BN与TiNi系合金熔体的界面反应

以高纯氮化硼（BN）作为坩埚材料,对其应用于TiNi系合金熔炼时的界面反应进行研究.研究BN在不同温度下（1 450 ℃,1 520 ℃）,保持一定时间（90s,180 s,270 s,360 s）与TiNi系合金熔体的相互作用情况,得到了不同反应时间、反应温度下的界面层,并用扫描电子显微镜（scanning electron microscopy, SEM）、X射线衍射（X ray diffraction, XRD）和电子探针显微分析(electron probe microanalysis, EPMA)对界面进行形貌、物相和成分的分析,对反应机理作了讨论.研究结果表明,BN与熔体作用的产物在试验条件下不与熔体继续反应,从而保护了熔体不受到进一步污染.     

TiNi形状记忆合金薄膜结晶粒子的长大行为

将采用直流磁控溅射方法制备的TiNi薄膜沉积在玻璃衬底上, 在退火温度为500 ℃时, 应用X射线衍射（XRD）和小角X射线散射（SAXS）研究室温溅射的TiNi合金薄膜结晶粒子的长大行为. 结果表明, 薄膜中的晶化粒子约在前13 min以成核的方式生成, 而在13 min后不断长大, R₃G与退火时间t的关系不完全满足Lifshitz’s动力学理论.      

燃烧法制备TiNi合金的研究

首先运用燃烧法在500℃制得金属氧化物前驱体，再将前驱体与CaH2在一定温度下进行还原扩散反应制备TiNi金属间化合物。实验结果表明当还原扩散反应在800℃下进行2h就有TiNi相生成，同时也有TiNi3相存在。如果改变反应温度或加入助熔剂，产物中TiNi3相与TiNi3相总是并存。本实验运用燃烧法没有得到纯相的TiNi合金。     

燃烧法制备TiNi合金的研究

首先运用燃烧法在500 ℃制得金属氧化物前驱体,再将前驱体与CaH2在一定温度下进行还原扩散反应制备TiNi金属间化合物.实验结果表明当还原扩散反应在800 ℃下进行2 h就有TiNi相生成,同时也有TiNi3相存在.如果改变反应温度或加入助熔剂,产物中TiNi相与TiNi3相总是并存.本实验运用燃烧法没有得到纯相的TiNi合金.     

匀晶系Sb_(95)Bi_5合金熔体的液态结构变化规律与机理研究

利用液态金属X射线衍射仪和液态金属电阻率测量设备,分析了不同温度下Sb95Bi5合金的熔体结构、团簇相关半径以及Sb95Bi5合金熔体在降温过程中电阻率随温度的变化规律。实验结果表明,Sb95Bi5合金熔体的原子团簇相关半径在700~675℃之间发生了明显的变化,电阻率温度系数在698℃也发生了相应的变化,表明合金熔体在该温度范围内发生了液态结构的变化,这是由于该熔体中原子团簇在降温过程中发生Peierls形变所致。     

TiNi形状记忆合金低速冲击响应行为的研究

利用单摆冲击试验设备，对TiNi合金不同冲击能量及温度条件下的冲击响应行为进行了研究。冲击过程中的接触载荷由压力传感器及数字信号处理系统实时测量。根据接触载荷数据，可计算得到接触载荷与样品表面变形的关系。结果表明，同一冲击高度时，随温度升高马氏体TiNi合金的最大接触载荷增加，而接触时问降低；母相TiNi合金的最大接触载荷随冲击高度的增加会出现载荷平台段即伪弹变形段，处于平台段时母相TiNi合金吸收冲击能量，且不产生不可恢复的塑性变形，最大接触载荷降低，从而可减轻材料损伤。     

温度对硅纳米线生长结构的影响

以硅烷为反应气体，温度为850～1100℃，在（100）取向的单晶硅片上，采用化学气相沉积法生长了一维硅纳米线．用扫描电子显微镜观察了硅纳米线的表面形貌，用X射线衍射仪研究了硅纳米线生长结构与反应温度的关系．分析了不同实验条件对硅纳米线生长结构的影响，并对一维硅纳米线与块体硅的光致发光（PL）特性进行了分析比较．     

NiCrAlY涂层/TC4基体界面反应机理

采用电弧离子镀技术在TC4(Ti6Al4V)合金基体表面沉积制备NiCrAlY涂层.通过扫描电镜与能谱分析、X射线衍射分析及显微硬度测试,研究真空热处理对NiCrAlY涂层组织性能的影响;分析界面反应产物的形成过程;讨论Cr元素在界面反应中的作用机制.研究结果表明:真空热处理后NiCrAlY涂层中有γ'-Ni3Al相析出,提高了涂层的表面硬度;在870℃以下热处理,NiCrAlY涂层/TC4基体界面反应产物的出现顺序依次为:相变影响区→Ni3(Al,Ti)和Ti2Ni化合物层→TiNi化合层;Cr元素在870℃以上开始扩散并参与界面反应,形成TiCr2化合物.     

氧化物陶瓷与Ag—Cu—Ti钎料的界面反应

研究了氧化铝和氧化锆陶瓷真空钎焊时陶瓷与Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ钎料合金的界面反应，分析了加热温度（１０７３－１３２３Ｋ）和保温时间（０－３．６ｋｓ）对界面反应的影响规律。扫描电镜和Ｘ射线分析结果表明：两种陶瓷均与Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ合金发生反应，反应层厚度随着漫画度和时间的增加而增加，对于氧化铝陶瓷，低于１１２３Ｋ时，反应产物为Ｃｕ２Ｔｉ４Ｏ和ＡｌＴｉ；在１１７３Ｋ以上温度时反应产物则为Ｔｉ２Ｏ，ＴｉＯ和Ｃ     

Nb-Ni-Ti系低Ti侧三元化合物及其相平衡

采用合金平衡组织结构分析法,利用扫描电镜组织观察和能谱成分分析、电子探针定量成分分析以及X射线衍射结构分析,并结合热分析,对Nb-Ni-Ti系低Ti侧化合物XB及其相关相平衡进行了研究.结果表明,在Nb-Ni-Ti三元系1000℃和1100℃等温截面相图中都存在着三相区XB+(Nb)+TiNi,化合物XB可与Nb基固溶体(Nb)和TiNi相保持固态相平衡直到约1133℃.Nb-Ni-Ti三元系在1133℃发生三相共晶转变LTiNi+XB;由于液相L的形成,XB相不再与TiNi相和Nb基固溶体平衡.1150℃时Nb-Ni-Ti三元系等温截面相图中存在着XB+(Nb)+L三相区,XB相与Nb基固溶体和液相平衡共存.     

Pb-6％Bi合金熔体结构转变及其对凝固的影响

通过Pb-6％Bi(质量分数)合金熔体的电阻率-温度行为，揭示在第一轮升温过程于813.3～1 135.9℃温度区间内发生熔体结构状态不可逆的变化；探索熔体状态对凝固行为与组织的影响，并利用牛顿热分析法(NrA)计算凝固潜热及固相分数随时间的变化。研究结果表明：当合金熔体经历结构转变后，凝固过冷度从5.4℃增大到8.4℃，凝固潜热从5.33×107 J/m3增加到7.08×107J/m3，凝固所需时间由28 s增加到39 s，凝固组织显著细化。熔体结构变化是合金熔体中Bi-Bi共价键原子团簇分解所致，且这一过程是一个熵增的过程，新的熔体结构更加均匀无序；当温度降低时，这些团簇不会重新形成。这会使得凝固形核需要有更大的过冷度，形核率增加，晶体生长速度降低，从而致使组织细化。不同的熔体结构状态对凝固有明显的影响。     

温度对Ni-Cr-P/金刚石烧结体组织和性能的影响

以金刚石和Ni-Cr-P预合金粉末作为磨料和合金钎料，采用钎焊工艺制备Ni-Cr-P/金刚石复合烧结体. 研究不同钎焊温度对Ni-Cr-P/金刚石烧结体的界面及磨削性能的影响. 利用差热分析仪（DTA）表征Ni-Cr-P合金的熔化特性，扫描电镜（SEM）观察Ni-Cr-P合金对金刚石的润湿效果及界面结构，XPS分析金刚石表面与合金的成键情况. 结果表明，钎焊温度为940 ℃时，金刚石表面部分碳元素向液态钎料中迁移形成Cr—C键，在金刚石表面生成一层致密的Cr3C2，有效改善了Ni-Cr-P合金对金刚石表面的润湿性. 940 ℃钎焊后金刚石单颗粒抗压强度为36.83 N，钎焊磨头的磨削比为64.2，相比于850 ℃钎焊时分别提高了18.27%和72.58%.     

自蔓延高温合成V3TiNi0.56Al0.2贮氢材料

通过对反应体系的绝热温度计算及热力学分析,讨论了V2O5-TiO2-Al体系自蔓延反应进行的可行性.自蔓延高温合成了V3TiNi0.56Al0.2贮氢合金,利用X射线衍射分析(XRD)、能谱分析、扫描电镜(SEM)和金相显微镜等手段对产物进行了研究.结果表明,用自蔓延高温合成法与用其他方法制备的V3TiNi0.56Al0.2贮氢合金的相结构一样.PCT曲线表明该合金具有一定的吸放氢性能,饱和吸氢量为0.092 L/g,略低于其它方法制备的V3TiNi0.56Al0.2的饱和吸氢容量.     

富Ti-TiNi形状记忆合金薄膜的析出相与相变

研究溅射富Ti－TiNi合金薄膜中的析出相及相变温度随退火温度和时间的变化规律;同时对富Ti－TiNi合金薄膜的马氏体相变温度比块村富Ti－TiNi合金及富Ni－TiNi合金薄膜低的原因进行讨论．     

快淬速度对Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶双相复合稀土永磁材料相结构和磁性能的影响

采用熔体快淬法在不同快淬速度下制备了Nd8Fe86B6合金中Nd2Fe14B/α-Fe双相复合纳米晶薄带．用X射线衍射仪（XRD）和振动样品磁强计（VSM）测量了薄带的相结构和磁性能．结果表明：Nd8Fe86B6合金的最佳快淬速度为18m/s，在此条件下制备的合金薄带平均晶粒尺寸细小．综合磁性能好；合金薄带的平均晶粒尺寸为24．4nm，磁性能为Br=0．69T。Br/Bs=0．66。Hc=296．1kA/m．     

沉积温度对TiN/SiN_x多层膜结构及力学性能的影响

采用反应磁控溅射方法,在不同沉积温度条件下制备了一系列多晶TiN/SiNx纳米多层膜,并用X射线衍射仪（XRD）、X射线反射仪（XRR）及纳米压痕仪（Nanoindenter）表征了材料的微观结构及力学性能。结果表明,沉积温度对多层膜的界面结构、择优取向及力学性能有显著影响：当沉积温度为室温时,多层膜的界面较高温条件下粗糙;而多层膜的择优取向在沉积温度为400℃时呈现强烈的TiN（200）织构;多层膜的硬度及弹性模量在室温至400℃温度范围内变化不大。     

熔体预结晶状态对Al-20% Si合金中初生Si相的影响

通过将Al-30%Si高温熔体与已开始结晶的Al-10%Si熔体相混合,并在不同过热条件下凝固,研究过共晶Al-20%Si熔体的预结晶状态对合金凝固组织的影响.结果表明:改变了合金预结晶状态的混合熔体可以获得分布均匀、尺寸小于40μm的初生Si,且过热处理可以进一步细化初生Si相.分析表明,将900℃的Al-30%Si熔体与580℃的Al-10%Si熔体混合可使Al-20%Si混合熔体的温度大幅降低至670℃,远低于两熔体混合前温度的平均值740℃,从而增大了合金液在凝固时的过冷度,细化初生Si相.过热混合熔体时,由于熔体微区仍存在成分和温度的不均匀性,使初生Si尺寸进一步减小.     

铸造锰白铜合金的时效强化

以淬火态锰白铜合金为参考材料，研究对铸态锰白铜合金直接进行时效处理的可行性。制备成分为Cu20Ni20Mn的合金试样，选取不同的时效温度和时效时间，对铸态锰白铜合金直接进行时效处理，研究不同的时效工艺对锰白铜合金的强化效果。使用SEM、X—ray等观察试样的组织与结构，分析时效强化机理。试验结果表明：锰白铜合金在铸态下可以直接进行时效处理；在最佳时效工艺（时效温度400℃～470℃，时效时间为60～72h）条件下，硬度可达到HV400以上；并且发现MnNi相的析出是合金时效强化的主要原因。     

碳化铬金属陶瓷熔覆层的组织及性能研究

利用自蔓延高温合成（ＳＨＳ）熔铸技术将碳化铬的高温熔体铺展在平面样品的钢表面上，从而形成厚度为几毫米的熔覆层。为克服碳化铬与底材的润湿问题，采用与Ｆｅ有良好互溶性的Ｃｒ作为润湿功能层。在此基础上，使Ｃｒ－Ｃ合金层中的碳作阶梯改变，从而获得了梯度熔覆层结构，采用氮气加压（１００ＭＰａ）和预热工艺（３００℃）等措施，控制反应燃烧温度，改善熔体流动性，增大熔渣分离速度，有利于提高熔覆层表面平滑程度。以９５０℃盐水循环激冷实验评价熔覆层与底材结合强度。结果表明，循环次数大于４０次时仍未出现剥落迹象。研究认为，良好的结合强度来源于界面间强烈的治金作用以及梯度成分分布。     

TiNi形状记忆合金低速冲击响应行为的研究

利用单摆冲击试验设备,对TiNi合金不同冲击能量及温度条件下的冲击响应行为进行了研究.冲击过程中的接触载荷由压力传感器及数字信号处理系统实时测量.根据接触载荷数据,可计算得到接触载荷与样品表面变形的关系.结果表明,同一冲击高度时,随温度升高马氏体TiNi合金的最大接触载荷增加,而接触时间降低;母相TiNi合金的最大接触载荷随冲击高度的增加会出现载荷平台段即伪弹变形段,处于平台段时母相TiNi合金吸收冲击能量,且不产生不可恢复的塑性变形,最大接触载荷降低,从而可减轻材料损伤.