Al-Si合金粉末的高能球磨及其表征

为制备能满足使用要求的高硅铝合金电子封装材料,采用高能球磨对Al-Si 合金粉末进行氧化预处理,结合包套热挤压制备Al2O3 与SiO2 增强的弥散强化型铝硅复合材料,并利用粉末粒度分析仪、氧分析仪、金相显微镜及扫描电镜对球磨粉末氧含量、粉末粒度及材料组织进行分析.研究结果表明Al-Si 合金粉末经24 h球磨后,粉末粒度明显减小,部分粒径从3～5 μm 减小到0.1～0.2 μm;球磨后粉末形状从原来的长条状转变为细小的球状;粉末氧含量随着球磨时间延长而增加,且与球磨时间接近于呈线性关系;粉末经高能球磨后,所制备材料晶粒更加细小,特别是硅粒子已明显细化,材料组织更均匀、更致密;随着粉末球磨时间延长,材料热导率增加,球磨32 h 后,材料热导率高达145.5 W·m-1·K-1.     

MoSi2的机械研磨相变

采用ZJM10T型搅拌球磨机和X射线衍射仪(XRD),研究了机械研磨(MG)条件下MoSi2的同素异构转变及其非晶化,并对其转变机理进行了初步分析和讨论.结果表明,当球料比为10∶1,球磨机转速为450 r/min时,MoSi2粉末在机械球磨80 h后,没有H-MoSi2生成;而当球料比为20∶1,转速为600 r/min时,机械球磨60 h,已有少量的H-MoSi2生成,同时随着球磨时间的增加H-MoSi2的量逐渐增加.继续机械研磨,MoSi2合金粉末呈非晶化.试验结果证实相对高的能量有助于MoSi2的固态相变.     

二硅化钼机械球磨过程的研究

通过X射线衍射仪、电子显微镜和ZJM10T型搅拌机研究了MoSi2粉末球磨过程.结果表明:机械球磨过程中,MoSi2粉末的衍射峰强度随球磨时间的增加不断减弱且逐渐宽化;其机械化学变化随球磨时间的延长表现为:晶粒尺寸减小,显微应变增加,有效温度系数增加.机械化学效应因子之间的变化关系如下:晶粒尺寸与有效温度系数和显微应变呈逆变关系;显微应变随有效温度系数增加而增大.     

固体混合粉末均匀落料铺平装置的设计与实验验证

针对在NAO刹车片成形过程中多种混合粉末均匀铺粉的技术难题,依靠机械剪切力的作用落料铺粉,设计并制备了一种适用于固体混合粉料定量输送铺平装置;通过建立混合粉料定量输送铺平装置运动参数的理论模型,得出铺粉厚度与料斗出口间隙、下落高度、粉料输送皮带速度之间的定量关系;通过对各层粉量的均匀性实验和单层各区域的均匀性实验,验证了自行开发的混合粉料定量输送铺平装置的稳定性和精确性.结果表明:该装置运行可靠,可实现均匀铺粉,平均每层粉末厚度为0.15mm.     

包渗法制备硅化物涂层的结构形貌及形成机理

采用包渗法在C-103 铌合金基体上制备MoSi2 涂层,通过X 射线衍射、扫描电镜和能谱分析等手段研究涂层表面、截面形貌以及氧化后涂层结构变化,并分析硅化过程中涂层的形成机理.研究结果表明包渗法制备硅化物涂层是通过反应扩散形成的,硅化过程服从抛物线规律;该涂层为复合结构MoSi2 相为主体层;以NbSi2相为主、并含少量Nb5Si3 相的两相为过渡区;Nb5Si3 相为扩散层.在高温氧化环境下,涂层表面生成致密的非晶氧化层,有效地阻止了氧向涂层内扩散.     

高能球磨氧化铝的微观结构和红外光谱分析

研究了不同球磨时间氧化铝粉料的微观结构变化和红外光谱,结果表明:随着球磨时间增加,氧化铝颗粒逐渐细化。球磨10 h,其颗粒大小约为2μm左右。球磨氧化铝的特征红外吸收光谱表现出明显宽化现象,这归因于氧化铝颗粒尺寸减小,增大的比表面积导致了Al3 平均配位数下降,不饱和键和悬键增多。     

球磨工艺对Ti/HA复合材料原始粉料细化的影响

在不同球磨介质中对Ti+30%HA配比的原始粉料进行高能球磨,通过TEM,SEM和EDX对球磨前、后的粉末进行观察,研究球磨工艺对Ti/HA复合材料原始粉料细化的影响.研究结果表明:随着球磨时间的延长,采用干磨工艺时,HA粉明显细化,Ti粉的细化程度不明显,HA粉堆积覆盖在Ti粉大颗粒上;采用湿磨工艺时,HA粉和Ti粉都明显细化.表明湿磨工艺可以提高球磨的细化效果,提高HA粉在Ti粉中的均匀弥散分布程度.     

金属钼表面MoSi2/Si3N4涂层的氧化性能研究

在金属钼表面分别制备了MoSi2涂层和MoSi2/Si3N4涂层,利用SEM和XRD分析研究了涂层的微观结构和物相组成,并比较了涂层在1 450℃大气环境下的抗氧化性能.结果表明:两种涂层与基体结合好且均匀致密;MoSi2涂层钼氧化16 h后出现贯穿裂纹,破坏了SiO2保护膜的连续性,导致涂层失效;Si3N4相的引入可明显改善MoSi2基涂层钼的高温抗氧化性,其抗氧化时间达76 h.     

短石墨纤维表面溶胶-凝胶法涂覆Al_2O_3

以异丙醇铝为原料,利用溶胶-凝胶法在短石墨纤维表面成功地涂覆了一层厚度约为1~2μm的Al2O3涂层,得到了在石墨短纤维表面制备Al2O3涂层较为合适的工艺条件:pH值为6,勃姆石溶胶浓度为0.4 mol/L,涂覆时间为16 h.采用XRD和SEM对涂层进行表征,结果表明,制备的Al2O3涂层纯净,厚度均匀,与石墨纤维结合紧密;抗氧化性测试结果表明,涂覆Al2O3后,石墨纤维的抗氧化性有了明显的提高.     

纳米晶W-Ni-Fe粉末的流变行为和烧结特性

研究了W-Ni-Fe纳米晶粉在注射成形中喂料的流变行为.纳米晶W-Ni-Fe粉采用机械合金化(MA)的方法制备,并将其与蜡基粘结剂混合形成1种喂料.讨论了MA球磨时间、纳米晶粉末体积和温度对喂料流变性的影响及采用MA制备的W-Ni-Fe纳米粉末的烧结特性.结果表明随着球磨时间增加,喂料的粘度以及粘度对剪切速率的敏感性降低,因此,在较长的球磨时间下,这种粉末喂料的流动性和成形性较好;随着粉末体积的增加,喂料的粘度遵循公式η=ηοA[1-(φ/φm)]