新型铌-硅基共晶自生复合材料的研究进展

综述了作为一种新型超高温金属结构材料的铌-硅基共晶自生复合材料的研究进展，讨论了该材料的成分设计特点，介绍了该材料密度低、承温能力高、室温断裂韧性好、高温强度高和高温持久寿命长等性能优势。     

电子束熔炼Nb-Si系多元合金的组织和性能

采用电子束熔炼对Nb-Ti-Si-Cr-Al-Hf多元合金进行重熔,研究合金锭成分与组织的均匀性以及合金的硬度、室温断裂韧性、高温抗压性能.结果表明:电子束熔炼易导致合金元素的挥发损失,使得合金锭的成分不均匀;高的冷却速度有助于细小、均匀的等轴组织形成,其中硅化物相的显微硬度HV约为1100,是Nb固溶体相的3倍左右;电子束熔炼Nb-Si系多元合金的室温断裂韧性(KQ)约为10.3MPa·m1/2;在1250℃的抗压强度约为426.3MPa,且具有一定的高温塑性.     

合金化对铌基固溶体合金和铌硅化物基合金室温断裂韧性影响的研究进展

Ti、Cr和Al的添加改变了铌基固溶体合金的弹性常数,从而改变了其点阵位移势(UP-N).采用表面能(γs)与点阵位移势(UP-N)之比可预测合金的室温断裂韧性.Ti的添加降低了点阵位移势、提高了位错的移动能力,从而提高了铌基固溶体合金的室温断裂韧性;而Cr和Al的作用与Ti相反.简要介绍了K.S.Chan等建立的室温断裂韧性计算模型,同时介绍了合金化元素Ti、Mo、Hf和B等对铌硅化物基合金室温断裂韧性的影响.其中Ti、Hf和B的添加能提高铌硅化物基合金的室温断裂韧性.     

高性能连续碳纤维增强碳化硅复合材料的制备及其高温力学性能的研究

连续碳纤维增强碳化硅(Cf/SiC)复合材料以其耐高温、高强度、低密度等特性已成为新一代航空发动机高温部件的首选材料。采用聚合物浸渍裂解法(PIP)成功制备出适用于航空发动机高温部件的Cf/SiC复合材料,其密度为1.83g/cm3。在发动机典型工作温度1200℃条件下,通过本工艺制备Cf/SiC材料的弯曲强度高达712MPa,略高于材料的室温弯曲强度(641MPa)。这一现象可能由碳纤维在冷却过程中产生的残余应力引起。此外,在温度为1200℃、加载压力120MPa的条件下,材料的稳态高温蠕变速率为2.08×10-3%/h,基体开裂和界面滑动可能是材料宏观变形的主要原因。     

Fe-Mo-(MoS2/PbO)高温自润滑材料的摩擦学特性

采用粉末冶金热压烧结工艺制备了一种在高温下具有良好摩擦学性能的Fe-Mo-(MoS2/PbO)自润滑材料,考察了其在室温和600℃下的摩擦磨损性能,并运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS),X射线衍射(XRD)等分析手段揭示了Fe-Mo-(MoS2/PbO)高温自润滑材料的摩擦磨损机理.研究结果表明:由于摩擦和高温氧化作用,该类材料在600℃下磨损表面的复合润滑膜(由PbMoO4、Pb、Fe2O3和Fe3O4组成)是其具有良好自润滑性能的主要原因.     

SHS／PHIP法制备Ti3AlC2陶瓷的力学性能

测试了用SHS/PHIP法制备出Ti3AlC2陶瓷的弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度以及压缩性能.实验结果表明,用SHS/PHIP法制备出的Ti3AlC2陶瓷具有较高的室温弯曲强度(330.8MPa)、断裂韧性(5.7MPa·m1/2)和较低的维氏硬度(2·9GPa).Ti3AlC2陶瓷的室温变形抗力为823MPa,并且变形温度越高,变形抗力越小,塑性特征越明显.较低维氏硬度和良好的力学性能赋予了用SHS/PHIP法制备出Ti3AlC2陶瓷非常好的加工性能.     

铌基合金抗高温氧化研究进展

铌基合金由于其高熔点、低密度和优良的综合机械性能而可能成为替代镍基单晶高温合金的首选材料,但抗高温氧化性能差是制约其应用的关键问题.从合金化、晶粒细化和高温涂层3个方面综述了铌基合金抗高温氧化的防护,并分析了研究中面临的问题.     

ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料的显微结构及性能

采用热压烧结制备了ZrO2(3Y)/Fe3Al复合材料,材料的室温抗弯强度、断裂韧性、HRA硬度分别为1321MPa、36MPa.m1/2、86.7,临界热震温差(△T)由单相ZrO2(3Y)的250℃提高至500℃.显微结构研究表明,裂纹桥联、裂纹偏转及相变增韧的协同作用,及位错对裂纹扩展的扰动作用是断裂韧性成倍增加的主要原因.     

熔烧温度对铌钨合金表面硅化物涂层显微组织和抗高温氧化性能的影响研究

硅化物涂层是航天航空用铌合金高温结构部件最常用的高温防护涂层，为了提高硅化物涂层的性能以满足铌合金高温结构部件越来越严苛的服役条件，采用料浆熔烧法在铌钨合金表面制备硅化物涂层，并通过改变涂层熔烧温度(1 350,1 400,1 450,1 500℃),研究熔烧温度对涂层微观结构和抗高温氧化性能的影响。结果表明：4种熔烧温度涂层致密层的主成分为(Nb, X)Si₂(X为Zr、Cr和Ti),过渡层为稳定的Nb₅Si₃;涂层在1 600℃高温下氧化2 h,氧化反应主要发生在表面的疏松层，Si、Zr、Ti、Cr等元素发生了选择性氧化，ZrO₂作为“氧化物钉”弥散在SiO₂玻璃膜中，涂层展现出良好的抗高温氧化性能。熔烧温度为1 350℃样品的抗高温氧化性能最优。     

铌及铌合金高温涂层研究进展

铌及铌合金以其熔点高、耐腐蚀和良好的高温强度成为重要的高温结构材料.但高温抗氧化性能较差是制约其应用的关键问题.论述了铌及铌合金高温抗氧化涂层的研究进展.分析了研究中面临的问题,并提出了解决途径.     

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2涂层高温性能研究

使用高速电弧喷涂技术结合Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材制备了铁铝金属间化合物涂层,对涂层的高温磨损性能、高温冲蚀性能和高温腐蚀性能进行了研究.结果表明,与基体比较,涂层的耐高温冲蚀性能良好,温度升高,涂层冲蚀性能提高,角度增大,冲蚀性能提高;由于Cr2O3的存在以及涂层结合能的提高,Fe-Al/Cr3C2涂层的高温抗腐蚀性能较高;由于C元素的富积,涂层具有优异的常温耐磨损性能,其高温耐磨损性能也较高.     

难熔高熵合金的研究进展及应用

高熵合金不同于传统工程合金,是由多种元素以等摩尔或近等摩尔的比例混合,形成的以简单固溶体结构为基体的系列成分复杂合金。其中含高熔点元素的难熔高熵合金具有较高的高温强度和优异的高温抗氧化性能及耐蚀性能等突出特点,其潜在的高温应用价值引起了广泛关注。详细阐述了难熔高熵合金的研究现状及应用,根据晶体结构类型将难熔合金体系进行了分类,并对各类体系中的微观组织特征进行了概述;进而归纳总结了难熔高熵合金的各种性能,包括高强度、耐磨性、高温抗氧化性、耐蚀性能等;最后对难熔高熵合金的发展及应用前景进行了展望。     

Convergence of Theory and Experiments on Electron-Lattice Interactions in Cuprates: An Overview of SILS

A brief overview of some of main highlights of the Symposium on Localised and Itinerant States (SILS) is presented.     

Solders as high temperature engineering materials

Abstract

Although they operate at temperatures around ambient, it is argued that tin-based solders may be regarded as conventional high temperature engineering alloys, such as steels, titanium and nickel-base alloys, which normally experience much higher temperatures. This proposition is based upon a comparison at similar homologous temperatures, rather than their absolute values.

The demand for structural integrity of soldered joints in modern electronic devices is growing. Design challenges, quite similar to those in power generation and aerospace, require reliable life prediction under complex operating conditions. The paper compares monotonic and cyclic properties of solders with those of the more conventional high temperature alloys. Particular attention is focussed on the emerging lead-free solders which are being introduced for environmental reasons. It is concluded that solders are amongst the most vulnerable of high temperature alloys particularly with respect to their strain rate sensitivity and time dependent behaviour.     

High-Tc superconductors: New insights from angle-resolved photoemission

Recent angle-resolved photoemission (ARPES) studies of the high-T _c superconductors by the Argonne group are briefly reviewed. First we discuss sum rules to establish a spectral function interpretation of the data, and the use of ARPES to obtain the momentum distribution. We then apply these ideas to the normal and superconducting state spectra for B₂Sr₂Cu₂O₈. Among the topics discussed are the Fermi surface, polarization selection rules, bilayer splitting, and the superconducting gap.     

陶瓷空气反应钎焊研究综述

高温电化学装置技术优势明显,市场潜力巨大,其特殊的服役环境对钎焊接头提出了更高要求,空气反应钎焊连接方法应运而生。综述了目前常用于RAB连接的钎料种类和已成功实现RAB连接的陶瓷/金属体系,并对相关接头界面组织和综合性能进行了分析。迄今为止,Ag-Cu O钎料使用最广。利用空气反应钎焊方法能够成功实现氧化物、钙钛矿陶瓷自身及其与部分耐高温不锈钢的可靠连接,结合界面成形良好,接头性能稳定。常用于RAB连接的氧化物陶瓷以YSZ和Al_2O_3为代表,LSCF/BSCF/BCFN/BCFZ等典型钙钛矿陶瓷也可利用RAB进行连接。Crofer22 APU,AISI310S和AISI314等耐高温不锈钢与上述钙钛矿陶瓷进行RAB连接后,接头的力学性能、抗氧化能力和气密性均能满足使用需求。在此基础上,对空气反应钎焊的连接特性与研究现状进行了总结。最后,对其发展前景和未来研究方向进行了展望。     

掺杂WRe3、WRe25合金的高温电阻－温度特性

本文报导了采用一种新型高温陶瓷发热体高温管状炉，通以氩气保护，测量ＷＲｅ合金丝的电阻－温度（１６００℃）特性试验方法，该方法较真空炉简便、实用且试验费用低而准确，测量数据与美国研究报导一致。     

On the Possibility of s+d Wave Superconductivity Within a Two-Band Scenario for High Tc Cuprates

A variety of different experimental results show substantial evidence that the order parameter in high-temperature superconducting copper oxides is not of pure d-wave symmetry, but that an s-wave component exists, which especially shows up in experiments that test the c-axis properties. These findings are modeled theoretically within a two-band model with interband interactions, where the superconducting order parameters in the two bands are allowed to differ in symmetry. It is found that the coupling of order parameters with different symmetries (s+d) leads to substantial enhancements of the superconducting transition temperature T _c as compared to order parameters with only s-wave symmetry. An additional enhancement factor of T _c is obtained from the coupling of the bands to the lattice where moderate couplings favor superconductivity while too strong couplings lead to electron (hole) localization and consequently suppress superconductivity.     

交变温场对高温腐蚀的影响

金属在受高低温交变影响时，由热膨胀系数的差异在金属内部引起了晶格畸变，并产生了微上的空间——高温空洞。在热胀冷缩的不断的作用下，高温空洞连成一片，穿透金属基体表面，构成高温隧洞。高温隧洞的不断堆积就形成不可逆转的疏松，导致耐温金属抗高温摩擦性能的降低，最终造成构件失效。本文主要讨论以Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃ为主要成份的合金     

稀土La2O3对CMT堆焊Inconel 625合金显微组织和抗高温氧化性能影响

目的 研究稀土氧化物对CMT堆焊镍基合金显微组织和性能的影响规律。方法 采用静电自组装工艺制备含有1%(质量分数,下同)La2O3的Inconel 625药芯焊丝,再采用CMT堆焊工艺制备Inconel 625和1% La2O3/Inconel 625镍基合金试样。系统研究添加La2O3对Inconel 625堆焊试样显微组织、显微硬度、拉伸强度及抗高温氧化性能的影响。结果 添加了La2O3的Inconel 625堆焊试样的金相组织明显细化,且显微组织由柱状晶转变为等轴晶。基体组织主要为γ–Ni固溶体和少量Laves相,且添加了La2O3的镍基合金Laves相的尺寸更为粗大。随着稀土氧化物La2O3的添加,显微硬度值从(235.97±2.99)HV0.3增加到(246.53±4.10)HV0.3,抗拉强度从543.12 MPa增加到564.25 MPa。在高温氧化试验条件下,CMT堆焊1% La2O3/Inconel 625试样的氧化速率明显小于未添加La2O3的Inconel 625原始试样的氧化速率。结论 稀土La2O3的添加产生了细晶强化以及柱状晶向等轴晶的转变,使Inconel 625堆焊试样的显微硬度和抗拉强度都有了一定的提升。在高温氧化过程中,稀土La2O3可作为Cr2O3氧化物的形核中心,促进致密Cr2O3氧化膜生长,相应提升了其表面的抗高温氧化性能。