Ti—Al—N系功能梯度薄膜抗热震机理的研究

研究了成分梯度对Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ系功能梯度薄膜的抗热震性能的影响，研究结果表明：梯度薄膜的抗热震屐 于均质薄膜；随着梯度的增加、Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ系功能梯度薄膜的抗热震性能大幅度提高；计算结果表明在Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ系功能梯度薄膜的厚度方向，热膨胀、在体到表层是缓慢连续减小的。     

Ti-Al-N系功能梯度薄膜结合强度的研究

研究了成分梯度对Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ 系功能梯度薄膜结合强度的影响．实验结果表明：Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ 系功能梯度薄膜的结合强度高于均质薄膜,且随着梯度的增加结合强度逐渐增加,这是由于梯度能够缓和应力以及薄膜中残余应力降低的缘故     

Ti—Al—N系功能梯度薄膜结合强度的研究

研究了成分梯度对Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ系功能梯度薄膜结合强度的影响,实验结果表明：Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ系功能梯度薄膜的结合强度高于均质薄膜,且随着梯度的增加结合强度逐渐增加,这是由于梯度能够缓和应力以及薄膜中残余应力降低的缘故。     

Ti6Al4V—DLC系梯度材料的设计

为了提高钛合金（Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ）基体和类金刚石薄膜（ＤＬＣ）之间的附着强度,采用有限元分析法对ＴｉＡｌ４Ｖ－ＤＬＣ系生物梯度材料进行了热应力缓和设计,对不同参数对热应力分布的影响进行了分析,计算结果表明对Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ－ＤＬＣ系生物梯度材料,最优热应力缓和参数如下：体积分布系数 ｎ＝ １． ８;梯度层层数 Ｎ＝ １０．     

Al_2O_3 弥散 Ti(C,N)基金属陶瓷刀具

在Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷中，通过加入Ａｌ２Ｏ３弥散颗粒，使材料的硬度和高温性能都得到提高，从而获得更好的切削耐磨性。研究结果表明：Ａｌ２Ｏ３的引入使Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷的常温强度和韧性有所下降而硬度和高温力学性能得到了改善。切削试验表明：Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）－Ａｌ２Ｏ３系金属陶瓷比硬质合金、Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ复合陶瓷刀具有更好的切削性能。ＳＥＭ观察表明：在Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）－Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷中，Ａｌ２Ｏ３与Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）有相互抑制晶粒生长的作用，使Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷的晶粒更细化     

Al含量对（Ti,Al）N薄膜表面脆性的影响

利用刚性球体压入法测定了（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ薄膜的表面脆性。试验结果表明：随着薄膜中Ａｌ含量的增加（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ薄膜的表面脆性不断降低，当Ａｌ含量在２２．５％－３０％的范围内时薄膜的表面脆性最低，此后随着Ａｌ含量的进一步增加薄膜的表面脆性又呈上升的趋势。对薄膜中的残余应力的计算结果表明，随着Ａｌ含量的增加，残余应务呈先降后升的趋势。基于薄膜中残余应力的变化，合理地解释了Ａｌ含量对（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ薄膜     

金属钛的离子注入表面改性

讨论了离子注入表面改性技术在生物材料中的应用，研究了Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金表面注入Ｎ＋离子后的摩擦磨损行为，结果表明，Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ经离子注入后，摩擦磨损性能都大幅提高．     

燃煤MHD发电Al2O3基电极间绝缘材料抗裂性的改善

为避免燃煤ＭＨＤ发电Ａｌ２Ｏ３陶瓷电极间绝缘片在动态试验中发生开裂的现象，作者进行了在Ａｌ２Ｏ３基材料中添加第二相（ＺｒＯ２，Ｓｉ３Ｎ４）以提高抗热震性和改善抗裂性的研究。结果表明，所研制的Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－Ｓｉ３Ｎ４多相复合新材料与Ａｌ２Ｏ３陶瓷相比，室温抗弯强度提高１４０％，抗热震临界温差△Ｔ提高７５％。在动态电弧加的器法拉第通道进行２５ｈ试验后，电极间绝缘片全部完整，棱角清晰。     

掺杂ZrO2对Laβ—Al2O3固体电解质的性能影响

研究了掺杂不同量的ＺｒＯ２对Ｌａβ－Ａｌ２Ｏ３固体电解质的电导和抗热震性能的影响,结果表明ＺｒＯ２的加入导致电导率下降,抗热震性能提高,为此,以加入质量分散１０％ＺｒＯ２为宜。     

添加钇对TiAl合金组织和性能的影响

设计并熔炼了成分为（Ｔｉ５０Ａｌ５０）１００－ｘＹｘ（ａｔｏｍ）＝０－２．０％）的合金，用金相显微镜、扫描电镜、三点弯曲试验等手段，研究了添加钇（Ｙ）对ＴｉＡｌ合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：２的添加能改变ＴｉＡｌ合金中Ｏ、Ｎ等间隙原子含量并增加ＴｉＡｌ合金显微组织，使γＴｉＡｌ使合金晶粒细化，促进γ＋α２片层状组织的形成，适量钇的添加能降低ＴｉＡｌ合金中Ｏ、Ｎ等间隙原子含量并增加ＴｉＡｌ     

SiC/Ti(C,N)/Al2O3陶瓷复合材料的抗热震性能设计及其切削应用

抗热震性能是结构陶瓷材料的重要性能之一．以抗热震断裂参数表征材料的抗热震性能，采用理论与实验相结合的方法，建立了基于抗热震性能的陶瓷复合材料的组分设计模型，并采用计算机辅助优化设计技术求得材料的最优组分．结果表明：当Ti（C，N）和SiC的体积含量分别为10．4％和27．1％时，该材料具有最高的抗热震性能，比纯氧化铝陶瓷提高约55％．在此基础上，利用热压技术制得一种SiC／Ti（C，N）／Al2O3复合陶瓷材料．将该材料制成切削刀具，并在切削实验中通过设计切削条件使得刀具主要承受热载荷和热应力的作用，从而发生热）中击破损．实验发现，SiC／Ti（C，N）／Al2O3复合陶瓷刀具切削淬火钢时的抗热）中击破损性能较纯Al2O3陶瓷提高约62-68％，与抗热震性能设计的理论预测基本吻合．这表明，该设计方法是可行的．     

Ti60合金电弧离子镀Ti-Al-Cr防护涂层的抗循环热冲击性能

利用电弧离子镀技术在Ti60合金表面制备了Ti-48Al-5Cr和Ti-48Al-12Cr(原子分数,%)两种涂层.研究了Ti60及涂层样品在高温(900℃和950℃)和室温(强制水冷)之间的抗循环热冲击能力.分析了热冲击过程中样品的质量变化、相组成、表面及截面形貌的显微照片.结果显示Ti-48Al-12Cr涂层具有较好的抗循环热冲击性能,能有效地保护Ti60基体.而Ti-48Al-5Cr涂层不能有效地保护基体,这是因为Cr元素含量不同导致氧化机制的差异.热冲击实验加速了氧化物的剥落和破坏,因此加速了内氧化的发生和裂纹的萌生、扩展.     

Relationship Between Thermal Shock Behavior and Cutting Performance of a Functionally Gradient Ceramic Tool

Based on the deep understanding of the requirements of cutting conditions on ceramic tools, a design model for functionally gradient ceramic tool materials with symmetrical composition distribution was presented in this paper, according to which an Al 2O 3-TiC functionally gradient ceramic tool material FG-1 was synthesized by powder-laminating and uniaxially hot-pressing technique. The thermal shock resistance of the Al 2O 3-TiC functionally gradient ceramics FG-1 was evaluated by water quenching and s...     

金属陶瓷倾斜涂层的热障作用

研究了在大气下用氧—乙炔火焰法实现的Al_2O_3基金属陶瓷倾斜涂层的附着性及其热障作用。结果表明,Cu、Ni/Al金属的加入及梯度成分设计,改善了涂层与基体之间的物理相容性和化学相容性,使热应力、界面应力弛豫,附着性明显提高。同时,该梯度涂层具有良好的抗热震、抗热冲蚀及抗高温铁水烧蚀等性能,热障作用显著。     

纳米ZTM/Al_2O_3复相陶瓷材料抗热震损伤性能

简要分析了表述复相陶瓷材料的抗热震损伤的一些机理。并且利用典型的湿化学法制备了两种 ZTM/Al2 O3复相陶瓷材料 ;晶间型和纳米 /纳米型 ;分别对高温和低温深冷条件下 ,两种不同结构材料的抗热震损伤性能进行了研究。结果表明 :对 ZTM/Al2 O3复相陶瓷材料 ,高温热冲击下 ,纳米 /纳米型材料的残余强度的衰减变化大于晶间型材料 ;晶间型材料的抗热冲击性能优于纳米 /纳米型材料。低温深冷条件下 ,晶间型材料由于 Zr O2 马氏体相变的失效和残余微量玻璃相的脆化 ,表现出与普通耐火材料相似的残余强度衰变趋势 ,而纳米 /纳米型材料却呈现与高温热冲击条件下相似的变化趋势     

添加Al2O3--ZrO2复合粉改性氧化锆质定径水口及其损毁机理

通过添加溶胶-凝胶法制备的Al2O3-ZrO2复合粉,对陶瓷型和颗粒型氧化锆质定径水口进行改性.对比研究了陶瓷型和颗粒型定径水口改性前后物理性能,矿物相组成和显微结构的变化,并通过现场连铸实验对四种定径水口损毁机理进行了探讨.结果表明:相较于颗粒型定径水口,陶瓷型定径水口的显气孔率较低,体积密度和耐压强度较高,热震稳定性较差,抗侵蚀和冲刷性能较好.通过添加Al2O3-ZrO2复合粉改性后的定径水口显气孔率降低,体积密度增加,耐压强度提高,颗粒型定径水口的热震稳定性有了较大的提升,热震次数约为改性前的1.5倍以上.通过对连铸现场实际使用35 h后的残样分析发现,陶瓷型水口损毁主要是由于热震稳定性差导致使用时发生炸裂,炸裂产生的裂纹引起一定程度的剥落和扩径.未改性颗粒型定径水口由于强度低和显气孔率高,剥落和扩径更为严重,添加Al2O3-ZrO2复合粉改性后生成的镁铝尖晶石增强相大幅度提高了颗粒水口的热震稳定性和抗冲刷侵蚀性能,连铸现场使用后几乎未扩径.     

基体偏压对CrTiAlN镀层摩擦磨损性能的影响

应用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术在高速钢和单晶硅基体上制备了一组随基体偏压变化的CrTiAlN梯度镀层,并测试了其摩擦学性能。结果表明,随偏压的增大,镀层的厚度、硬度、膜基结合强度和耐磨性能表现出先升后降、摩擦系数较低、具有良好的韧性;在-75 V左右偏压下沉积的镀层具有最佳的综合性能。通过XRD、SEM的分析表明,由CrN、TiN、AlN、Cr和Ti2N等微晶组成的复合镀层,晶粒细小,属于纳米级颗粒,从而使镀层具有良好的摩擦学性能。