原位合成Al_2O_3/FeAl复合材料的组织与性能

利用Fe-Al-Fe2O3体系的放热反应,原位热压合成了Al2O3/FeAl复合材料.借助XRD和SEM等研究了复合材料的物相组成和显微结构,以及Al2O3生成量对复合材料显微结构和力学性能的影响.结果表明:经1 250℃保温1.5h热压烧结的块体材料主要由FeAl及少量Al2O3相构成,FeAl基体为片层结构,增强相Al2O3分散在基体和晶界处.随着Al2O3含量的增加,基体晶粒尺寸明显减小,同时对材料起增强增韧作用.在Al2O3含量为1.2wt%时,试样的抗弯强度达到最大值1 329.22MPa;在Al2O3含量为0.8wt%时,试样的断裂韧性达到最大值29.95MPa·m1/2.此值正好处于金属与陶瓷材料性能链的断缺处.因此,本研究结果对于完善材料性能体系具有重要意义.     

Al2O3-NbAl／TiAl基高温复合材料的研究

以Ti-Al-TiO2-Nb2O5为反应体系,利用热压烧结工艺原位合成了Al2O5／TiAl复合材料．通过Mo元素掺杂对体系进行增强,借助X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等分析研究了掺入不同含量Mo时,Ti-Al-TiO2-Nb2O5体系的热压反应过程及其对体系微观组织结构、力学性能等的影响．结果表明：放热反应加速了系统的反应,从而降低了该体系的反应温度;产物体积密度随着Mo掺杂量的增大而增大;抗弯强度和断裂韧性呈峰值变化．     

Preparation of TiAl/Ti2AlC Composites with Ti/Al/C Powders by In-situ Hot Pressing

TiAl/Ti2AlC composites were prepared by in-situ hot pressing of TilAl/C powders mixtures and sintered at different temperatures were investigated by X- ray diffraction （ XRD ） of samples. The reaction procedure of Ti-Al-C system could be divided into three stnges. Below 900℃ , Ti reacts with Al to form TiAl intermetallics ; above 900 ℃ , C reacts with remain Ti to form TiC triggered by the exothermal reaction of Ti and Al ; TiAl reacts with TiC to produce dense TiAl/Ti2AlC compasites.In the holding stage, ternary Ti2AlC develops to layered polycrystal and composites pyknosis in the meanwhile. The mechanism of synthesis and microstructure was especially discussed.     

原位合成SiCp/(Mo,W)Si2复合材料的组织与性能

以Mo粉、W粉、Si粉和C粉为原料,采用原位反应高温热压一次复合工艺制备了不同配比的SiCp/(Mo,W)Si2复合材料。采用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究了其显微结构,并测定了其力学性能。结果表明,SiCp/(Mo,W)Si2复合材料中的增强相SiC颗粒分布在基体MoSi2的晶界和晶内,WSi2固溶于MoSi2,起到了协同强化的作用,强化效果比单独加入SiC或WSi2更为显著。该种复合材料的抗弯强度最高达到592 MPa,断裂韧性达到5.9 MPa.m1/2,维氏硬度达到19.4 GPa,分别比相同工艺制备的纯MoSi2提高了约5倍、2.1倍和2.2倍。     

原位自生Sip/ZA40复合材料的组织及性能研究

采用原位自生铸造法制备了ZA40-1.5wt%Si、ZA40-3.0wt%Si、ZA40-4.5wt%Si和ZA40-6.0wt%Si合金,获得了Si颗粒分布均匀、尺寸细小、形貌规则的锌基复合材料。分析了复合材料的组织形貌,检测了复合材料的硬度和冲击性能。研究结果表明：高铝锌合金加入硅后,随着硅含量的增多,Si除了在组织中形成共晶硅相外,还析出初晶硅;随着硅含量的增加初晶硅相数量增多,合金的硬度提高,冲击韧性下降。     

烧结温度和成分对Al_2O_3-TiC复合材料力学性能影响

以α-Al2O3粉、TiC粉为原料,采用热压烧结工艺制备了Al2O3-TiC复合材料,系统研究了烧结温度以及成分对Al2O3-TiC复合材料的组织结构和力学性能的影响规律.结果表明:α-Al2O3与TiC间没有发生化学反应,两相间具有很好的化学相容性.TiC的引入有利于提高Al2O3-TiC复合材料的力学性能.1 600℃热压烧结的Al2O3-20%TiC复合材料具有最佳的力学性能,其抗弯强度和断裂韧性分别达到509.45 MPa和5.27 MPa·m1/2,复合材料的断裂方式主要是沿晶断裂,同时伴有穿晶断裂.     

原位TiAl3颗粒增强铝基复合材料的组织与性能

采用超声辅助原位铸造法制备了TiAl_3/2024Al复合材料。研究了TiAl_3/2024Al复合材料的微观组织、力学性能和耐磨性。XRD测试分析结果表明,在2024Al熔体中加入Ti颗粒,835℃超声搅拌15 min发生原位反应得到的唯一产物为TiAl_3。通过SEM组织观察,发现高强超声的引入破坏了TiAl_3相的定向生长趋势,得到了颗粒细小、在基体中分布均匀的TiAl_3增强体。与超声熔体处理后的2024Al比较,14vol.%TiAl_3/2024Al复合材料基体的维氏硬度提高了43%,复合材料的屈服强度提高了34%,抗拉强度提高了19%。摩擦磨损实验表明,2024Al在摩擦进行30分钟后出现了严重的磨损,而14vol.%TiAl_3/2024Al复合材料磨损较小,说明原位生成的TiAl_3颗粒可以显著提高材料的耐磨性能。     

Cr掺杂碳陶瓷复合材料结构和力学性能研究

石墨材料具有优良的导电性、导热性、耐热冲击性、化学稳定性、自润滑性、独特的高温稳定性和高温机械强度.因此,在航天、航空、核能、机械、化工和高温工程等众多领域获得广泛应用.常规的碳石墨材料存在机械强度不高,气孔率高,使用可靠性变差等缺点.该文利用Cr掺杂改性碳石墨材料,研究了掺杂量对碳陶瓷复合材料力学的影响,并从微观角度解释了Cr对碳陶瓷复合材料力学性能影响机理.从研究结果可以看出,10%的Cr掺杂可使碳陶瓷复合材料抗折强度提高20.7%,抗压强度提高33%,气孔率降低16 67%,其机理在于Cr掺杂在碳陶瓷复合材料制备过程中原位生成Cr3C2晶体.     

自蔓延高温合成Al_2O_3—Cr复合材料

自蔓延高温合成(简称 SHS)是制备材料的一种简便方法,本文通过热力学及结构分析讨沦了复合材料(Al_2O_3—Cr)的制备工艺,结果表明:随着成分的变化,绝热温度(T_(ad))和燃烧速度发生变化;随着压力的变化,孔隙度也发生变化.     

H3PO4掺杂PANI/ATP纳米复合材料的导电性能

用原位聚合法在凹凸棒土(ATP)的表面包覆上磷酸(H3PO4)掺杂的聚苯胺(PANI),合成了H3PO4-PANI/ATP纳米复合材料,研究了聚合时间、H3PO4掺杂量、过硫酸铵(APS)用量、聚合温度和苯胺投料量对复合材料体积电阻率的影响.结果表明:在聚合温度为20℃,苯胺投料量为30%,聚合时间为4h,n(An)∶n(APS)∶n(H3PO4)=1∶1∶5.81时, 复合材料体积电阻率可达到6Ω·cm.并通过XRD、FTIR和TG-DTA对该条件下制备的纳米复合材料进行了表征.     

Preparation of TiAl/Al_2O_3 composites by combustion synthesis

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｉｔａｎｉｕｍａｌｕｍｉｎｉｄｅｓｂａｓｅｄｏｎＴｉＡｌｈａｖｅｅｘｃｅｌ ｌｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｔａｋｅｔｈｅｐｌａｃｅｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｉｔａｎｉ ｕｍａｎｄｎｉｃｋｅｌａｌｌｏｙｓｉｎａｄｖａｎｃｅｄｓｐａｃｅｃｒａｆｔｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙ ,ｇｏｏｄｅｌｅｖａｔｅｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｈｉｇｈｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｏｘｉｄａｔｉｏｎ[1～ 3] .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｔｈｅｗａｙｔｏｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐ…     

外加Al2O3颗粒对Ti-Al-TiO2系合成产物微观结构的影响

Ti-Al-TiO2体系外加不同含量的Al2O3颗粒获得了Al2O3／TiAl基复合材料,研究了产物的相组成及微观组织。结果表明：Al2O3颗粒多分布在基体晶界处。随外加Al2O3含量的增大,晶粒变小,但增强相颗粒团聚严重。外加Al2O3量存在一个临界值。含量过高,易造成结构疏松,不致密,形成大的气孔,且由于TiO2的活化作用,会造成外加的Al2O3颗粒烧结呈板状联结分布;含量较低,颗粒与界面的结合不够紧凑,但颗粒的结晶度较好。     

制备条件对Fe/Al2O3选择性催化还原SO2的影响

不同负载量的Fe/Al2O3催化剂分别以浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制得，对比评价了不同方法制备的催化剂样品以CO为还原剂，选择性催化还原SO2的活性。研究表明，铁催化剂有较高的去除SO2的活性，制备方法对催化剂活性具有显著影响。其中溶胶-凝胶法和共沉淀法最高活性分别可以达到95%和85%左右；而浸渍法样品的活性较差，最高转化率不到60%。3种不同组分催化剂的活性在低温时并不明显，在高温时明显地显示出高的负载量具有高的活性。     

Cr粒子含量对Al2O3/Cr复合材料力学性能及介电性能的影响

以热压烧结的方法制备了Al2O3／Cr复合材料，探讨了Al2O3／Cr复合材料显微结构、力学性能及微波介电性能随Cr粒子含量变化的规律。SEM结果表明，在垂直于压力方向上，Cr粒子有明显的受压拉伸现象；当Cr粒子含量从10vol％增加至30vol％时，复合材料中Cr粒子的分布由孤立向桥连方式转变。随Cr粒子含量的增加，复合材料致密度略有下降，抗弯强度明显降低。与纯氧化铝陶瓷相比，含10vol％Cr粒子Al2O3／Cr复合材料的断裂韧性提高了81％以上。复介电常数测试结果表明，在8．2～12．4GHz频率范围内，复合材料复介电常数的实部和虚部随Cr粒子含量的增加大幅度上升，且存在明显的频散效应。当Cr粒子含量达到30vol％时，由于Cr粒子之间的部分桥连现象而使介电常数虚部在一定频段出现负值。     

Effect of Nb on the Mechanical Properties of Ti／Al2O3 Composite

1　IntroductionMetallic Titanium and alloy are necessary to theaerospace materials because they have excellent propertiesof low density, high strength, and resistance to high tem perature and erosion. And alumina has fine properties ofcalorifics, m…     

LiNbO3/Al2O3复合材料的制备及其力学性能

为了研究铁电相LiNbO3对Al2O3陶瓷材料结构及其力学性能的影响,以Al2O3 Nb2O5 和LiCO3为主要原料,分别通过高温固相法和热压烧结法,制备LiNbO3/Al2O3复合材料.对制备的复合材料进行物相分析,抗折强度的测试以及显微形貌观察.结果发现：LiNbO3的加入有利于促进Al2O3的烧结,降低了Al2O3陶瓷的烧结温度.当烧结温度超过1 200℃时,复合材料的主晶相仍然为LiNbO3和Al2O3,但由于少量Li元素挥发,生成物相LiNb3O8.在1 200℃保温3h,通过高温固相法烧结,5vol％ LiNbO3/95vol％ Al2O3复合材料的抗弯强度达到了最高,为162.34MPa.在1 300℃,150MPa（保温保压1h）热压烧结制备的15 vol％ LiNbO3/85 vol％ Al2O3复合材料致密度为92.82％,其抗弯强度和断裂韧性分别为393.94 MPa和2.38 MPa· m1/2.该复合材料中的LiNbO3晶粒出现了非180°畴结构,这种电畴结构有利于改善材料的力学性能.     

Al2O3-C耐火材料的性能研究

为提高Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料的性能，研究了烧成温度和石墨含量对Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料气孔率、体积密度、常温耐压强度的影响，得出了适宜的烧成温度范围和最佳的石墨加入量，并对此进行了理论分析，同时，还研究了烧成温度对材料抗氧化性能的影响。