TiCp／W复合材料的热物理性能

采用热压烧结工艺制备了ＴｉＣｐ／Ｗ系列复合材料,分析测试了温度和ＴｉＣ含量对复合材料的热物理性能的影响规律。结果表明：随着温度的升高,复合材料的定压比热和平均线膨胀系数单调增大,热扩散率稍有减小,热导率略有增大。随ＴｉＣ含量的增加,复合材料的定压比热和平均线膨胀系数线性增大,基本满足混合定律。热扩散率和热导率对材料的组织结构比较敏感,二者均随ＴｉＣ含量的增加而急剧减小。热导率的实测值大大低于理论计算值,这主要是由晶界和孔洞等缺陷对导热粒子的强烈散射作用造成的。     

TiC_p/W复合材料的断裂行为

利用扫描电镜观察了含３０ ％ ＴｉＣ 颗粒（ 体积分数） 的钨基复合材料在室温和高温的微观断裂过程, 讨论了裂纹萌生、扩展条件及其影响因素。室温下的断裂过程受控于裂纹萌生阶段, 相应的应力－ 挠度曲线表现为线性, ＴｉＣ 颗粒和Ｗ 基体在微观上都呈现脆性断裂。高温下的断裂则存在一个亚稳态的初始裂纹长大和合并过程, 使应力－ 挠度曲线呈现出非线性, 在微观上ＴｉＣ 颗粒呈现脆性断裂,Ｗ 基体呈现韧性撕裂。同时也指出了复合材料在室温和高温下的强化机制     

热处理对金刚石/2024Al复合材料微观组织和热物理性能的影响

采用挤压铸造法制备粒径为5μm、体积分数为50%的金刚石/2024Al 复合材料。退火处理后对其金相组织界面反应、界面结合情况以及金刚石颗粒的内部缺陷进行观察与分析,并对其热物理性能进行测试与研究。结果表明,金刚石/2024Al 复合材料的组织致密,无明显的气孔、夹杂等缺陷;颗粒为不规则多边形,有棱角,分布比较均匀。透射电镜观察表明,部分金刚石颗粒内部有位错和层错存在,而2024Al 基体中的位错密度较大,金刚石/2024Al界面处有较多的界面反应物生成,可能为Al2Cu。复合材料在20~100°C温度区间内的平均热膨胀系数为8.5×10-6°C-1,退火处理的复合材料其热膨胀系数有一定程度的降低;随着温度的升高,复合材料的平均热膨胀系数也呈现增加的趋势。复合材料的热导率约为100 W/（m·K）,退火处理能够提高复合材料的热导率。     

TiC颗粒增强钛基复合材料的热变形行为研究

在Gleeble-1500热模拟试验机上进行热压缩试验,研究了变形温度为900～1150 ℃,应变速率为0.001～10 s-1的TiC颗粒增强钛基复合材料的热变形行为.根据所得应力应变曲线分析了该合金的热变形特征,计算了α+β区域的平均变形激活能为799 kJ/mol,β区域平均变形激活能为105 kJ/mol.并根据动力学模型建立了加工图,分析了加工图中的高功率耗散区和流变失稳区,确定了不同区域的变形机制.观察了变形后的显微组织.结果表明:在温度范围为900～980 ℃,应变速率范围为0.001～0.1 s-1的低应变速率区域发生了超塑性和动态再结晶;在温度范围为1000～1100 ℃,应变速率范围为0.1～10 s-1的高应变速率区域变形机制主要是由亚晶界迁移扩散控制的动态再结晶.两个流变失稳区分别发生在温度为900～950℃,应变速率为0.1～10 s-1的区域和温度为1080～1130 ℃,应变速率为0.001～0.01 s-1区域.     

激光反应合成TiCp/Ti复合材料涂层机理分析

利用大功率脉冲Nd：YAG激光器,在Ti6A14V合金表面制备TiC增强金属基复合材料改性层：分别采用10％质量百分比的W2C,Cr3C2与纯钛粉末混合,通过激光熔化处理工艺,在Ti6A14V表面制备原位合成TiC／Ti金属基复合材料改性层。结果表明,在适宜的激光辐照工艺条件下,随预置合金粉末种类的不同,复合材料基体组织结构分别由单相α-Ti及β-Ti组成,弥散细小的TiC颗粒增强相均匀分布于Ti基复合材料涂层中,熔覆层内增强相与复合材料基体界面洁净,无任何界面反应相生成。     

一种钛基复合材料的热变形本构模型

在Gleeble-1500热模拟试验机上进行热压缩试验.研究了变形温度为900～1150℃、应变速率为0.001～10 s~(-1)时TiC颗粒增强钛基复合材料的热变形行为,根据所得应力应变曲线分析了该合金的热变形特征,并采用双曲正弦模型建立了该钛基复合材料的本构关系.计算了α+β区域的平均变形激活能为691 kJ/mol,β区域平均变形激活能为202 kJ/mol.     

Ca及Ce低合金化对TiC_p/AZ91镁基复合材料组织性能的影响

将加入Ca及Ce元素低合金化和采用XD法制备的Ti Cp/Al预制块相结合,并进行半固态搅拌的方法制备Ti Cp/AZ91镁合金复合材料,对其显微组织和力学性能进行分析测试。结果表明:加入0.3wt%Ca、0.3wt%Ce后,AZ91镁合金与Ti Cp/AZ91镁基复合材料的组织明显细化,β-Mg17Al12相减少。少量Ca、Ce的加入有利于熔炼时镁合金的熔体保护,可减少细小Ti C粒子的团聚,提高抗拉强度及伸长率。     

石墨烯/Al复合材料的显微组织和物理性能研究

铝基复合材料具有重量轻、高耐蚀性、热膨胀系数低、导电导热性能优异和加工性能优良等优点而成为当前轻金属基复合材料研究的主流,其中,石墨烯/Al复合材料是目前研究的热点方向。为了研究石墨烯含量对石墨烯/Al复合材料物理性能的影响,本文采用了冷压烧结法制备了石墨烯质量分数为0%(纯铝)、0.3%、0.6%和0.9%的石墨烯/Al复合材料,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及其自带的能谱仪分析石墨烯/Al复合材料的微观形貌及化学成分,采用高精度固体密度仪、显微硬度计、高温DSC分析仪和激光导热系数测量仪测试分析石墨烯/Al复合材料的密度、硬度、比热容、热扩散系数和导热系数,对比分析了不同石墨烯含量对石墨烯/Al复合材料性能的影响机制。结果表明,石墨烯/Al复合材料中石墨烯均匀的分布在铝基体中,石墨烯的添加能够使基体产生明显的晶粒细化,当石墨烯含量超过0.6%时,在复合材料中出现石墨烯的团聚现象。随着石墨烯含量的增加,复合材料的密度和致密度逐渐减小,硬度值呈现先增大后减小的趋势,比热容逐渐降低,热扩散系数先增大后略微减小,导热系数缓慢上升。     

TiC_p/2024Al复合材料的流动性

用流动性真空测试仪 ,测试了TiCp/2 0 2 4Al复合材料的流动性。从流体力学和传热学角度分析了影响TiCp/2 0 2 4Al复合材料流动性的因素 ,建立了TiCp/2 0 2 4Al复合材料液体在圆管内流动的数学模型 ,进行了理论计算 ,将其与实际测试结果相比较。结果显示温度、颗粒含量和充型压力是影响TiCp/2 0 2 4Al复合材料流动性的主要因素     

颗粒增强钛基复合材料轧棒加工与性能

研究了颗粒增强钛基复合材料轧棒加工工艺,采用自由锻造和轧制方式成功制备出规格为φ18×2000 mm的棒材,棒材表面质量良好.同时研究添加颗粒在加工过程稳定性及对复合材料性能和组织影响,结果表明添加的TiC颗粒不论在熔炼过程、自由锻造过程,还是轧制过程中都是稳定的.复合材料具有较好的热强性和室温塑性.     

TiCp／W复合材料的制备工艺与力学性能

研究了烧结温度,烧结保温时间和烧结压力等工艺参数对各３０％ＴｉＣ（体积分数,下同）颗粒的钨基复合材料的力学性能的影响,得到了制备３０％ＴｉＣｐ／Ｗ复合材料的优化的热压烧结工艺为：２０００℃,２０ＭＰａ压力下烧结６０ｍｉｎ,用优化工艺制备的３０％ＴｉＣｐ／Ｗ复合材料的高温强度比其室温强度要高,这种极好高温强度主要是由于Ｗ基体随温度上升发生了由脆性到塑性的转变,使ＴｉＣ颗粒的增强效果在高温得以充分发挥     

ZrCp／W复合材料组织结构与室温力学性能

用XRD、SEM和TEM研究了ZrC颗粒增强钨基复合材料（ZrCp/W,ZrCp的体积分数为30％）的组织结构。由于ZrCp的加入,阻碍了钨晶粒在烧结时的长大,W向ZrC晶格扩散,在ZrC中形成（Zr,W)C固溶体,Zr也向W中发生了少量扩散,使ZrCp/W界面形成冶金结合。在复合材料中还存在很少量的W2C和ZrO2。室温下,复合材料的韧性、弹性模量和硬度都明显比纯钨高,但复合材料的抗弯强度比纯钨低。复合材料的韧化机制是裂纹偏转和细晶韧化。     

ZrC_p/W复合材料的烧蚀性能

用自制的氧乙炔烧蚀装置对ＺｒＣｐ／Ｗ复合材料烧蚀性能进行了研究。结果表明：复合材料的质量烧蚀率和线烧蚀率由低到高的排列顺序为 ４０％ＺｒＣｐ（体积分数,下同）／Ｗ＜３０％ＺｒＣｐ／Ｗ＜Ｗ;钨中加入ＺｒＣ颗粒明显提高了钨的抗烧蚀性能,而且 ＺｒＣ颗粒含量越高,材料抗烧蚀性能越好。并用多波长高温计对烧蚀表面温度进行在线测试。复合材料烧蚀机理是Ｗ,ＺｒＣ的氧化烧蚀。     

高压原位合成高致密TiCp／Ni3Al复合材料

采用高温高压（１．５－６．５Ｇａ，１０７３－１４７３Ｋ）方法，由Ｔｉ，Ｃ，Ｎｉ，Ａｌ四种元素娄末原料原位合成了ＴｉＣ颗粒增强Ｎｉ３Ａｌ金属间化合物基复合材料，其密度大于９８％理论值。其中ＴｉＣ颗业尺寸为纳米级，并讨论了ＴｉＣ晶粒尺寸与合成压力的关系，及对复合材料显微硬度的影响。     

In Situ TiC/FeCrNiCu High-Entropy Alloy Matrix Composites: Reaction Mechanism,Microstructure and Mechanical Properties

In situ TiC particles-reinforced FeCrNiCu high-entropy alloy matrix composites were prepared by vacuum induction melting method.The reaction mechanisms of the mixed powder(Ti,Cu and C) were analyzed,and the mechanical properties of resultant composites were determined.Cu_4Tiwere formed in the reaction of Cu and Ti when the temperature rose to 1160 K.With the temperature further increased to 1182 K,newly formed Cu_4Tireacted with C to give rise to TiC particles as reinforcement agents.The apparent activation energy for these two reactions was calculated to be 578.7 kJ/mol and 1443.2 kJ/mol,respectively.The hardness,tensile yield strength and ultimate tensile strength of the 15 vol% TiC/FeCrNiCu composite are 797.3 HV,605.1 MPa and 769.2 MPa,respectively,representing an increase by 126.9%,65.9% and 36.0% as compared to the FeCrNiCu high-entropy base alloy at room temperature.However,the elongation-to-failure is reduced from 21.5 to 6.1 %with the formation of TiC particles.It was revealed that Orowan mechanism,dislocation strengthening and load-bearing effect are key factors responsible for a marked increase in the hardness and strength of the high-entropy alloy matrix composites.     

石墨添加对原位合成钛基复合材料微观结构与力学性能 …

利用钛与Ｂ４Ｃ,石墨之间的自划算高温合成反应经普通的熔铸工艺原位合成制备了等摩尔ＴｉＣ和增强的钛基复合材料,光学金相、ＥＰＭＡ、ＴＥ几Ｘ射线衍射的研究结果表明：存在两 不同形状的境强体,即短纤维状ＴｉＢ晶须和等轴、近似等轴状ＴｉＣ粒子。境强体与Ｔｉ基体界面洁净,没有明显的界面反应。由于境强体随载荷,基体合金晶粒细化以及高密度位错的存在,制备钛基复合材料的机械性能有了较大的提高。石墨的加入导致形成更     

TP-650颗粒增强钛基复合材料的性能与组织特征

研究了TP-650颗粒增强钛基复合材料的性能与组织。结果表明复合材料的室温静拉伸强度随热处理温度的升高而增加。经炉冷处理TP-650棒材的室温拉伸强度比油冷或空冷处理的要高。TP-650的使用温度比传统高温钛合金IM1834，Ti-1100要高50℃～100℃。500℃以上，复合材料表现出良好的高温稳定性能。显微组织显示了TiC颗粒弥散分布，复合材料组织均匀，TiC和基体冶金结合，界面较小。     

热循环对TiC／W复合材料组织和性能的影响

采用真空热压法制备TiC／W复合材料,研究了电子束热循环处理对其组织性能的影响。结果表明,电子束热循环处理对TiC／W复合材料试样表面造成了明显的损伤,试样局部表面熔化严重,冷却后呈波纹状。经热循环处理后TiC／W复合材料的微观结构发生了明显的变化：晶内位错密度增大,晶界处形成位错塞积群。此外,热循环处理导致TiC／W复合材料的抗弯强度下降,使试样表面以下200μm深度内显微硬度提高。