金属间化合物NiAl的合金化与凝固技术

详细介绍和评述了金属间化合物NiAl的合金化与凝固技术的研究现状，并重点介绍了合金化对NiAl合金的塑性、韧性和强度的影响，以及定向凝固，普通铸造和单晶制备技术对NiAl合金强韧化的影响。其中，定向凝固技术制备的NiAl基与难熔金属相组成的共晶合金具有良好的综合力学性能，既具有较高的高温强度，又具有较好的室温韧性。     

提拉法制备马氏体NiAl合金的研究

要用提拉法无污染磁悬浮冷坩埚技术生长出NiAl合金晶体。通过XRD、EPMA、SEM对其进行了物相、成分及显微结构分析、结果表明,从高温急冷下来的Ni-34at%Al合金具有板条状马氏体结构,且在晶界处分布着枝状的Ni3Al。     

快速凝固NiAl-Cr（Mo）-Zr合金的显微组织与力学性能

研究了快速凝固NiAl-Cr（Mo）-Zr合金及其均匀化热处理后的显微组织和力学性能。结果表明：快速凝固NiAl-Cr（Mo）-Zr合金的组织由NiAl和Cr（Mo）两相组成,并有少量初生NiAl相,在共晶胞界处存在少量不连续分布的Heusler（Ni2AlZr）相。随着Zr含量的增加,Heusler相的数量增加,Cr（Mo）相的片层间距增大。均匀化热处理后,共晶胞界上不连续分布的Heusler相或大量消失、或全部消失,NiAl和Cr（Mo）层片状组织形貌基本没有变化。NiAl-Cr（Mo）-0.5Zr合金在应变速率为2.78×10-3s-1时,随着测试温度的升高,合金的压缩屈服强度降低。     

定向凝固NiAl-Cr（Mo）-Hf合金的显微组织与力学行为

研究了定向凝固NiAl-Cr（Mo）-Hf合金及其热处理后的显微组织和力学性能。结果表明：热处理后,NiAl基体与Cr（Mo）相中均有第二相析出,胞界上不连续分布的Heusler相（Ni2AlHf）消失,NiAl和Cr（Mo）层片状组织形貌基本没有变化,但Cr相有增厚的趋势。当应变速率为2.78×10^-3 s^-1时,随着温度的升高,DSNiAl-Cr（Mo）-Hf合金的压缩屈服强度降低。     

价电子结构与合金元素对NiAl力学性能的影响

运用固体与分子经验电子理论,计算了添加几种常用合金元素M(M=Cr,Mn,Fe,Co,Cu)的合金(NiM)Al相空间价电子结构,并采用相结构因子nA、ρLV表征和评判了合金元素M对NiAl金属间化合物塑性和硬度的影响。研究结果表明,采用宏合金化的方法虽然可以提高合金的硬度,却降低了合金的塑性。合金化后NiAl硬度增加的次序为(Ni0.875Mn0.125)Al>(Ni0.875Co0.125)Al>(Ni0.875Fe0.125)Al>(Ni0.875Cr0.125)Al>(Ni0.875Cu0.125)Al>NiAl,塑性降低次序则与硬度增加次序相反。     

大晶粒NiAl超塑性变形及其机理的研究

为解决本质脆性NiAl金属间化合物超塑性加工问题,研究了在高温条件下大晶粒度等原子比NiAl的超塑性变形行为及其机理.结果表明在1 000和1 100℃下,应变速率为1.67×10-4s-1～1.67×10-2s-1,该材料表现出超塑性行为.拉伸延伸率普遍超过200%,应变速率敏感性指数大于0.30.对拉伸试样的金相及TEM分析表明,在高温变形过程中,位错的运动包括滑移和攀移两种方式,超塑性是由动态回复及再结晶过程来实现的.     

热等静压处理对NiAl-Mo（Nb）合金显微组织和力学行为的影响

研究了热等静压处理对NiAl-Mo（Nb）合金显微组织和力学行为的影响。结果表明：铸态NiAl-Mo（Nb）合金由NiAl和Mo相组成共晶胞状组织,胞界处尺寸较大的白色相为含有Nb元素的富Mo相。热等静压处理后,胞状形貌变得不明显,Mo相变得细小、均匀,且Mo相发生了球化。热等静压处理明显提高了铸造合金的屈服强度,在低温及高应变速率时,强度提高80%左右;而在高温及低应变速率时,强度提高30%左右。     

Ca8(Al1-xNix)3合金的相结构

研究了Ca8（Al1-xNix）3（x=0，0.1，0.2，0.3，0.4）合金的相结构及相组成。结果表明，当x=0时，合金中只有Ca8Al3相存在；当x=0.1，0.2，0.3时，合金中除Ca8Al3相外，出现NiAl相和Ca，随着x的增大，Ca8Al3相逐渐减少，而NiAl相和单质Ca大幅度增多；当x进一步增大到0.4时，CasAl3相完全消失，合金仅是由NiAl和Ca相构成。     

NiAl_2O_4掺杂TiO_2薄膜电极的制备及其性能研究

采用醇-水共沉淀法制备NiAl2O4纳米粉体,将制备好的NiAl2O4纳米粉体以不同百分比掺杂到TiO2(P25)粉体中制成浆料。在浆料中加入OP乳化剂、乙酸分散剂,用丝网印刷法在涂有致密TiO2薄膜的FTO导电玻璃上制备掺杂NiAl2O4的TiO2薄膜电极。采用XRD、TEM、UV-VISI、-V伏安性能等手段对NiAl2O4粉体的晶相结构、形貌及NiAl2O4掺杂的TiO2薄膜电极的吸光性能、光电性能进行了表征。结果表明,将纳米NiAl2O4粉体掺杂到TiO2浆料中可以提高TiO2薄膜的吸光性能。当掺杂量为2%时,NiAl2O4/TiO2薄膜电极具有较好的光电性能,与未掺杂的TiO2薄膜电极相比,光电转化效率提高了17.4%,达到5.93%。     

NiAl金属间化合物改性研究

采用自反应高温合成技术及粉末冶金工艺制备了ＮｉＡｌ金属间化合物及其合金。通过三点弯曲和常温压缩实验法研究了ＮｉＡｌ金属间化合物及其改性后材料的常温性能。结果表明：合金元素硼明显提高了ＮｉＡｌ材料的常温强度但塑性改善不大；合金元素铁使ＮｉＡｌ材料的常温变形能力有一定的改善。采用自洽物离散变分Ｘａ方法对合金化前后材料的键性进行计算，并由此来说明化学键的变化对材料性能的影响。     

FABRICATION OF NiAlINTERMETALLIC COMPOUND AND ITS ALLOYS BY SHS

NiAl intermetallic compound and its alloysare synthesized by SHS.Affection of parameters on the Synthe-sis process is discussed.XRD,SEM and EPMA are used tostudy microstructure of the synthesized materials.Results showthat NiAl and its alloy can be synthesized smoothly by SHS,major parameters affecting the synthesis include the ratio of Niand Al,the amount of diluent and pre-heating temperature.Thedistribution of alloy element is uniform.New compound NiAlNbcan be synthesized in Ni+45at% Al+5at%Nb system and itsgrain size is about 0.5μm.     

NiAl金属间化合物的韧化方法与机制

综述了NiAl金属间化合物的韧化方法,主要包括合金化、细化晶粒、制备单晶等。同时介绍了这些方法的研究现状,并且分析了每种方法的韧化机制。提出了采用适当的制备方法和加工工艺可以得到综合性能较好的NiAl基金属间化合物。     

NiAl金属间化合物纳米晶的制备及特性

采用自蔓延高温合成法制备了ＮｉＡｌ金属间化合物，对合成的ＮｉＡｌ粉末进行高能球磨处理。Ｘ－ｒａｙ衍射分析表明：长时高能球磨处理后的ＮｉＡｌ粉末，其晶粒度显著减小，处理２００ｈ后，可获得晶粒尺度为３ｎｍ的ＮｉＡｌ纳米晶粉，这种纳米粉的显微硬度和比热与未处理的ＮｉＡｌ粉末相比有较大幅度的提高。     

当量成分NiAl的结构稳定性与长程有序度的关系

利用埋入原子势（ＥＡＭ势）和等效原子模型，研究了ＮｉＡｌ合金在当量成分下结构稳定性与长程有序度的关系。结果表明ＮｉＡｌ的稳定结构为Ｂ２结构，本质上没有亚稳态的无序结构，与实验事实相符。