Cu/Ti3 AIC2复合材料的耐磨性研究

以元素单质粉Ti,Al,C,Cu为原料,采用机械合金化和放电等离子烧结(SPS),成功制备了Cu/Ti3AlC2复合材料块体,并对其进行了组织性能分析.实验结果表明:采用SPS烧结技术制备的Cu/Ti3AIC2复合材料,随着Ti3AIC2含量的增加,其显微硬度逐渐提高,相同烧结工艺条件下(900℃烧结,保温20 rain)添加15vol%Ti3AlC2复合材料的硬度比纯Cu提高近2倍;添加适量的Ti3AlC2可显著提高复合材料的耐磨性,当复合材料中含5vol%Ti3AlC2时,磨损量降低30%以上.     

高能球磨对TiC0.5/Cu(Al)复合材料组织和性能的影响

以Ti2AlC和Cu粉作为原料,分别采用滚筒球磨和高能球磨对原料粉进行预混处理,在1 150℃下原位热压反应制备了TiC0.5/Cu(Al)复合材料.实验结果表明,Al从Ti2AlC溶出进入Cu中,Ti2AlC分解并转变成TiC0.5相,然而滚筒球磨制备的复合材料中生成少量AlCu2Ti相.通过对原料粉高能球磨处理,制备后的复合材料AlCu2Ti相消失,细小的TiC0.5颗粒均匀分布于基体中.两种不同方法制备的复合材料的弯曲强度和维氏硬度试验结果表明,高能球磨工艺能提高TiC0.5/Cu(Al)复合材料的弯曲强度,同时维氏硬度略有降低.其中,高能球磨处理后制备的27％ TiC0.5/Cu(Al)复合材料的弯曲强度达到981 MPa,维氏硬度为2.43 GPa.     

放电等离子烧结制备Cu/Ti3SiC2-TiC复合材料

选用单质粉(Ti,Si,C,Al)为原料,采用机械合金化法制备含有Ti3SiC2和TiC的混合粉体,然后将Ti3SiC2,TiC和Cu的混合粉体进行放电等离子烧结,以制备Cu/Ti3SiC2-TiC复合材料,并对其组织耐磨性进行了研究。实验结果表明,放电等离子烧结可制备致密的Cu/Ti3SiC2-TiC复合材料,复合材料的显微硬度随强化相(Ti3SiC2-TiC)掺加量的增加显著提高,当强化相掺加量为20 vol%时,复合材料的硬度值达1.58 GPa。Cu/Ti3SiC2-TiC复合材料的耐磨性随强化相含量增加显著提高,当强化相掺入量为20 vol%时,复合材料的耐磨性为纯Cu的4倍。     

石墨烯增强WC-Co硬质合金的制备和力学性能研究

采用机械搅拌和静电吸附工艺制备了氧化石墨烯/WC-Co复合粉体,并对复合粉体的微观形貌进行了表征。利用放电等离子烧结（spark plasma sintering ,SPS）技术制备了石墨烯/WC-Co硬质合金,对复合材料的力学性能进行了测试分析。机械搅拌制备的氧化石墨烯/WC-Co复合粉体经过SPS烧结后得到的硬质合金横向断裂强度和维氏硬度为1 850 MPa,1 830,与不添加石墨烯的WC-Co硬质合金相比分别提高了3.9%,5.8%。静电吸附制备的氧化石墨烯/WC-Co复合粉体经过SPS烧结后得到的硬质合金横向断裂强度和维氏硬度为1 980 MPa,1 850,与不添加石墨烯的WC-Co硬质合金相比分别提高了11.2%,6.9%。     

粉末冶金Al-10％Ti复合材料的力学和耐磨性能

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：与灿相比，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。     

TiO_2/β-Zn_4Sb_3复合热电材料的制备及性能

采用真空熔融缓冷方法合成了单相β-Zn4Sb3化合物,并通过水解钛酸四丁酯（TBOT）制备了Ti O2/β-Zn4Sb3复合材料。采用放电等离子（SPS）烧结获得了致密的块材样品。研究了Ti O2质量分数对复合材料热电性能的影响规律。结果发现,随着Ti O2质量分数的增加,材料的Seebeck系数升高,电导率和热导率均...     

Cr_2AlC颗粒增强Cu基复合材料的制备与性能表征

采用热压烧结方法制备以三元层状碳化物陶瓷Cr2AlC为增强相的Cu-Cr2AlC复合材料.利用X射线衍射(XRD)和光学显微镜研究复合材料的物相组成和组织形貌;利用维氏硬度仪和万能试验机测试其维氏硬度和抗拉力学性能;利用扫描电镜观察样品拉伸断口形貌.结果表明,当Cr2AlC的体积分数为20%时增强效果最佳,屈服强度和抗拉强度分别达到230和315MPa;Cu基体晶粒细化及增强颗粒与基体之间良好的界面结合是材料强化的主要原因.     

SPS烧结温度对Ti2SnC导电陶瓷致密化的影响

机械合金化制备Ti2SnC粉体,采用放电等离子烧结（SPS）技术制备致密的Ti2SnC块体。研究烧结温度对机械活化SPS烧结Ti2SnC导电陶瓷块体致密化影响。结果表明,机械合金化合成Ti2SnC粉体经烧结后,气孔率随温度的升高逐渐降低。在900-1000℃之间进行SPS烧结可以获得纯度较高的块体。当温度在600-900℃范围内时,密度随烧结温度的提高而逐渐增大,当温度进一步提高时,则略呈下降趋势。     

Al90Mn9Ce1／Al2O3复合材料综合性能研究

研究了通过放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering,SPS）方法制备的Al90Mn9Ce1／Al2O3金属／陶瓷块体复合材料的抗氧化腐蚀性能和力学性能。结果表明,复合材料具有良好的抗氧化抗腐蚀性能以及较高的强度,强度氧化速率仅为0．016mg／h、腐蚀速率为3．2mg／h;抗压强度514MPa、显微硬度达到231．75HV。     

铜基石墨烯复合材料的制备及性能研究

为了解决铜的硬度等力学性能差的问题,设计了用泡沫铜为基底和催化剂,通过化学气相沉积（CVD）法制备分布均匀的Cu/3DGNs复合材料.经电火花放电等离子烧结（SPS）制备成高强高导的铜基石墨烯复合材料,在保留铜基体优异的导电、导热等性能的同时提高其力学性能.结果表明,采用硝酸清洗,800℃退火30 min,反应气体（H₂/Ar/0.95% C₂H₄-Ar混合气体）流量比为80∶4 000∶5 sccm,生长温度为1 000℃、生长时间为10 s时,制备的石墨烯表面平整、层数较少、覆盖率高、几乎没有缺陷,石墨烯的形貌最佳;采用600℃的烧结温度、25 kN的烧结压力、100℃/min的升温速率梯度烧结,制备出的铜基石墨烯复合材料最为致密,性能最优.     

碳包覆Ti3AlC2增强银基复合材料的制备与性能

Ti₃AlC₂-reinforced Ag-based composites, which are used as sliding current collectors, electrical contacts, and electrode materials, exhibit remarkable performances. However, the interfacial reactions between Ag and Ti₃AlC₂ significantly degrade the electrical and thermal properties of these composites. To diminish these interfacial reactions, we fabricated carbon-coated Ti₃AlC₂ particles (C@Ti₃AlC₂) as reinforcement and prepared Ag–10wt%C@Ti₃AlC₂ composites with carbon-layer thicknesses ranging from 50–200 nm. Compared with the uncoated Ag–Ti₃AlC₂ composite, Ag–C@Ti₃AlC₂ was found to have a better distribution of Ti₃AlC₂ particles. With increases in the carbon-layer thickness, the Vickers hardness value and relative density of Ag–C@Ti₃AlC₂ gradually decreases. With a carbon-layer thickness of 150 nm, we obtained the lowest resistivity of Ag–C@Ti₃AlC₂ of 29.4 135.5×10?9 Ω·m, which is half that of Ag–Ti₃AlC₂ (66.7 × 10?9 Ω·m). The thermal conductivity of Ag–C@Ti₃AlC₂ reached a maximum value of 135.5 W·m?1·K?1 with a 200-nm carbon coating (~1.8 times that of Ag–Ti₃AlC₂). These results indicate that the carbon-coating method is a feasible strategy for improving the performance of Ag–C@Ti₃AlC₂ composites.     

A TiCx reinforced Fe (Al) matrix composite using in-situ reaction

A new Fe matrix composite reinforced by the in-situ generated TiCx grains was prepared using the element Fe and Ti3AlC2 powders as the starting materials.Several hot-pressing temperatures were tried for exploring the phase transformation behavior from Ti3AlC2 to TiC x.Microstructures of the hot-pressed product were observed and analyzed.A tensile test was carried out for the new composite material,and the fracture face was analyzed.The results showed that the starting Ti3AlC2 was wholly decomposed and transformed into submicron TiC x grains at the hotpressing temperature above 1100℃.Most of the Al ions escaped from Ti3AlC2 were aggregated at the grain boundary of Fe grains,but a small amount of Al ions could be absorbed by Fe and formed Fe(Al) alloy around the surface of Fe grains.The prepared material exhibited a higher tensile strength of about 660 MPa and a uniform deformation of about 7%.     

实验参数和Al质量分数对燃烧合成Ti3AlC2的影响

以Ti、Al和C粉为原料,采用XRD、SEM方法研究压坯压力、保护气氛以及不同Al质量分数对自蔓延燃烧合成Ti3AlC2的影响.结果表明,在150 MPa压力下的试样生成主晶相Ti3AlC2,且其质量分数明显高于过高和过低压力下的试样.其他实验条件相同时氩气保护更有利于主晶相Ti3AlC2的生成.Ti/C=1.5时,Ti3AlC2的衍射峰强度随着原料中Al质量分数的增加而加强.     

Ti3AlC2和Ti2AlC催化合成苯甲酸乙酯的初步研究

以苯甲酸、乙醇为原料,三元碳化合物Ti3AlC2和Ti2AlC为催化剂合成苯甲酸乙酯,采用内标法以高效液相色谱分析产品组成.结果表明,Ti3AlC2和Ti2AlC都具有一定的催化合成苯甲酸乙酯的作用.Ti3AlC2在高温下有利于苯甲酸乙酯合成,而Ti2AlC在低温下有利于苯甲酸乙酯的合成,并对催化反应机理进行了初步探讨.     

电弧喷涂黄铜及铜——不锈钢伪合金组织及性能的研究

在A3钢基体上喷涂黄铜,黄铜－不锈钢伪合金涂层,探讨喷涂电压变化对涂层组织、耐磨性能和抗热震性能的影响,试验结果表明：电压增加,涂层的耐磨性、抗热震性下降。     

Cu/SO_4~(2-)/TiO_(2-)Al_2O_3催化剂的制备及其催化性能研究

采用共沉淀法制备复合载体TiO2-Al2O3,并采用SO42-进行改性,然后负载上铜,制成Cu/SO42-/TiO2-Al2O3催化剂.借助红外光谱、X射线衍射等方法,研究该催化剂性能与结构的关系.催化性能的测试结果表明:Cu/SO42-/TiO2-Al2O3对于富氧条件下丙烯选择性还原NO反应具有良好的催化活性和水热稳定性,在275℃能使NO转化率高达83%.添加Ti不影响-γAl2O3的晶相结构,添加SO42-能与钛形成具有超强酸的结构,从而能够有效促使Cu/SO42-/TiO2-Al2O3催化性能的提高.     

机械合金化法制备Cu-Ti-Zr基非晶合金

采用机械合金化法成功制备Cu40Ti60-xZr(x=0,10,30,50)非晶合金.研究Cu-Ti-Zr合金粉末由晶态向非晶态转变过程中的组织结构变化,探讨非晶合金的形成机制,以及非晶合金的热稳定性和晶化产物.结果表明,非晶合金直接从初始元素得到,在反应过程中没有金属间化合物出现,非晶化过程可以由间隙扩散模型来解释.Cu40TixZry非晶粉末的DSC分析表明,随着Ti含量的降低和Zr含量的升高,非晶粉末的晶化温度Tx逐渐升高,对非晶粉末在相应的Tx温度附近退火15min后发现,Cu40Ti30Zr30合金没有析出相,Cu40Ti1Zr50析出了Zr2Cu,Cu4Ti和少量的一些未知相.     

ZrO2陶瓷表面Cu-Ti复合渗镀研究

应用加弧辉光复合渗镀技术和自制Cu-Ti二元金属复合靶,对ZrO2陶瓷表面进行Cu-Ti复合渗镀。采用X射线能量色散谱分析(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)面扫描、X射线衍射(XRD)、声发射划痕等试验方法对渗镀层的元素组成、成分分布、相组成、界面结合强度进行分析测试。结果表明渗镀层中存在Cu、Ti及Fe元素,各组分分布较为均匀,没有明显的成分偏聚现象;渗镀层由Cu2Ti、Cu2Ti4O、Ti8O15组成;渗镀层与陶瓷基体结合良好,在100 N最大载荷下未出现剥离和崩落现象。     

Effect of sintering temperature on the preparation of Cu–Ti3SiC2 metal matrix composite

Ti3SiC2 has the potential to replace graphite as reinforcing particles in Cu matrix composites for applications in brush,electrical contacts and electrode materials.In this paper the fabrication of Cu-Ti3SiC2 metal matrix composites prepared by warm compaction powder metallurgy forming and spark plasma sintering(SPS) was studied.The stability of Ti3SiC2 at different sintering temperatures was also studied.The present experimental results indicate that the reinforcing particles in Cu-Ti3SiC2 composites are not stable at and above 800℃.The decomposition of Ti3SiC2 will lead to the formation of TiC and/or other carbides and TiSi2.If purity is the major concern,the processing and servicing temperatures of the Cu-Ti3SiC2 composite should be limited to 750℃ or lower.The composites prepared by warm compaction forming and SPS sintering at 750℃ have lower density when compared with the composites prepared by SPS sintering at 950℃,but their electrical resistivity values are very close to each other and even lower.