外氧化法制备Al_2O_3/Cu复合材料的组织与性能

在不添加外氧化剂Cu2O的条件下,通过外氧化法生成氧化剂Cu2O,真空条件下进行Al2O3内氧化与烧结、热挤压和冷拉拔制备了Al2O3颗粒弥散强化的铜基复合材料,对其微观组织和硬度、导电率进行了分析测试。结果表明:外氧化法制备的Al2O3/Cu复合材料,随着Al2O3含量的增加,材料的硬度增加,而导电率减小;进行热挤压变形后,Al2O3/Cu复合材料的硬度随变形量的增加而增加,而导电率降低;制备的冷拉拔变形率为24.8%的1.04wt.%Al2O3/Cu复合材料硬度为69.2 HRB,导电率为73.6%IACS。     

内氧化法制备Cu-Al_2O_3复合材料的组织性能

采用Cu-Al合金薄板,使用包埋法内氧化法,制备Cu-Al2O3复合材料,并对其微观组织和性能进行了分析。研究结果表明:随内氧化时间的增加,内氧化层深逐渐增加,但时间延长增幅较小;固溶在铜基体中的Al内氧化时以γ-Al2O3的形式析出,Al2O3颗粒的粒径为20⁵0 nm;Cu-Al的合金薄板内氧化后表面硬度显著提高,Al含量(质量分数)为0.5%时,可达158HV;从表面到心部显微硬度逐渐降低。     

真空内氧化法制备α-Al_2O_3/Cu复合材料

对 Cu O-Al体系进行热力学和动力学分析的基础上 ,采用将 Cu O和 Al粉末压块的方法加入到真空条件的 Cu液中使其发生化学反应 ,生成 Al2 O3增强颗粒而获得复合材料。对复合材料进行了扫描电镜观察及 X射线衍射分析 ,并测试了 Al2 O3含量对复合材料电导率的影响。结果表明 ,内氧化法是制备 Al2 O3/ Cu复合材料较理想的方法 ;Al2 O3/ Cu复合材料用于高强度高导电领域时 Al2 O3含量应小于 1 .85 wt%     

真空内氧化法制备α—Al3O3／Cu复合材料

对CuO-Al体系进行热力学和动力学分析的基础上,采用将CuO和Al粉末压块的方法加入到真空条件的Cu液中使其发生化学反应,生成Al2O3增强颗粒而获得复合材料,对复合材料进行了扫描电镜观察及X射线衍射分析,并测试了Al2O3含量复合材料电导率的影响。结果表明,内氧化法是制备Al2O3/Cu复合材料理想的方法;Al2O3/Cu复合材料用于高强度高导电领域时Al2O3含量应小于1．85wt%.     

真空内氧化法制备α-Al2O3/Cu复合材料

对CuO-Al体系热力学和动力学分析的基础上，采用将CuO和Al粉末压块的方法加入到真空条件的Cu液中使其发生化学反应。对复合材料进行扫描电镜观察及X射线衍射分析，并测试了复合材料中不同Al2O3含量的电导率。结果表明，内氧化法是制备Al2O3／Cu复合材料较理想的方法， Al2O3／Cu复合材料用于高强度高导电领域时Al2O3含量应小于1.85%。 （将发表在《西安理工大学学报》2001 Vol.17 No.2）     

TiB_2颗粒增强铜基复合材料的研究

用机械合金化方法和常规粉末冶金工艺制备了TiB2 /Cu复合材料 ,研究了制备工艺、TiB2 加入量等因素对Cu基复合材料的电学性能、力学性能和显微组织的影响 .研究结果表明 :使用机械合金化方法制备的 3 %TiB2 /Cu复合材料的硬度、强度分别为HV =15 40N/mm2 ,σb=42 9.6MPa ,软化温度达到 980℃ ;使用常规粉末冶金工艺制备的3 %TiB2 /Cu复合材料的硬度、强度分别为HV =90 5N/mm2 ,σb=2 45 .4MPa ,软化温度为 387℃ ;而采用机械合金化方法制备的 3%TiB2 /Cu复合材料的电导率低于用常规粉末冶金法制备的电导率 ,前者为 5 8% (IACS) ,后者为 96 % (I ACS) .可见 ,用机械合金化方法制备的 3%TiB2 /Cu复合材料的力学性能和软化温度与用常规粉末冶金法制备的相比大大提高 .     

TiB2颗粒增强铜基复合材料的研究

用机械合金化方法和常规粉末冶金工艺制备了TiB2/Cu复合材料,研究了制备工艺、TiB2加入量等因素对Cu基复合材料的电学性能、力学性能和显微组织的影响．研究结果表明使用机械合金化方法制备的3%TiB2/Cu复合材料的硬度、强度分别为HV=1540N/mm2,σb=429.6MPa,软化温度达到980℃;使用常规粉末冶金工艺制备的3%TiB2/Cu复合材料的硬度、强度分别为HV=905N/mm2,σb=245.4MPa,软化温度为387℃;而采用机械合金化方法制备的3%TiB2/Cu复合材料的电导率低于用常规粉末冶金法制备的电导率,前者为58%(IACS),后者为96%(IACS)．可见,用机械合金化方法制备的3%TiB2/Cu复合材料的力学性能和软化温度与用常规粉末冶金法制备的相比大大提高．     

电解液中Ce(NO_3)_3/Ce_2(SO_4)_3的含量对Ti6Al4V合金微弧氧化膜层特性的影响

在硅酸钠-氢氧化钠电解液中以Na5P3O10作为稳定剂,通过改变Ce(NO3)3/Ce2(SO4)3的含量对Ti6Al4V合金进行微弧氧化,用XRD、SEM、EDS对试样表面所获得的氧化膜进行表征,并研究电解液中不同Ce(NO3)3/Ce2(SO4)3含量对氧化膜表面形貌的影响.结果表明,随着电解液中Ce3+的加入量增加到0.3 g/L,氧化膜表面的致密性减小,在此基础上加入0.5 g/L的Na5P3O10时,氧化膜致密性增加.EDS分析结果显示,膜层含有Ti、Na、Al、Si、P、O及Ce等元素;XRD分析结果表明,氧化膜的相组成为Ti、锐钛矿以及金红石.     

镀层对金刚石/玻璃复合材料性能的影响

为满足现代电子工业日益增长的散热需求,急需研究和开发新型高导热陶瓷(玻璃)基复合材料,而改善复合材料中增强相与基体的界面结合状况是提高复合材料热导率的重要途径.本文在对金刚石和镀Cr金刚石进行镀Cu和控制氧化的基础上,利用放电等离子烧结方法制备了不同的金刚石增强玻璃基复合材料,并观察了其微观形貌和界面结合状况,测定了复合材料的热导率.实验结果表明:复合材料中金刚石颗粒均匀分布于玻璃基体中,Cu/金刚石界面和Cr/Cu界面分别是两种复合材料中结合最弱的界面;复合材料的热导率随着金刚石体积分数的增加而增加;金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而降低,由于镀Cr层实现了与金刚石的化学结合以及Cr在Cu层中的扩散,镀Cr金刚石/玻璃复合材料的热导率随着镀Cu层厚度的增加而增加.当金刚石粒径为100μm、体积分数为70%及镀Cu层厚度为约1.59μm时,复合材料的热导率最高达到约91.0 W·m-1·K-1.     

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.     

Isothermal oxidation behavior and mechanism of a nickel-based superalloy at 1000℃

The oxidation behavior of a nickel-based superalloy at 1000°C in air was investigated through X-ray diffraction, scanning electron microscopy, andenergy-dispersive spectroscopy analysis. A series of oxides, including external oxide scales (Cr2O3, (TiO2 + MnCr2O4)) and internal oxides (Al2O3,TiN), were formed on the surface or sub-surface of the substrate at 1000°C in experimental still air. The oxidation re-sistance of the alloy was dependent on the stability of the surface oxide layer. The continuity and density of the protective Cr2O3 scale were affected by minor alloying elements such as Ti and Mn. The outermost oxide scale was composed of TiO2 rutile and MnCr2O4 spinel, and the growth of TiO2particles was controlled by the outer diffusion of Ti ions through the pre-existing oxide layer. Severe internal oxidation oc-curred beneath the external oxide scale, consuming Al and Ti of the strength phaseγ′ (Ni3(Al,Ti)) and thereby severely deteriorating the sur-face mechanical properties. The depth of the internal oxidation region was approximately 35μm after exposure to experimental air at 1000°C for 80 h.     

黑暗条件下Cu2O/Agx复合催化还原Cr(VI)的研究

采用一步液相还原法合成出系列Cu2O/Agx复合催化剂，使用XRD、SEM、TEM、DRS等分析手段对样品进行性质表征. 结果显示，复合催化剂Cu2O/Ag表面附着大量的纳米金属Ag，形成无数的纳米岛，使得样品的等离子体共振效应大幅增强，导致催化剂在紫外、可见和近红外全光谱区域的光吸收非常强. 在无需超声分散、黑暗条件下Cu2O/Agx催化剂可以有效地还原Cr(VI)，其中Cu2O/Ag0.15样品的催化还原效率最高. 当存在0.01mol/L的柠檬酸缓冲液(pH 5.0)时，100 mg/L的Cr(VI)在黑暗下于30min内被完全还原为Cr3+. 同时对体系催化还原Cr(VI)的机理以及柠檬酸的作用进行了探讨.     

耐磨涂层材料摩擦磨损特性的研究进展

陶瓷材料和自润滑材料具有良好的的摩擦磨损性能。本文对这两类涂层材料的国内外研究动态进行了综述 ,介绍了Al2 O3、Cr2 O3、TiO2 、TiN等常用陶瓷及陶瓷基复合涂层材料研究和应用的最新发展 ,介绍了石墨基和MoS2 基、锡铅铜等软金属基以及氧化物和氟化物自润滑涂层材料的研究现状和应用前景 ,认为耐磨涂层材料研究工作的重点应该放在上述两种材料的复合应用上。     

纯铜表面稀土渗铝层的内氧化

利用稀土化合物CeCl3对纯铜表面渗铝进行催渗。采用工业N2中的余氧作为内氧化介质对纯铜渗铝后的试样进行内氧化，可在纯铜表面制备一层细小弥散的Al2O3粒子。对内氧化层的硬度分布、显微组织及有关性能进行了初步分析。实验结果表明：稀土化合物CeCl3对纯铜渗铝过程具有明显的催渗效果，在同等工艺条件下渗层厚度较高且更加均匀；内氧化后，能在渗铝层形成Al2O3弥散硬化层。     

铬铁矿球团焙烧固结特性

本文系统研究铬铁矿球团的焙烧固结特性.结果表明：预热时间对于预热球强度影响不大,在预热时间为10 min时,随着预热温度的提高,预热球强度和氧化率呈直线型增加,适宜温度为1050益,此时预热球强度可达每个400 N以上;与传统铁矿球团相比,铬铁矿球团焙烧所需的温度高,焙烧时间为10 min时,焙烧温度从1250益提高到1350益,球团强度从每个1078 N提高到1973 N.在铬铁矿球团预热和焙烧过程中,铬尖晶石( Fe,Mg)( Cr,Fe,Al)2 O4氧化生成富镁的( Fe,Mg)( Cr, Fe,Al)2O4和铬铁铝复合氧化物(Cr,Fe,Al)2O3,当温度高于1000益时,(Cr,Fe,Al)2O3新相生成,其主要以环状分布在颗粒外层,颗粒内部为针状与(Fe,Mg)(Cr,Fe,Al)2O4形成交织结构,降低Cr/Fe比或升高焙烧温度均有助于(Cr,Fe,Al)2O3向颗粒外层富集和再结晶长大,有利于球团的固结,提高球团强度.     

CrN/Cr涂层对Ti22Al26Nb合金的高温防护研究

采用电弧离子镀技术在O相Ti22Al26Nb合金表面镀覆CrN以及CrN/Cr涂层并研究了其在800和900℃空气中的等温氧化行为,结果显示O相钛合金表面施加单一的CrN涂层后,涂层表面在氧化时形成了保护性的氧化膜Cr2O3层,因此合金受到了良好的高温防护,但是涂层和基体合金之间发生了明显的互扩散;在CrN涂层和钛合金基体之间施加纯Cr扩散障层后形成的CrN/Cr涂层,其表面除了象单一CrN涂层那样氧化后形成了一层连续、致密、结合良好的保护性氧化膜Cr2O3层外,还能有效的抑制涂层与基体合金之间的互扩散,此外扩散障Cr层的存在使得靠近其基体的晶粒也出现了长大现象。     

负极材料Li4Ti4.75Cu0.25O12/SnO2的合成及电化学性能研究

采用溶胶-凝胶法和化学沉积法制备了Li4Ti4.75Cu0.25O12/SnO2复合活性材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、恒流充放电测试对材料进行结构、形貌表征及电化学性能测试。结果表明:Li4Ti4.75Cu0.25O12/SnO2复合活性物质能够进一步改善倍率性能的同时,循环性能也得到了很好的保证。当电压在1~3 V时,电流密度为1C倍率条件下,Li4Ti4.75Cu0.25O12/SnO2复合材料首次放电比容量高达202.55 m A·h/g。经过50次循环后,容量仍保持在202.51 m A·h/g,容量保持率高达99.98%。     

定向凝固合金DZ466在涂 NaCl/Na2 SO4盐条件下热腐蚀行为

采用涂NaCl/Na2 SO4盐方法研究了DZ466合金在850℃和950℃条件下热腐蚀行为.结果表明：合金的腐蚀层包括三个区域,最外层为( Ni,Co) O氧化物层,次外层为尖晶石结构氧化层( Ni,Co) Cr2 O4,内层为内腐蚀层,850℃时该层为Ni3 S2,而950℃时除Ni3 S2外,在靠近次外层还形成内氧化Al2 O3;在850℃和950℃时合金的热腐蚀机制相同,氧化膜连续性的破坏,是合金遭受热腐蚀的主要原因;热腐蚀增重曲线均符合抛物线规律,其速率常数分别为3.1×10-11 g2·cm-4·s-1和1.5×10-9 g2·cm-4·s-1,热腐蚀激活能分别为179.2 kJ·mol-1和138.3 kJ·mol-1.     

不同退火条件对纳米Ge/Al2O3相嵌薄膜中纳米Ge颗粒的氧化态影响

采用脉冲激光沉积法制备了纳米Ge/Al2O3相嵌薄膜.用X射线光电子谱(XPS)研究了薄膜的热稳定性.结果表明纳米Ge颗粒的氧化态与已经发表的结果不同,而与Si的氧化态的结果相似.用纯高斯函数拟合可以得到Ge的四种不同的氧化态,分别为:Ge 1,Ge 2,Ge 3,Ge 4.这种大的差别来自纳米Ge颗粒的不同环境的影响.在真空退火条件下,由于缺少外部氧的供给和供给速度慢,很奇妙地,在薄膜表层的Ge 2,Ge 4氧化态不如其他氧化态和未氧化态(Ge0)稳定.而在清洁的大气环境退火条件下,外部氧的供给充分和供给速度快,在薄膜表层最稳定的氧化态是Ge 4.     

原位反应TiCP/3 Crl 3复合材料的抗氧化性能研究

研究了原位反应法制备的TiCp/3Crl3钢基复合材料在850℃和950℃的抗 氧化性能．结果表明：与基体合金相比,在850℃条件下,由于TiC颗粒的引入,复合 材料在氧化初期具有短路扩散效应,稳定阶段它的氧化动力学曲线符合对数增长规 律,氧化膜由棱角多面体状的Cr2O3组成,复合材料具有理想的氧化膜结构和优良的 抗氧化性能;在950℃条件下,氧化膜由粗大的FeO·Cr2O3组成,氧化膜致密度下降, 复合材料的抗氧化性能提高不多．,The oxidation resistance of TiC paniculate reinforced 3Cr13 matrix composites prepared by in-situ process at a temperature of 850 ℃ and 950 ℃ has been investigated, the results showed that, com pared to 3Cr13 matrix, the short path diffussional effect is caused by TiC phase at initial oxiding stage, the cruves for oxiding kinetics of comoposite agrees with the law of logarithmic growth. The oxide film consists of polyhedron-like Cr2O3, the composite has an ideal structure of oxide film and excellent oxida tion resistance at 850 ℃. The oxidation resistance of composite increases a little at 950 ℃ due to the de crease in compactivity of oxide film and the increase in size of (FeO· Cr2O3) oxide.