自蔓延高温合成Al/Mg2Si复合材料的淬熄试验

采用燃烧波前沿淬熄法研究Al/Mg2Si复合材料在自蔓延高温合成(SHS)过程中的显微组织演变规律.用扫描电子显微镜观察和分析淬熄试样中的显微组织,通过XRD分析合成产物的相组成.研究结果表明,反应直接生成了Mg2Si而没有中间产物,Mg-Si可以在较低的温度下发生固-固反应生成Mg2Si;在淬熄合成过程中Al始终没有参与反应.     

金属间化合物Ni3Si合金的燃烧合成

采用燃烧合成方法制备低放热反应体系的Ni3Si和Ni3(Si0.9,Ti0.1)合金粉体材料,研究了球磨时间、预热温度、合金化元素Ti对燃烧合成的影响.实验证明,机械活化、热学活化和合金化元素Ti的加入均能降低点火温度,加速燃烧合成反应的进行.同时采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了产物的物相组成和微观形貌变化.     

燃烧合成Mg2Ni储氢合金的热力学分析

从理论上对燃烧合成Mg2Ni反应体系在不同预热温度下的绝热温度及Mg2Ni的熔化率进行了计算．研究结果表明，反应的绝热温度随预热温度的升高而提高，而且二者的差值基本为一定值．在一定的预热温度下产物Mg2Ni将熔化，其熔化率随预热温度的升高或稀释剂含量的减少而增加．添加适量的稀释剂有助于降低反应的绝热温度、减小Mg2Ni的熔化分解从而得到高纯的Mg2Ni．     

燃烧合成AL_2O_3/Cr复合材料的研究

利用燃烧合成工艺制备了原位反应的AL2O3加Cr的陶瓷基复合材料，并对其显微组织及形成机理进行了研究与分析。     

双燃料发动机燃烧放热模型的应用

提出了一个描述双燃料发动机燃烧特性的多区放热模型,模型将气体燃料的燃烧和引燃柴油的燃烧分别进行考虑,建立了由实测示功图求解双燃料发动机放热率的微分方程式,开发了计算双燃料发动机燃烧放热规律的软件,并在一台生物制气-柴油双燃料发动机上与传统柴油机放热率计算模型进行了试验验证和对比.研究和试验结果表明,用传统柴油机分析方法计算双燃料发动机的放热率峰值偏大,所计算的缸内工质平均温度偏高,新模型计算的结果与实际情况更为吻合.     

燃烧合成AL2O3／Cr复合材料的研究

利用燃烧合成工艺制备了原位反应的ＡＬ２Ｏ３加Ｃｒ的陶瓷基复合材料，并对其显微组织及形成机理进行了研究与分析。     

双燃料发动机燃烧放热模型的应用

提出了一个描述双燃料发动机燃烧特性的多区放热模型,模型将气体燃料的燃烧和引燃柴油的燃烧分别进行考虑,建立了由实测示功图求解双燃料发动机放热率的微分方程式,开发了计算双燃料发动机燃烧放热规律的软件,并在一台生物制气-柴油双燃料发动机上与传统柴油机放热率计算模型进行了试验验证和对比.研究和试验结果表明,用传统柴油机分析方法计算双燃料发动机的放热率峰值偏大,所计算的缸内工质平均温度偏高,新模型计算的结果与实际情况更为吻合.     

热爆和自蔓延2种模式下合成Al/Mg2Si的影响因素

采用热爆和自蔓延2种燃烧模式成功合成Al/Mg2Si复合材料.对比研究预热速率、压坯压力、Mg粉粒度、Al的体积分数对2种燃烧模式的影响.结果表明,随着预热速率的增加、压坯压力的增大、Mg粉粒度尺寸的减小,燃烧合成产物更加均匀致密,w(Al)=20%时产物致密性最好.通过比较2种模式下的产物,表明热爆模式优于自蔓延模式.     

燃烧合成同时致密化制备TiC—Al2O3／Fe复合材料

采用燃烧合成同时致密化技术制备出具有良好综合力学性能的TiC/Al2O3/Fe复合材料（致密度最高为99．4％）。材料具有很高的比刚度；金属Fe相的加入，较大地提高了材料的强度与韧性。     

细晶Si3N4/Al2O3复合陶瓷

用热压法制备了 Si3N4 / Al2 O3细晶复合陶瓷 ,研究了热压过程中出现的氧化、致密性、相变等现象 ,讨论了热压温度对材料的力学性能及相组成的影响。结果表明 ,热压 Si3N4 / Al2 O3复合陶瓷需在氮气保护下进行 ,热压温度保持在 130 0℃左右为佳 ,热压温度越高 ,致密度下降 ,晶粒明显粗化 ,力学性能下降 ,其下降原因与较高温度下莫来石的形成有关     

Fine-tuning the ductile-brittle transition temperature of Mg_2Si intermetallic compound via Al doping

Brittleness is a dominant issue that restricts potential applications of Mg_2Si intermetallic compounds(IMC). In this paper, guided by first-principles calculations, we found that Al doping will enhance the ductility of Mg_2Si. The underlying mechanism is that Al doping could reduce the electronic exchange effect between Mg and Si atoms, and increase the volume module/shear modulus ratio, both of which are beneficial to the deformation capability of Mg_2Si. Experimental investigations were then carried out to verify the calculation results with Al doping contents ranging from Al-free to 10 wt%. Results showed that the obtained ductile-brittle transition temperature of the Mg_2Si–Al alloy decreased and the corresponding ductility increased. Specifically, the ductile-brittle transition temperature could be reduced by about 100℃. When the content of Al reached 6 wt%, α-Al phase started to precipitate, and the ductile-brittle transition temperature of the alloy no longer decreased.     

Sb变质对原位Mg_2Si/AZ91复合材料组织的影响

Mg_2Si颗粒增强镁基复合材料中Mg_2Si是粗大的长条状,严重降低其力学性能。加入微量Sb元素可细化Mg_2Si增强相,但是Sb在Mg_2Si/AZ91复合材料中的细化机理尚不明确。为此,采用原位铸造的方法研究了不同Sb含量对Mg_2Si/AZ91复合材料微观组织的影响。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和电子探针显微分析仪观测了不同Sb含量的Mg_2Si/AZ91复合材料中Mg_2Si的尺寸和形貌,并探究Sb元素细化Mg_2Si的机理。采用Image-Pro Plus软件统计了Mg_2Si颗粒的平均尺寸以及形状因子的变化。实验结果表明:添加Sb后基体中汉字状的共晶Mg_2Si消失,且初生Mg_2Si的平均尺寸不断降低,当Sb的质量分数为2%时,初生Mg_2Si颗粒尺寸细化至13.8μm(降低80.1%),分布更均匀;随着Sb含量增加,Mg_2Si形状因子越来越趋向于1,形貌由粗大的树突状、长条状转变成细小的多边形;在凝固过程中,Sb富集在Mg_2Si固液生长界面前沿,降低了初生Mg_2Si的实际析出温度和Mg_2Si与熔体的界面张力,提高了过冷度,增大了Mg_2Si的形核率。同时,富集在Mg_2Si表面的Sb毒化了Mg_2Si的生长步骤,Mg_2Si各向同性生长,形貌得到改善。     

机械活化/热压Fe3Si有序金属间化合物的制备

研究了Fe和Si(原子比为:Fe∶Si=3∶1)混和粉末在高能球磨过程中的物相转变和形貌变化.结果表明,球磨可以生成α-Fe(Si)固溶体,而没有生成Fe3Si金属间化合物,球磨后的固溶体粉末表现为典型的层状结构.球磨不同时间所得到的固溶体粉末在860℃下退火1h可以生成DO3型的Fe3Si金属间化合物.对球磨20h的混和粉末在1100℃、15~20MPa下热压烧结15min也可以得到DO3型结构的Fe3Si金属间化合物,延长烧结时间,Fe3Si的有序度会下降,密度有所提高.     

Fabrication and characterization of nanocrystalline Al/Al12（Fe,V）3Si alloys by consolidation of mechanically alloyed powders

The aim of this study was to produce bulk nanocrystalline Al/Al12（Fe,V）3Si alloys by mechanical alloying （MA） and subsequent hot pressing （HP） of elemental powders. A nanostructured Al-based solid solution was formed by MA of elemental powders for 60 h. After HP of the as-milled powders at 550℃ for 20 min, the Al12（Fe,V）3Si phase was precipitated in a nanocrystalline Al matrix. Scanning electron microscopy （SEM） images of the bulk samples represented a homogeneous and uniform microstructure that was superior to those previously obtained by rapid solidification-powder metallurgy （RS-PM）. Nanostructured Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si and Al-11.6Fe-1.3V-2.3Si alloys ex-hibited high HV hardness values of～205 and～254, respectively, which are significantly higher than those reported for the RS-PM counter-parts.     

TiC/TiN/Al2O3复合陶瓷的研究进展

文章综述了TiC/TiN/Al2O3复合陶瓷的研究进展,介绍了复合陶瓷的制备工艺、组织与性能,探讨了材料成分对组织和力学性能的影响,总结了复合陶瓷的增韧机制及在刀具上的应用情况,指出纳米复合陶瓷是进一步改善强韧性的主要发展方向,为氧化铝陶瓷的广泛应用丰富了科学内涵.     

Al/Pb-WC-ZrO2复合电极材料的电化学性能研究

 研究了电镀液中固体微粒质量浓度及工艺条件对Al/Pb-WC-ZrO₂复合电极材料的表面化学组成及稳态析氧极化曲线的影响规律,对上述工艺条件进行了优化,优化后的工艺条件如下:WC:50 g/L,ZrO₂:40g/L,温度:20℃,电流密度:1.5 A/dm²,电沉积时间:2 h.所获得Al/Pb-WC-ZrO₂复合电极材料的析氧动力学参数为:a=771 mV,b=140 mV,i⁰=3.11×10^-6A·cm^-2,并且电极的析氧过电位为η=1 009 mV,复合镀层中WC和ZrO₂质量分数分别为10.02%和3.55%.