纳米Al2O3/Cu复合材料的制备及其摩擦学特性

首先采用化学镀铜工艺制备了Cu包覆纳米Al₂O₃复合粉体,分析了预处理工艺和化学镀工艺对复合粉体的组成及形貌的影响;再将均匀包覆的复合粉体与铜粉充分混合后,利用热压烧结成型工艺制备了纳米Al₂O₃弥散强化铜基复合材料,并对质量分数为2.5%的纳米Al₂O₃铜基复合材料的微观组织、摩擦磨损性能进行了研究.结果表明:通过镀前预处理工艺及对传统镀液配方的调整,成功地在纳米Al₂O₃颗粒表面包覆了厚度均匀可控的镀铜层,从而提高了纳米Al₂O₃颗粒与铜基体间的界面结合力,并实现了纳米Al₂O₃颗粒在复合材料基体中均匀分布.采用化学镀铜包覆技术制得的纳米Al₂O₃/Cu复合材料有较好的抗摩擦磨损性能,复合材料的摩擦因数较小,其相对耐磨性与钝铜相比提高了近1倍.     

纳米Al2O3粉体的制备及其热稳定性的改善

用硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2)和碳酸氢铵(NH4HCO3)作为原材料,通过沉淀法制备了一种新型的氧化铝的前驱体——碳酸铝铵(AACH)。研究了该前驱体焙烧时的相变行为与产物形貌,发现其相变过程为：无定型(300℃)→γ(700℃)→γ θ(1050℃)→θ α(1100℃)→α(1200℃),在1200℃的高温下氧化铝粉体粒子长得很大,粒子之间的烧结很严重,产物中有很多“树枝状”硬团聚。这些都会造成粉体比表面积的损失,选择SiO2作为添加剂来改善氧化铝粉体的热稳定性,结果显示SiO2能有效地阻止氧化铝纳米粉之间的烧结,抑制氧化铝的α相变,从而改善了粉体的热稳定性能。     

累托石-Cu_2O纳米复合光催化材料的制备及其表征

以累托石为载体,用液相合成法制备了累托石负载型纳米氧化亚铜(Cu2O)复合光催化材料,并通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收(UV-Vis)对其进行表征,结果表明该复合光催化材料能改善纳米Cu2O的团聚,并增加其光吸收范围和强度,从而有效提高其光催化活性和增强其吸附能力。     

NaCl辅助低温燃烧合成法制备AL2O3/Cu复合粉末的研究

运用OM、EBSD及TEM以及室温拉伸等方法研究了卷曲温度对含Nb微合金高强钢力学性能波动的影响。结果表明, 降低卷曲温度会诱发珠光体相变并且有利于第二相的析出, 有效阻碍动态再结晶过程, 从而减小再结晶对热轧头部样品与热轧中部样品力学性能波动的影响;将卷曲温度由873 K降至793 K时, 屈服强度波动值由69 MPa降至12 MPa, 抗拉强度波动值由70 MPa降至5 MPa。     

Co-B_4C复合镀层耐磨性能研究

采用复合电沉积技术在45钢基体上制备了Co-B4C复合镀层,对复合镀层的截面形貌和组织结构进行了观察分析,研究了镀液中B4C颗粒含量对复合镀层的显微硬度和摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,B4C颗粒均匀地分布于Co基金属中,镀层与基体结合良好,无孔隙和裂纹等缺陷,镀态下镀层为晶态结构;随着镀液中B4C颗粒含量的增加,镀层的显微硬度和耐磨性也逐渐提高,且当镀液中B4C颗粒含量分别为20 g/L、15 g/L时,镀层的显微硬度和耐磨性达到最高值。     

高速激光熔覆Inconel 625/Y2O3复合涂层高温耐磨性能研究

添加碳化物和难熔金属元素,可以显著提高激光熔覆技术制备Inconel 625合金涂层的耐磨性,但添加氧化物对合金涂层的高温耐磨性的影响研究较少,其作用原理尚未揭示。为此,采用高速激光熔覆技术,在20G钢板基体上成功制备了Inconel 625涂层和Inconel 625/Y₂O₃复合涂层,并对他们的微观组织及高温耐磨性进行了系统地研究。结果表明：在凝固过程中Y₂O₃作为形核剂,其可使晶粒细化及晶粒取向分布更加随机;Inconel 625涂层和Inconel 625/Y₂O₃复合涂层均表现出在激光熔覆层/基体界面搭接处的硬度最高,与Inconel 625涂层相比,Inconel 625/Y₂O₃复合涂层搭接处的硬度更高约为275 HV_0.5;与基体和Inconel 625涂层相比,Inconel 625/Y₂O₃复合涂层具有更低的高温摩擦磨损系数,其高温摩擦系数仅为0.2;通过对比高温磨损后微观组织形貌后发现,Inconel 625/Y₂O₃复合涂层的耐磨性能最好。     

碳源对自蔓延高温合成TiC-Al2O3/Fe3Al复合材料的影响

以天然钛铁矿为主要原料,采用自蔓延高温合成（SHS）技术,通过铝热、碳热还原法合成了金属间化合物／陶瓷基复合材料。探讨了碳源（石墨和碳黑）对FeTiO3-Al—C体系自蔓延高温合成过程及产物结构特征的影响。结果表明：石墨作碳源燃烧合成的TiC更接近于化学计量比的TiC,且TiC颗粒较粗,燃烧温度、燃烧波速度均较高,反映了碳源结构差异对燃烧合成的影响。     

CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃陶瓷/34CrNiMo钢的摩擦磨损分析

利用粉煤灰和玻璃粉制备玻璃陶瓷,并以34Cr Ni Mo钢为对磨副做摩擦磨损实验,探讨了Ca O含量对玻璃陶瓷摩擦磨损性能的影响。结果表明:Ca O含量为19.5%时,玻璃陶瓷摩擦系数的变化范围为0.41~0.49,磨损量为3.5 mg;而Ca O含量为17.5%时,玻璃陶瓷摩擦系数的变化范围为0.45~0.55,磨损量为5.6 mg。随着Ca O含量增加,玻璃陶瓷磨损量减少,摩擦系数降低,摩擦磨损性能得到提高。     

陶瓷复合钢管的耐磨性能研究

全面介绍了“863”高新技术产品-陶瓷复合钢管的耐磨性能及其研究。     

颗粒增强镍基复合涂层的耐磨性能研究

在自熔性Ni基合金耐磨喷涂(焊)合金粉末中添加不同粒度和比例硬质合金颗粒在45钢的表面,经加热熔敷后,在钢表面形成冶金结合耐磨涂层。研究表明:添加硬质合金颗粒显著提高了Ni基涂层耐磨性;添加硬质相比例和尺寸的不同,涂层的耐磨性能提高的幅度也不同。     

TiC添加量对细晶Al2O3-TiC复合陶瓷热震疲劳抗力的影响

热压制备了Al2O3—TiC复合陶瓷。研究了Al2O3—TiC复合陶瓷的热震疲劳机制和TiC的添加量对其热震疲劳抗力的影响。热震过程中的微裂纹,裂纹桥接和偏转,热震裂纹表面的“碎粒”及粗糙性等的共同作用是Al2O3-TiC复合陶瓷热震疲劳产生的主要机制。具有一定微孔洞的材料,热震循环时微裂纹易于孔洞处产生,有益于热震疲劳抗力的提高。A30材料韧性最高且孔隙率最大,从而其热震循环疲劳抗力得到改善。     

B_4C含量对Ni-Co/B_4C复合镀层硬度及耐磨性的影响

采用复合电沉积的方法制备出Ni-Co/B4C复合镀层。利用光学显微镜、XRD衍射等方法分析了复合镀层的微观形貌及相结构。结果表明,所制备的Ni-Co/B4C复合镀层均匀致密,基体界面结合良好,B4C颗粒分布均匀,镀态下镀层为晶态结构。研究了镀液中B4C颗粒含量对复合镀层硬度及耐磨性的影响,随着镀液中B4C颗粒含量的增加,Ni-Co/B4C复合镀层的显微硬度和耐磨性能均明显提高。     

刀具耐磨复合涂层制备工艺及性能研究

刀具磨损是机械加工刀具常见的失效形式,高速钢刀具是最常用的切削刀具,为了提高刀具的耐磨性,采用化学复合镀方法,以高速钢为基体材料、Ni-W-P为基质合金、添加耐磨微粒α-Al2O3,镀制Ni-W-P+α-Al2O3多元复合镀层。实验结果表明:该工艺得到的Ni-W-P+α-Al2O3多元复合镀层表面光亮、质感均匀、镀层结合力良好、耐蚀性优良,经过相同次数磨损试验,Ni-W-P+α-Al2O3热处理镀层的耐磨性能是W6Mo5Cr4V2高速钢的3.33倍。     

Al2O3f+Cf/ZL109复合材料筒形预制件制作

研究用真空负压整形法和挤压法制备ZLl09合金基氧化铝纤维与炭短纤维混杂纤维筒形预制件。试验结果表明,利用挤压铸造工艺,可以制得组织致密、纤维分布均匀的Al2O3f Cf/ZL109混杂纤维复合材料。复合材料中基体与增强相之间的界面结合良好,没有夹杂物。纤维增强相在基体中分布均匀,主要呈二维分布。