用Wagner方程研究Ti衬底与Al膜间的反应和互扩散

本文根据Ｔｉ与Ａｌ膜间的反应和互扩散动力学提供的浓度分布曲线，用Ｗａｇｎｅｒ方程计算Ｔｉ衬底与Ａｌ膜间在Ｔｉ相变点上、下Ａｌ的互扩散系数Ｄ和激活能Ｑ，找出了互扩散系数与温度与成分的变化规律，计算结果表明，扩散激活能的大小次序是：ＱＴｉ３Ａｌ＞ＱＴｉＡｌ＞Ｑａ－Ｔｉ（Ａｌ）＞Ｑｂ－Ｔｉ（Ａｌ）。     

扩散连接Al／Ni／0Crl8Ni9Ti复合材料的界面组织

选取纯Ni箔作过渡层，采用真空热压扩散工艺，在加热温度480℃、压力10MPa、真空度1．0×10^-21Pa的工艺条件下，制备了变形铝合金2024和不锈钢0Crl8 Ni9Ti双金属复合材料．利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和显微硬度仪等测试分析方法，对双金属复合材料的2个连接界面及基体进行了组织、性能分析．结果表明：不锈钢／纯Ni界面形成了宽约8μm的互扩散区，但其过渡区无金属间化合物生成；Al／Ni界面生成了宽约4μm的扩散过渡区，过渡区的相组成为金属间化合物Al3Ni2、Al3Ni及Al3Ni5．     

扩散连接Al/Ni/0Cr18Ni9Ti复合材料的界面组织

选取纯Ni箔作过渡层,采用真空热压扩散工艺,在加热温度480℃、压力10 MPa、真空度1.0×10-2Pa的工艺条件下,制备了变形铝合金2024和不锈钢0Cr18Ni9Ti双金属复合材料.利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和显微硬度仪等测试分析方法,对双金属复合材料的2个连接界面及基体进行了组织、性能分析.结果表明:不锈钢/纯Ni界面形成了宽约8μm的互扩散区,但其过渡区无金属间化合物生成;Al/Ni界面生成了宽约4μm的扩散过渡区,过渡区的相组成为金属间化合物Al3Ni2、Al3Ni及Al3Ni5.     

钎焊接头金属间化合物层形貌对扩散浓度和应力的影响

结合实验结果,建立了芯片封装技术中焊点金属间化合物(IMC)界面模型,采用有限元方法计算了模型中Sn钎料与Cu焊盘形成IMC层时Cu原子的扩散过程以及扩散应力大小与分布.结果表明:IMC层与钎料的界面形貌可显著影响Cu原子扩散浓度及应力行为.凹凸界面形貌会严重阻碍Cu原子的扩散,且靠近界面影响更为显著;扇贝形界面模型比...     

铁铝原子在金属间化合物形成中的扩散

采用铁铝扩散偶,研究铁铝原子在化合反应中的扩散和金属间化合物的形成机理,扩散偶在铁铝低共熔反应温度上下进行热处理,结果表明,扩散偶在低于共熔反应温度处理时,在扩散偶铁－铝界面铁的一侧,通过铝原子的扩散,形成了富铝相金属间化合物ＦｅＡｌ２;而在高于共熔反应温度处理时,则在铁－铝界面上,通过铁、铝原子的互扩散形成了金属间化合物Ｆｅ３Ａｌ５,并随时间向两旁生长,两种化合物均为多孔体。研究发现铁、铝原子的     

Al3Ti和TiC/Al3Ti激光熔覆涂层的高温氧化和浸泡腐蚀性能

采用激光熔覆技术在铝合金表面制备了Al3Ti金属间化合物和TiC颗粒增强Al3Ti基复合材料涂层,对比分析了两种涂层的高温氧化和浸泡腐蚀性能。结果表明:在稍低于铝合金熔点(600℃)循环氧化70h后,两种涂层均没有明显的氧化增重,显示出较强的抗氧化性。氧化温度为900℃时,涂层的氧化增重呈抛物线规律增长,且复合材料涂层的抗氧化性低于Al3Ti涂层。在NaCl质量分数为3.5%的溶液中浸泡15天后,复合材料涂层的腐蚀程度最轻,涂层中的硬质相Al3Ti和TiC抑制了点蚀的扩展,但两种涂层均提高了铝合金的抗腐蚀性能。     

离子渗氮中的反应扩散与渗氮速度

根据夏立芳和Jost的反应扩散模型 ,选择典型材料 ,通过改变渗氮饱和条件获得不同表面化合物相组分 ,计算出氮原子在γ′相中的扩散系数Dγ′.结果表明 ,离子渗氮时 ,Dγ′ 约为α相中的 1/ 10 ,是气体渗氮时的 2 5倍以上 ,在实验上验证了理论分析 .对INTC的快渗机制作出更明确的解释 ,并指出控制表面饱和条件 ,使表面形成有利的反应化合物相组分或结构组态是实现钢的深层快渗的有效技术途径 .     

氢对Ti3Al基合金组合和性能的影响

本文研究了６００℃气相充氢对Ｔｉ３Ａｌ基合金组织和性能的影响，实验结果表明：气相充氢过程受氢在合金中的扩散过程所控制，而且是可逆的，在充氢过程中形成的氢化物Ｔｉ３ＡｌＨ在充氢温度下极易分解，在弯曲实验中，充氢后的Ｔｉ３Ａｌ基合金的最大抗弯强度和最大挠度值均随浓度增加而显著降低，断口形貌表明，氢在晶格中固溶和裂纹在氢化物Ｔｉ３ＡＨ（１１１）晶面缺陷处形成是导致合金机械性能降低的主要因素。     

Fe3Al金属间化合物的价电子结构分析

依据固体与分子经验电子理论，对Ｆｅ３Ａｌ金属间化合物进行了价电子结构分析，建立了ＤＯ３型晶胞的键络模型，为揭示合金成分－结构－性能与Ｆｅ３Ａｌ合金相价电子结构的关系作了一些初步的尝试。     

正逆反应活化能之差与反应热效应的关系

证明了理想气及理想稀溶液中反应的活化能与内能的改变量之间的关系为Ｅａ．ｆ－Ｅａ．ｂ＝ｎ△ｒＵ×◎ｍ，对基元反应ｎ＝１，对有速控步的复杂反应ｎ取决于反应机理。     

全氟磺酸中空纤维膜基本性能研究

本文用 EW=1563的 Nafion 树脂为原料,纺制了内径为0.44mm,外径为1mm 的中空纤维膜,并将其转化成 K 型、Na 型和 H 型。研究了不同类型的 Nafion 中空纤维膜对水的吸附行为,并初步探讨了 Nafion-H 中空纤维膜对极性不同的两种液体的分离效果。结果表明,水在Nafion 中空纤维膜中的扩散系数与膜中阳离子半径有关,阳离子半径愈小,扩散系数愈大;水在Nafion-K 中空膜中的扩散系数随温度的升高而增加,求得的扩散活化能为44KJ/mol;同时还表明,Nafion-H 中空纤维膜对甲苯-乙醇混合溶液透过蒸发的分离效果良好。     

HA/YSZ/Ti6Al4V生物复合材料的制备与界面特性

采用磁控溅射法制备出HA／YSZ／Ti6Al4V生物复合材料,利用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDXA）研究复合涂层的相组成、表面微观形貌和界面微观形貌,并用划痕仪测定复合涂层与基体的界面结合力．结果表明：溅射的复合涂层中主要含有HA、ZrO2和Y2O3物相,此外还有少量的TCP和CaO相;该复合涂层表面凹凸不平,呈现网状微孔结构,其孔隙直径约为0．5～2μm,孔隙面积占薄膜表面积的30％～40％．划痕试验表明,复合涂层与Ti6Al4V基体结合力约为80N．复合涂层拉伸试样横断面分析显示,在涂层与基体界面处无裂纹,界面处存在Ti6Al4V基体成分Ti与复合涂层成分Ca、P问互扩散的扩散层,该扩散层厚度为0．5～1．5μm,复合涂层界面的结合机制为机械齿合和扩散结合．     

气相反应的速率常数及活化能

讨论了当以浓度和压力分别表示同一气相反应的反应速率时，相应的速率常数、活化能之间的关系．     

Ti6Al4V和Al2A12的扩散连接界面组织及力学性能

采用热等静压(HIP)工艺连接Al2A12和Ti6Al4V两种不同的航空航天用材料.利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪观察连接过渡区的微观组织和组成的演化,并测试其主要的力学性能.结果表明:采用热等静压制备这两种材料的界面连接好;Ti/Al反应层界面处形成了不同的金属间化合物,例如,Al3Ti、TiAl2和TiAl;连接接头处硬度为163HV,界面连接处剪切强度达到了23MPa,比只添加镀层而无中间层的连接强度提高了约17.9%,但低于带有中间层的连接强度.由于过烧和孔隙的形成使得断裂方式是脆性断裂.由此可知,在热等静压成形过程中异种材料的元素发生了相互扩散,在扩散连接处形成了不同的金属间化合物,这些金属间化合物影响连接处的力学性能.     

氢对Ll2结构Al67Ti25Mn8金属间化合物力学性能的影响

研究了电解充氢对Ｌｌ２结构Ａｌ６７Ｔｉ２５Ｍｎ８金属间化合物力学性能的影响。结果表明，在压缩试验条件下，充氢不改变材料的屈服强度，但断裂强度及塑性却明显降低。通过断口分析，发现在三点弯曲的起裂边缘存在沿晶断裂的薄层，而在断口内部则基本仍为解理断裂。试样表面沿晶界开裂，并在晶界附近出现浮凸粒子。能谱分析表明为Ｔｉ富集的新相，经热力学分析应为Ｔｉ－Ｈ化合物。表明氢在晶界富集促进了晶间起裂，致使材料的强