自蔓延高温合成TiNi多孔体合金

为了开发新型的生体材料，本文对自蔓延高温合成TiNi多孔体合金——人造骨材料进行了研究。以单质钛粉和镍粉作原料，在氩气保护条件下，采用预热点燃模式和热爆模式制得了不同形态的多孔TiNi形状记忆合金。采用SEM和XRD分析了样品的孔洞特征和相组成，测试了其力学性能，并研究了合成条件参数与样品表面形貌和孔隙状态之间的关系。结果表明，用SHS法制备TiNi多孔体合金是可行的。     

Cu-Fe-Cr原位复合材料的纤维相结构

通过感应熔炼和冷拔变形制备了Cu 16Fe 2Cr原位复合材料 ,将铜基体选择腐蚀后提取出了纤维 ,采用SEM和TEM观察分析了纤维相结构。在较低的应变量 (η =1.6 7)时 ,纤维不均匀 ,随着变形量的增大 (η =5 .42 ) ,纤维外形变得均匀。在 η =5 .42时 ,一个显著的特点是单根Fe Cr纤维分为一些由晶界隔开的平行亚单元 (宽度约为 10 0nm) ,通过亚单元共同的 [110 ]衍射获得了晶粒之间的相对取向 ,相邻晶粒的取向角在 3°～ 15°之间。     

含锶核素(Sr2+)高放射性废物的SHS固化

采用自蔓延高温合成技术(SHS)制备了对Sr2 锶核素有不同包容量的钙钛矿人造岩石固化体,测定了其物理性能.采用PCT法,X射线衍射(XRD)、透射电镜分析了固化体的浸出率、微观结构和相组分.试验结果表明:该方法可获得较高的反应温度,可使反应在瞬间完成,而且获得的产物具有密度高、成分均匀、浸出率低、包容量大等优点,从而达到封闭、隔离高放废物的目的.     

SHS-离心熔覆W-C-Fe金属陶瓷涂层的组织与耐磨性研究

以Fe2O3,WO3,Al,C为反应原料,采用SHS-离心法制备W-C-Fe内衬复合钢管。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了涂层的组织,用显微硬度仪测量内衬层硬度,并通过磨粒磨损试验测量了该涂层的耐磨性。结果表明,涂层组织包括主相Fe3W3C及少量的WC,W2C,Fe3C,Fe。涂层组织呈梯度分布,靠近基体处晶粒细小,远离基体处晶粒呈粗大树枝状。涂层硬度为13.5±1.6GPa。涂层的主要磨损机制为显微切削。涂层的相对耐磨性是淬火45#钢的16倍以上。     

自蔓延高温合成钴-钛系多孔合金

采用自蔓延高温合成制备了Co-Ti多孔体新型人体骨、关节材料。以Ti粉和Co粉按原子比Ti∶Co=1∶1与Ti∶Co=2∶12种配比的原料,在10Pa负压条件下,500℃预热2min点燃进行自蔓延合成反应。对反应产物进行XRD分析和SEM观察及力学性能测试。结果表明,2种合成产物分别为单相CoTi和CoTi2。CoTi的结构和力学性能比CoTi2优越。其孔隙率为40.9%,抗压强度308MPa,抗折强度134MPa,弹性模量11.6GPa,与人体骨、关节具有很好的力学性能相容性。因此用SHS法制备的CoTi多孔合金有望作为一种新型人体植入材料获得开发应用。     

用SHS将核废物固定于类矿石

分析了钛酸锶(SrTiO3)的晶体结构和性能，利用自蔓延高温合成反应生成钛酸锶(SrTiO3)，使Sr^2 直接参与合成反应，从根本上解决了Sr^2 包容量的问题。通过多种现代分析技术研究了钛酸锶固化体的物理、化学性能。结果表明固化体样品密度高、孔隙率小、浸出率低且稳定性高，技术和经济上可行。表明自蔓延高温技术制备的钛酸锶是固化锶核素的理想固化体．     

HVOF喷涂WC-12Co涂层及其摩擦磨损性能研究

采用超音速火焰喷涂技术制备了WC-12Co涂层,利用IA32定量分析软件、LM700AT自动显微硬度测试仪、万能试验机等设备测量涂层的孔隙率、显微硬度以及涂层与基体的结合强度,并通过MRH-3高速环块磨损试验机测定了涂层的摩擦磨损性能。结果表明:所制备涂层的孔隙率为0.33%,显微硬度为1393HV,涂层与基体的结合强度不低于64.4MPa;在长城CJ-4 15W/40柴油机油润滑下,采用GCr15为对偶件,试验载荷800N,转速1 000 r/min,试验时间1 h,涂层的摩擦系数稳定在0.099,磨损量为0.001 6 g,磨损机制为磨粒磨损。     

真空消失模铸渗制备TiC/FeCr增强钢基表面复合材料

为了提高钢基表面的硬度和耐磨性,本文利用真空消失模铸渗与自蔓延相结合来制备TiC/FeCr增强钢基表面复合材料,重点研究了Cr含量对涂层硬度和耐磨性、涂层组织的影响,结果表明,随着压坯中Cr含量的增加,涂层的硬度和耐磨性先提高后下降,涂层中TiC和FeCr颗粒分布趋于均匀,其中Cr含量为20%(质量分数)为最好。     

Ti及Ti-6Al-4V的水基凝胶注模成形研究

将凝胶注模工艺应用于金属Ti及Ti-6Al-4V合金粉末的坯体成形,研究了高固相含量的Ti粉和Ti-6Al-4V合金粉末的料浆的制备.结果表明,用凝胶注模工艺制备出了固相含量为54ψ%的钛合金粉末料浆和形状复杂的坯体;粉末的颗粒形状是影响料浆固相含量的重要因素,球形粉末配制成的浆料固相含量最高,近球形次之,片状最低;分散剂柠檬酸铵也可以显著提高浆料的固相含量.     

钛碳比对原位合成TiC_P/钢基表面复合材料组织和性能的影响

将不同质量配比的Ti粉和C粉等经球磨并压制成预制块,黏接到EPS泡沫模型的表面上,采用真空消失模铸造法浇注高温钢液引发自蔓延高温合成(SHS)反应,制备原位合成Ti C颗粒增强钢基表面复合材料。通过X-ray、OM、SEM、EDS及硬度测试等方法,研究复合材料的显微组织和力学性能。结果表明:当钛碳质量比为3.5时,制得的复合材料合金层表面质量良好,组织致密;复合材料由复合层、过渡层和基体3部分组成,复合层组织由Ti C、(Fe,Ti)C颗粒和α-Fe基体相构成,Ti C颗粒呈圆球或近圆球形状,分布均匀;表面复合材料硬度由表及里呈下降趋势,最高硬度值,为70HRC。