基体热导率对超音速火焰喷涂Al-Cu-Cr准晶涂层相组成的影响

为研究基体热导率对超音速火焰(HVOF)喷涂Al-Cu-Cr准晶涂层相组成的影响规律,采用相同的热喷涂参数,分别在304不锈钢、45#钢、工业纯铝和紫铜基体表面制备涂层.X射线衍射分析结果表明:喷涂准晶粉末Al65Cu20Cr15中含有二十面体准晶相I-Al65Cu24Cr11和极少量具有单斜结构的晶体相-θAl13Cr2(即Al83Cu4Cr13);而超音速火焰喷涂形成涂层中除这两相外,还生成了一种新相,即具有体心立方结构的晶体相-αAl69Cu18Cr13,为I相的晶体类似相.晶体相θ和α与准晶相I之间对应衍射峰的强度比值θ/I和α/I随基体热导率的提高而增大.304不锈钢为基体的涂层中,准晶相I含量比紫铜为基体的涂层中的高,而晶体相θ和α的含量比后者低.     

Al-Mn准晶Ⅰ相的热力学特性函数与结合能

通过ＤＳＣ测量和Ｘ光衍射定量相分析，研究了Ａｌ－Ｍｎ准晶二十面体相（Ⅰ相）晶化转变 的热力学；在一定的近似条件下，定量地得到了准晶Ⅰ相的结合能以及Ｇｉｂｂｓ自由能．     

大块准晶材料的制备

给出了一种大块准晶材料的制取方法,并且对所得材料的性能进行了研究。采用快速凝固制取几乎完全为二十面体相的准晶粉末,通过爆炸成形得到大块准晶材料。研究结果表明,在Al-Mn,Al-Cr和Al-Mn-Cr合金系列中,调整合金成分和冷却速度能够制得几乎完全为二十面体相的Al_(77.5)Mn_(22.5),Al_(82)Cr_(18)和Al_(78)Mn_(18)Cr_4准晶粉末,经爆炸成形后,所得的大块准晶材料仍然保持其二十面体相结构。     

Al-Mn准晶粉末的制取和研究

本文给出了Al-Mn准晶粉末的制取方法,并且对准晶粉末的形貌、成分、衍射特征和热稳定性能进行了研究。在Al-Mn合金系列中,合金成分和冷却速度对二十面体相的形成有很大影响,并且Mn含量在一定范围内增加,提高了二十面体相的热稳定性。实验结果表明,Al_(77.5)Mn_(22.5)合金在10~5～10~6K/s的冷却速度下,能够得到几乎完全的二十面体相的准晶粉末,这种粉末在673K下加热基本保持其亚稳结构。     

快速凝固Al-Mn-Cu合金中准晶相的研究

采用X射线衍射、透射电镜(TEM)和差热分析(DTA)等手段在快速凝固A_(66)Mn_(14)Cu_(20)合金中发现一个二十面体相。这个相的选区电子衍射花样显示出准晶体结构的五次对称性。X射线能谱分析结果表明它是一个成分为Al_(11)Mn_3Cu_6的三元相。差热分析结果反映出这个准晶相有很高的热稳定性。以20K/min的速度加热时,这个相的晶化峰值温度为818K,其转变激活能约为405.7kJ/mol。     

Al-Cr和Al-Cr-Mn合金系准晶粉末的制备和研究

文中给出了Al-Cr和Al-Cr-Mn合金系准晶粉末的制取方法,同时对准晶粉末的形貌、成分、衍射特征和热稳定性能进行了研究,并且采用计算机对高温衍射数据进行了处理,绘制了准晶动态相变图。结果表明,在Al-Cr和Al-Cr-Mn合金系列之中,合金成分和冷却速度对二十面体相的形成有很大影响,Al_(82)Cr_(18)和Al_(82)(Mn,Cr)_(18)在10~5～10~6K/s的冷却速度下,能够得到几乎完全的二十面体的准晶粉末。在Al-Cr合金中,随着Cr含量的增加,提高了准晶相的热稳定性,添加第三组元Mn,也能提高准晶相的热稳定性。     

熔态急冷合金准晶Ⅰ相的形成

TEM和SEM观察表明,熔态Al_(86)Mn_(14)合金急冷时形成的二十面体准晶相,存在大量精细的亚结构;准晶体因形成时的熔体冷却速率的高低,可具有“菊花”状或规则枝晶状的形态,它们都是分形结构且分形维数相近,提出了一种基于熔体中二十面体相小颗粒无规扩散和聚集过程的准晶体形成模型,据此模型进行的计算机模拟计算得到的准晶体生长图形,其形态特征与分形维数都与实验观察结果基本相符。