轴对称功能梯度材料设计模型

采用弹性力学,复合材料力学以及计算数学的有关理论,建立起了轴对称功能梯度材料分析模型,结合这类材料实际应用背景,给出了理论模型求解的边界条件,在求解梯度层层间热应力的过程中,引入了三角级数来描述功能梯度材料层间热应力,从而得到了层间热应力的精确解,以此优化这类材料的设计与实现该类材料的成功制备。     

叠氮化钠联合卤化铵燃烧合成氮化硅粉体

采用叠氮化钠作为固态氮化剂,同时以卤化铵作为活性稀释剂,通过对燃烧温度特征曲线和燃烧产物相组成的分析,研究了两者的协同作用对于燃烧合成氮化硅粉体的影响. 研究结果表明:叠氮化钠和卤化铵的热分解可增加硅粉内部孔隙率和氮气渗透性,也能为Si-N反应提供内部氮源. 叠氮化钠和卤化铵均可作为Si-N反应的催化剂,可促进硅粉向氮化硅的氮化转变. 叠氮化钠联合卤化铵的使用能够有效地降低燃烧温度,使燃烧反应以低温模式进行,有利于α-Si3N4的生成. 随着反应物中叠氮化钠含量的增多,燃烧产物中α相氮化硅含量也相应地有所提高.     

偏滤器部件W/Cu功能梯度材料的热应力缓和

W/Cu功能梯度材料是一种有希望用作聚变反应堆面向等离子体部件的侯选材料。为避免材料在使用过程中的热应力破坏,根据偏滤器部件服役的热流工况,在结合导热能力分析的情况下运用有限元软件对W/Cu梯度材料进行了优化设计。结果表明,成分分布指数的增大以及金属W厚度的增加均使表面工作温度提高;当成分分布指数为1.0～1.2时W/Cu梯度材料有最佳的热应力缓和效果。在30MW/m2的表面热流负荷下,与非梯度材料相比,经过优化设计的W/Cu功能梯度材料的等效热应力降低了62.3%,表面工作温度下降了50℃;而与单纯金属W相比,W/Cu梯度材料的表面工作温度较之降低445℃。     

超高压力下通电烧结制备钼铜合金

采用超高压力下通电烧结技术制备了铜体积分数25%～75%的钼铜合金材料. 烧结压力2～10 Gpa,通电功率15 kW,通电时间65 s. 分析了不同成分和制备工艺参数的钼铜合金显微形貌及力学性能. 结果表明,所制备的钼铜合金材料结构致密,力学性能优越,而且超高压力下通电烧结技术能有效地避免晶粒长大和组织偏析.     

具有不同扩散势垒的p型(Bi_(1-0.85)Sb_(0.85))_2Te_3和PbTe二元梯度热电材料的研制

在分析了热电材料的发展背景和研究理论的基础上，采用热压法制备出单体和双层具有不同扩散势垒的（Bi1-0.85Sb0.85）2Te3与PbTe体系二元梯度热电材料．金属，Fe，Ni和Mg被用作层间扩散势全材料．测定了它们的热电性能，分析了它们的物质组成和各层内和层间的成分分布，确定出较好的扩散势垒材料为金属铁和钴．     

钛酸钡陶瓷粉末的低温燃烧合成

以Ba(NO3)2-TiO2-C6H7O8.H2O为体系,在600℃加热进行低温燃烧合成实验,制得粒度为1．2－1．4μm的四方相BaTiO3陶瓷粉体,结果表明燃烧的均匀程度对燃烧产物的相组成和微观结构有很大的影响,通过热力学分析,提出低温燃烧合成BaTiO3陶瓷粉末的形成机理。     

具有不同扩散势垒的p型(Bi1-0.85Sb0.85)和PbTe二元梯度热电材料的研制

在分析了热电材料的发展背景和研究理论的基础上,采用热压法制备出单体和双层具有不同扩散势垒的（Ｂｉ１－０．８５Ｓｂ０．８５）２Ｔｅ３与ＰｂＴｅ体系二元梯度热电材料,金属,Ｆｅ、Ｎｉ和Ｍｇ被用作层间扩散势垒材料,测定了它们的热电性能,分析了它们的物质组成和各层内和层间的成分分布,确定出较好的扩散势垒材料为金属铁和钴。     

无毒性非氧化物添加剂的Si_3N_4陶瓷的显微组织

采用ZrN作为添加剂热压烧结的Si_3N_4陶瓷材材料进行了透射电子显微镜观察和能谱EDS分析。观察结果表明:烧结的陶瓷中由于晶界残留的玻璃相数量较少,主要分布在三晶粒间界处,从而显著改善了Si_3N_4材料的高温性能;在这种材料中有许多弥散分布的ZrN相存在,可阻碍裂纹扩展,也起着提高Si_3N_4材料的强度和韧性的作用;用高分辨电子显微术观察到α’-Si_3N_4晶粒中存在不同的超结构。     

SiC的固相热压烧结

以α－SiC粉末为起始原料，B和C粉末为助烧剂，采用适当的热压烧结工艺，在1950℃，25MPa条件下获得了相对密度为97.8％的α－SiC块体陶瓷．其抗弯强度和断裂韧性值分别为383MPa，4.95MPa·m1／2．并初步研究了致密化机理．