O′-Sialon-ZrO_2复相材料反应烧结过程中的相组成及显微结构研究

研究了CaO稳定的氧化锆、锆英石、Si3N4及活性-αA l2O3体系反应烧结制备O-′Sialon-ZrO2复相材料过程中物相组成的变化及显微结构特征。结果表明,1 550℃下体系中已经形成了所谓的过渡液相,这种过渡液相的存在,加速了锆英石的分解,促进了O-′Sialon“溶解-扩散-再结晶”的结晶过程。1 600℃及以上温度烧后,锆英石完全分解。随着烧结温度的提高,基质中O-′Sialon针状晶体发育长大并形成了比较紧密的、晶体间相互交织的显微结构。与此同时,由于Ca2 的脱溶,稳定氧化锆骨料大晶粒分解为相对细小的m-ZrO2。     

氧化锆对刚玉-莫来石复相材料显微结构的影响

通过扫描电镜、光学显微镜、X射线衍射仪和能谱探针研究了单斜晶型氧化锆对刚玉-莫来石复相材料显微结构的影响.结果表明:当氧化锆质量分数＜25%时,氧化锆对刚玉-莫来石基体骨架有充实作用;氧化锆质量分数增加到35%左右时,基体骨架被氧化锆晶粒瓦解,处于一种过渡态;氧化锆质量分数超过40%后,氧化锆晶粒会堆集成串珠链状,并与基体主晶相共同交织成一种新的结构骨架,但新骨架仍较松散.氧化锆晶体的马氏体相变导致了刚玉-莫来石复相材料产生微裂纹,裂纹密度与氧化锆加入量有并增趋势.     

还原气氛下Al2O3-SiC-Si3N4复相材料的反应烧结过程

以Si3N4，Al2O3，SiC及少量SiO2为原料，研究Al2O3-SiC-Si3N4复相材料在埋炭条件下的反应烧结过程，并借助SEM，EDX和XRD对其微观结构和物相变化进行了分析。研究结果表明，活性α-Al2O3和纳米SiO2能够促进Al2O3-SiC-Si3N4复相材料的烧结，体积密度提高，显气孔率降低，从而提高了强度，在复相材料的合成过程中，发现在高温下烧成的试样内有Sialon相和Si2N2O相生成。     

选择性激光烧结Al2O3/SiO2复相陶瓷零件性能的研究

通过添加适量SiO2,经选择性激光烧结(SLS)成型及后处理得到Al2O3/SiO2复相陶瓷零件,分析了该复相陶瓷的物相和显微结构,研究了不同含量SiO2的引入对试样强度及密度的影响,最后选择最佳配比成型陶瓷零件.结果表明:随着SiO2含量的增加,烧结件的强度和密度也随之提高;当SiO2(体积分数)达到20%时,成型件经1 450℃高温烧结8 h抗弯强度达到45 MPa,密度为2.35×103kg/m3.     

Al_2O_3／nano－SiC复相陶瓷力学性能及显微结构

研究了热压烧结Ａｌ２Ｏ３／ｎａｎｏ－ＳｉＣ复相陶瓷的力学性能及显微结构。研究表明,纳米ＳｉＣ的引入显著地改善了材料的力学性能,在ＳｉＣ添加体积分数为１０％时,Ａｌ２Ｏ３／ｎａｎｏ－ＳｉＣ复相陶瓷抗弯强度σｆ达峰值为８６９ＭＰａ,断裂韧性ＫＩｃ也达峰值为６．７ＭＰａ·ｍ０．５,比纯Ａｌ２Ｏ３基体材料分别提高１３８％和８１％。ＴＥＭ观察表明：纳米ＳｉＣ晶粒主要存在于Ａｌ２Ｏ３基体晶粒内部,形成独特的“晶内型”结构。当受外力作用时,既能因弥散的纳米颗粒诱发穿晶断裂,且穿晶断裂时,还能因晶内存在第二相颗粒而引起裂纹偏转,起到增强增韧作用。     

热处理对锆莫来石复相陶瓷材料显微结构的影响

利用电子扫描电镜重点研究了以锆英石与氧化铝、A级铝矾士为原料反应烧结锆莫来石复相陶瓷材料的显微结构.分析表明:在不同的液相条件下,莫来石的晶粒发育产生了3种完全不同的晶形;液相量越高,莫来石的针状发育越好.过量氧化铝的存在严重阻碍了残余晶界玻璃相的析晶.金属铝粉的添加容易引入热处理难以消除的大的贯通性气孔.这些大的气孔是影响反应烧结材料性能提高的重要因素.     

热处理对锆莫来石复相陶瓷材料显微结构的影响

利用电子扫描电镜重点研究了以锆英石与氧化铝、A级铝矾士为原料反应烧结锆莫来石复相陶瓷材料的显微结构。分析表明：在不同的液相条件下,莫来石的晶粒发育产生了3种完全不同的晶形;液相量越高,莫来石的针状发育越好。过量氧化铝的存在严重阻碍了残余晶界玻璃相的折晶。金属铝粉的添加容量引入热处理难以消除大的贯通性气孔。这些大的气孔是影响反应烧结材料性能提高的重要因素。     

MoSi2基复相材料的研究进展

通过对MoSi2复相材料近年来研究进展的总结,阐述了合金化和复合化对MoSi2基复相材料性能的改善,着重叙述了MoSi2-SiC系复相材料的制备方法,以及增强相的含量对力学性能的影响。研究结果表明,通过基体的改性和复合化,使复相材料的强韧性得到很大程度的提高,而不同的制备工艺所得到材料的性能有成倍的差异。因此,协同优化增强剂种类、数量和多种制备工艺的有机结合,是制备高性能复相材料的关键;同时,介绍了同种有发展前景的复相材料,并提出了MoSi2基复相材料的研究发展趋势。     

铝热反应制备YAG/Al2O3复相陶瓷的组织和性能

利用铝热反应熔化法制备YAG/Al2O3复相陶瓷材料,研究配料中Y2O3含量对复相陶瓷显微组织和力学性能的影响.结果表明:复相陶瓷的相组成为YAG和Al2O3,合有少量的Fe相.随着Y2O3含量的增大,Al2O3颗粒分布越均匀,复相陶瓷的维氏硬度先减小后增加,而相对密度是增加的,在x=0.90时达到最大值分别10.9 ...     

Al_2O_3／Al Lanxide材料的组成和显微结构的研究

通过Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）、透射电子显微镜（ＴＥＭ）和光学显微镜分析了ＡＩ－Ｍｇ－Ｓｉ合金直接氧化形成的Ａｌ２Ｏ３／ＡｌＬａｎｘｉｄｅ材料的组成和显微结构，并探讨了它们与母合金组成及氧化生长方式的关系。     

利用粉煤灰反应烧结合成ZrO_2-莫来石复合材料

以粉煤灰、锆英石和氧化铝为原料,通过反应烧结法合成ZrO2-莫来石复合材料.研究了烧结温度对合成材料线收缩率、密度、吸水率、常温耐压强度和抗热震性的影响.采用XRD和SEM表征材料的相组成和显微结构.研究结果表明,在1600℃下烧结4h可以合成常温耐压强度高、烧结性和抗热震性优异的ZrO2-莫来石复合材料;合成材料中ZrO2多以粒状形式存在,平均粒径约为5～10μm,能较均匀地分布于莫来石基质中.     

高能球磨Ti/Al复合粉固相反应烧结工艺

采用金相和能谱方法对Ti、Al箔的固相扩散反应行为进行了研究,建立了TiAl3相层厚度生长的计算公式.并在此基础上,探讨了球磨Ti/Al复合粉的两步固相烧结工艺.研究表明:两步固相烧结法可有效抑制烧结引起的粉末体变形,获得具有典型显微组织的致密烧结材料;尽管延长低温预烧时间可获得由TiAl与Ti3Al组成的热稳定性较好的组织,但组织致密度偏低,为了获得高致密的TiAl合金,仍需后续高温烧结.实验还表明,高能球磨促进了TiAl基合金组织细化,且球磨时间越长烧结组织晶粒越细小;双态组织中的层片组织含量随球磨时间延长而增加,但长时间球磨由于非晶化的出现又会引起层片组织含量下降.     

LSM法制备TiB2/Al复合材料的反应模式和微结构

热力学分析表明,铝熔体中TiB2比TiAl3和AlB2更稳定·TiAl3和AlB2可以继续反应生成TiB2·试验结果表明,混合盐中Ti和B按一定比例时,在铝合金熔体中K2TiF6和KBF4通过反应得到的TiB2/Al复合材料组织中未发现除TiB2以外的其他反应产物,TiB2为接近等轴的多面体·用TEM观察金属薄膜中TiB2形貌能有效避免盐膜包覆对SEM观察效果的影响·     

LISHS法制备TiC粉末的微观结构和相成分的分析

采用激光引燃自蔓延高温合成方法(LISHS)制备了TiC粉末.研究了Al含量、C/Ti原子比和激光平均能量对合成产物密度、相成分、微观结构、颗粒尺寸以及TiC的化学计量数的影响.试验结果表明:随着Al含量的增加,TiC颗粒尺寸减小;随着激光平均能量的增加,TiC颗粒逐渐从多角形向球形转变;随着C/Ti原子比的增加,体系中生成Al3Ti相的含量逐渐减少,生成TiC相的数量逐渐增加.     

相场法研究陶瓷粉末烧结体系的微观组织演变

运用相场模型研究陶瓷粉末烧结过程中晶粒的生长和气孔演化过程。采用一组随时间和空间连续变化的取向场变量和浓度场变量来表征体系微结构,用Ginzburg-Laudau动力学方程和Cahn-Hillard动力学方程分别控制取向场和浓度场变量随时间的演化,并针对不同气相含量下的粉末烧结体系,统计其晶粒生长指数,分析气孔含量对晶粒生长的影响。计算结果表明,当烧结体系中气相含量fc在12%～20%之间变化时,随着气相含量的增加,晶粒生长指数m逐渐增大,即晶粒耦合气孔的生长演化速度随气相含量的增加而降低。计算结果与实验情况吻合。     

熔体直接反应法制备Al/TiB2复合材料铸态组织和性能

对AI-TiO2-KBF4反应体系,采用熔体直接反应法制备了AI/TiB2复合材料。研究表明：采用合适的熔剂,可降低反应所需温度;细小的TiB2颗粒均匀地分布在铝基体上,当TiO2加入量为10％时,AI／TiB2复合材料的抗拉强度较基体提高了84．5％,而伸长率为12．7％;重熔除气对复合材料组织分布影响不大,重熔除气后复合材料的抗拉强度较基体提高了98．9％,伸长率为10．8％。     

预氧化对钒钛磁铁矿球团矿相及内部结构的影响

以钒钛磁铁矿为原料制备氧化球团,利用XRD和SEM等手段,考察室温至500,700,900,1000,1100,1200,1250℃7种情况下预氧化球团的物相组成和微观结构.结果表明,当预氧化温度低于500℃时,球团内部发生γ-Fe2O3向α-Fe2O3的转变,未发生氧化反应;当预氧化温度高于500℃时,随着预氧化温度的升高,球团内部的TTM和FeTiO3氧化生成TTH和Fe2TiO5,白色物相(含Fe,V,Ti)聚合长大与黑色物相(Mg,Al,Si相)逐渐分离,且晶型由较为分散的颗粒状向紧密互联、结构力强的互联状转变.     

SLS工艺参数对Al2O3/SiO2/ZrO2复合陶瓷烧结质量的影响

针对复合陶瓷材料Al2O3/SiO2/ZrO2脆性大难加工等问题,结合选择性激光烧结(SLS)工艺成形复合陶瓷粉末,采用Nd:YAG激光器及其送粉装置进行激光烧结试验.利用扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)和X射线衍射分析仪(XRD)观察了成形件的微观组织并分析了微观组织成分.探讨了激光烧结的主要工艺参数对单层烧结质量的影响及扫描速度对显微结构的影响.结果表明:采用正交试验方法系统地分析了工艺过程,获得最佳工艺参数为扫描速度15mm/s、激光功率40W、搭接量04mm,得到了气孔较少、密度372g/cm3的烧结表面,能够烧结出致密并具有枝状组织的陶瓷.     

烧结工艺对含硅锰烧结钢性能与组织的影响

研究了烧结温度和时间对Ｆｅ－３．１Ｍｎ－１．２Ｓｉ－０．４Ｃ烧结刚性能与组织的影响，实验结果表明：提高烧结温度和延长烧结时间都能改善Ｆｅ－３．１Ｍｎ－１．２Ｓｉ－０．４Ｃ烧结钢的机械性能；并使烧结试样由膨胀逐渐向收缩过渡，Ｆｅ－３．１Ｍｎ－１．２Ｓｉ－０．４Ｃ烧结网在１１００℃以上烧结时，由于有液相的出现，合金化过程可以被大大地提高，在烧结过程中，只有那些较小的硅锰母合金颗粒才能全部熔化，而那些尺     

单极性脉冲电流密度对铝合金MAO膜相结构和微结构的影响

利用微弧氧化(MAO)技术在铝合金表面沉积陶瓷膜, 采用X射线衍射仪(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), 电子能谱(EDS)和显微硬度方法, 研究了MAO过程中单极性脉冲电流密度与氧化膜力学性能和化学成分的关系. 发现在较高电流密度下制备的陶瓷膜中含有较多的α-Al₂O₃相, 而在较低电流密度下制备的陶瓷膜主要由γ-Al₂O₃相组成. 对陶瓷膜截面上不同厚度处的膜层化学成分分析表明, 组成氧化膜的主要物质α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃的比例随深度的变化呈现出复杂的变化规律, 这一结果与相关的文献报道有所不同.