泡沫铝制备工艺的试验研究

用TiH_2作发泡剂,采用粉末冶金工艺研制出了孔隙率达60％以上,密度在0.9g/cm~3以下的泡沫铝金属材料。试验结果表明:采用本工艺可制备各种形状和规格的泡沫铝,其孔径大小、分布和孔隙度可调控。这种方法制备的泡沫铝具有较好的机械阻尼、吸能减震、吸声隔声和电磁屏蔽性能。     

粉末烧结法制备开孔泡沫铝压缩性能的研究

采用粉末烧结工艺制备开孔泡沫铝并研究了其压缩性能，不同形态的尿素和氯化钠颗粒作为造孔剂使泡沫铝的孔隙度控制在70％。结果表明：粉末烧结法制备的泡沫铝呵以容易地控制孔隙度及孔径的大小，并且孔结构很好地保持了造孔剂的形状。不同的孔结构对泡沫铝的压缩性能具有显著影响，球形孔结构得到了最佳的压缩效果。     

稀土泡沫铝制备的基础研究

进行了在泡沫铝的制备过程中加入稀土（La、Ce、Y），以增强铝合金的抗压强度的研究。研究结果表明：其中加入Y的效果最好，且通过正交试验，得到最佳的稀土泡沫铝的制备条件为熔体温度700℃，稀土Y添加量为0．2％（质量分数），搅拌时间2min，保温时间为2min。     

低应变速率下小孔径泡沫铝的压缩性能研究

以6061铝合金粉为原料,以Ti H2粉为发泡剂,研究了低应变速率下小孔径泡沫铝的压缩性能。结果表明:粉末冶金法制备的泡沫铝孔径小,孔结构均匀。随着压缩压力的增加,泡沫铝经历弹性变形、坍塌变形和致密化3个阶段。泡沫铝静态压缩应力-应变曲线呈弧线形,随着应变量的增加,不同孔隙率的泡沫铝的应力呈相同的变化趋势。泡沫铝的吸能能力与应变量成正比,与孔隙率成反比;而吸能效率和孔隙率成正比,随应变量增大先升高后降低。     

Mg-6Al-1Zn-Y镁合金组织及力学性能的研究

在Mg-6Al-1Zn合金的基础上添加不同质量分数的Y（分别为0％，0．5％，0．9％，1．4％），制备了4种实验合金，研究了Y的添加对合金组织性能的影响。通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、电子探针等手段分析了Mg-6Al-1Zn合金添加Y后组织结构的变化。研究结果表明，添加了不同含量Y的合金中都出现了一种新相Al2Y相。随着Y含量的增加，Al2Y相数量增多而Mg17Al 12相则减少。Y能细化合金铸态及挤压态显微组织，其细化作用在添加了0．9％Y的镁合金中尤为明显。铸态合金室温拉伸试验表明：该合金具有最佳的综合力学性能。当Y含量添加至1．4％时，Al2Y相变得粗大且出现团聚现象而导致了拉伸性能的下降。经过挤压后，合金的力学性能大幅度上升。     

高强高阻尼Mg-Zr系合金的研究(Ⅱ)——热挤压及退火对Mg-Zr-(Ca/Y)合金组织和性能的影响

研究了三种Mg-Zr系阻尼合金（Mg-0．6Zr．Mg-0．6Zr-0．3Ca，Mg-0．6Zr0．3Ca-0．1Y）住热挤压及退火后组织和性能的变化。结果表明：合金在热挤压过程中晶粒明显细化．使力学性能得到提高。三种合金在铸态下，其阻尼性能随应变振幅的增加而不断提高；经过热挤压后，阻尼性能明显下降，且几乎与应变振幅无关；挤压后的退火处理又使合金阻尼性能有所增大．但与铸态时仍存在一定差距。在各处理状态下，Mg-0．6Zr-0．3Ca和Mg-0．6Zr-0．3Ca-0．1Y合金的力学性能明显高于Mg-0．6Zr合金，而阻尼性能在铸态下与Mg-0．6Zr合金相差不大，但经热挤压和退火后有较大差距。三种合金阻尼性能随处理状态的变化可用Granato-Liicke值错模型解释。     

Y含量对Mg-Zn-Y合金显微组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X-射线衍射仪以及电子万能实验机等设备,研究了Y对Mg-2Zn-xY（X=0、0．5、1、3,质量分数／％）舍金的显微组织及力学性能的影响。结果表明：随着Y含量的增加,合金二次相由Ⅰ相＋W相转变为W相＋H相。舍金力学性能随Y加入量的增加而提高,当加入量为1％时,合金的力学性能达到最佳：抗拉强度达到207MPa,伸长率达到16．9％;而加入量为3％时,综合力学性能又有所下降。     

碳酸铵造孔制备Ni_3Al金属间化合物多孔材料

通过在Al粉和Ni粉中加入不同含量的(NH4)2CO3共同混合,进行模压成形和分段反应烧结法制备出大通量、性能优良的Ni3Al金属间化合物多孔材料,系统地研究(NH4)2CO3添加量对多孔Ni3Al的物相、孔隙形貌与尺寸、通量、膨胀性能、开孔隙度及力学性能的影响。采用阿基米德法、泡压法和万能试验机,分别研究多孔Ni3Al材料的开孔隙度、孔径、通量和抗拉强度等性能。研究结果表明:随(NH4)2CO3添加量增加,多孔Ni3Al材料的开孔隙度、平均孔径和通量增大,而力学性能降低,孔形貌向疏松且不规则结构发展。(NH4)2CO3的加入可有效地提高多孔Ni3Al的通量。     

冷压烧结溶解法制备多孔泡沫铝合金的研究

对在6061铝合金中加入可溶性填充物混合-压制-烧结-溶解造孔的制备多孔泡沫铝合金方法及其工艺参数进行了探讨，通过控制金属材料与填充材料的尺寸和比例来获得孔径均匀、孔隙率可控的多孔泡沫金属材料，已制备出相对密度为0．5—0．6，平均孔径为0．10-0．25mm，孔隙率为40％-50％的多孔泡沫铝合金试样。该方法较好地解决了直接压制烧结法在高压下破坏了材料的多孔性以及机械强度和高孔隙率不能同时保证的矛盾。     

Al2O3含量对Al2O3弥散强化铜基复合材料性能的影响

探索了在不同浓度的Al（NO3）3溶液中加入铜粉，搅拌至糊状，在80℃干燥后，在H2保护气氛下加热至500℃使得Al（NO3）3分解成Al2O3，所得粉末在真空烧结机中加热到800℃，制备出Al2O3弥散强化铜基复合材料的新型工艺．研究了Al2O3含量对该复合材料各种性能的影响规律，结果表明：随着Al2O3含量的增加，材料的导电率下降；当Al2O3含量达1．0％时，材料的硬度达到最大值，而密度随Al2O3含量的增加而下降。     

稀土Y、Ce对钼合金力学性能的影响

实验以MoO2和Ce(NO3)3.6H2O、Y(NO3)3.6H2O为原料,通过固-液掺杂、还原、烧结、拉伸制备钼合金丝。通过XRD、扫描电镜以及力学性能试验,研究了稀土元素Y、Ce在粉末及钼合金中的存在形式以及对钼合金力学性能的影响。结果表明:Y、Ce元素分别以CeO2和Y2O3形式存在于钼粉中,Y对钼粉颗粒长大的抑制效果高于Ce;钼合金中,稀土Y和Ce作用不同,Y抑制晶粒的长大,延迟烧结;而Ce促进烧结,使烧结完全致密化;钼合金丝中,CeO2质点以纤维状存在,有利于提高钼丝的塑性,而Y2O3质点以球状颗粒存在,钼合金丝的室温和高温抗拉强度较高。Y、Ce的共同作用,MYCe合金丝综合力学性能好。     

Y2O3含量对钼合金组织和性能的影响

采用粉末冶金方法制备含Y2O3的稀土钼合金,利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等手段对钼合金的断裂特征和组织结构进行对比分析,研究稀土氧化物Y2O3含量对钼合金组织和性能的影响.研究表明:添加Y2O3能细化晶粒、改善钼合金的晶粒均匀性和致密度、提高钼合金的性能:拉伸强度和屈服强度随Y2O3含量的增加呈现先增高后降低的趋势,在Y2O3含量为1％时,抗拉强度达511.43MPa,屈服强度456.99MPa,分别是纯钼材料的1.31倍和1.57倍,综合力学性能最佳;在烧结坯中,Y2O3颗粒分布均匀,主要以球形和等轴状形式存在于晶界上.     

烧结温度及Y2O3对9Cr-RAFM钢性能的影响

采用粉末冶金技术,以球磨-模压-真空烧结工艺制备2种9Cr-RAFM钢:以0.3%Y2O3(质量分数)为弥散相的ODS 9Cr铁基高温合金和不添加Y2O3的Non-ODS 9Cr铁基高温合金。研究烧结温度及Y2O3对RAFM钢的力学性能和微观组织的影响。研究结果表明:采用球磨-模压-真空烧结工艺制备的ODS合金的综合力学性能高于Non-ODS合金,并且在1 390℃烧结,保温2 h条件下制备的ODS合金具有最佳的综合力学性能(抗拉强度600 MPa,伸长率23.1%)。并对不同球磨时间的合金粉末进行XRD物相分析,用SEM及能谱分析技术研究Y2O3影响RAFM钢的微观组织成分和力学性能的机理。     

Effect of Rare Earths on Mechanical Properties and Microstructures of Si3N4-based Ceramics

Si3N4-hased ceramics exhibit excellentproperties such as high strength, high corro..sion resistance, high fire resisting property andhigh thermal shock resistance. However, up tonow, the application of St3N4-based ceramicsis still limited by their poor ductility, lowtoughness and stability. Adding fiber or whisher into ceramic matrix is a useful tougheningmethod, but fiber and whisker are costly and itis difficult to homogenize them in ceramic matrix. Furthermore, ceramic powders can not fill…     

Effect of Rare Earths on Mechanical Properties and Microstructure of TiCN/Al2O3 Ceramics

The effects of Y on mechanical properties and microstructure of TiCN/Al2O3 ceramics were studied in details. The experimental results show that the mechanical properties and microstructure can be improved by adding rare earth in TiCN/Al2 O3 ceramics, flexural strength and fracture toughness of the composites increased when Y is doped by 18.99% and 18.58% than those of the matrix, respectively. Microstructure of cracks extension was observed through SEM and TEM. The mechanics of particles bridge, cracks branch and cracks deflection are enforced obviously during the processes of cracks extension because strong interfaces and weak interfaces coexist, so manifold mechanics of enforcement of toughness act upon together to increase fracture toughness of TiCN/Al2 O3 doped with Y.     

稀土元素Y对粉末冶金2A12铝合金组织和力学性能的影响

在铝合金粉末中添加质量分数为0、0.2%、0.4%及0.6%的稀土元素Y, 利用粉末冶金法制备2A12铝合金。通过金相组织观察、X射线衍射分析、扫描电子显微形貌表征、能谱分析及力学性能测试等手段, 研究了稀土元素Y对粉末冶金2A12铝合金组织和性能的影响, 总结了Y在铝合金中的分布特征。结果表明, 当稀土元素Y的质量分数为0.2%时, 2A12铝合金抗拉强度最高, 塑性最好; 添加Y可以抑制铝合金晶粒在烧结过程中的长大; 稀土元素Y主要以YAl相、Cu₂Y相和YAl₂相的形式分布在基体晶界处, 少量Y固溶在铝基体中。     

稀土氧化物粒子对钼合金粉末冶金过程及力学性能的影响

试验研究了掺杂La2O3、Y2O3、CeO2稀土氧化物颗粒对钼合金的粉末物性、烧结进程、制品的烧结致密度及压力加工丝材的室温力学性能的影响规律。试验结果表明,掺杂稀土氧化物粒子细化了钼粉的粒度,降低了松装密度和粒度分布范围,同时导致粉末团聚现象增多;稀土氧化物粒子延迟了钼合金的烧结进程,降低了烧结制品的致密度,同时细化了烧结体晶粒尺寸。稀土氧化物粒子以弥散强化和细晶强化的形式,提高了钼合金丝的室温强度。CeO2显著提高了钼合金丝的室温韧性,La2O3、Y2O3则降低了钼合金丝的室温韧性。     

Study on phosphating treatment of aluminum alloy： role of yttrium oxide

Zinc phosphate coatings formed on 6061-Al alloy, after dipping in phosphating solutions containing different amounts of Y2O3(yttrium oxide), were studied by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and electrochemical measurements. Significant variations in the morphology and corrosion resistance afforded by zinc phosphate coating were especially observed as Y2O3 in phosphating solution varied from 0 to 40 mg/L. The addition of Y2O3 changed the initial potential of the interface between aluminum alloy substrate and phosphating solution and increased the number of nucleation sites. The phosphate coating thereby was less porous structure and covered the surface of aluminum alloy completely within short phosphating time. Phosphate coating was mainly composed of Zn3(PO4)2-4H2O (hopeite) and AIPO4(aluminum phosphate). Y2O3, as an additive of phosphatization, accelerated precipitation and refined the gain size of phosphate coating. The corrosion resistance of zinc phosphate coating in 3% NaCl solution was improved as shown by po-larization measurement. In the present research, the optimal amount of Y2O3 was 10-20 mg/L, and the optimal phosphating time was 600 s.     

Y2O3对金属基陶瓷内衬显微组织和力学性能的影响

研究了稀土钇对提高陶瓷复合钢管的表面质量和力学性能的影响。结果表明,加入0.5%(质量分数)的Y_2O_3和2%的SiO_2对改善陶瓷表面质量和提高其力学性能有较好效果。     

泡沫铝制备与其压缩性能研究

采用粉末致密化发泡（PCF）工艺制备了泡沫纯铝,对制备过程及影响孔结构的因素进行了分析.系统研究了压力、发泡温度、发泡时间、发泡剂含量和粒度对泡沫纯铝结构变化的影响规律,用自行设计的软件FoamScan对孔结构进行了描述.得出了试验条件下的优化工艺参数配置.进行了泡沫铝压缩性能测试,通过理论模型、性能测试数据作图对比的方法获得了孔隙率83%～87%泡沫纯铝的屈服强度表达式.确定了泡沫纯铝的制备工艺、结构、性能的相互关系.