大型精炼钢包用刚玉-尖晶石质透气砖的研制与使用

为满足大型精炼钢包对透气砖的要求,通过配方优化、高温烧成等技术手段,成功开发了性能和使用效果优于传统铬刚玉质透气砖的刚玉-尖晶石质透气砖。该透气砖以板状刚玉为颗粒料,以电熔白刚玉为细粉,并加入6%纯铝酸钙水泥、5%活性α-Al_2O_3微粉和8%尖晶石,另外加入适量氧化铬和减水剂,经振动成型、干燥后于1500℃保温3h以上烧成。该透气砖在大型精炼钢包上使用,取得了满意的使用效果。     

中国超细晶硬质合金及原料制备技术进展

超细晶硬质合金是WC晶粒度≤0．5μm的硬质合金,这类合金具有高强度和高硬度的优异性能。目前由超细晶硬质合金制备的高效刀具已经广泛用于航空航天、核能、汽车、发电设备、新能源和电子通讯等现代制造业。主要对中国超细晶硬质合金原料（例如超细碳化钨粉、钴粉、复合粉）和超细晶硬质合金制备技术、性能及表征方法作了系统的阐述。最后对超细晶硬质合金制备技术进行了展望。     

三点弯曲法测试硬质合金弹性模量

通过确定荷载范围和修正仪器变形引起的系统误差,用三点弯曲法在电子万能试验机上测定了硬质合金的弹性模量。结果表明:硬质合金弹性模量(y)与Co含量(x)存在稳定的线性关系,其关系式为y=0.13x2-14.24x+708.41,即弹性模量随着Co含量的增加而减小。三点弯曲法测试的硬质合金弹性模量结果稳定、精确,与振动法测试的结果相吻合。这种测试方法简单易行,适合于硬质合金的力学性能表征。     

粉末涂敷法制备CuInSe_2薄膜的硒化烧结过程研究

用粉末涂敷法在Mo箔上涂敷CuInSe2前驱体薄膜,进而在H2气氛中热处理制备了太阳能薄膜电池吸收层用CuInSe2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和其配备的能谱仪(EDS)对CuInSe2薄膜进行分析和表征,对硒化烧结过程中化学反应的可能性进行了热力学计算.结果表明:硒化烧结过程分为三个阶段:二元化合物CuSe和三元化合物CuInSe2的形成均出现在硒化烧结的前两个阶段;第三个阶段主要是CuInSe2晶粒长大和薄膜的致密化过程.H2气氛在CuInSe2薄膜烧结过程中可能起到催化剂的作用.     

超声电沉积-硒化制备CuInSe_2薄膜

采用超声电沉积法在钼基底上制备了Cu-In合金预制膜,随后在硒蒸汽进行硒化处理,得到了CuInSe2(CIS)薄膜.分别用SEM、EDS和XRD分析了合金预制膜和CuIrISe2薄膜的表面形貌、成分及相组成.结果表明:超声电沉积可以得到晶粒细小、均匀致密的Cu-In合金薄膜,并且可以利用电流密度控制预制膜中的Cu/In比率;随着Cu含量的增加,CIS薄膜的结晶性变好;富铜的CIS薄膜中除了CuInSe2以外还有CuSe相,CuSe的含量随铜含量的增加而增加.     

纳米材料在硬质合金中的应用

WC晶粒不断细化是硬质合金发展的一个重要特征。从硬质合金的纳米原料、纳米硬质合金、纳米材料助长或增强超粗晶硬质合金以及硬质合金的纳米涂层材料等4个方面论述了纳米材料在硬质合金中的应用,着重报道了中国在这些方面的优势。纳米粒径原料的制备是首要难题,1997年发明的"紫钨原位还原"技术利用传统工艺制备纳米、超细碳化钨粉末,碳化钨粉的粒径可小于20 nm。纳米硬质合金技术利用低压热等静压或热等静压,克服了烧结过程中WC异常长大的难题,制备100~200 nm纳米硬质合金,抗弯强度在5 000 MPa以上,使用性能优于亚微或超细晶硬质合金,已用于生产。利用"纳米颗粒溶解法"制备的超粗晶硬质合金晶粒度可达12μm;而含有纳米Co2W4C增强相的超粗晶硬质合金产品,使用寿命比普通合金产品提高了2~3倍。涂层材料纳米化,是硬质合金工具的一个发展方向,在耐磨性、硬度和抗裂纹扩展方面有明显优势,加工工件表面质量更好,工具使用寿命更长。     

Cu-In合金的制备和表征

使用感应熔炼法制备cu山合金,并尝试使用单辊甩带法制备连续均匀的cu-In合金薄带,利用XRD,SEM和EDs对制得的Cu-In合金进行表征.结果表明:cu-In合金凝固过程存在偏析现象,合金内部呈现出不连续的富cu区域和连续的富In区域,并且在富In区域中心部位存在着许多细小裂纹,单质In仅存在于裂纹周围.感应熔炼的cu-In合金具有Cu11In9和In混合物相结构,它为研究CulnSe2薄膜太阳电池提供了一种新材料;但使用单辊甩带法无法制备In含量为55%(摩尔分数)的连续均匀cu-In合金薄带.     

烧结工艺对低Co超细晶硬质合金性能的影响

低Co超细晶硬质合金具有比常规的超细晶硬质合金更高的硬度、耐磨性、红硬性,在精密机械、加工刀具、特种耐磨材料及零件、拉拔模具等领域有其独特的优势和广泛的应用。本文以超细WC粉和球形Co粉为原料,采用真空烧结或低压烧结制备低Co超细晶硬质合金。采用低压烧结技术可成功制备出硬度为2110 HV30,矫顽力为55.7 kA/m,抗弯强度为2 250 MPa的低Co超细晶硬质合金。采用SEM、金相显微镜、维氏硬度计、矫顽磁力仪、材料实验机等研究烧结工艺对合金显微组织和物理机械性能的影响。结果表明:提高烧结温度或采用低压烧结,可以使低Co超细晶硬质合金中的孔隙度减少,强度提高。低压烧结制备的合金晶粒度大于真空烧结制备的合金晶粒度,但是采用真空烧结制备的合金中易出现WC晶粒异常长大现象。     

金属Al-Si复合不烧铝碳滑板材料的热机械性能及显微结构

研究了金属Al-Si复合不烧铝碳滑板材料的热态抗折强度、弯曲应力-应变关系和抗热震性,并利用XRD、SEM和EDAX对其物相组成和显微结构进行了分析。结果表明:(1)材料的热态抗折强度很高,在1200～1400℃时达到50MPa以上;(2)材料从400℃开始到1400℃一直保持塑性状态,在1400℃仍没有进入粘滞流动阶段,只是在800℃以上变形量有所增加;(3)材料具有良好的抗热震性,在经受ΔT为1000～1200℃的一次热震后,其残余抗折强度均>30MPa,其抗折强度保持率仍为70%左右;(4)材料热机械性能优良的基本原因在于加入的金属Al和Si发生碳化和氮化等反应原位生成了非氧化物增强相,其显微结构特征从以碳结合为主转化为以非氧化物结合为主。     

超声电沉积制备Cu-In合金膜

采用超声电沉积-热处理两步法和超声共沉积一步法在钼基底上制备了致密的Cu-In合金薄膜。分别用SEM,EDS和XRD分析了Cu/In双层膜以及Cu-In合金膜的表面形貌、成分及相组成。结果表明:采用不同的电沉积工艺参数可以调节合金膜的Cu/In比率;超声电沉积可以得到晶粒细小、均匀致密的Cu,In以及Cu-In合金薄膜;两步法中超声电沉积得到的双层膜为CuIn和Cu或In相,经过热处理后转变为Cu11In9和Cu或In相;一步法超声共沉积得到的合金膜主要为CuIn相,根据Cu/In比率的不同,还会含有少量的Cu11In9或In相。