备的高体积分数SiCp/Al复合材料进行高应变率冲击压缩实验,研究了应变率对复合材料微观断口形貌的影响,分析了其在高应变率下的变形机制.结果表明：强度较高的复合材料有较强的产生变形局部化的倾向;同时,SiC颗粒尺寸对局部化的形成有明显影响,增强相颗粒尺寸较小（100μm）的复合材料更容易产生变形局部化,在高应变率压缩载荷下,无压浸渗高体积分数SiCp/Al复合材料在增强相颗粒破裂的同时会出现基体的局部化变形,复合材料的损伤行为与材料中的增强相颗粒尺寸密切相关.     

外加Al2O3颗粒对Ti-Al-TiO2系合成产物微观结构的影响

Ti-Al-TiO2体系外加不同含量的Al2O3颗粒获得了Al2O3/TiAl基复合材料,研究了产物的相组成及微观组织.结果表明:Al2O3颗粒多分布在基体晶界处.随外加Al2O3含量的增大,晶粒变小,但增强相颗粒团聚严重.外加Al2O3量存在一个临界值.含量过高,易造成结构疏松,不致密,形成大的气孔,且由于TiO2的活化作用,会造成外加的Al2O3颗粒烧结呈板状联结分布;含量较低,颗粒与界面的结合不够紧凑,但颗粒的结晶度较好.     

高能球磨对TiB_2/Cu复合材料组织和性能的影响

对Cu、TiB2混合粉末进行了高能球磨实验和相应的粒度分析以及粉末形貌观察,研究了高能球磨对Cu基复合材料的力学性能、电学性能和显微组织的影响。结果表明,高能球磨使粉末细化,在球磨初期,粉末粒度下降很快,当粉末粒度下降到一定值,细化难以继续进行,得到TiB2颗粒细小弥散分布的复合粉末;TiB2的加入,使铜基体的硬度、强度得到显著提高,电导率下降;相比常规粉末冶金方法,高能球磨方法制备的TiB2/Cu复合材料的硬度、强度大大提高,而电导率较低。     

采用原位反应近液相线铸造法制备Al2O3p/Al-Cu基复合材料

采用原位反应近液相线铸造方法制备含有少量原位Al2O3颗粒的Al-Cu基复合材料,利用光学显微镜观察复合材料的铸态组织,并通过透射电镜观察复合材料中的原位Al2O3颗粒的分布与形貌,研究原位颗粒对近液相线铸造Al-Cu合金铸态组织形成机制的影响.结果发现:原位Al2O3颗粒比较均匀地分布于基体合金中,尺寸分布于1μm范围内,形貌呈多边形.随着原位Al2O3颗粒含量的增加,复合材料的铸态组织逐渐被细化和均匀化;当原位Al2O3颗粒的质量分数达到5.3%时,获得均匀细小的蔷薇状组织.