超高温HIP的开发及其对炭材料的应用

一、引言热等静压(HIP)是采用气体作为压力介质,同时应用高压、高温处理工作的一种方法。它被广泛用于热压烧结、缺陷修复、扩散熔接和各种其它用途。近年来,2000℃级的高温HIP,对于高温、高强陶瓷、如SiN_4、SiC的热压烧结已     

钛合金HIP近净成形技术在航天上的应用

介绍了钛合金热等静压(HIP)近净成形的工艺特点及其在国内外航天领域的应用情况.与锻造、精密铸造、机械加工等传统成形方法相比,HIP近净成形钛合金综合力学性能高,节约原材料、成形周期短.由于产品的综合力学性能高、尺寸精度可控性好,HIP近净成形技术非常适合异型结构件特别是含空间曲面结构件的精密成形.     

沥青砂浆多次损伤自愈合性能

沥青砂浆由沥青、细骨料及填料三部分组成,对沥青混合料的性能具有重要影响。为对比分析自愈温度、自愈时间、老化程度及损伤程度对两种沥青砂浆愈合性能的影响,采用四因素三水平正交试验方法设计沥青砂浆小梁弯曲损伤愈合试验,选出最显著影响因素,进行多次间歇期的损伤自愈合试验。利用J积分理论对沥青砂浆的愈合程度进行价评,将断裂韧性J_c作为沥青砂浆损伤愈合的评价指标。试验结果表明：断裂韧性J_c能够表征沥青砂浆内部能量释放过程,可以很好的评价沥青砂浆的愈合能力;老化程度是影响沥青砂浆愈合性能的主要因素,与基质沥青砂浆相比,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）改性沥青砂浆在多次损伤自愈合后的愈合性能更好;随着损伤次数的增大两种沥青砂浆的愈合度都显著下降。试验结果可为沥青混合料性能研究及路面养护提供参考依据。     

W-Fe-Ni合金与铜HIP扩散连接技术研究

以高纯Ti箔作中间过渡层材料.在QIH16型热等静压机内扩散连接W-Fe-Ni合金与紫铜材料.采用SEM对连接界面的元素分布进行了分析,测试了不同温度下连接件的拉伸强度,并分析了连接过程中元素的扩散特点.结果表明,采用145MPa/1050℃/120min热等静压工艺可成功实现W-Fe-Ni合金与铜的冶金结合,随HIP温度升高,界面元素扩散越充分,结合强度更高.     

水泥基材料裂缝自愈合的研究进展

总结了近些年来在水泥基材料裂缝自愈合领域的研究进展，重点论述了两种普通类型的水泥基材料裂缝自愈合的机理、愈合过程、影响因素及评价。普通水泥基材料裂缝愈合机理包括结晶沉淀、结晶渗透，对聚合物水泥基材料，主要包括空气固化愈合、热聚合愈合和温致愈合机理。并提出了进一步的研究方向。     

自愈合和自修复混凝土的研究进展

综述了国内外关于自然自愈合混凝土、工程自愈合混凝土、被动修复和主动修复混凝土的研究进展,分析了自愈合和自修复混凝土目前存在的主要问题。自愈合和自修复混凝土是智能化时代的产物,作为建筑材料领域的新型复合材料,为传统建材的发展注入了新的内容和活力,也提供了全新的机遇。     

动态超分子化学作用构筑自愈合材料研究进展

超分子作用是一种非共价键作用,主要代表有氢键、金属配位、主客体相互作用等,大量的超分子作用聚集在一起可以形成力学强度高的动态系统。因此,基于动态超分子化学作用构筑自愈合材料引起了许多学者的研究兴趣。文中重点介绍了超分子动态化学的概念和历史,并在此基础上分别阐述了用于构筑自修复作用材料的不同超分子作用,即氢键、金属-配体、离子相互作用、主客体识别和π-π相互作用等。基于动态超分子化学作用构筑自愈合材料,为智能材料的设计和制备提供了理论基础和科学价值。     

等静压技术在粉末冶金材料生产中的应用

介绍了等静压技术的发展概况、原理与类别,并着重评述了该技术在粉末冶金材料生产中的应用及对材料组织性能的影响。     

透明自愈合聚合物材料的构性关系研究进展

透明聚合物在使用过程中由于磨损、冲击等,可能造成材料力学性能和透光性的损伤或降低,而自愈合能修复其力学性能和透光性,延长使用寿命,故受到学者们的广泛关注。微相分离结构有助于聚合物的自愈合,也会影响聚合物材料的透光性,从构性关系的角度综述了聚氨酯、聚硅氧烷、丙烯酸聚合物等透明自愈合材料,并进行了展望。     

热等静压处理对球墨铸铁疲劳性能的影响

研究了球墨铸铁材料(EN-GJS500-7)热等静压处理前后疲劳性能的变化,并分析了珠光体、石墨、铁素体含量随热等静压工艺的变化及其对球墨铸铁疲劳性能的影响。结果表明,热等静压处理后如果珠光体含量增加而铁素体含量减少,则材料抗疲劳性能增强;反之,材料疲劳性能降低。     

热处理对热等静压SiP/Al-Cu复合材料显微组织和力学性能的影响

采用元素粉作为原料, 通过热等静压技术(HIP)制备出50%Si_P/Al-Cu和70%Si_P/Al-Cu(体积分数)复合材料, 研究固溶处理和峰值时效处理对复合材料显微组织、 Al₂Cu相溶解过程及力学性能的影响。结果表明: 热等静压技术制备的Si_P/Al-Cu复合材料完全致密, 组织均匀细小, 材料由Si相、 Al相和Al₂Cu组成, 白色Al₂Cu相产生于原始的Cu粉与Al粉界面处。在516 ℃固溶处理2 h后, 70%Si_P/Al-Cu复合材料中的Al₂Cu相全部溶入Al基体中, 而50%Si_P/Al-Cu复合材料中还残留少量Al₂Cu相。经过峰值时效处理后, 50%Si_P/Al-Cu和70%Si_P/Al-Cu复合材料的抗弯强度为548 MPa和404 MPa, 相对于热等静压态分别提高了38.81%和13.51%, 复合材料的强度显著增强。     

CVDZnS热等静压(HIP)前后光学性能和显微结构的研究

采用红外、紫外光谱仪对热等静压（HIP）处理前后CVDZnS的光学透过率进行了测量,采用分析电子显微镜、金相显微镜和X射线衍射对原生CVDZnS和经热等静压（HIP）处理的CVDZnS的显微组织和晶体结构进行了分析.根据热等静压（HIP）处理前后CVDZnS光学透过率和材料内部显微结构的不同分析了热等静压过程造成CVDZnS光学性能提高的原因.研究表明:热等静压过程使得CVDZnS的晶粒尺寸有了很大提高,并且消除了原生CVDZnS在生长过程中形成的晶体缺陷,从而减小了原生CVDZnS中由于晶格缺陷和晶粒边界造成的散射损失,使得CVDZnS的光学透过率,尤其是在可见光及近红外波段,有了较大的提高.     

热等静压及恢复热处理工艺对DZ125蠕变损伤的影响

选用4种不同参数的热等静压及恢复热处理工艺对DZ125蠕变损伤试样进行显微组织演化的研究,并进行力学性能评价。结果表明:DZ125合金经预持久损伤实验后,显微组织出现了γ′相退化、蠕变孔洞形成等,但是碳化物没有出现由MC型向M_(23)C_6及M6C型分解。此外,热等静压的温度在孔洞愈合过程中作用显著,1200℃及1250℃温度下分别出现了γ′同心筏排结构及合金的初熔现象。同时,通过选取合适的热等静压参数,可以避免内部再结晶的产生。合理的热等静压及恢复热处理工艺可以改善蠕变损伤的显微组织,并使其显微硬度达到原始态水平,且持久寿命得到提高。     

Achievements in Commercial Production of PM Disks and Shafts for Aircraft Engines in Russia

The paper shows stages of development of Ni-base superalloy powder metallurgy in Russia, including modifying of the alloys, with the reference to this new technology, production, testing and flying service of turbine disks in various aircraft engines. Histograms plotted from the results of mechanical property testing are presented. Prospects of application of PM Ni-base superalloys in production of aircraft engines are shown.     

SiC含量对SiCw/Cu复合材料组织与力学性能的影响

为了研究SiCw/Cu复合材料的制备工艺、形成机理,进一步研究SiC含量对材料的组织结构、力学性能的影响.采用热压法和热等静压法制备了不同SiCw含量的SiCw/Cu复合材料,并对复合材料的致密度、显微组织和物相组成、维氏硬度、拉伸和压缩性能进行了研究,对拉伸断口进行分析.结果表明:SiCw有效阻碍Cu基体晶粒的长大,随着SiCw含量的增加,热压制备的SiCw/Cu复合材料的致密度、断后伸长率、拉伸屈服强度下降,而气孔率、维氏硬度与压缩屈服强度显著增加,抗拉强度先增加后降低.热压制备得到的1wt%SiCw/Cu复合材料,具有相对最优的综合力学性能:抗拉强度为156.9 MPa,拉伸屈服强度为112.5 MPa.采用热等静压法制备的3wt%SiCw/Cu复合材料,各方面性能都要优于相同组分的热压材料,抗拉强度达到175.6 Mpa,拉伸屈服强度达到123.2 MPa,维氏硬度达到101.8 HV.复合材料的强度是SiCw的增强作用与孔隙的弱化作用共同作用的结果,SiCw/Cu复合材料的断裂行为既表现出一定的韧性特征,又表现出一定的脆性特征.     

HIP对新型高温钛合金ZTi700SR微观组织及拉伸性能的影响

以一种使用温度在700℃的新型高温钛合金材料为研究对象,研究了热等静压工艺(HIP)对其材料力学性能及微观组织性能的影响。结果表明:新型高温钛合金ZTi700SR的铸态组织为魏氏组织,组织特征为片层状α相+晶间β相+晶界α相,HIP使α相粗化;HIP后ZTi700SR钛合金的室温及高温抗拉强度略有降低,伸长率有所提高;HIP后,材料的抗拉断口韧窝尺寸减小,材料更加致密。     

疏水缔合聚丙烯酰胺水凝胶的研制及自愈机理

采用疏水缔合的物理交联方式,将十二烷基硫酸钠(SDS)、氯化钠(NaCl)、甲基丙烯酸十八烷酯(SMA)反应所得的可聚合胶束与丙烯酰胺(AM)共聚缩合,制备出具有自愈合特性的聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶,采用动态光散射测试、扫描电镜、红外光谱、热分析等表征手段对其理化性能进行了研究,并对其自愈合机理进行分析探讨。结果表明,制备所得PAM水凝胶含水率可达95%左右;SMA含量对PAM水凝胶含水率影响不明显,但SMA含量越高,所得水凝胶网络结构越紧密,孔隙尺寸越小,抗压强度、韧性和自愈率越高,但拉伸强度却随之下降。优选出的最佳工艺参数为:7%g/mL SDS溶液加入0.9 mol/L NaCl溶液中所得胶束尺寸最大,且疏水单体SMA的摩尔分数为AM单体的2%时,所得PAM水凝胶的抗拉强度和自愈率均最佳。     

铝合金薄壁管热态内压成形的变形控制

薄壁管材热态内压成形时,管材内部各处受到均匀内压的作用,但是由于管材各处的温度和边界条件不同,所以将产生复杂的变形过程。讨论热态内压成形时影响管材变形的主要因素,揭示管材热态内压成形时产生不均匀变形的主要原因。在此基础上,结合实例说明如何从控制温度分布和模具约束条件2个方面来控制管材的变形。采用不均匀温度分布,可改变各区域材料的变形抗力和摩擦状况,提高管材零件的壁厚均匀性;采用局部快速加热,可实现长管状零件的局部成形而无需大尺寸的模具;采用局部模具约束,可改变不同区域变形的先后顺序、有效控制变形的不均匀性,从而提高管材的成形性能。