可伐合金与玻璃封接工艺的优化

研究了熔封气氛、熔封温度和熔封时间对玻璃与可伐合金封接件的外观、气密性、结合强度、弯曲次数和玻璃沿引线的爬坡高度的影响.结果表明:熔封气氛的影响很大,随着熔封气氛氧化性的增强,玻璃飞溅程度越来越严重.随着熔封时间的延长或者熔封温度的升高,可伐合金表面为单一FeO或单一Fe3O4氧化膜时与玻璃的结合强度缓慢增加且弯曲次数基本保持不变,双层氧化膜(FeO+Fe3O4或Fe3O4+Fe2O3)与玻璃的结合强度虽然较高,但弯曲次数却明显下降.可伐合金表面氧化膜类型与玻璃沿引线的爬坡高度关系不大,随着熔封温度的升高,玻璃沿引线的爬坡高度下降;而随着熔封时间的延长,玻璃沿引线的爬坡高度急剧下降,当降至140μm后逐渐趋于稳定.推荐的优化工艺条件是:熔封气氛为弱还原气氛,熔封温度在980℃左右,熔封时间为20～30 min.     

建筑用玻璃与可伐合金润湿规律

为实现建筑用玻璃与可伐合金的可靠激光封接,本文针对影响封接质量的主要因素(温度、时间、粗糙度及氧化层)对两者润湿性能的影响开展了研究.当保温温度由800℃提高至900℃,液态玻璃黏度降低致使其在可伐合金表面的流动性增强,润湿角由69.5°降低至31.1°.在850℃下延长保温时间(5~40 min),液态玻璃在低黏度条件下有充分的时间铺展,润湿角降幅为30%.随着可伐合金表面粗糙度的提高,液态玻璃向四周扩散需要克服的势垒增加,当粗糙度值Ra由0.186μm升至0.563μm时,润湿角由46.9°升至69.5°.由于可伐合金表面氧化层可与液体玻璃发生扩散而形成较强离子键,使得两者润湿性能显著提高,润湿角降低幅度达到23.6%.因此,在实际激光封接过程中,增加保温温度和时间、降低钢板表面粗糙度及钢板预氧化处理将有效地提高玻璃与钢板的润湿性能.     

可伐合金在模拟现场N2/H2O二元气氛下的氧化行为

采用称重法、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了可伐合金(Fe-29Ni-17Co)在模拟现场N2/H2O二元气氛下的氧化行为. 可伐合金在1000℃不同露点的N2中氧化的增重曲线表明其氧化动力学遵循抛物线规律. XRD和SEM分析显示了在上述条件下表面氧化物的组成和形貌. 通过热力学计算说明可伐合金在现场的N2/H2O二元气氛下氧化时,外界空气会渗入炉内增加氧分压,导致表面氧化物中不可避免存在α-Fe2O3. 在露点温度较高和氧化时间较长时,生成α-Fe2O3的数量会超过Fe3O4.     

Al-Mn-Mg合金的复合氧化处理

研究了Al-Mn -Mg合金的复合氧化工艺 (阳极氧化 +热氧化 ) ,包括表面化学转化膜形貌、厚度、硬度及耐蚀性等影响 .结果表明 ,不同的氧化工艺 ,转化膜具有不同的形态和厚度 .经复合氧化处理后 ,铝合金的表面硬度及耐蚀性均大大提高 .     

Fe-Ni-Cr玻封合金氧化膜及其封接性能

Ｎｉ４２Ｃｒ６Ｆｅ合金广泛用于制作显象管玻壳阳极帽。为了改善它作为软玻璃的气密性封接材料的性能，采用ＴＥＭ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等技术研究此合金表面氧化膜的组成、结构及其气密性封接性能，以选择合适气密封接的氧化膜条件。试验结果表明，氧化初期以Ｃｒ２Ｏ３为主，后期以（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４为主。氧化膜表面为（Ｆｅ，Ｍｎ）Ｃｒ２Ｏ４，主要起浸润玻璃作用；氧化膜底层为Ｃｒ２Ｏ３，主要起致密稳定和与基体连接的作用。     

在钛合金表面制备Al-Si涂层的方法及其高温抗氧化性

采用低氧压高温快速熔结技术在Ti-6Al-4V合金表面成功地制备出具有抗高温氧化能力的Al-Si熔结涂层. 与其他工艺相比,这种工艺相对简单,且不需要经过长时间的加热处理就能在合金的表面形成一层足够厚度的Al-Si熔结涂层,不仅省时节能,且涂层中的抗氧化元素铝、硅的浓度可通过调整涂层粉末的混合比例来进行控制. XRD检测表明涂层主要由Al、Si、Ti5Si3和TiAl3相组成. 在1 073 K空气中循环氧化105 h的实验结果表明:未经过处理的钛合金试样的氧化增重一直保持着较高的增长速率;而对带有低氧压熔结Al-Si涂层的试样来说,其氧化增重近似呈抛物线规律,显著地提高了钛合金的抗氧化能力.     

铝合金LY11超塑成形／扩散连接中的表面改性

采用化学浸镀锌法，在铝合金表面去除氧化膜的同时覆盖锌膜，以此改变铝合金表面的氧化状态，为实现大气环境、无中间合金条件下超塑成形／扩散连接（ＳＰＦ／ＤＢ）试验提供可能。结果表明，采用一定的浸镀液及工艺可获得最佳的表面覆盖效果；覆盖于连接表面的锌膜，改善了铝合金表面的氧化状态，且锌元素参与了连接过程的金属间互扩散，实现了大气无保护气氛条件下的超塑成形／扩散连接。     

自生长Al2O3—Al复合材料的制造及形成机理研究

熔融态铝合金表面的Al_2O_3膜在一定工艺条件下可被破坏,由于毛细管作用,内部的金属液将沿着膜上的破缺处上升至表面并产生新的非致密氧化膜。该过程具有自组织特征,一定时间后可在液态合金表面形成一定厚度的自生长Al_2O_3-Al复合材料。材料中Al_2O_3含量可在20％-80％的范围内变化而其性能,尤其是硬度和抗拉强度可有较大提高。     

氧化处理工艺对无缝钢管顶头性能的影响

对无缝钢管顶头20CrNi3A钢在水蒸气气氛下进行氧化,采用X射线衍射分析、金相分析和硬度测试等方法,对20CrNi3A钢表面氧化膜的氧化动力学规律、组织形貌和力学性能变化进行研究.结果表明:20CrNi3A钢的氧化动力学曲线与金属氧化动力学曲线规律相符;在同一氧化时间下,随着氧化温度的增高,氧化膜的厚度逐渐变大;当氧化温度为900℃、氧化时间为8 h时,氧化膜厚度最大,硬度最佳.     

铸铝合金本色阳极氧化

Al-Si合金在工业中得到了广泛的应用。阳极氧化是铝合金铸件表面处理的一种重要方式。探讨了影响铸铝阳极氧化的因素,研究了铸铝合金的表面预处理和阳极氧化工艺,讨论了铸铝合金的表面预处理和工艺条件对阳极氧化膜性能的影响,据此优化工艺,获得了合适的表面预处理方法和本色阳极氧化最佳工艺条件。     

Kovar与K4玻璃阳极焊接机理及影响因素

分析了Kovar合金与K4玻璃阳极焊的结合机理和主要工艺参数对连接过程的影响,提出了金属与玻璃的连接机理为电场和温度场作用下的离子迁移、复合氧化物过渡层的生成和沉积,电压、温度、压力及试样表面质量是影响离子迁移和结合的主要因素,相匹配的热膨胀系数是防止开裂保证良好连接的必要条件。     

三元合金体系金属玻璃成分区域的初步预测

在用热学计算方法计算评估二元合金非晶形成能基础上,利用早期曾经提1/x参数预估了Zr-Cu-Al三元合金形成成分范围.步结果表明,当1/x〉1.28时Zr-Cu-Al三元合金成分范围大致与前期大量实验到Zr-Cu-Al三元大块金属成分相符.在此基础上,计算Nd-Al-Fe和Nd-Al-Co三元合金中1/x值,分别为1/x〉2.7和1/x〉2.9;与早期研究结果相比较,表明1/x可以有效确定Nd-Al-Fe和Nd-Al-Co三元金属大致形成范围.最终,认为1/x可以有效确定三元金属大致形成成分范围.     

磁控溅射工艺参数对Cu薄膜织构的影响

介绍了直流磁控溅射制备Cu薄膜时,溅射功率和玻璃基片温度等工艺参数的变化对薄膜织构的影响.靶材采用质量分数大于99.9%的铜靶,溅射室内真空度低于1.7×10-4,在氩气为保护气体的氛围下制备薄膜.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试分析了薄膜的物相结构、表面组成、表面形貌的变化.结果表明,随着玻璃基片温度升高,薄膜微观结构呈明显的差异.随着溅射功率的增大,溅射速率增大,薄膜织构减弱;当功率增大到200 W时,速率开始减小,织构开始增强.选择功率40 W、溅射气压0.5 Pa、衬底温度423 K和473 K的工艺参数,可获得表面结构平滑、致密和呈微小晶粒结构的薄膜.     

活化溅射法在NiTi合金上制备TiO2生物薄膜

采用活化溅射方法,在不同溅射电压条件下,在NiTi形状记忆合金表面成功制备出了纳米TiO2生物薄膜.采用台阶轮廓仪和拉曼光谱仪研究溅射电压对薄膜厚度和晶体结构的影响,并对NiTi合金覆膜前后在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能进行了评价.结果表明,在本实验条件下薄膜为锐钛矿结构,薄膜表面均匀,其主要成分为纳米尺寸的TiO2;TiO2薄膜明显改善了NiTi合金在37℃模拟人体体液中的耐腐蚀性能.     

ZrCuAlMo大块非晶的制备及热稳定性研究

通过铜模吸铸法制备（Zr47Cu44Al9）100-xMox（x=0,1,2,3）大块非晶合金.利用X射线衍射、差热分析等,研究分析添加Mo对Zr47Cu44Al9合金非晶形成能力及热稳定性的影响.结果表明,Mo的添加量为2%时,合金具有最大的非晶形成能力,纯非晶试样的临界尺寸从4mm增大到6mm以上,8mm的样品只有微弱的衍射峰.Mo提高非晶形成能力的原因主要是抑制引起异质形核的CuZr相的析出与长大.利用Kissinger方法计算得到的其玻璃转变激活能Eg为278.57kJmol-1、晶化激活能Ex为392.46kJmol-1、晶化峰值的激活能Ep为376.97kJmol-1.与原合金相比,晶化激活能与晶化峰值激活能的数据都增大,说明Mo的添加不仅提高了原合金的非晶形成能力,同时也增强了合金的热稳定性.     

Effects of gravity field on glass forming ability in ZrTiCuNiBe alloy

The solidification and glass forming ability of Zr₄₁Ti₁₄Cu_12.5Ni₁₀Be_22.5 bulk glassy forming alloy is investigated by Bridgman unidirectional solidification at different growth velocities under different gravity field orientations. Large differences in glass formation, undercooling and crystallization morphology on different solidification conditions have been found and discussed from the point of view of gravity induced convection. The results are useful for understanding the nucleation and growth in the melt and glass formation mechanism in the alloy.     

LC共振增强巨磁阻抗效应

通过一种新的方法，直接在Fe基玻璃包裹丝外溅射一层铜.研究发现，玻璃绝缘层在复合结构丝中充当电介质的作用，内芯层与外层铜耦合形成附加电容，从而使复合丝形成LC回路,其巨磁阻抗效应从原先的250％增强到330％.通过改变外铜层长度，研究了共振频率对巨磁阻抗效应的影响.