离心成型法制备A12O3/Ni功能梯度材料及性能表征

用离心成型法制备了A12O3/Ni功能梯度材料，并研究了料浆调制工艺、制备参数和梯度材料的力学性能。结果表明，良好的料浆的最佳流动性配比为粘结剂（聚乙二醇）含量为2mass％、固相含量为63v01．％、球磨时间为36h。经离心成型一真空烧结（1400℃，2h）可获得致密、组元宏观连续过渡的A12O3/Ni梯度材料。该复合材料孔隙率低，力学性能好，抗弯强度可达321MPa。     

离心成型法制备无宏观界面的Al2O3/Ni功能梯度材料

采用一种新颖的离心成型法制备了无宏观界面的Al2O3/Ni功能梯度材料, 并研究了料浆调制工艺、离心成型制备机理和梯度材料的力学性能。结果表明, 配制料浆时,粘结剂(聚乙二醇)含量为2 mass%、固相含量为63vol.%、球磨时间为36h,可得到流动性良好的料浆,经离心成型（40min,转速3000 r/min）得到无宏观界面的坯体,在1400 C真空烧结2 h,最终得到致密、组元宏观连续过渡的Al2O3/Ni梯度材料。通过调整固相含量和粘结剂含量,可调控Al2O3/Ni复合材料的成分梯度。     

挤出凝胶无模成型法制备Al2O3/ZrO2梯度功能材料

提出了一种制备梯度功能材料的新方法--挤出凝胶无模成型工艺.采用该工艺制备了Al2O3/ZrO2梯度功能材料,并采用扫描电镜和能谱分析对梯度材料的微观结构和组分分布进行了研究.结果表明,采用挤出凝胶无模成型工艺制备的梯度功能材料具有预期的梯度式组成.     

反应热压法制备Al2O3/NiCrAl复合材料及功能梯度材料

采用NiO、Al和Cr粉末反应热压制备了Al2O3/NiCrAl复合材料,NiCrAl合金由NiO还原出来的Ni与添加的Cr和Al反应形成.制备了不同Al2O3含量的Al2O3/NiCrAl复合材料,并以Al2O3体积分数分别为25%、52.2%和75%的Al2O3/NiCrAl复合材料为过渡层制备了Y稳定氧化锆(YSZ)到NiCrAl合金的功能梯度材料.X射线衍射分析、金相观察、硬度测量和热循环冲击实验结果表明:用该方法制备的复合材料由Al2O3陶瓷相和(Ni,Cr,Al)固溶体组成,而Al2O3颗粒由NiO与Al原位反应形成,尺寸细小,呈弥散分布.该功能梯度材料经从室温到1 000℃空气中10次热循环后未发现有裂纹,表明该方法制备的材料陶瓷相与合金相有良好的相容性、较高的结合强度、良好的耐高温抗氧化及热循环冲击性能.     

离心铸造法制备Al3Ti/Al原位自生功能梯度复合材料

采用离心铸造法，用TiO2粉末与纯铝熔液原位反应生成Al3Ti颗粒增强相，获得了组织和性能在径向上呈梯度分布的Al3Ti/Al功能梯度复合材料。考察了材料的显微组织和硬度，Al3Ti颗粒和材料硬度在径向上由外向内呈梯度分布。研究分析了离心和转速、TiO2加入量和激冷强度对复合材料组织和硬度的分布梯度的影响。结果表明，这些因素对复合材料组织和性能分布梯度的影响较大。     

离心铸造制备功能梯度材料强化质点分布的数理模型及数值模拟

在综合考查质相互作用的关系及液态合金粘性后，运用连续性理论建立了离心力场高密度强化质点浓度分布的数学物理模型，采用麦考马克二步格式和局部系数冻结法对离散化方程进行数值求解，并就各种工艺参数对强化点分布的影响，进行了数值预测。     

离心铸造梯度功能材料的研究现状及展望

着重介绍了离心铸造法制备梯度功能材的由来，目前的研究现状及其热点问题，指出了今后的努力方向。     

离心铸造Al—10?合金的梯度行为

对Ａｌ－１０％Ｆｅ合金进行不同转速下的离心铸造，研究了显微组织的变化，讨论了硬度，耐磨性和热膨胀系数的梯度行为。     

离心铸造制备Al—Fe系金属间化合物梯度功能材料的组织及耐磨性的研究

过渡性金属与Ａｌ形成的金属间化合物具有极好的耐热、耐蚀、耐磨性。利用过渡性金属与Ａｌ间的密度差，采用离心铸造工艺，通过控制凝固温度场、凝固速度和溶质传输，可获得铸件表面层主要由初晶金属间化合物组成的耐磨、耐热、耐蚀的梯度功能层。给出了制配参数；分析了离心转速、合金化学成分对梯度功能层组织的影响；检测了金属间化合物、成分及硬度的分布，并讨论了三者与耐磨性的关系及形成梯度功能层的机理。     

Ti/Al2O3梯度功能材料热疲劳裂纹扩展机理

对Ti/Al2O3梯度功能材料进行了物相分析,研究了在热应力作用下的热疲劳裂纹产生的根源及其扩展方式和形态.结果表明:该体系主要有Ti,Al2O3,还有少量的TiAl,Ti3Al,AlNb2组成.Ti/Al2O3界面处生成的Ti3Al相以及Ti3Al周围的气孔是热疲劳裂纹的主要萌生和扩展地;随着成分的变化,裂纹的扩展由沿晶开裂转变为穿晶断裂,裂纹扩展的路线并不是直线,在各梯度层间发生了裂纹的偏转.     

通过基体合金化制备界面相容的Al2O3p/Al颗粒增强铝基复合材料

本文提出了通过基体合金化改良Ａｌ２Ｏ３/Ａｌ界面润湿的思路．添加元素Ｍ必须满足以下两个条件:(１)液态金属表面能γＭ＜γＡｌ;(２)氧化物Ｇｉｂｂｓ形成能△ＧＭｘＯｙ＜△ＧＡｌ２Ｏ３,并在实验中得到验证．Ｍｇ是良好的润湿增强剂．而且随Ｍｇ含量的增加,浸润效果增强．Ｂｉ、Ｐｂ和Ｌｉ合金化在Ｍｇ的基础上进一步加强润湿、但Ｃｕ的加入效果相反．在Ａｌ２Ｏ３/６０６１Ａｌ复合材料中,Ｍｇ偏析到界面．且在一定条件下生成界面反应产物ＭｇＡｌ２Ｏ４,但是在Ａｌ２Ｏ３/６２６２Ａｌ复合材料中富集Ｂｉ和Ｐｂ的纳米颗粒存在于增强体之间或增强体内部孔隙．讨论了０．５μｍ或４μｍ Ａｌ２Ｏ３/６０６１Ａｌ和４μｍＡｌ２Ｏ３/６２６２Ａｌ复合材料的力学性能与微观结构．     

爆炸固结加自蔓延高温合成Ti／Al2O3梯度功能材料

采用爆炸固结加自蔓延高温合成（ＳＨＳ）法制备了Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３梯度功能材料（ＦＧＭ），并对所制备的ＦＧＭ的成分、组织和性能进行了研究。实验结果表明，采用该法可制备成分、组织和性能呈梯度分布、且符合设计要求的致密ＦＧＭ。此外还研究了Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３ＦＧＭ合成过程中的反应模式     

Al2O3形成合金过渡态氧化行为

综述了亚稳相Al2O3生长和向稳态转变的规律，以及温度、氧化时间、合金元素、表面状态等的影响作用.重点介绍了合金元素特别是活性元素对相转变的影响机制、相转变与膜形成脊状形貌的关系，以及相转变对后续氧化行为的影响等.      

原位Al2O3颗粒强化铝基复合材料的研究

研究了铝熔体内的原位反应Al CuO工艺对反应诱导时间、剧烈程度及产物分布的影响。结果表明随着稀释剂Al量的增多，熔体内自曼燃反应启动越慢，剧烈程度降低，反应产物的分布朝不均匀方向变化；熔体的温度越高，反应启动得越快，越剧烈；引发剂镁粉的添加极大地缩短反应诱导时间，制备了原位AlO3颗粒强化 含不同产物Cu的铝基复合材料，SEM观察表明铸造条件下Al2O3颗粒小于0．5μm，均匀地分布在材料的各种基体相上；随着Al2O3颗粒的增多，产物Cu以网状化合物形式分布，拉伸实验显示材料的塑性很低，为降低Cu量，在原反应物中混合入SiO2粉，或采用喷射沉积快速凝固法细化组织，提高固溶量。SEM显示网状相得到了细化和均匀分布，拉伸实验表明强度和塑性有大幅度提高。     

IN SITU PROCESSING OF Al2O3 WHISKERS REINFORCED Ti-Al INTERMETALLIC COMPOSITES

In situ Al2O3 whiskers reinforced Ti-Al intermetallic composites were fabricated at ～1200℃ by reaction sintering of cold-consolidated fllets consisting mainly of Ti, Al, and different additives. The phases and microstructures of the sintered composites were characterized using X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy dispersive spectroscopy(EDS). The process of synthesis was investigated using differential thermal analysis (DTA). The effects of processing parameters and additives on the microstructures of the composites and the development of whisker were examined. It is found that the morphology of the whisker is strongly influenced by the additives, the exothermal reaction process, and the processing parameters.     

Fe含量对自蔓延高温合成TiCAl_2O_3Fe复合材料的影响

采用ＳＨＳ／ＰＨＩＰ 工艺制备了致密的ＴｉＣＡｌ２Ｏ３Ｆｅ 复合材料。研究了Ｆｅ 含量对燃烧温度、燃烧波速度、合成产物密实度及力学性能的影响。结果表明, 燃烧波速度在一定Ｆｅ 含量范围内出现一近似平台; 密实度随Ｆｅ 含量变化而变化, 在Ｆｅ 含量为１０ ％ 时, 产物的密实度最高, 为９９ ．４ ％ ; 随着Ｆｅ 含量的增加产物的抗弯强度不断提高, Ｆｅ 含量为１０ ％ 和３０ ％ 时, 抗弯强度分别为７４０ ＭＰａ 和９７０ＭＰａ 。     

两种不同涂层的Ti纤维增强TiAl基复合材料

研究了涂覆单一涂层Ｙ２Ｏ３或Ａｌ２Ｏ３的Ｔｉ纤维增强γＴｉＡｌ基复合材料的界面和性能。动用物理气相沉只法在Ｔｉ比例有面涂覆Ｙ２Ｏ３或Ａｌ２Ｏ３涂层后，然后用类似箔叠法制得了Ｔｉ－Ｙ２Ｏ３／γＴｉＡｌ和Ｔｉ－Ａｌ２Ｏ３／γ－ＴｉＡｌ复合材料，复合材料的弯曲强度从４４９ＭＰａ提高到５６２ＭＰａ（Ｔｉ－Ｙ２Ｏ３／γ－ＴｉＡｌ）或５７３ＭＰａ（Ｔｉ－Ａｌ２Ｏ３／γＴｉＡｌ）而且高于纯Ｔｉ纤维增强了ＴｉＡｌ     

Ni/Al2O3复合镀层中Al2O3微粒尺寸及热处理对镀层性能的影响

目的强化Ni基镀层并确定Al_2O_3尺寸对复合镀层性能的影响。方法在以硬度为评价标准的最佳工艺条件下,制备了三种尺寸的Al2O3(微米级、50 nm、30 nm)复合镀层,研究分析了不同尺寸Al_2O_3复合镀层的表面形貌、显微硬度、耐磨、耐蚀等性能。结果纳米复合镀层的表面形貌比微米复合镀层更光滑、平整、致密,晶粒更细小。Al_2O_3微粒尺寸越小,镀层越致密。纳米复合镀层的显微硬度、耐磨性能、耐蚀性能、抗高温氧化等性能均优于微米复合镀层及纯Ni镀层。热处理后的纳米复合镀层表面更加平整致密,热处理能显著提高镀层的显微硬度。50 nm复合镀层在保温温度为400℃时达显微硬度最大值461HV,30 nm复合镀层在保温温度为500℃时达显微硬度最大值496HV。热处理对纳米复合镀层的耐磨性能改善不明显。结论 Al_2O_3的尺寸越小,复合镀层的性能越好。