镍纳米颗粒填充碳纳米管的制备和表征

采用阳极弧放电等离子体技术制备了Ni纳米颗粒填充的碳纳米管,并利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)和X射线能量色散分析谱仪(XEDS)等测试手段对样品的化学成分、形态和物相结构等特征进行了表征。结果表明,采用本实验的方法能获得大量的被纳米金属颗粒填充的碳纳米管,内部填充物为fcc结构的Ni纳米颗粒,外围薄层为石墨碳层。碳纳米管的外径在30~40nm范围内,壁厚5~8nm,内部填充的纳米颗粒呈球形和椭球形,粒径均匀。     

热处理对Ni-P-金刚石化学复合镀层组织结构的影响

研究了热处理对Ni—P—D(金刚石)复合镀层的组织结构的影响。结果表明，复合镀层镀态时为非晶 微晶结构；镀层在300℃加热后开始晶化，晶化后形成晶相Ni和Ni3P，并以Ni3P相为主相；随着热处理温度升高，晶化相不断析出并长大，至500℃晶化基本完成。晶化过程中Ni相的相对含量逐渐增加，最后形成的镀层晶化组织以Ni相为主相。     

热处理对含硼耐磨球墨铸铁组织和性能的影响

采取淬火—回火工艺处理了含硼球墨铸铁。随淬火温度升高，碳化物减少，球状石墨长大；基体组织为球状石墨、硼碳化物、马氏体和残余奥氏体。淬火温度以８５０～９１０℃，回火温度以２９０℃为宜，此时力学性能ＨＲＣ＝５３．５～５４．５，αｋ＝６．０～７．５Ｊ／ｃｍ２。     

Al-Sc二元合金中次生Al_3Sc的析出和长大行为

研究了温度、时间等因素对Al-0.4Sc合金时效过程中次生Al3Sc粒子的析出和长大规律及其对合金性能的影响。指出在350、400和450℃下时效,次生Al3Sc粒子长大行为基本符合Lifshitz-Slyozov-Wagner(LSW)理论预测;在500℃下时效1h,粒子长大行为接近LSW理论预测值,1h以上,粒子长大速度变慢,与LSW理论偏差较大。当Al3Sc粒子半径在4～40nm的范围内,Al-0.4Sc合金硬度值随着粒子尺寸上升而下降;当Al3Sc半径为4～7.5nm时,硬度为750～850MPa,大约是热处理前的硬度值(200MPa)的3.75～4.25倍,析出强化作用显著;当Al3Sc半径达到40nm时,合金硬度下降到300MPa。     

汽车发动机前支架球化浇注工艺的优化设计

实际生产条件下,对球铁生产工艺进行正交设计优化,对其试样进行金相组织观察和力学性能测试。试验结果表明,铁液在相同的出炉温度条件下,球化处理时间延长,石墨球长大且数量减少;在相同的球化处理时间条件下,铁液出炉温度的提高,也使石墨球变大数量减少;在相同的浇注条件下,铁液出炉温度高,球化处理时间长,同样使石墨球长大且数量减少;石墨球的长大且数量减少,对强度和硬度的变化不明显,而冲击韧性、断面收缩率和延伸率有所下降;确定最佳的工艺参数为铁液出炉温度为1525℃,球化处理时间为2min,浇注温度为1400℃。     

碳纳米管复合纳米碳化钨粉体的热稳定性

研究了碳纳米管对纳米WC粉体热稳定性的影响，对加入1％(质量分数)碳纳米管的复合纳米WC粉体进行了差示扫描量热(DSC)和X射线衍射实验和分析，测定了不同退火温度下复合粉体的晶粒尺寸，由Kissinger方程计算了复合粉体的晶粒长大激活能。结果表明：1％碳纳米管的加入对纳米WC粉的热稳定性产生了显著影响，晶粒长大激活能增加了21％，不同退火温度下的晶粒长大受到了明显的阻碍；在800～1000℃复合粉退火试样中发生了W2C转变为WC的扩散相变，消除了硬脆W2C相，有利于改善纳米WC的综合力学性能。     

温度梯度热循环下纳米7YSZ陶瓷层结构演变

目的采用低温超音速等离子喷涂(LT-HVOF)在镍基高温合金基体(K417)上制备了NiCoCrAlYTa粘结层,使用大气等离子喷涂(APS)在粘结层上制备了纳米7%Y_2O_3-ZrO_2(7YSZ)陶瓷涂层,以获得温度梯度热循环下纳米陶瓷层的结构演变机制。方法通过燃气热冲击实验仪对热障涂层模拟真实服役条件下温度梯度热循环的工作环境,采用一维稳态热传导模型计算了热障涂层中各涂层界面的温度,探讨了在热驱动作用下等径晶粒和非等径晶粒的扩散长大机制。结果热循环次数为40次时,涂层近表面出现了烧结致密化现象,而陶瓷层底部涂层保持原来的结构。热循环次数增加到460次时,整个陶瓷层断面都发生了烧结致密化现象。结论温度是涂层烧结致密化的主导因素。涂层中当等大晶粒接触形成弯曲颈时,由于弯曲颈只受水平方向静压力作用,晶粒中原子扩散速率慢,导致晶粒长大速率较慢;而当非等大晶粒接触形成弯曲颈时,在晶粒接触弯曲颈处存在一偏大晶粒方向的剪切力,其导致晶粒向弯曲颈扩散速率增加,晶粒长大速率较快。     

Fe3Al基摩擦材料的烧结致密化过程研究

利用热压烧结方法制备了以Fe3Al金属间化合物为基体，以Cu、石墨、MoS2、Al2O3为添加剂的一种复合摩擦材料，并对其烧结致密化过程以及影响因素进行了试验研究。结果表明，材料的致密化过程受到原始粉料组成、粒度以及烧结工艺参数（如烧结温度、压力、保温时间）等多种因素的共同影响，其中Cu的液相烧结在材料致密化过程中起到重要作用。最佳工艺参数为：烧结温度1050～1100℃，压力10～12MPa，保压20～30min，保温45-60min，此时致密度为90％-95％。烧结过程中未发现晶粒异常长大，经1050℃烧结1h的摩擦材料中Fe3Al的晶粒尺寸为400～600nm。     

闭塞锻造中预涂石墨的作用

为了确定闭塞锻造中预涂石墨的作用，采用热重分析仪STA449F3、高温箱式电阻加热炉DWRX-54-12、UMT-3高温摩擦磨损试验机和扫描电子显微镜SEM研究了石墨在高温下对坯料表面的氧化防护作用和对模具表面的润滑作用。结果表明：石墨在加热温度为1000℃下保温80 s后的烧损率为55%,温度高于1000℃时烧损率大幅增加；在温度为1000、1050、1100和1200℃时无预涂石墨的试样表面烧损严重，烧损质量随着温度的升高从36.7 mg增大至72.6 mg;在1000和1100℃时预涂石墨层对试样表面的保护效果良好，在1200℃时石墨层烧损严重，试样表面出现氧化增重现象；预涂石墨后，H13钢表面磨损区域的氧化物颗粒随着温度的升高逐渐增多，摩擦因数在温度为400、500和600℃下分别稳定在0.05～0.07、0.33～0.37、0.36～0.38之间。因此，高温下对坯料和模具表面预涂石墨可以起到良好的氧化防护和润滑效果。     

铝基体上碳纳米管原位均匀合成及其复合材料的性能

采用负载于铝粉上的镍催化剂,成功地在650℃通过化学气相沉积法在钳基体中原位合成碳纳米管。结构农征表明,所合成的碳纳米管具有较高的石墨化程度和平直的石墨壳层。通过该方法实现铝粉中碳纳米管的弥散分布,其分散效果优于传统机械混合方法。利用所合成的碳纳米管／铝原位复合粉末,采用粉末冶金工艺制备碳纳米管／铝基复合材料。性能测试表明,制备的复合材料的力学性能和尺寸稳定性得到显著提高,其原因在于铝基体中碳纳米管的均匀分散和碳纳米管－铝基体之间良好的界面结合。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.