BaO—PbO—Bi_2O_3－Nd_2O_3－TiO_2系陶瓷的物相和电性能

研究ＢａＯ－ＰｂＯ－Ｂｉ２Ｏ３－Ｎｄ２Ｏ３－ＴｉＯ２五元系统在８００～１２００℃烧结中物相变化和电性能．ＸＲＤ测试数据：１０００℃时ＢａＴｉＯ３消失，主晶相为ＢａＴｉ４Ｏ９、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２和Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７，ＢａＮｄ２Ｔｉ５Ｏ１４开始出现，１１００℃到１１５０℃，Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２在ＸＲＤ图上消失，ＢａＴｉ４Ｏ９和Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７含量逐渐减少，ＢａＮｄ２ＴｉＯ１４逐渐增加；１２００℃时，ＸＲＤ图谱全部为ＢａＮｄ２Ｔｉ５Ｏ１４，证明该系统的主晶相ＢａＮｄ２Ｔｉ５Ｏ１４是由Ｎｄ２Ｏ３、ＴｉＯ２对具有微波特性的ＢａＴｉ４Ｏ９改性而得：铅含量增加，主晶相的ａ、ｂ二晶轴缩短．调整各组分及玻璃的含量，获得ε＝９０±５、损耗ｔｇδ≤３×１０－４、绝缘电阻ρｖ≥１０１２Ωｃｍ、电容量温度系数αｃ＝０±１５×１０－６／℃、中温（１１５０℃）烧结的ＮＰＯＭＬＣ瓷料．     

Ti,B 化合物制取颗粒增强 TiB_2/Al 复合材料

用熔炼法制备ＴｉＢ２／Ａｌ复合材料．通过添加Ｔｉ，Ｂ化合物，在纯铝基体中原位生成ＴｉＢ２颗粒，基体得以增强．就ＴｉＢ２的体积分数对复合材料机械性能和显微组织的影响进行了研究，并对两种Ｔｉ，Ｂ化合物（Ⅰ，Ⅱ号）的增强效果进行了比较．结果表明，ＴｉＢ２／Ａｌ复合材料的机械性能明显优于铝基体．与Ⅰ号Ｔｉ，Ｂ化合物相比，Ⅱ号Ｔｉ，Ｂ化合物能更有效地提高复合材料的强度和硬度．ＴｉＢ２／Ａｌ复合材料的拉伸强度和硬度随Ｔｉ，Ｂ化合物加入量增多而提高，而延伸率降低．含２．０％（体积分数）ＴｉＢ２的复合材料其热轧退火态的拉伸强度和铸态布氏硬度分别为１５８ＭＰａ和３８８ＭＰａ，与纯铝基体相比，拉伸强度和硬度分别提高了１１１％和５１％．     

原位生成TiB2/Cu复合材料的研究

通过对Ｃｕ－Ｂ－Ｔｉ粉末在机械合金和烧结过程中结构变化的分析,研究了Ｃｕ－Ｂ－Ｔｉ体系原侠生成ＴｉＢ２的热力学和动力学,并建立了反应生成ＴｉＢ２的微观反应机制。结果表明：在Ｃｕ－Ｂ－Ｔｉ混合粉末机械合金化的后期及Ｃｕ（Ｂ,Ｔｉ）粉末加热烧结的前期有ＴｉＣｕ３生成;机械合金化的时间对ＴｉＣｕ３生成的开始温度及温度区间有一定的影响。随机械合金化时间的延长,生成ＴｉＣｕ３的开始温度及温度区间都几低温移动     

过渡塑性相工艺制造Ti-B-C复合陶瓷材料

给出了以ＴｉＨ２和Ｂ４Ｃ为原料通过过渡塑性相工艺（ｔｒａｎｓｉｅｎｔｐｌａｓｔｉｃｐｈａｓｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）制备Ｔｉ－Ｂ－Ｃ复合陶瓷材料的方法。同时进行了ＴｉＨ２－Ｂ４Ｃ体系和Ｔｉ－Ｂ４Ｃ体系的对比实验，结果表明，ＴｉＨ２在８００℃以下分解获得高性能的Ｔｉ粉和Ｂ４Ｃ发生了如下反应：（３＋ｘ）Ｔｉ＋Ｂ４Ｃ→２ＴｉＢ２＋（１＋ｘ）ＴｉＣ１１＋ｘ（０≤ｘ≤１）。在相同条件下以ＴｉＨ２作为过渡塑性相的ＴｉＨ２－Ｂ４Ｃ体系比Ｔｉ－Ｂ４Ｃ体系具有优越的烧结性能，在１６００℃时热压烧结４ｈ可以获得高性能的ＴｉＢ２－ＴｉＣｘ复合陶瓷材料（断裂韧性为７．７ＧＰａｍ１／２，抗弯强度为７６５ＭＰａ）。还利用Ｘ衍射和扫描电镜对这种材料的显微结构进行了研究。     

Ti对Al2O3／Ni复合材料相界面润湿及力学性能的影响

以无压烧结方式制备了Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ（Ｔｉ）（体积分数）复合材料．通过分析Ｔｉ元素的分布状态，研究了Ｔｉ添加剂对Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ复合材料相界面润湿及力学性能的影响规律．结果表明，Ｔｉ元素集中分布在Ａｌ２Ｏ３／Ｎｉ相界面附近，并通过促进相界面润湿，强化相界面结合而显著改善复合材料的力学性能．实验成分范围内，随Ｔｉ含量增加，三点弯曲强度提高，而断裂韧性在３％Ｔｉ（质量百分数）时具有最大值，为６．２ＭＰａｍ１２．断口形貌分析表明，复合材料的增韧机理为桥接机理     

AlN和Al2O3纳米颗粒增强铜基复合材料

用粉末冶金法制备了Cu/AlN和Cu/Al2O3两种复合材料,研究了两种纳米颗粒含量对复合材料性能的影响和复合材料的软化温度,并探讨了相关机理,比较了AlN和Al2O3纳米颗粒的增强效果.结果表明,在烧结过程中,弥散分布在铜基体中的AlN和Al2O3纳米颗粒细化了晶粒;随着复合材料中AlN和Al2O3质量分数的增加,材料的密度和导电性都呈下降趋势,而硬度出现极大值;两种复合材料的软化温度均达到700℃,远远高于纯铜的软化温度(150℃),从而提高了材料的热稳定性;综合各种因素考虑,AlN纳米颗粒对铜基体的增强效果要优于Al2O3纳米颗粒.     

BaO-SiO_2-B_2O_3-TiO_2系统玻璃结构X射线光电子能谱和核磁共振

利用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）和核磁共振（ＮＭＲ）研究了ＢａＯＳｉＯ２Ｂ２Ｏ３ＴｉＯ２系统玻璃。结果表明该系统玻璃中Ｔｉ４＋的配位数以［ＴｉＯ４］为主。根据其Ｔｉ２ｐ电子结合能值的变化可认为：随ＴｉＯ２含量的增加,［ＴｉＯ４］有向［ＴｉＯ６］转变的趋势。这种转变发生在ＴｉＯ２摩尔分数约为２０％处。ＮＭＲ研究结果显示玻璃样品中,随ＴｉＯ２和Ｂ２Ｏ３含量的增加四配位硼所占的比例Ｎ４值下降,且玻璃中Ｔｉ４＋形成四配位的能力大于Ｂ３＋。     

烧结Fe基-TiC_p复合材料研究

分析了Ｆｅ基与ＴｉＣ直接反应制备ＦｅＴｉＣｐ复合材料的工艺及复合强化机制，初步优化了工艺参数。结果表明，一定的ＴｉＣｐ含量有其对应的最佳烧结温度；而烧结保温时间对材料的性能无显著影响。淬火处理后能显著提高Ｆｅ基ＴｉＣｐ复合材料的硬度及耐磨性。     

真空加压法制备TiCp／2024复合材料

采用真空加压高温合成工艺制备了高颗粒含量的ＴｉＣｐ．２０２４复合材料。通过数据采集器记录了不同铝含量时自蔓延反应的时间－温度曲线;通过ＸＲＤ分析了ＴｉＣｐ／２０２４复合材料的相组成;用ＳＥＭ和ＴＥＭ观察了ＴｉＣｐ／２０２４复合材料的显微组织、微观结构和断口形貌。结果表明：真空加压工艺可以获得颗粒细小圆整、分布均匀、致密的高颗粒含量ＴｉＣｐ／２０２４复合材料。     

碳纳米管增强铜基复合材料的类注射成型方法制备研究

采用低成本、大规模的类粉末注射成形技术制备碳纳米管(CNTs)/铜基复合材料,研究了脱脂及烧结工艺、轧制温度及轧制道次以及CNTs含量对复合材料结构和性能的影响.结果表明,借助聚合物粘结剂能实现CNTs与铜粉的均匀混合,适当量的CNTs的加入对基体有明显的增强效果,含量为1%时得到的复合材料各项性能最好.对烧结后的样品进行热轧制处理,不但能够使铜基体的显微组织发生明显变化,产生显著的加工硬化效果,而且在大变形作用下,CNTs的分散也会变得更加均匀,从而明显提高复合材料的致密度和显微硬度.     

原位合成TiB_2颗粒增韧SiC的显微组织与断裂韧性

在前期对原位生成TiB2增韧SiC制备工艺研究的基础上,研究了TiB2/SiC复合陶瓷的显微组织与力学性能.研究发现:在φ(TiB2)介于5%~20%时,原位生成的TiB2相在SiC基体中的分布都比较均匀;当φ(TiB2)为5%和20%时,TiB2颗粒等面积圆直径平均值分别为2.6和3.9μm;另外,TiB2颗粒能起到明显细化SiC晶粒的作用.随着φ(TiB2)的增加,TiB2/SiC复合材料的相对密度、维氏硬度和断裂韧性均增大.当φ(TiB2)为20%时,复合材料相对密度、维氏硬度和断裂韧性分别为94.8%,29.1 GPa和5.9 MPa.m1/2.经优化工艺制备的TiB2/SiC复合陶瓷...     

C—SiC—TiC—TiB2复合材料原位合成及热压烧结

以熟焦,碳纤维,Ｂ４Ｃ,ＳｉＣ,Ｓｉ,ＴｉＯ２和ＴｉＣ为原料,采用原位合成及热压技术研究了不同ＴｉＯ２和ＴｉＣ含量对多组份碳／陶复合材料的组成、结构和性能的影响。     

Effect of sintering on the relative density of Cr-coated diamond/Cu composites prepared by spark plasma sintering

Cr-coated diamond/Cu composites were prepared by spark plasma sintering. The effects of sintering pressure, sintering temperature, sintering duration, and Cu powder particle size on the relative density and thermal conductivity of the composites were investigated in this paper. The influence of these parameters on the properties and microstructures of the composites was also discussed. The results show that the relative density of Cr-coated diamond/Cu reaches ~100% when the composite is gradually compressed to 30 MPa during the heating process. The densification temperature increases from 880 to 915℃ when the diamond content is increased from 45vol% to 60vol%. The densification temperature does not increase further when the content reaches 65vol%. Cu powder particles in larger size are beneficial for increasing the relative density of the composite.     

TiB2含量对原位自生TiB2/2219铝基复合材料组织与性能的影响

利用混合盐高温反应法制备了原位自生TiB2/2219铝基复合材料铸锭. 通过光学显微镜、扫描电镜、X射线等显微组织表征方法以及弹性模量、室温拉伸和室温摆锤冲击实验等测试手段,研究了TiB2含量对原位自生TiB2/2219铝基复合材料组织和性能的影响. 研究表明,当TiB2质量分数由0提高到5%时,TiB2颗粒尺寸和TiB2/2219铝基复合材料铸锭的平均晶粒尺寸逐渐减小,固溶时效态的TiB2/2219铝基复合材料板材的弹性模量和强度显著上升,但延伸率和冲击韧性下降. 当质量分数为5%时,TiB2/2219铝基复合材料板材的弹性模量、抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到88.7 GPa、（474.2±2） MPa、（400.6±1） MPa和（4.7±0.1）%.     

放电等离子烧结合成TiC/TiB_2颗粒增强的超细晶钛基复合材料

采用放电等离子烧结技术结合非晶晶化法制备了不同体积分数的TiC/TiB2颗粒增强的超细晶钛基复合材料.运用X射线衍射分析、扫描电子显微镜和万能材料试验机等实验手段,对合成的超细晶钛基复合材料进行测试分析.结果表明：随着外加TiC/TiB2颗粒的增加,钛基复合材料试样的致密度逐渐降低.TiC颗粒与基体不发生反应,而TiB2颗粒的加入改变了TiB2颗粒与基体界面的组织形貌,但对远离界面处的基体组织形貌没有影响,其组织均由-Ti（Nb）相和（Cu,Ni）-Ti2相组成,且-Ti（Nb）相连续分布.同时,TiC颗粒的增强效果优于TiB2颗粒,35vol.%（体积分数）TiC颗粒增强的复合材料试样的断裂强度最高,达2209MPa.     

碳热还原法合成TiB2-SiC复合粉末及其机理分析

以硅溶胶、炭黑、TiO2和B4C为原料,采用碳热还原法合成TiB2-SiC复合粉末.研究了反应温度、TiO2添加量对合成TiB2-SiC复合粉末的物相组成和显微形貌的影响;对反应过程进行了热力学分析和计算,并探讨了TiB2-SiC复合粉末的生长机理.结果表明:TiB2-SiC复合粉末适宜的合成条件为在1 600℃保温1h.在反应过程中,TiB2先于SiC生成,TiB2的生成改变了SiC的生长方式.当复合粉末中TiB2的质量分数为10%左右时,SiC的合成过程由气-固(V-S)反应转变为气-固(V-S)和气-气(V-V)共同反应,复合粉末主要由少量球状颗粒、短棒状颗粒以及大量的晶须组成.当体系中生成的TiB2质量分数(≥20%左右)较大时,生成的晶须数量减少,同时球状、片状和短棒状等结构颗粒明显增多,出现多样化结构并存的现象,SiC的生长仍然由V-S反应和V-V反应共同控制.     

WCoB金属陶瓷的制备及其性能研究

以WC、TiB2、Co粉末为原料,采用真空液相反应烧结技术制备WCoB金属陶瓷,并利用XRD、SEM和EDS对其微观形貌及相组成进行了表征。结果表明,WCoB金属陶瓷由WCoB、W2CoB2、TiC、Co2B和TiB2等相组成,其硬度为HRA84.4～92.2,合金密度为9.3～10.2g/cm3。随着钴含量的增加,烧结后WCoB金属陶瓷的合金密度和硬度值均有所下降,较高的烧结温度有利于晶粒细化。磨损试验发现WCoB金属陶瓷的耐磨性优于YG8硬质合金。     

Effect of sintering parameters on the microstructure and thermal conductivity of diamond/Cu composites prepared by high pressure and high temperature infiltration

Pure Cu composites reinforced with diamond particles were fabricated by a high pressure and high temperature (HPHT) infiltration technique. Their microstructural evolution and thermal conductivity were presented as a function of sintering parameters (temperature, pressure, and time). The improvement in interfacial bonding strength and the maximum thermal conductivity of 750 W/(m·K) were achieved at the optimal sintering parameters of 1200℃, 6 GPa and 10 min. It is found that the thermal conductivity of the composites depends strongly on sintering pressure. When the sintering pressure is above 6 GPa, the diamond skeleton is detected, which greatly contributes to the excellent thermal conductivity.     

低温电解质[K3AlF6Na3AlF6]-AlF3-A12O3熔体中TiB2-C复合阴极的耐腐蚀性能

采用模压-焙烧技术制备沥青、呋喃、酚醛和环氧基TiB2-C复合阴极,研究其在[K3AlF6/Na3AlF6]-A1F3-Al2O3 熔体中的低温电解腐蚀行为.研究结果表明:TiB2-C复合阴极均有着良好的铝液润湿性;沥青基TiB2-C复合阴极耐腐蚀性能较差,其腐蚀率和碱金属(K和Na)渗透速率分别为8.09 mm/a和10.6 mm/h:相比之下,酚醛基TiB2-C 复合阴极的耐腐蚀性能最好,其腐蚀率和碱金属的渗透速率分别为3.05 mm/a和4.72 mm/h,分别比沥青基TiB2-C 复合阴极下降62.3%和55.5%;树脂基TiB2-C复合阴极的抗碱金属渗透能力较好,其中又以酚醛基TiB2-C复合阴极的抗碱金属渗透能力最强;树脂黏结剂的使用可以在一定程度上改善TiB2-C复合阴极的耐腐蚀性能.     

镀钨碳纳米管增强铜基复合材料的制备及性能

采用羰基热分解法对多壁碳纳米管表面进行镀钨处理,并以镀钨碳纳米管和电解铜粉为原料,进行机械球磨混粉和放电等离子体烧结,制备了镀钨碳纳米管/铜基复合材料.采用场发射扫描电镜观察了粉体和复合材料的组织形貌,并对复合材料物相进行了X射线衍射分析.探讨了镀钨碳纳米管含量和放电等离子体烧结温度对复合材料致密度、抗拉强度、延伸率和电导率的影响.结果表明,镀钨碳纳米管质量分数为1%和烧结温度为850℃时,复合材料的致密度、抗拉强度和电导率最高.与烧结纯铜相比,复合材料的抗拉强度提高了103.6%,电导率仅降低15.9%.