铜铝系中金属间化合物形成机制的研究现状

在制备铜铝合金的过程中会有铜铝金属间化合物的形成,其中Cu9 Al4和CuAl2相作为铜铝金属间化合物中的两个典型,采用不同的制备方式很大程度上影响了两种金属间化合物形成的顺序.综述了机械合金化与热扩散工艺对铜铝金属间化合物形成的区别及联系.在机械合金化过程中,Cu/Al界面达到微纳米级尺度,非平衡相Cu9 Al4要优先于CuAl2相形成,随后相的转变与球磨工艺参数相关.然而在热扩散过程中因其Cu/Al界面远超微米级致使平衡相CuAl2优先形成,烧结温度及保温时间极大地影响了相的形成和生长.此外,从热力学和动力学的角度出发,明晰铜铝系中金属间化合物的形成机制以及Cu/Al界面处金属间化合物的生长规律,这对于调控Cu/Al界面处金属间化合物的形成及生长以提高铜铝界面的结合强度至关重要,以助于铜铝合金、铜铝连接件和铜包铝导线在电力系统、机械、微电子工业、冶金、航空航天等领域得到更好的应用.     

工艺因素对铜-铝-铜复合板界面结合的影响

为了减轻导电材料的结构质量,在铝板两侧放置铜带制备出一种铜-铝-铜复合结构,采用冷轧工艺进行轧制成形.系统研究了轧制压下率和轧前表面处理对轧制复合效果的影响,对铜-铝-铜复合板结合界面进行了观察,分析了退火对结合界面的影响.结果表明,随着压下率的增加,复合板的剥切力增加.改变铜带厚度时,复合板的剥切力随铜铝厚度比的减小而增大.当铝板厚度为12 mm、铜铝厚度比为0. 06时,轧制复合效果最佳.冷轧复合前处理影响因素中,刷拭处理对复合效果影响最大,铜铝软化退火处理次之,酸碱洗处理影响最小.复合板结合界面在轧制后发生了互扩散.在250℃下进行不同时长退火时,复合板中形成了明显的扩散层.当退火时间为50 h时,复合板中出现了两层扩散层,扩散层厚度随退火时间的增加而增加.     

锻钢冷轧辊在制造过程中的热处理内容

冷轧辊在制造过程中要多次热处理·钢锭铸造出来,为了减低钢中的偏析,需进行扩散退火·锻造后的辊坯需球化退火和扩氢退火,以减少钢中的含气量,改善碳化物在基体中的分布·粗加工后的轧辊要进行调质热处理,通过整体或者表面加热,将轧辊辊身的表面层或者整体加热到铜的奥氏休转变温度以上,保温一定时间,然后快速冷却,使轧辊表面形成高硬度的马氏体层,再通过低温回火,来调节轧辊的表面硬度和残余应力·另外,有些轧辊还需要轴承档的局部热处理以达到一定的硬度·摘录自《中国冶金报》2009-01-01(B3)锻钢冷轧辊在制造过程中的热处理内容     

SAC/Cu及SAC-Bi-Ni/Cu回流焊界面金属间化合物演变

为了研究微焊点界面金属间化合物的演变行为,以Sn-Ag-Cu(SAC)及Sn-Ag-Cu-BiNi(SAC-Bi Ni)微焊点为研究对象,研究界面金属间化合物在不同工艺参数回流焊过程中的演变行为.借助SEM及深腐蚀技术,系统分析了回流时间、回流温度及冷却速率对界面金属间化合物形貌及晶粒尺寸的影响.实验结果表明:回流温度对界面金属间化合物形貌及演变行为存在显著影响.在较高的回流温度下,界面金属间化合物呈楞面状.在钎料处于液态状态下,界面金属间化合物生长迅速.回流冷却速率对焊点体钎料微观组织影响显著但对界面金属间化合物影响较小.     

低银系无铅焊料合金界面结构研究

电子锡焊料合金的焊接界面的金属间化合物具有硬而脆的特性,在应力影响下易产生裂纹,进而引发断裂失效.研究界面金属间化合物层的结构、形貌和服役条件下的变化,对提高焊料合金的可靠性具有重要意义.采用实验和数值计算的方法,研究Sn0.1 Ag0.7 Cu、Sn0.3 Ag0.7 Cu、Sn0.5 Ag0.7 Cu、Sn0.8 Ag0.7 Cu、Sn1.0 Ag0.7 Cu焊料合金的金属间化合物结构和形貌,并进行了室温和高温高湿条件下的老化试验,研究界面形貌,厚度变化.研究表明:焊接完成后的界面形貌不平滑,部分金属间化合物异常长大,经过高温高湿试验后,焊接界面变得比较均匀、平滑;随着Ag含量的升高,界面的生长活化能呈先升高后降低,当Ag含量为0.3％时,具有最大的活化能78.9 kJ/mol,界面金属间化合物较为稳定,服役可靠性较高.     

铝/镀锌钢焊接接头金属间化合物热力学分析

针对Al/镀Zn钢板Pulsed DE-GMAW焊接接头界面区金属间化合物相的确定性研究,在热力学基本定律的基础上,建立铝/镀锌钢板异种金属焊接接头界面Fe-Al-Zn相形成的吉布斯自由能变化的计算模型,得到Al/镀Zn钢板异种金属焊接接头Fe_2Al_5Zn_(0.4)金属间化合物相形成的标准吉布斯自由能与温度的变化关系,分析界面Fe_2Al_5Zn_(0.4)金属间化合物存在的可能性,并与焊接试验结果进行对比分析。模拟结果表明:所建立的热力学模型是合理的,在界面上形成Fe_2Al_5Zn_(0.4)金属间化合物,与试验结果基本一致,并推论了Fe_2Al_5Zn_(0.4)是在Fe_2Al_5与FeAl_3形成后,由于Zn扩散进入Fe_2Al_5的晶体空位所得到的。     

热处理对振动磨损条件下Ni-P化学镀层结合强度的影响

重点研究了热处理对Ni-P化学镀层和复合镀层在冲击振动载荷作用下磨损形态与结合强度的关系．结果表明：振动磨损条件下的磨损形态随热处理温度的升高（400℃），镀层与基体金属间形成内扩散层提高了镀层与基体金属间的结合强度，从而消除了镀态时磨损断口中出现的界面片状剥落和端头部位出现的由界面脱粘所引起的冲击剥落，提高了耐磨性．     

铝/钢异种金属焊接接头界面Al-Fe金属间化合物生成及其热力学分析

对铝/钢异种金属焊接接头界面进行了XRD和EDS分析,结果表明:在Al-Fe界面上主要生成Fe2Al5和FeAl3两种金属间化合物,以热力学基本定律为基础,建立了基于相图的Al-Fe金属间化合物形成的吉布斯自由能计算模型,利用该模型分别计算了各Al-Fe金属间化合物形成的吉布斯自由能随温度变化的关系。结果表明,生成Fe2Al5的吉布斯标准自由能比生成FeAl3的低,所以在铝/镀锌钢板的焊接过程中,Fe2Al5要比FeAl3优先生成。     

5A06铝合金/镀锌钢预置涂粉对接激光熔钎焊组织与性能

通过预置金属粉末的方法实现了5A06铝合金/镀锌钢异种金属涂粉的对接熔钎焊连接,获得了具有熔焊和钎焊双重特征的对接接头。运用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分析了接头微观结构和成分,并测试了接头力学性能。结果表明:界面处形成了厚度不均的锯齿状金属间化合物层,化合物层由Fe2Al5和FeAl3组成,厚度约2.5~7μm。在镀锌钢的上表面钎焊界面处,金属间化合物层最厚,其厚度随激光功率的增加而增大。采用预置金属粉末,在合适的焊接参数下,可以控制金属间化合物层厚度最大不超过10μm,得到具有一定抗拉强度的铝/镀锌钢对接接头。     

Ti表面改性Al涂层及其抗氧化性能

为了提高钛材的抗高温氧化性能,利用电弧喷涂工艺方法在工业纯钛表面制备了纯Al涂层,对喷涂态纯Al涂层分别进行炉中加热及激光重熔改性处理,以得到具有一定抗高温氧化性能的Ti-Al金属间化合物涂层.对改性处理后的试件进行了800℃/60 h的氧化试验.结果表明,经750℃/5 h炉中加热改性处理后,钛基体表面可形成厚约300μm的TiAl_3金属间化合物层,而经激光重熔改性处理后,钛基体表面形成的TiAl_3金属间化合物层较薄.经高温氧化试验后,炉中加热改性Al涂层的微观组织形貌未发生明显变化,而激光重熔改性Al涂层的微观组织形貌变化较为明显.相比于激光重熔改性处理,经炉中加热改性处理后Al/Ti试件的抗高温氧化性能更佳.     

双马来酰亚胺(BMI)-玻璃布复合材料成型工艺及性能研究

研究了作为改性ＢＭＩ一种的ＨＦ－９４０９树脂体系与玻璃布复合材料的成型固化工艺。在此工艺条件下,分别用ＡＢＳ树脂和氯磺化聚乙烯（ＣＭＳ）橡胶对ＨＦ－９４０９树脂体系进行改性。实验结果表明,加入１０％（质量比）ＡＢＳ树脂后,ＨＦ－９４０９树脂体系与玻璃布复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高了２２．３７％和１５．４６％,加入３０％（质量比）ＣＭＳ橡胶后复合材料的韧性提高了８．５１％,并从理论上分析了产生这种实验结果的原因。     

Ba2LaBiO6/ZnO复相材料的显微结构和电性能

采用固相烧结法制备了Ba2LaBiO6／ZnO复相材料,研究了Ba2LaBiO6／ZnO复相材料的组成和显微组织对材料电性能的影响：实验样品在较宽的温度范围内均显示了良好的NTC特性;烧结体中的相主要由六方结构的ZnO、立方结构的Ba2LaBiO6及含量很少的未知相组成,样品的平均晶粒尺寸随着材料中ZnO含量的增加有减小的趋势。在给定Ba2LaBiO6的组成下,随着材料中ZnO固溶体含量的增加,样品的室温电阻率减小,B25/125系数的值基本不变。     

Abrasive wear behaviors of high velocity arc sprayed iron aluminum composite coatings

The High Velocity Arc Spraying （HVAS） technology was used to prepare Fe-Al composite coatings by the adding of different elements into cored wires to obtain different Fe-Al coatings. The added compounds do great effect on the properties of the composite coatings. The microstructures and abrasive wear performances of the coatings were assessed by transmission electron microscopy （TEM）, scanning electron microscopy （SEM）, and THT07-135 high temperature wear equipment. It was found that the adding of Cr3C2 can greatly increase the room temperature wear behavior, and Fe-Al/WC coatings have adapting periods at the beginning of wear experiment. With the rise of temperature, the wear resistance of Fe-AI/Cr3C2 coatings becomes bad from room temperature to 250℃, and then stable from 250℃ to 550℃; the wear resistance of Fe-Al/WC becomes well with the rise of temperature. The adding of Cr and Ni can also improve wear performances of Fe-Al composite coatings.     

十六烷值改进剂研究进展

论述了国内外柴油十六烷值改进剂的情况 ,主要有含氮或混合硝酸酯以及含氧化合物。此外 ,还论述了清洁柴油添加剂的组成和使用效果。对国际上应用较广的几种含氮的CN改进剂的结构和使用效果进行了对比。采用多硝酸酯与单硝酸酯混合使用的方法可降低这些化合物的危险性 ,且使用性能得到明显改善 ,结果表明 ,5 0 % 2 -乙氧基乙基硝酸酯和 5 0 %硝酸异辛酯混合物对柴油CN改进效果具有明显的协同效应 ,在CN提高幅度相同的情况下 ,混合酯的用量要比单独使用硝酸异辛酯的用量小 ,且成本较低。含氧化合物CN改进剂仅由C、H、O三种元素组成 ,在提高CN的同时 ,可促进柴油完全燃烧 ,降低尾气烟度 ,符合环境友好产品的要求和发展趋势     

高炉用复合棕刚玉砖蚀损机理的研究

针对高炉使用的复合棕刚玉砖,进行了K、Na、Zn、Pb单独和混合作用的侵蚀实验,考察了温度、时间对砖体膨胀率和有害元素含量的影响,并结合SEM微观结构分析,认为K、Na对砖体侵蚀的适宜温度区间是700~1 000℃,高于1 000℃,K、Na在砖体中的含量迅速降低,砖体中的Zn含量随温度升高而降低,温度对砖体中Pb含量影响不大,砖体有害元素含量随侵蚀时间延长而增加.K、Na既可以单质形式向砖体中心渗透,又可以氧化物形式与砖体中A l2O3、SiO2等形成低熔点化合物,对砖体构成进一步侵蚀.Zn、Pb难以单独对砖体渗透和侵蚀,在K、Na对砖体侵蚀形成孔隙后,Zn、Pb的侵入加速了复合棕刚玉砖的解体.     

激光重熔制备TA1表面Ni/Al复合抗高温氧化涂层

为了提高纯钛的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂和等离子喷涂方法在纯钛表面制备Ni/Al复合涂层.利用激光重熔使得Ni层与Al层发生冶金反应,对试件进行800℃×40 h连续氧化.根据生成的金属间化合物特征研究纯钛的高温抗氧化行为.结果表明,经过表面改性处理后Ni/Al复合涂层可以显著提高纯钛的高温抗氧化性能.在激光重熔过程中Ni/Al复合涂层中的Al发生熔化扩散并与Ni形成以Ni_2Al_3相为主的扩散层.在氧化过程中Ni/Al复合涂层表面形成连续且致密的α-Al_2O_3氧化膜与大量NiAl相,表面扩散层中的富铝相可为表面提供充足的Al元素,进而对纯钛基体提供有效的高温抗氧化保护作用.     

柴油芳烃加氢饱和催化剂载体的设计

基于柴油中典型芳烃化合物和含硫化合物的分子尺寸以及择形性和溢流氢效应,在第二段加氢工艺中,设计了具有介微复合孔分布的耐硫性催化剂载体。合成出复合分子筛并利用各种表征手段对合成的样品进行了表征。结果表明,复合分子筛不同于同样条件下合成的纯MCM-41和Y型分子筛的机械混合物。它具有介孔和微孔双重孔结构,而且其负载Pd-Pt活性组分后具有优良的芘加氢反应活性和抗硫性。     

Effects of heating temperature on interfacial microstructure and compressive strength of brazed CBN-AlN composite abrasive grits

CBN-AlN composite abrasive grits and AISI 1045 steel were brazed using Ag-Cu-Ti active filler alloy by heating up to the temperature of 890,900 and 920 ℃,respectively,and then held at the temperature for 8 min.Optical microscope,scanning electron microscope and X-ray diffraction equipment were utilized to study the effects of heating temperature on the microstructure of the joining interface.The compressive strength of the brazed composite grits was also measured.The experimental results show that the atoms of Ti,Al,B and N have preferentially penetrated towards the joining interface of composite grits and filler alloy.The compounds of Ti-nitride,Ti-borides and Ti3AlN were formed in the reaction layer.Degradation effect was not made on the compressive strength of the CBN-AlN composite grits when the brazing process was carried out in the temperature range of 890-920 ℃.     

Structure and Properties of Natural Rubber/Zinc Disorbate Composite

The natural rubber/zinc disorbate composite was prepared by the in situ formation of zinc disorbate from zinc oxide and sorbic acid in natural rubber. The structure variations of fillers during mixing and vulcanization processes were studied by X-ray diffraction(XRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy(FTIR). The effects of zinc disorbate amount on processing performance and glass transition temperature(T_g) of compounds and the mechanical properties of vulcanizates were also determined. The XRD and FTIR analyses results indicate that the zinc disorbate is formed from the reaction of zinc oxide and sorbic acid during the mixing procedure followed by graft copolymerizing with NR molecules to form composite networks during vulcanization, which is initiated by dicumyl peroxide. Thus the mechanical properties of NR-based composite are increased significantly and T_g shifted towards to higher temperature.     

高岭石/聚丙烯腈复合物原位合成SiC_w/Al_2O_3复相陶瓷粉体

在高岭石/二甲基亚砜插层复合物基础上,以醋酸铵对二甲基亚砜进行置换,进一步扩大了高岭石的层间距,使得丙烯腈单体得以顺利插入高岭石层间,并通过原位聚合的方法获得了高岭石/聚丙烯腈复合物。以该复合物为原料,在1 400℃合成碳化硅晶须/氧化铝复相陶瓷粉体,其中碳化硅晶须的直径≤200nm,长度≥15μm。