第一壁材料SiC/C功能梯度材料的制备

以硼、碳为助烧剂 ,选择适当的成分组成 ,用热压法制备出块体SiC/C功能梯度材料。该材料无微观裂纹 ,梯度趋势明显 ,抗热冲击性能良好 ,辐照实验结果显示辐照前后材料组织结构无明显变化。     

以固态氮化剂燃烧合成AlN-SiC固溶体的研究

通过热爆方式点燃铝粉、氮化硅粉、碳黑的混合粉末压坯,在较低氮气压力下成功地合成了ＡｌＮ－ＳｉＣ固溶体陶瓷．研究了气体环境、氮气压力对燃烧特征的影响．结合热力学分析,解释了ＡｌＮ－ＳｉＣ固溶体的形成机理及反应次序．通过扫描电镜,观察了反应物的形貌特征     

9Cr3W低活性马氏体钢微观组织及力学性能的初步研究

通过提高W含量,调整V、Ta、Ti、N等微合金元素含量,设计了9Cr3W型低活性马氏体钢。研究了该钢的微观组织结构与硬化、时效及相转变行为,对其进行了拉伸性能和冲击韧性测试。与Eurofer97钢相比,该钢表现出优良的高温拉伸性能。分析了9Cr3W钢用作超临界水堆堆芯内部件及包壳材料的可行性,其高温力学性能远优于Zr合金包壳材料;拉伸性能与T91钢相当,且韧脆转变温度低于T91钢,冲击吸收功上限高于T91钢,具有优良的冲击韧性;9Cr3W钢的高温瞬时强度低于奥氏体316不锈钢,成为制约其用于超临界水堆堆芯内部件及包壳的因素之一。     

9Cr低活化马氏体钢在超临界水中的腐蚀行为

利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDS)以及X射线衍射(XRD)技术研究了9Cr低活化马氏体钢在650℃/25MPa超临界水中的腐蚀行为。结果表明,9Cr低活化马氏体钢腐蚀产物的晶粒随腐蚀时间的延长而长大,晶粒尺寸从200h的5.7μm长大到1000h的10.1μm。表面形成的氧化膜为双层结构,外层为Fe3O4,内层由Fe3O4和FeCr2O4共同组成。由氧化增重结果获得了9Cr低活化马氏体钢在超临界水中腐蚀的氧化动力学表达式,同时其腐蚀机理表现为吸氧腐蚀。     

12Cr铁素体/马氏体钢在650℃/25MPa超临界水中的腐蚀行为

研究了12Cr铁素体/马氏体钢在650℃/25MPa超临界水中的腐蚀行为。采用扫描电镜-X射线能量色散谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)分析了不同腐蚀时间氧化膜的显微形貌、组织结构与成分分布。结果表明,在650℃/25MPa的超临界水中腐蚀1000h后,12Cr铁素体/马氏体钢的均匀腐蚀增重速率达到了0.6328mg/(dm2.h)。随着腐蚀时间的延长,表面多面体氧化物颗粒长大,并且在氧化膜表面出现了气孔和裂纹。氧化膜为双层结构,厚度约为50μm,外层氧化膜较疏松而富Fe贫Cr,内层氧化膜相对致密而富Cr。     

面向等离子体SiC/C功能梯度材料的研究

用热压制备了SiC/C功能梯度材料（Functionally Graded Materials,FGM），评估了SiC/C FGM的微观组织和物理性能。其中SiC/C FGM的耐等离子体冲刷行为显示了它们在核聚变实验装置中作为面向等离子体材料的良好应用前景。     

硅粉氮化新工艺中的定量研究

研究了几种氮化气氛对硅粉氮化产物的影响，用“归一化”处理的简单方法进行了Ｘ射线定量分析。分析结果表明，硅粉在氨气或氮，氢混合气气氛中，经两个阶段氮化能够较完全地转化为α－Ｓｉ３Ｎ４占主导地位的氮化硅粉末，而氮化时间相对于硅氮结合法较短。     

热处理气氛对生成纳米碳化钽的影响及机理

在真空、氢气和氩气气氛中,使用液相先躯体法制备得到纳米碳化钽(TaC)粉末,并使用XRD、TEM、比表面积分析仪分析了在不同热处理气氛中得到的产物的物相、显微形貌及比表面积.通过对产物的对比和分析,说明热处理气氛对生成纳米TaC的影响,并对其机理进行探讨.在真空中,气体产物CO被排到炉外,从而加速生成TaC的反应,使之在1300℃时生成比表面积为28m2/g、平均粒径约50nm、略有团聚的TaC.在氢气中,CH4作为碳气相迁移的载体加速反应进行,使之在1300℃时生成比表面积为12m2/g,平均粒径约100nm、略有团聚的TaC.在氩气中,没有促进反应进行的因素,在1400℃时才可生成比表面积为61m2/g,平均粒径约50nm、分散较好的TaC.     

热压工艺对SiC陶瓷结构及性能的影响

以β-SiC为起始粉末，分别选择有、无液相出现的两种热压工艺制备碳化硅陶瓷，并研究了它们的微观结构和力学性能，探讨了热压工艺对SiC陶瓷结构及性能的影响。