深小孔电解加工中工具电极端面氧化行为研究

管状电极深小孔电解加工中电极端面的氧化膜层是引起电极短路的主要原因。采用扫描电镜(SEM)分析了工具电极端面在单向正脉冲和正负脉冲加工后的形貌和成分,在此基础上对氧化膜层的形成机制进行了分析。研究表明:采用单向正脉冲加工时管状电极端面形成连续疏松的氧化膜层,其成分主要是C 和Si 的氧化物;工具电极的吸附作用是形成氧化膜层的主要原因;采用适当比例的正负脉冲加工可有效抑制氧化膜层的形成,对已形成氧化膜层具有去除作用,显著提高深小孔电解加工的稳定性。     

电流密度对Al-Si合金微弧氧化膜结构及耐蚀性的影响

采用微弧氧化技术在Al-Si合金表面制备氧化物陶瓷膜层,利用激光共聚焦显微镜、SEM、EDS、XRD、极化曲线等测试方法研究电流密度对Al-Si合金微弧氧化膜层的生长过程、微观结构、元素成分、相组成和耐蚀性的影响规律。结果表明:随电流密度的增大,起弧所需时间减短,膜层厚度和粗糙度均增加,膜层生长速率先增大后减小。电流密度较小时,氧化膜生成相为γ-Al_2O_3,当电流密度达到13.3 A/dm~2时,氧化物生成相出现α-Al_2O_3和莫来石相。当电流密度小于16.6 A/dm~2时,氧化膜的耐蚀性随电流密度增大而增强;当电流密度大于16.6 A/dm~2时,氧化膜耐蚀性能降低,相对于合金基体,氧化膜始钝电位降低,维钝电流密度降低两个数量级。     

添加ZrO2的钛合金微弧氧化膜表面微结构及性能研究

针对钛合金硬度低和表面摩擦性能差等问题,在Na₂SiO₃-Na₃PO₄-NaAlO₂中添加ZrO₂,用微弧氧化技术在TC4钛合金表面制备高硬耐磨复合膜层。研究电压、氧化时间、ZrO₂添加量对膜层表面形貌和组成的影响,研究复合膜层的硬度和摩擦因数变化规律。结果表明：ZrO₂颗粒主要分布于膜层表面,少许进入孔洞中。电压、氧化时间及ZrO₂添加量对复合膜层表面微结构有显著影响。均匀分散在膜表面的ZrO₂颗粒、形成的ZrTiO₄相及膜表面平整度的共同作用,改善钛合金微弧氧化膜层硬度与摩擦性能。     

铝颗粒在多相流中燃烧的数值模拟

铝颗粒的燃烧细节决定着推进剂的性能。应用Fick第一定律及Fourier定律,对燃烧颗粒中各组分气体的质量与能量扩散过程进行计算,跟踪氧化反应中生成的中间态产物,总结了颗粒尺寸及组分随燃烧时间的变化规律,以及颗粒的燃烧效率等。结果表明,颗粒燃烧初期,反应进行的较为强烈,约60ms后,燃烧趋于平稳,最终,颗粒20%以上的外表面被氧化物所覆盖。     

稀土氧化物对高硬度堆敷金属中夹杂物及组织的影响

研究了稀土氧化物对高硬度堆敷金属中夹杂物的影响,结果表明:稀土氧化物能够降低夹杂物的尺寸,增加其弥散度,但对其形状系数没有影响。通过异质核心的作用,能够细化堆敷金属中的一次结晶组织。稀土氧化物可以在保持堆敷金属高硬度的条件下,使堆焊层韧性性能提高了37％。     

铝和稀土合金化25Cr2Ni4WA钢的高温特性

研究了穿孔顶头常用钢 2 5 Cr2 Ni4WA经铝和稀土合金化后的高温性能和氧化特征。试验结果与分析表明 ,铝和稀土合金化可明显提高穿孔顶头的高温硬度和强度及表面氧化膜抗剥落行为 ,从而可有效提高穿孔顶头的使用寿命。     

稀土对炸药能量和安定性的影响

本文主要叙述稀土混入炸药中后,对炸药能量和安定性的影响,由于稀土氧化物的氧在爆炸过程中的释放,对炸药爆炸力有一定的提高,另外稀土还对炸药热安定性有改善。这为稀土在火炸药中的应用研究打下了良好的开端。     

铁纳米颗粒加热过程原位观测及生长机制研究

易氧化纳米颗粒很难通过液相环境制备,固相条件能提供高真空度和温度;用固相环境控制加热选择传热介质及调节前驱物浓度,实现纳米颗粒制备尤其易氧化颗粒制备。用乙酰丙酮铁为Fe的前驱物分散在碳膜上,进行透射电镜原位加热观测,研究加热过程中前驱物分解、形成颗粒、颗粒形貌及结晶状态随加热过程的变化。研究表明:加热的纳米颗粒生长过程主要经历前驱物受热分解、形成非晶、逐渐结晶、形貌演变为颗粒几个阶段。     

La2O3/Al2O3氧化物添加比对Csf/SiC复合材料力学性能的影响

利用热压烧结技术制备高致密度的短碳纤维增韧碳化硅陶瓷基（Csf/SiC）复合材料。研究稀土氧化物添加比对烧结后Csf/SiC复合材料微观结构、力学性能和增韧机制的影响。结果表明：随着烧结助剂中La2O3含量增加,烧结后材料中SiC颗粒平均粒径减小,相对密度逐渐降低,而强度和韧性则先增加后降低;颗粒桥连、纤维拔出和裂纹偏转是该材料体系的主要增韧方式 。     

La2O3/Al2O3氧化物添加比对Csf/SiC复合材料力学特性的影响

利用热压烧结技术制备高致密度短碳纤维增韧碳化硅陶瓷基(Csf/SiC)复合材料。研究稀土氧化物添加比对烧结后Csf/SiC复合材料微观结构、力学特性和增韧机制的影响。结果表明:随着烧结助剂中La2O3含量增加,烧结后材料中SiC颗粒平均粒径减小,相对密度逐渐降低,而强度和韧性则先增加后降低;颗粒桥连、纤维拔出和裂纹偏转是该材料体系的主要增韧方式。     

氧化物薄膜对Fe_3Al高温氧化的影响

应用电沉积－反应烧结方法在Ｆｅ＿３Ａｌ表面制得Ｃｒ＿２Ｏ＿３和Ｙ＿２Ｏ＿３薄膜。在９００℃空气中氧化结果表明，表面沉积Ｃｒ＿２Ｏ＿３薄膜可以明显提高Ｆｅ＿３Ａｌ的抗氧化能力和氧化层的粘附性；表面沉积Ｙ＿２Ｏ＿３薄膜可以改变氧化层的形貌，抑制氧化层的剥落。ＸＲＤ，ＳＥＭ及ＥＤＸ分析表明，表面施加氧化物薄膜后，氧化产物层晶粒细小，从而减小了生长应力，减轻了开裂和剥落。表面沉积Ｃｒ＿２Ｏ＿３薄膜，可以有效地降低Ｆｅ＿３Ａｌ表面的氧分压，促进合金中铝选择氧化。     

含铬Fe_3Al合金的高温氧化行为

为了考察含铬Ｆｅ＿３Ａｌ合金在高温空气介质中的抗氧化性能，本文利用热分析天平连续称重法，测定了试验合金在１１００～１３００℃下的氧化动力学曲线，计算了其抛物线氧化速度常数。并利用Ｘ射线结构分析、扫描电镜观察、能谱分析等手段，对氧化层的组成及合金元素分布进行了分析。结果表明，氧化层主要为α－Ａｌ＿２Ｏ＿３，２４ｈ连续氧化时，膜破裂发生于１３００℃；随着氧化温度升高，氧化层中铬含量急剧降低。     

蒸镀Al和Al-Mn薄膜的组织与耐蚀性研究

利用真空蒸镀技术在碳钢基体上制备出纯Al和Al-Mn合金薄膜,并对不同厚度、蒸发速率下Al和Al-Mn薄膜的表面形貌、结构、结合力和耐蚀性进行了研究。结果表明:纯Al和Al-Mn合金薄膜表面光滑均匀;铝薄膜在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性随膜层厚度和蒸发速率的增加而升高;薄膜与基体的结合力随薄膜厚度的增加缓慢下降,但结合力均高于60N。退火处理使铝薄膜的粗糙度增大,但薄膜与基体的结合力基本保持不变。Al-Mn合金薄膜中的Mn以Al-Mn固溶体形式存在,其耐蚀性明显优于相同厚度下的纯铝薄膜。     

镁合金微弧氧化热力学和动力学分析

对镁合金微弧氧化过程中的热力学和动力学进行了计算和分析。结果表明,微弧氧化过程满足热力学条件,微弧氧化不是一个典型的形核长大过程。膜层是在不断击穿、生成、烧结、排泄堆积等过程中生长起来的,而且在反应过程中,膜层的生成是由反应电压、电流、电解液体系、pH值等各种工艺参数所控制的。     

Mo(Si,Al)2高温抗氧化涂层的形貌与结构研究

采用料浆烧结法在铌合金C-103基体表面制备Mo(Si0.6,Al0.4)2高温抗氧化涂层,利用SEM、EDS、XRD等仪器分析研究涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明:涂层与基体之间达到冶金结合,通过扩散形成中间结合层;在高温氧化环境下,Mo(Si0.6,Al0.4)2涂层表面生成致密氧化膜。氧化膜分为两层:外层主要为Al2O3,内层为Al2O3、SiO2、3Al2O3·2SiO2和HfO2相的混合物。     

电力用铝合金超疏水耐腐蚀膜层的制备与表征

用草酸阳极氧化、氟钛酸铵封孔再经硬脂酸表面修饰,在2 A12铝合金表面制备超疏水耐腐蚀膜层。表征其微观形貌、表面成分和物相组成,测试膜层表面润湿性及耐蚀性。结果表明:氟钛酸铵封孔过程中生成Ti(OH)₄起填充孔洞,改善阳极氧化膜的致密性,疏水状态较好,耐蚀性提高。阳极氧化膜封孔后再经表面修饰未生成新物相,但形成微纳米粗糙结构,水滴接触角达150.8°,呈超疏水状,耐蚀性进一步提高。封孔-修饰后阳极氧化膜具有微纳米粗糙结构和较低表面能,减少了腐蚀接触面积并抑制腐蚀,显著提高2A12铝合金耐蚀性,在电气用铝合金腐蚀防护方面具有应用前景。     

铈对Fe_3Al室温力学性能的改善作用

在二元Ｆｅ３Ａｌ中添加适量的铈（Ｃｅ）可以显著提高合金的室温强度和塑性，尤其是将微量Ｃｅ加入三元Ｆｅ－２８Ａｌ－２Ｃｒ合金时，室温延伸率可达２２．２％。ＸＰＳ研究表明，这是由于Ｃｅ的加入钝化了合金表面的氧化膜，抑制或推迟了Ａｌ和环境水汽的反立。此外Ｃｅ的加入导致了Ｆｅ３Ａｌ基体的晶粒细化和第二相颗粒的析出。     

船用Cu-2.05%Sn-1.05%Al合金耐海水腐蚀性能研究

研究了Cu -2 .0 5%Sn -1 .0 5%Al合金在流动海水中的腐蚀性能。实验包括失重率的测定 ,利用XRD、EDX对表面氧化物及铜绿成分进行分析和测定及SEM等手段对腐蚀试样形貌进行观察。结果表明 ,表层形成了Cu2 O、Al2 O3铜绿等物质 ,铜绿主要由Cu46 Cl2 4(OH) 6 8·(H2 O) 4 组成。点蚀不严重 ,少量分离的点蚀可能是在Cu2 O膜不连续处或裂纹等处形成。腐蚀速率为 0 .0 1 2 5mm/a。     

载流条件下Al2O3/Cu复合材料的摩擦磨损特性研究

采用内氧化法制备了Al2O3/Cu复合材料,研究了该复合材料在载流条件下的摩擦磨损特性,并进行了微观组织结构分析。结果表明:采用内氧化法制备的Al2O3/Cu复合材料,在铜基体中弥散分布着纳米级的Al2O3颗粒;在载流条件下,该复合材料的抗摩擦磨损性能显著优越于铬青铜合金;电流较小时具有磨粒磨损和粘着磨损的共同特征,电流较大时以粘着磨损为主。在试验范围内,电流较载荷对磨损率的影响显著。     

两步沉积法制备Ni/Al2O3复合镀层及其耐磨性能研究

采用两步电化学沉积技术在铜基体上制备Ni/Al2O3复合镀层。用电泳沉积工艺在铜基体上均匀沉积Al2O3涂层,用电镀技术在Al2O3涂层中嵌入金属镍,得到具有高Al2O3含量的Ni/Al2O3复合镀层。试验结果表明,两步沉积法能够提高复合镀层中的Al2O3微粒含量,镀层显微硬度及耐磨性能均有提高。