电主轴和超精密轴承技术评述与展望

介绍了电主轴及其配套产品和技术关键，并展望了其未来的发展趋势。     

高速数控机床主轴用陶瓷轴承的研究进展

陶瓷球轴承是超高速主轴中性能较好而又比较经济的轴承,目前试验室中该轴承的d_m·n值已达4×10~6mm·r/min,工业生产阶段的d_m·n值为2.56×10~6mm·r/min。拟静力学模型能有效地计算出陶瓷轴承在给定载荷和转速下的刚度、疲劳寿命、接触角、接触变形等性能参数,对高速陶瓷球轴承设计仍然非常有用,普通材料轴承的动力学模型对陶瓷轴承的有效性还需对其推断进行试验验证。     

气压浸渗法制备ZrC-W-Cu复合材料的显微组织与力学性能

为提高钨渗铜材料的性能以适应先进推进技术发展的需求,以ZrC粉和W粉为原料,采用无压烧结工艺制备ZrC-W多孔骨架,进而采用气压浸渗工艺对开气孔在20％左右的ZrC-W骨架压力渗铜,制备出ZrC-W-Cu复合材料.研究ZrC含量对ZrC-W骨架开气孔率、压缩强度及ZrC-W-Cu复合材料的显微组织和力学性能的影响规律.结果表明:随着ZrC含量(体积分数,下同)的增加,ZrC-W骨架的开气孔率先升高后降低,在ZrC含量为10％时开气孔率最大,为29.77％;ZrC-W骨架的压缩强度随ZrC含量的增加而下降,且整体低于W骨架;ZrC-W-Cu复合材料维氏硬度随ZrC含量的增加逐步增大,在ZrC含量为15％时达到3.26 GPa;弹性模量基本不变;断裂韧度随着ZrC含量的增加先升高后降低,抗弯强度在ZrC含量为4％时达到最大值,为1243 MPa.     

无序的新境界:高熵陶瓷

人类社会的进步与发展对材料性能提出了越来越高的要求,这是激励人们探索新的材料设计理论并开发新材料体系的原动力。近年来,性能优异的新材料不断涌现,并相继成为研究热点,由高熵合金发展而来的高熵陶瓷就是典型代表之一。2004年,中国台湾清华大学叶均蔚和英国牛津大学Cantor两个课题组几乎同时提出了高熵合金(High-entropy alloys)的概念。他们发现将(近)等原子比的多种合金元素高温熔炼,容易形成金属原子随机分布的面心立方、体心立方和六角密堆等具有简单晶体结构的单相固溶体,阻止了金属间化合物的生成,显示出典型的高熵效应。此后人们进一步归纳出高熵合金的四大效应,即热力学上的高熵效应、晶体学上的晶格畸变效应、动力学上的迟滞扩散效应和性能上的“鸡尾酒”效应。与传统合金相比,高熵合金表现出良好的结构稳定性、优异的力学性能以及功能特性,引发了材料界研究高熵材料的热潮。     

9Cr18不锈钢轴承的加工

对9Cr18不锈钢轴承零件冷、热加工工艺技术进行了综合讨论分析，给出了关键的工艺参数。     

TiC_p/W复合材料的断裂行为

利用扫描电镜观察了含３０ ％ ＴｉＣ 颗粒（ 体积分数） 的钨基复合材料在室温和高温的微观断裂过程, 讨论了裂纹萌生、扩展条件及其影响因素。室温下的断裂过程受控于裂纹萌生阶段, 相应的应力－ 挠度曲线表现为线性, ＴｉＣ 颗粒和Ｗ 基体在微观上都呈现脆性断裂。高温下的断裂则存在一个亚稳态的初始裂纹长大和合并过程, 使应力－ 挠度曲线呈现出非线性, 在微观上ＴｉＣ 颗粒呈现脆性断裂,Ｗ 基体呈现韧性撕裂。同时也指出了复合材料在室温和高温下的强化机制     

TiCP/W及ZrCP/W复合材料的组织结构与性能

设计并采用热压烧结的方法成功制备了TiCp/W和ZrCp/W两个系列碳化物颗粒增强钨基新型复合材料,并对其组织结构、室温力学性能及高温力学性能进行了系统研究.结果表明,复合材料体系的组元间有很好的热力学相容性和化学相容性;在异相界面处发生了W原子向TiC和ZrC晶格的扩散,分别形成了(Ti,W)C和(Zr,W)C固溶体,促进了两相界面结合和复合材料的致密化.碳化物颗粒的加入强烈阻碍了W晶粒的长大,并显著提高了复合材料的室温和高温力学性能.复合材料的抗弯强度和抗拉强度均随着试验温度的升高先增大后减小,在800～1400℃时出现峰值,而抗压强度则随着温度的升高而单调下降.室温强化机制是细晶强化和第二相弥散强化,高温强化机理有:位错强化、细晶强化、界面强化及碳化物颗粒的弥散强化.     

ZrC-W复合材料的无压反应浸渗制备工艺

以WC粒径为4μm气孔率为55％的多孔WC为预制体,Zr2Cu合金为浸渗剂,采用低温反应浸渗工艺制备了ZrC-W复合材料,系统研究了反应浸渗温度和时间对复合材料的物相组成及显微组织的影响规律.结果表明,随浸渗温度的升高,WC与Zr2Cu合金的反应程度增加,即生成的ZrC和W的含量增加,WC的残留量减小,当浸渗温度超过1500℃时,残留的WC转变为W2C相.随浸渗时间的延长,ZrC和W的含量增加,WC的残留量减小,ZrC的点阵常数增大,并出现W2Zr、Cu5Zr等中间反应相.     

催化动力学光度法测定微量钛

KBrO3在硫酸介质中可氧化固绿使其褪色,Ti(Ⅳ)对反应有催化作用,由此建立了一个简单的、灵敏度高的测定微量钛的新体系。考察了酸度、反应物浓度、反应时间、温度和其它离子对反应的影响,并确定了反应的最佳条件。在一定范围内,固绿吸光度降低值与钛的浓度有定量关系。方法的线性范围为0.04~1.2μg/mL Ti(Ⅳ),检出限为0.009μg/mL。将该方法用于铝合金标准样品中微量钛的测定,结果与认定值一致。     

锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.5)O_2制备与电化学性能

采用球磨湿混和旋转合成相结合的新工艺制备了锂离子电池正极材料 L i Ni0 .5Co0 .5O2 ,并对材料进行了粒度、化学成分以及电化学性能测试。球磨湿混工艺能将原料混合均匀 ,并能有效地使粒度细化。旋转合成工艺能使混合料在均匀的温度场中进行反应 ,并使反应产物粒度均匀和成分均匀。制备的 L i Ni0 .5Co0 .5O2 为单一的 α- Na Fe O2 层状结构 ,粉末粒度分布范围窄 ,平均粒径约为 8μm～ 10μm。电化学性能测试结果表明 ,在 0 .2 m A/cm2 充放电流密度和 3 .0 V～ 4 .2 V电压范围内 ,首次充电容量为 173 m Ah/g,放电容量为 14 8m Ah/g。循环次数达 3 0次时 ,放电容量还有 12 9m Ah/g,循环稳定性良好。球磨湿混和旋转合成相结合的固相合成新工艺能制备出电化学性能良好的L i Ni0 .5Co0 .5O2 正极材料。