机械合金化B4Cp／Al复合材料的微观组织结构特征

采用增强体颗粒预处理和机械合金技术成功制备了高性能B4Cp/Al复合材料,研究了材料的微观组织结构和力学性能,17％（体积分数）B4Cp/Al复合材料的屈服强度为415MPa,抗拉强度为470MPa,比常规粉末冶金复合材料的屈服强度和抗拉强度分别提高69％和70％。高性能复合材料中B4C颗粒形貌近似球形,平均粒度为0．49μm,颗粒均匀分布,颗粒与基体之间存在近百纳米厚的界面层,界面层中铝晶粒极其微细,呈带状且有序分布,并且界面层中弥散分布着纳米级颗粒。断口中增强体颗粒与基体之间界面结合良好。     

B_4C/Al-Al层状复合材料的微观组织与力学性能

以6061Al合金板为包覆材料,以B4C/Al材料作为中间层,采用粉末冶金法制备三明治结构的B4C/Al-Al层状复合板,进一步轧制成不同厚度的板材。对复合板的微观形貌与结构进行观察和分析,测试材料的抗拉强度和硬度,分析断裂机理。结果表明:B4C/Al-Al层状复合板的Al合金层和B4C/Al层之间界面结合良好,在B4C/Al层中B4C颗粒均匀分布在Al合金基体中;复合材料的硬度呈"馒头峰"分布,中间层的硬度大于包覆层的硬度;随板材轧制厚度减小,复合材料的抗拉强度提高,最大抗拉强度达205 MPa,与轧向呈0°,45°和90°这3个方向的抗拉强度相差不大,拉伸过程中的温升差约为2℃;B4C颗粒的加入对Al合金基体起到强化作用,断裂过程中的失效形式主要为颗粒/基体界面脱粘和铝合金的撕裂。     

热压法制备高含量B_4C/铝基复合材料的显微结构与力学性能

采用低温真空热压法制备B4C质量分数为30%、平均粒度为23μm的B4C/Al基复合材料,热压温度控制在基体6061Al合金的固液相线之间。对B4C/Al复合材料进行显微结构分析和力学性能检测,结果表明:B4C/Al复合材料内无大尺寸的显微缺陷,组织分布较均匀、致密,界面结合较好;B4C/Al基复合材料的硬度比基体6061铝合金提高34.9%,断裂韧性是B4C增强颗粒断裂韧性的5.16倍,屈服强度比基体提高198.3%。利用Ramakrishnan提出的金属基复合材料屈服强度的分析模型,对30%B4C/Al复合材料的屈服强度进行计算,计算结果与实验结果基本符合。分析表明微米级B4C颗粒对6061Al合金的增强机制主要为载荷增强和位错增强。     

粉末冶金制备SiC/6061Al复合材料的显微组织和力学性能研究

采用粉末冶金法制备了体积分数为35%的SiC_p/6061Al基复合材料,研究了复合材料的显微组织和基体与增强体颗粒界面对复合材料力学性能的影响。结果表明:SiC颗粒在基体中分布均匀,基体与增强体之间的界面结合情况较好,复合材料致密度高,抗拉强度较高。     

SiCp对6066铝合金破坏机制及阻尼性能的影响

研究了粉末冶金法制备 6 0 6 6铝合金及增强相 Si Cp(尺寸 3μm )含量为 7% ,12 % (体积 )的 6 0 6 6铝合金复合材料的拉伸断口及阻尼特性。复合材料的阻尼性能通过动态机械热分析仪测量 ,得出了增强相 Si Cp体积分数不同的两个6 0 6 6 Al/ Si Cp复合材料及 6 0 6 6铝合金在 1Hz及 30～ 2 5 0℃的温度范围的阻尼温度关系。结果表明 ,当增强相含量体积为7%时 ,Si Cp颗粒分布均匀 ,与基体结合良好 ,复合材料的破坏归因为增强相周围的铝基体产生孔洞形核、长大、聚合引起的 ;增强相体积含量为 12 %时 ,Si Cp聚集成团 ,复合材料的破坏则归因为 Si Cp团块形成裂纹而断裂。少量 Si Cp(7% )明显提高 6 0 6 6 Al合金阻尼性能 ,尤其是高温阻尼性能。但 Si Cp含量再增加到 12 %没有效果 ,6 0 6 6 Al/ Si Cp复合材料的高阻尼性能主要是因为 Si Cp颗粒加入后增加的高密度位错及基体与 Si Cp颗粒的界面消耗能量     

少量Mg对6066Al/SiCp复合材料组织及性能的影响

采用包套挤压法制备了6066Al/Si Cp复合材料,利用透射电镜、扫描电镜、光学显微镜、拉伸试验、摩擦试验等,研究了Mg对其组织特征和力学性能的影响。结果表明:添加Mg粉可以使Si C/Al的界面结合紧密,复合材料的力学性能显著提高,热处理状态下材料的抗拉强度、屈服强度分别可达到404MPa、379MPa,摩擦因数为0.518。     

12%SiCp/Al复合材料制备工艺及力学性能研究

对碳化硅颗粒进行表面氧化酸洗处理，采用粉末冶金加热挤压工艺制备了12％SiCp／Al（体积分数）复合材料。利用金相显微镜和电镜对微观组织进行了观测，拉伸试验测试复合材料的力学性能。试验结果表明：SiC颗粒在铝基体中分布比较均匀；T6热处理条件下12％SiCp／Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别约为472．4MPa、525．7MPa，伸长率为6．5％，弹性模量为92．7GPa。     

热处理对粉末冶金法制备Wp/2024Al复合材料力学性能的影响

利用粉末冶金法制备了钨颗粒体积分数分别为5%,8%,10%的Wp/2024Al复合材料,挤压态复合材料W颗粒分散均匀,沿挤压方向钨颗粒呈带状分布。复合材料经过热处理后拉伸强度得到提高,延伸率则发生下降;同一工艺制备的Wp/2024Al复合材料480℃固溶时抗拉强度达到最大值;随着固溶温度的升高,复合材料屈服强度有一定的增加,延伸率下降;随着W含量的增加,T4态复合材料的抗拉强度和屈服强度升高,而延伸率下降。断口观察表明,挤压态和热处理态复合材料断口上存在大量韧窝,W颗粒没有发生开裂,热处理态复合材料发生界面脱开现象。     

热处理及SiC颗粒尺寸对15%SiC_p/6061Al复合材料性能的影响

采用粉末冶金法制备了体积分数15%的、不同粒度SiC颗粒增强的6061Al基复合材料,研究了固溶-时效热处理工艺对复合材料屈服强度、抗拉强度、延伸率的影响规律,确定了最佳热处理工艺参数,揭示了Si C颗粒(SiC_p)粒度变化对复合材料力学性能的影响规律,研究表明:随SiC_p粒度的增加,SiC_p/6061Al基复合材料的弹性模量基本不受影响;但复合材料的屈服强度、抗拉强度逐渐降低,延伸率、断面收缩率先增大后减小。当SiC_p粒度增加到10μm时,复合材料屈服强度、抗拉强度出现明显下降,同时复合材料延伸率和断面收缩率由提高变为降低,其原因是复合材料断裂失效机制由基体撕裂控制转变为增强颗粒开裂与基体撕裂共同控制。拉伸断口扫描电镜(SEM)分析表明,随着SiC_p粒度的增加,SiC_p/6061Al复合材料中出现颗粒开裂并且数量逐渐增加。     

冷压烧结-热挤压复合工艺制备SiC_p/Al-Si复合材料

采用冷压烧结-热挤压复合工艺制备SiC_p/Al-Si复合材料,用JEM-2100型高分辨电子透射电镜(HRTEM)分析增强体与基体的界面显微组织。结果表明,粉末冶金工艺制备的SiC_p/Al-Si复合材料经热处理后,增强体与基体结合界面清晰平滑,结合良好,性能优良。颗粒增强体SiC和Al基体直接结合,(1103)SiC//(010)Al,错配度δ为0.020 4,衬底相SiC为Al的有效结晶核心,界面易形成半共格界面,有利于提高材料界面的结合强度。合金相Al4Cu9与Al基体界面清晰,完全不共格,经热处理后,合金相Al4Cu9转变为Al2Cu相在Al基体上均匀分布,并形成半共格界面。     

真空-压力熔渗制备B4C基金属陶瓷复合材料的研究

采用真空-压力熔渗工艺制备了B4C/Al金属陶瓷复合材料.由于真空-压力熔渗工艺可以在较低的熔渗温度(低于1100℃)下制备B4C/Al复合材料,避免了高温下B4C与金属Al反应产生其它脆性中间相,可以制备材料相对密度＞98%,抗弯强度为360～420 MPa,断裂韧度为10～11 MPa·m1/2的高性能B4C/Al金属陶瓷复合材料.     

工艺因素对B4C-AlB12-Al复合材料力学性能的影响

采用粉末冶金法,以B粉、Al粉、B4C粉为原料,在高纯氩气保护条件下,烧结制备了B4C-AlB12-Al复合材料.利用XRD和SEM对其物相组成和显微结构进行表征,研究了初始原料中Al加入量、烧结时间、烧结温度对材料力学性能的影响.结果表明:烧结试样中除含有B4C,AlB12,Al外,还含有Al3BC和少量Al2O3相;升高温度和延长烧结时间均不利于提高材料的抗弯强度;随原料中Al加入量的增加,材料的力学性能先增加后降低,原料中Al加入量(质量分数)为39.71%时试样的硬度最高为661.43 MPa,Al加入量为45.85%时抗弯强度最高达64.15 MPa.     

温度对B4C-AlB12-YAG复合材料烧结行为的影响

以Y2O3、Al2O3和AlB12为烧结助剂,在真空碳管炉中、氩气保护条件下,升温烧结制备B4C陶瓷.利用XRD和SEM对其物相组成和显微结构进行表征,研究了温度变化对材料质量损失率和体积收缩率的影响.结果表明,1400℃烧结试样中Y3Al5O12(YAG)已经大量形成,并随温度的升高逐渐减少,1700℃时完全消失;AlB12的加入能够降低Y3Al5O12的形成温度,有利于形成液相,促进材料的致密化.随烧结温度的提高,材料的质量损失率迅速增加,材料的体积收缩率逐渐加大;1700℃时,含Al氧化物的大量损失,是材料出现质量损失的主要原因.     

金属钛（B4C＋KBF4＋SiC）固体硼化

为提高钛金属的硬度,增加其耐磨性能,将金属钛埋在B4C含量分别为5%和10%的B4C＋KBF4＋SiC硼化剂中,加热到950℃进行固体硼化,研究不同组成比例的硼化剂对硼化层的影响;在B4C含量为10%的条件下,分别加热到950℃和1 000℃进行固体硼化,研究不同温度对硼化层的影响。XRD测定的硼化层表面物相结构结果表明,钛金属表面的硼化层主要由TiB组成,晶体在200晶面择优取向。固体硼化结果的热力学分析认为,在硼势不足的固体硼化条件下,活性硼原子先和金属钛原子生成TiB,而不是生成TiB2。     

B4C材料泊磨擦特性研究

简要地介绍了Ｂ４Ｃ材料的主要制备方法,摩擦特性和获得超低摩擦因数的机理,提出了获得超低摩擦因数的方法,并指出了现在存在的问题和对未来的展望。     

Bi_2WO_6 doped with rare earth ions:Preparation,characterization and photocatalytic activity under simulated solar irradiation

Rare-earth modification Bi_2 WO_6 composites(RE/Bi_2 WO_6) were studied by experimental performance and theory computation based on the different 4 f orbits of selected rare earth elements(La,Ce,Gd,and Yb).The prepared RE/Bi_2 WO_6 was characterized by XRD,SEM/TEM,XPS,UV-vis DRS,and N_2 adsorption to learn their physical-chemical properties.Azo dye Rhodamine B(RhB) was photodegraded as a target pollutant to investigate the photocatalytic activity of prepared RE/Bi_2 WO_6 composites.The results of experiment and computation show that four rare earth elements with different electron configurations retain the phase and morphology of Bi_2 WO_6 and enhance the removal efficiency of RhB under simulated solar irradiation.The optimum doping contents are 0.01%,0.05%,0.05% and 0.01% for La-,Ce-,Gd-,and Yb-doped Bi_2 WO_6,respectively.However,light rare earth La and Ce doped composites indicate some difference in visible light adso rption capacity and mineralization on RhB co mpared with heavy rare earth Gd and Yb doped composites.Both La/Bi_2 WO_6 and Ce/Bi_2 WO_6 possess larger pore size and higher mineralization ability than Gd/Bi_2 WO_6 and Yb/Bi_2 WO_6 under the same experimental conditions while Gd/Bi_2 WO_6 and Yb/Bi_2 WO_6 show stronger red shift to the visible light due to the more 4 f electrons.The hole oxidation plays a major role in the photodegradation of RhB by all RE/Bi_2 WO_6.     

SiO_2和B_4C的组合对铁铜基摩擦材料性能的影响

研究了摩擦组元SiO_2和B_4C的组合对铁铜基摩擦材料性能的影响,结果发现,在摩擦组元总量不变的情况下,随SiO_2的增加和B_4C的减少,摩擦材料的摩擦系数和磨损量均下降,材料的摩擦系数随制动速度的增加降低,随制动压力的增加亦降低,通过相结构分析,烧结摩擦材料中的B_4C相已被Fe_2B相取代。     

无压烧结Al2O3/B4C复合材料的组织与性能

利用金相显微镜、SEM、抗折试验机和维氏硬度计研究了无压 烧结Al2O3/B4C陶瓷复合材料的组织与性能。结果表明，B4C可细化Al2O3材料的晶粒，提高材料的机械性能，当B4C的质量分数为10％时，材料的抗折强度最高为560MPa，当B4C的质量分数为21．5％时，材料的维氏硬度最高可达22．1GPa。文中还对材料的氧化性能 进行了研究。     

AC4B 合金低压铸造生产4G1发动机缸盖

低压铸造应用非常广泛，调整浇注压力与铝液速率，细化成分要求改善高现场铸造条件的稳定性和兼容性，对提高4 G1发动机缸盖的铸造质量具有重要作用。     

低碳镁碳砖抗氧化剂的研究

研究了Al、Si和B4C几种抗氧化添加剂对低碳镁碳砖抗氧化性能的影响.利用热重法分析了加热过程中耐火材料试样的失重率;测定耐火材料的脱碳层厚度;探讨了抗氧化添加剂的作用机理;并明确了适合于低碳镁碳砖用抗氧化添加剂的种类.研究结果表明,与添加Al和Si相比,添加B4C能更好地提高低碳镁碳砖的抗氧化性能.通过在低碳镁碳砖中...