SiO2对重力分离-SHS法制备Al2O3/Fe复合管组织的影响

采用重力分离-自蔓延高温合成(Self-propagating High-temperature Synthesis，简称SHS)法制备了Al2O3／Fe陶瓷内衬复合管。分析了添加剂SiO：对复合陶瓷层的相组成、陶瓷层的表面质量以及对Al2O3／Fe过渡层的影响。XRD分析表明，陶瓷层主晶相为α-Al2O3、FeAl2O3，加入SiO2后可形成Al2SiO3硅线石。SEM观察发现，SiO2的加入量过多会降低过渡层的质量，使过渡层变薄，结合形式由冶金结合变为机械结合。     

Mg与SiO2玻璃反应组织、动力学及性能特征

通过Mg与SiO2玻璃间反应的研究,获得了由层状组成的反应组织.实验发现:层厚由表及里呈连续细化的变化规律;反应温度越高,反应层及层片厚度增加;反应时间延长,反应层及层片厚度增加.Mg与SiO2反应动力学呈线性关系,其原因是A层段层状存在显微裂纹,显微裂纹的存在使本应呈现非线性规律的Mg向SiO2扩散反应动力学发生了改变.整个反应组织与心部Mg基体结合良好,硬度由表及里呈连续变化,Mg与SiO2玻璃反应获得的是一种典型的梯度材料.     

电子束蒸发Al2O3/SiO2复合薄膜电学性能的研究

利用离子辅助电子束蒸发技术,在玻璃基底上以交替沉积的方式制备了A12O3/SiO2叠层复合薄膜,单层介质膜膜厚分别选取54和16 nm,总厚度为560 nm.采用步进法测试得到金属电极/复合绝缘膜/金属电极(MIM)结构的I-V特性曲线,具体成分为CrCuCr/(Al2O3/SiO2)8/CrCuCr,相应的厚度为80...     

MgO/Si3N4复合材料表面致密层的形成机理

研究发现MgO/Si3N4复合材料具有自阻碍氧化的性能,氧化时其表面能自发生成一层阻碍进一步氧化和提高抗侵蚀的致密层,添加Al,Si可以加厚、加宽致密层.在此基础上,研究了无添加剂和添加Al,Si的致密层的形成机理、组成和结构.提出转换氧分压为衡量气态氧化物SiO和Al2O的逸出标准,并确定气态的SiO或Al2O可以在氧化层内部生成以及由于它们在表面的再氧化和反应使表层内形成了致密层的机理.     

添加剂对自蔓延陶瓷内衬钢管组织的影响

采用静态自蔓延高温合成法制备陶瓷内衬复合钢管 ,研究了添加剂对反应过程及陶瓷衬层的显微组织的影响 ,所用添加剂主要有SiO2 、NaF、Al2 O3、CrO3等 前三种主要起稀释剂的作用 ,能降低系统的反应温度 ,CrO3主要起激活剂的作用 ,提高反应温度 SiO2 、NaF对陶瓷衬层致密化有双重影响 ,一方面降低反应温度不利于排气 ,另一方面形成低熔点相延长熔体液相停留时间 ,促进致密化 ;添加Al2 O3降低反应温度 ,不利于排气 ,增加陶瓷层中气孔含量 ;添加CrO3提高反应温度 ,延长熔体高温停留时间促进排气     

帘线钢凝固过程中夹杂物析出

为了充分了解帘线钢中夹杂物,对钢液凝固过程析出夹杂物进行了分析. 结果发现:Al2O3夹杂物在凝固过程中先析出,且Al2O3夹杂物长大的限制性环节为[Al]在钢液中的扩散;当凝固分数为0.44时SiO2开始析出,且SiO2长大的限制性环节为[O]在钢液中的扩散;析出夹杂物的半径随着冷却强度的增大而减小;当冷却速度为100 K·min-1时,凝固末期析出Al2O3夹杂物的半径为2.5 μm,析出复合Al2O3-SiO2夹杂物的半径为4.7 μm;随着凝固的进行,夹杂物中SiO2含量增加,Al2O3含量下降.     

SiO2对Al-Zn-Si合金直接熔融氧化的影响

通过热质量分析试验,研究了在高温空气中的熔融 Al Zn Si合金表面覆盖 SiO2 引发剂对铝合金直接氧化生长过程的影响.研究结果表明:SiO2 能显著缩短Al Zn Si合金直接熔融氧化的孕育期及 Al2O3/Al复合材料的生长时间,并且有助于 Al2O3/Al复合材料以光滑方式进行氧化生长,形成细化胞状晶团,提高组织均匀度和材料的致密度.促进Al2O3/Al复合材料生长的最佳SiO2 覆盖量为12 mg/cm2.     

添加剂对自蔓延陶瓷内衬钢管组织的影响

采用静态自蔓延高法合成法制备陶瓷内衬复合钢管,研究了添加剂对反应过程及陶瓷衬层的显微组织的影响,所用添加剂主要有SiO2、NaF、Al2O3、CrO3等,前三种主要起稀释剂的作用,能降低系统的反应温度,CrO3主要起激活剂的作用,提高反应温度,SiO2、NaF对陶瓷衬层致密化有双重影响,一方面降低反应温度不利于排气,另一方面形成低熔点相延长熔体液相停留时间,促进致密化;添加Al2O3降低反应温度,不利于排气,增加陶瓷层中气孔含量;添加CrO3提高反应温度,延长熔体高温停留时间促进排气。     

等离子喷涂NiCrAl/ZrO2过渡层对FeCrAl/γ-Al2O3结合性能的影响

为改善催化剂中 γ-Al2 O3 分散层与 Fe Cr Al基体的结合力 ,采用等离子喷涂技术在合金表面制备了 Ni Cr Al/Zr O2 混合涂层作为过渡层。利用 X射线衍射仪、扫描电镜和电子探针仪 ,研究了 10 73 K氧化后过渡层的变化 ,并考察了超声振动和热冲击后涂层的剥落情况。结果表明 ,过渡层表面相主要是 Ni和 Zr O2 ;内部组织包括喷涂材料层、氧化物夹杂、孔洞及未熔融颗粒 ;与基体为冶金结合。随着高温氧化时间增加 ,过渡层表面 Ni O晶粒增多并长大 ;内部发生了合金元素互扩散 ;界面处 Ni,Al含量明显增加。这种表面预处理形成了粗糙多孔的过渡层 ,提高了氧化铝分散层与金属基体的粘结力 ,并缓解了界面处的热应力     

低发射率SiO2/Al2 O3纳米复合粉体的制备和红外隐身性能

采用溶胶-凝胶法制备非晶态和结晶态两种相结构的SiO2/Al2 O3纳米复合粉体,通过X射线衍射、透射电子显微镜等手段对纳米复合粉体结构和形貌进行表征,并利用傅里叶变换红外光谱仪研究纳米复合粉体的红外隐身性能.结果表明：两种相结构的SiO2/Al2 O3纳米复合粉体均呈不规则颗粒状,其中结晶态SiO2/Al2 O3纳米复合粉体的平均晶粒尺寸约为18 nm；结晶态SiO2/Al2 O3纳米复合粉体在2.5~25μm波长范围内的红外发射率均低于非晶态复合粉体,3~5μm内发射率平均值为45.65%,8~14μm内发射率平均值为46.19%,是一种低发射率的红外隐身复合纳米材料.     

铝合金直接氧化合成Al／Al2O3研究现状

评述了Al-Mg-Si合金直接氧化合成Al/Al2O3的工艺、组织结构、性能，认为其中问题主要为：熔体表面Al/Al2O3氧化生长的不均匀性及Al/Al2O3复合材料组织中的孔隙给其在结构方面应用带来了限制。归纳了机制研究的显微通道假说、Mg作用模型、Si作用模型及诱发机制，指出了其中有待重视的几方面问题：氧在Al熔体中的扩散和传递过程；熔体表氧化物MgO和MgAl2O4的作用；Al-Mg-Si合金氧化组织中的固－气反应特征；Al-Mg-Si合金中Si的SiO2诱发机制以及它与Mg作用机制之间的关联性。     

热镀55% Al-Zn时化合物层生长动力学研究

针对用钝化法在Q235钢板上热镀55％Al-Zn，进行了热镀时化合物层的生长动力学分析，建立了化合物层动力学数学模型并提出了其数学处理方法。通过试验数据曲线拟合，获得了不同热镀温度下化合物层的生长动力学关系式及其反应扩散激活能，探讨了硅对化合物层形成和生长的影响。     

Ti/TiAl微层板的高温氧化机理研究

对前期采用电子束物理气相沉积法制备的Ti/TiAl微层板进行了高温氧化研究,利用XRD、SEM、EDS对涂层的相结构变化、表面形貌、化学成分进行了实验分析。结果表明,随着温度升高,Al向富Ti区域的扩散越来越快,界面融混现象愈加严重。微层板的高温氧化机制为：Ti原子的不断外扩散使氧化膜中各层的Ti含量都有增加,Al2O3和TiO2分别具有热力学生成优势和动力学生长优势,表面氧化由最初的Al2O3膜逐渐向(TiO2 Al2O3)及TiO2过渡。     

Growth characteristics of directionally solidified Al2O3/YAG/ZrO2 ternary hypereutectic in situ composites under ultra-high temperature gradient

Oxide eutectic ceramic in situ composites have attracted significant interest in the application of high-temperature structural materials because of their excellent high-temperature strength,oxidation and creep resistance,as well as outstanding microstructural stability.The directionally solidified ternary Al2O3/YAG/ZrO2 hypereutectic in situ composite was successfully prepared by a laser zone remelting method,aiming to investigate the growth characteristic under ultra-high temperature gradient.The microstructures and phase composition of the as-solidified hypereutectic were characterized by using scanning electron microscopy(SEM),energy dispersive spectroscopy(EDS),and X-ray diffraction(XRD).The results show that the composite presents a typical hypereutectic lamellar microstructure consisting of fine Al2O3 and YAG phases,and the enriched ZrO2 phases with smaller sizes are randomly distributed at the Al2O3/YAG interface and in Al2O3 phases.Laser power and scanning rate strongly affect the sample quality and microstructure characteristic.Additionally,coarse colony microstructures were also observed,and their formation and the effect of temperature gradient on the microstructure were discussed.     

二氧化硅在真空碳热-氯化法炼铝过程中的行为

采用XRD,EDS及热力学分析等方法,对二氧化硅在真空碳热-氯化法炼铝过程中的行为进行研究.研究结果表明:碳热还原过程SiO2在较低温度下发生碳热还原反应生成SiC,在更高的温度条件下碳热还原生成低价氧化硅SiO气体;另外还有一定量的SiC与Al4C3结合生成Al4SiC4.碳热还原过程生成的低价氧化硅SiO气体进入低温区歧解得到单质硅与二氧化硅;同时还有氧化铝碳热还原生成的低价氧化铝Al2O气体进入低温区与CO发生二次氧化反应生成氧化铝与碳,低价氧化铝Al2O与低价氧化硅SiO气体在低温区发生反应的可能性较小.碳热-氯化过程冷凝产物金属铝的EDS检测分析显示,SiO2碳热还原生成的低价氧化硅SiO歧解产物没有混入最终产物中,从而不会影响金属铝的纯度,该金属铝平均纯度达97.03％.     

电解铝液中氢形成机理

对铝电解过程中铝液中氢的形成机理进行研究。研究结果表明:电解铝所用的原材料(Al2O3和AlF3等)有良好的吸水性能,所携带的水分进入电解液后,或与氟化盐发生水解反应,或被电解成氢和氧,析出的氢通过扩散和Al2O3寄生机制进入铝液,这是电解铝液中氢的主要来源。水分与铝反应所产生的氢通过Al2O3夹杂物-气体寄生机制进入铝液,对电解铝液中氢的形成有重要影响;铝电解过程生成的氢通过扩散和寄生机制对铝液的污染,是短流程工艺影响铝熔体冶金质量的主要根源。     

Microstructure and mechanical properties of twin-wire arc sprayed Ni-Al composite coatings on 6061-T6 aluminum alloy sheet

We have systematically studied the microstructure and mechanical properties of Ni-5wt%Al and Ni-20wt%Al composite coatings fabricated on 6061-T6 aluminum alloy sheet by twin-wire arc spraying under different experimental conditions. The abrasive wear behavior and interface diffusion behavior of the composite coatings were evaluated by dry/wet rubber wheel abrasive wear tests and heat treatment, respectively. Experimental results indicate that the composite coatings exhibit features of adhesive wear. Besides, the Vickers microhardness of NiAl and Ni₃Al intermetallic compounds is relatively larger than that of the substrate, which is beneficial for enhancing the wear resistance. With the increase of annealing temperature and time, the interface diffusion area between the Ni-Al coating and the substrate gradually expands with the formation of NiAl₃ and Ni₂Al₃ phases, and is controlled by diffusion of aluminum atoms. The grain growth exponent n of diffusion kinetics of the Ni-Al coating, calculated via a high-temperature diffusion model at 400, 480, and 550℃, is between 0.28 and 0.38. This satisfies the cubic law, which is consistent with the general theoretical relationship of high-temperature diffusion.     

钛与碳在金属铝液中反应动力学模型

利用反应动力学和扩散理论，建立钛与碳在金属铝液中反应动力学模型，提出了Ｔｉ与Ｃ在铝液中的反应机理，即：Ｔｉ原子以铝液为传质媒介，向碳颗粒表面扩散，与Ｃ逐层反应并生成ＴｉＣ，ＴｉＣ颗粒在铝液的对流作用下，不断地向铝液中分散，讨论了铝液的温度、各元素的浓度以及生成ＴｉＣ的体积分数对其反应速度的影响规律。     

直接金属氧化法制备Al_2O_3/Al陶瓷基复合材料的生长方式

运用 DIMOX工艺 ,利用 Al- 3 Mg- 1 0 Si合金在空气工况下直接氧化制备了 Al2 O3 /Al陶瓷基复合材料 ,并通过扫描电镜、光学显微镜等手段观测和研究了复合材料的生长方式 .结果发现 :直接氧化生长 Al2 O3 /Al的复合材料长大增厚是以胞状晶团的方式向前推进的 ,胞状晶团的形成源于合金熔体的微观传输通道 .胞状晶团的长大按照淹没和合并两种方式进行 ,其内部结构表现为周期性层状组织     

Al2O3—C制品中SiCW的形成及其对机械性能的影响

通过实验研究了加入特殊硅，膨胀石墨对Ａｌ２Ｏ３－Ｃ质耐火材料中ＳｉＣ晶须形成的影响。测定了其常温耐压和高温抗折强度。结果表明，加入特殊硅及膨胀石墨可使ＳｉＣ晶须发育得更好，并且通过正交设计计算出了添加剂的最佳用量为：１．５％特殊硅和０．５％膨胀石墨。