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.     

Al2O3/Al Lanxide复合材料中气孔的形成机理及影响因素

在实验基础上提出了铝合金熔体直接氧化形成的Al2O3／Al Lanxide复合材料中气孔的形成机理;考察了母合金中掺杂元素(Mg、Si)含量和工艺温度对Al2O3／Al Lanxide复合材料气孔率的影响规律．研究结果表明,当工艺温度升高时,Al2O3／Al Lanxide复合材料的气孔率降低;当母合金中的镁含量增加时,材料的气孔率上升;而母合金中的硅含量对材料的气孔率几乎无影响．     

铝液内部直接氧化法制备Al/Al2O3复合材料

提出一种在铝液内部用直接氧化法制Al／Al2O3复合材料的技术，通过在铝液内部吹氧，使熔融铝迅速氧化生成A12O3，凝固后获得具有弥散分布的Al／Al2O3质点的铝基复合材料，并对复合材料的微观结构及力学性能进行了观察分析。试验表明，复合材料中的Al／Al2O3质点分布均匀，通过调节吹氧时间，可方便地制备Al／Al2O3复合材料。     

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     

直接金属氧化法制备Al2O3／Al陶瓷基复合材料的生长方式

运用DIMOX工艺,利用Al-3Mg-10Si合金在空气工况下直接氧化制备了Al2O3/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Al2O3/Al的复合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,胞状昌团的长大按照淹没和合并两种方式进行,其内部结构是表现为周期性层状组织。     

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。     

铝合金直接氧化形成SiC/A12O3/A1复合材料的微观结构

采用X射线衍射仪、透射电子显微镜及金相显微镜对铝合金直接氧化渗入SiC预制体形成的SiC／Al2O3／Al复合材料进行了分析，发现该材料由α-Al2O3、SiC、Al4O4C、Al和Si五相组成α-Al2O3为骨架相，三维连通，其晶界纯净，Al、Si以包裹相形式出现在α-Al2O3晶粒中；SiC相也是主要相，呈孤岛状；Al4O4C相的出现，说明在该材料的生长过程中，SiC颗粒与Al和O2发生了反应．     

铝合金直接氧化形成SiC/Al_2O_3/Al复合材料的微观结构

采用X射线衍射仪、透射电子显微镜及金相显微镜对铝合金直接氧化渗入SiC预制体形成的SiC/Al2 O3/Al复合材料进行了分析 ,发现该材料由α Al2 O3、SiC、Al4 O4 C、Al和Si五相组成 .α Al2 O3为骨架相 ,三维连通 ,其晶界纯净 ,Al、Si以包裹相形式出现在α Al2 O3晶粒中 ;SiC相也是主要相 ,呈孤岛状 ;Al4 O4 C相的出现 ,说明在该材料的生长过程中 ,SiC颗粒与Al和O2 发生了反应 .     

浸渗反应技术制备AlN基复合材料

在1450℃、N2气氛中备出Si3N4多孔陶瓷预制体，然后采用两步法制备AlN基复合材料：第一步将熔融Al-10Si-5Mg合金分别在850℃和950℃的温度下，采用无压渗透技术渗透到预制体中形成陶瓷／金属复合材料；第二步对所得复合材料分别在1200℃和1300℃进行热处理，扫描电镜和X射线衍射分析结果表明：Al／Si3N4在850℃和950℃渗透期间已开始反应，只要有Si3N4存在，热处理对于消耗自由Al生成AlN和Si十分有效。     

Al-Mg合金直接氧化Al2O3形成模型

根据对Al-Mg合金直接氧化合成Al/ Al2O3存在Mg的挥发及线性生长动力学特点的分析,在把表面MgO形成过程看成是Al2O3向MgO中的溶解过程并认为MgO部分为n型氧化物时,氧化过程有利于Al2O3的形成:Al-Mg合金直接氧化过程中,Mg的挥发满足Al2O3形成的两个条件,Mg挥发促进表层P型MgO的生长和内层n型MgO中Al2O3的形成,促进MgO向MgAl2O4的转变过程;MgAl2O4在Al2O3的形成中起重要作用,MgO向MgAl2O4转变过程中,生长应力导致MgAl2O4中形成间隙,Al熔体通过此间隙向氧化前沿进行渗流输运;Al2O3的生长动力学取决于MgO向MgAl2O4转变的速度,MgO向MgAl2O4转变速度加快是Al/Al2O3生长动力学呈线性关系的根本原因.     

Al 对 Fe3Si 基有序合金 800 e 氧化行为的影响

通过800 ℃高温下的氧化实验,结合X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪,研究了金属Al复合Fe3Si有序合金的高温氧化行为．结果表明:元素Al很好地改善了Fe3Si的高温抗氧化性能,其氧化动力学曲线由抛物线加直线的混合规律转变为完全的二次抛物线型,且氧化增重降低了近一个数量级;氧化动力学主要机制是Al通过亚晶界由基体内部向外扩散并形成保护性氧化膜Al2O3 ,阻止Si和Fe的向外扩散氧化;同时氧化膜保护性的好坏还受到氧化产物Al2O3的相结构以及扩散通道等诸多因素的影响．     

熔盐电解法制取Al-Si合金

按照工业铝电解生产的方式,采用Na3AlF6 Al2O3体系作为支持电解质,加入SiO2,在熔融状态下电解,得到Al Si合金·利用扫描电镜对产物的形貌和化学成分进行了分析,结果表明合金中Si的含量可达到30%以上,为过共晶产物·结晶Si的形貌是典型的针片状·此产品可作为母合金使用·根据实验结果,对熔盐电解法制备Al Si母合金的机理进行了讨论,认为Al Si合金的生成是由于两种机制共同作用的结果:Al还原了SiO2中的Si,构成Al Si合金;Si与Al同时在阴极析出,形成Al Si合金·保持Al2O3及SiO2的浓度,电解可始终进行·此法可以作为一种新的合金生产方式在实际中应用·     

铝镁合金对Al2O3-SiC-Al复合材料组成的影响

借助电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分析,研究铝镁合金对Al2O3-SiC-Al复合材料组成及微观结构的影响.结果表明,加入金属铝粉,Al2O3-SiC-Al复合材料中各组成相之间无界面反应,形成了性能良好的Al2O3-SiC陶瓷骨架:加入铝镁合金,高温下复合材料基质中的Mg,Al和氧化的SiC之间发生反应,SiC中的Si被还原出来,并且在SiC颗粒表面形成了MgO-Al2O3-SiO2相,该混合相包裹在SiC颗粒表面,与熔铝氧化渗透合成的Al2O3-SiC-Al复合材料中的Al2O3-SiC陶瓷骨架的结合情况有所不同.     

Si、V对Fe-Al-Cr合金抗高温氧化性的影响

本文通过900℃10h高温氧化实验测试添加不同合金元素(Si、V)的Fe-Al-Cr系高铝钢的抗高温氧化性。经测试,Fe-Al-Cr-Si的抗高温氧化性优于Fe-Al-Cr与Fe-Al-Cr-V合金。实验发现Fe-Al-Cr合金在高温环境下经历氧化物生成-脱落-基体氧化的动态过程,其抗高温氧化性主要取决于Fe/Al2O3界面的结合强度,而不是与铝含量呈正相关。通过密度泛函理论计算合金元素对金属/氧化物界面结合能的影响,解释了Si、V对Fe-Al-Cr系合金耐高温氧化性影响的机理:Fe/Al2O3界面结合力来自Fe-O的共价作用,Si使界面结合能从-7.16eV降低至-7.41eV,使Al2O3与基体结合更加紧密,改善了合金的高温抗氧化性;V提高界面结合能至-6.06eV,使界面容易失效,导致Al2O3的脱落,破坏了合金抗高温氧化性。     

DIMOX工艺制备复合材料熔体表面Mg蒸气扩散动力学研究

从热力学角度分析了Al-Mg-Si合金直接氧化生长Al2O3/Al复合材料工艺过程中,熔体表面Mg蒸气层的存在,按照气体扩散传质支力学原理,解析了Mg蒸气层的厚度。结果表明：熔体上方Mg蒸气层的厚度δ与熔体表面距坩埚上沿的距离L成正比,坩埚上沿处O2的摩尔分数增加,Mg蒸气层厚度减小。Mg蒸气层厚度与材料自氧化生长速度密切相关。     

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）     

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.     

催化湿式氧化法处理含酚废水

进行了CuO／A12O3、CuO-MnO2／Al2O3、CuO-K2O／Al2O3、CuO／CeO2催化剂在160℃和1．6MPa的氧气压力条件下，催化氧化法处理含酚废水的实验，结果表明催化剂CuO／CeO2具有最高的催化活性，COD为3000ms／L左右含酚废水，反应50min后降解97％。并测定了在135～165℃和1.6MPa氧气压力下。加入催化剂CuO／Al2O3氧化含酚废水的COD与时间的的关系，求取了反应的动力学方程。初步探讨了氧分压和溶液的pH对催化氧化反应速率的影响。     

无压渗透法制备SiC颗粒增强铝基复合材料的研究

利用无压渗透法制备出SiCp／Al复合材料，研究了SiCp／Al系统的界面微观结构及复合材料的机械性能，研究表明：SiCp／Al系统的界面处存在着界面反应，生成Si、A12O3和A13C4等产物，在界面处存在着Si和Mg元素的富集；复合材料的机械性能受界面反应和Si元素富集的影响，其中界面反应是最重要的影响因素。当界面反应控制在一定程度时，在基体与增强相的界面处形成比较充分的“机械绞合”，才会使复合材料的机械性能有较大提高，界面上Si元素的富集对机械性能的影响较为复杂，一方面它可以控制界面反应的过度发生，另一方面又会产生晶格畴变，这两方面效应的叠加，使之对复合材料机械性能的影响减弱，远小于界面反应对机械性能的影响。     

Al90Mn9Ce1／Al2O3复合材料综合性能研究

研究了通过放电等离子烧结（Spark Plasma Sintering,SPS）方法制备的Al90Mn9Ce1／Al2O3金属／陶瓷块体复合材料的抗氧化腐蚀性能和力学性能。结果表明,复合材料具有良好的抗氧化抗腐蚀性能以及较高的强度,强度氧化速率仅为0．016mg／h、腐蚀速率为3．2mg／h;抗压强度514MPa、显微硬度达到231．75HV。