TiC对原位自生钛基复合材料高温变形的影响

通过等温热压模拟试验研究了原位自生5% TiC(体积分数,下同)颗粒增强Ti-1100复合材料在1000~1150℃的热变形行为.在不同的温度区间内计算了原位自生5%TiC/Ti-1100复合材料的塑性变形激活能.结果发现,TiC颗粒对钛基材料的热变形行为有明显影响.复合材料的塑性变形激活能在不同的温度区间内变化.在1000℃,复合材料的表观塑性变形激活能为536 kJ/mol,显著高于纯钛合金的激活能;在1150℃,计算出的复合材料表观塑性变形激活能为245.2 kJ/mol,略大于纯钛合金的激活能.变形激活能的显著差别显示复合材料的变形机制发生了变化.在此温度区间内,TiC/Ti复合材料的变形机制受到TiC颗粒以及基体中α/β相比例的影响.     

原位合成TiB/Ti复合材料的微观结构及力学性能

利用钛与硼之间的自蔓延高温合成反应经普通的熔铸工艺原位合成制备了TiB增强的钛基复合材料.通过XRD、SEM、TEM和HREM等分析方法测试了合成材料的物相及微观结构.结果表明原位合成的增强体为TiB,合金化元素铝的加入并不导致新相形成,增强体均匀地分布在基体合金上.由于TiB的B27结构导致TiB易于沿[010]方向生长而长成短纤维状.增强体与基体合金界面非常洁净,没有任何界面反应.由于原位合成增强体的加入,复合材料的力学性能与基体合金比较有了明显的提高.     

原位合成TiB和TiC增强钛基复合材料的超塑变形力学行为

研究了利用普通熔铸设备,原位合成法制备的TiB和TiC颗粒增强钛基复合材料的高温变形行为．在915～1100℃,初始应变速率ε=101^-2～10^-4s^-1,进行了超塑拉伸实验．结果表明,在1015℃、ε=10^-2s^-1时,延伸率最大,为235％,相应的应变速率敏感性因子为0．22,最大的m值并不对应最大的延伸率．计算得到各温度下的超塑变形表观激活能为144～311kJ／mol,激活能的差异表明,该复合材料的高温变形在不同温度下受不同机制控制．同时,利用扫描电镜观察了断口形貌,分析了其变形机理．     

粒度对Cu/FeNi复合材料性能的影响

采用粉末冶金方法，制备了低膨胀高导热Cu／FeNi复合材料，其中FeNi粉末粒度分别为300～150，150～100，100～74μm和小于74μm．研究了FeNi粒度对Cu／FeNi复合材料各种性能的影响．实验结果表明，随着FeNi粉末颗粒增大，材料的硬度、电阻率下降，而膨胀系数的变化规律则随Cu含量的不同而不同．扫描电镜能谱分析表明，FeNi颗粒和Cu颗粒中的Fe，Ni，Cu元素发生了互扩散，且随FeNi颗粒变小，互扩散量越大；而从金相照片又可知，FeNi颗粒较小时，易形成FeNi网络，FeNi颗粒较大时易形成Cu网络．本文分析认为，Cu／FeNi复合材料电导、硬度、热膨胀性能是由不同粒度情况下，材料形成Cu网络或FeNi网络和Fe，Ni，Cu互扩散的不同而共同决定的．     

金属锌的电子结构及物理性质

用新发展的金属价键理论，系统分析了金属Ｚｎ的电子结构和性质．用单原子状态自洽法确定金属Ｚｎ的电子结构为［Ａｒ］（３ｄｎ）６．２２７９（３ｄｃ）３．７７２１（４Ｓｃ）０．０５２８（４Ｓｆ）１．９４７２，计算了晶格常数、结合能及势能曲线、各种弹性模量和线膨胀系数随温度的变化．计算结果与实验值符合较好．     

原位合成TiB和Nd2O3增强钛基复合材料

为了得到一种新型、廉价的钛基复合材料，通过钛与B2O3，稀土Nd之间的化学反应，经非自耗电弧熔炼工艺原位合成了TiB和Nd2O3增强的钛基复合材料。利用X射线衍射、光学金相、电子探针和透射电镜分析了合成复合材料的物相、增强体的形态和显微组织。结果表明，复合材料的增强体为TiB和Nd2O3；生成的TiB晶须分布均匀；Nd2O3的形貌随添加Nd的含量的改变，从针状转变为球状和树枝状晶。增强体TiB、Nd2O3和钛基体界面干净，没有明显的反应生成物存在。     

原位合成TiC／Ti复合材料的微结构和力学性能

利用钛与碳之间的反应,经非自耗电弧溶炼工艺,简洁,低成本地制备了TiC增强的钛基复合材料,借助光学金相为微镜和透射电镜分析了复合材料的微结构,测定了原位合成钛基复合材料的力学性能和硬度值,结果表明,原位合成增强体TiC均匀地分布在基体钛合金中,增强体主要呈树枝晶状和等轴,近似等轴状,由于增强体TiC与基体合金的热膨胀系数存在较大的差异,在基体钛合金中形成同密度的位错,增强体与基体界面洁净,没有任何界面反应,复合材料的力学性能和硬度与基体钛合金比较有了明显的提高,铝元素的加入,不仅固溶强化了基体钛合金,同时使增强体更为细小,也有利于提高复合材料的性能。     

原位合成增强体TiB层错的透射电镜分析

利用透射电镜和高分辨率透射电镜研究了原位合成钛基复合材料增强体TiB的堆垛层错结构。结果表明，堆垛层错容易在TiB的（100）面上形成，平行于TiB的生长方向[010]，并贯穿整个增强体。堆垛层错在TiB形核与长大的过程中形成，并且与增强体TiB的B27晶体结构有关。由于TiB的B27结构，在（100）面上容易形成B原子的不足而导致原子错排，并且在（100）面上形成堆垛层错有利于减少增强体与基体合金间的晶格畸变。     

自蔓延高温反应合成Ti／Al_2O_3梯度功能材料

采用无压ＳＨＳ和爆炸固结＋ＳＨＳ２种工艺分别制备了Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３梯度功能材料，得到的材料组织成分和性能均呈明显梯度变化，且爆炸固结＋ＳＨＳ工艺制得的ＦＧＭ性能明显优于无压ＳＨＳ法制得的ＦＧＭ