等离子熔覆Cr7C3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的组织与耐磨性研究

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用等离子熔覆技术,在调质C级钢表面制得以原位生成初生相Cr7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层.利用光子显微镜(OM),扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)和能量色散谱(EDS)等分析了涂层的显微组织,并在室温干滑动磨损及二体磨料磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能.结果表明,涂层组织包括Cr7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量Cr7C3构成的共晶;由于Cr7C3/γ-Fe快速凝固复合材料涂层组织细小、均匀,在滑动磨损过程中不易与对偶件黏着、在磨料磨损过程中具有很高的抗切削抗剥落能力,因而在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下涂层均具有优良的耐磨性能.     

添加AlN对Ti（C,N）基金属陶瓷力学性能和显微组织的影响

试验研究结果表明，适量加入ＡｌＮ能够提高Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷的抗弯强度和硬度。原因是烧结中ＡｌＮ发生了解，在粘结相中形成强化相γ’，从而强化了粘结相。     

Ti（C,N）基金属陶瓷的显微组织研究

Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）基金属陶瓷材料硬度高，抗氧化性和抗腐蚀能力强，且有一定的韧性，是国内模具领域亟待开发的新材料。探讨了这种材料金相试样的制备方法，显微组织浸蚀剂的选择，并对其光学金相组织特征与ＴＥＭ相进行论述和对比。     

定向凝固Cu-Cr自生复合材料显微组织和力学、电学性能研究

运用Bridgman技术制备Cu-Cr自生复合材料,研究了凝固方法和凝固速率对凝固组织及性能的影响,分析了复合材料性能提高的原因.结果表明:复合材料的组织是由α基体相和分布于α相间的纤维状共晶体复合组成,随凝固速率增加,各组织生长定向性变好且径向尺寸均得到细化;致密、均匀、规整排列的组织减少了横向晶界,而复合材料的断裂受共晶增强体的断裂控制,使得复合材料的强度、塑性、导电性均高于体积凝固试样,使复合材料的综合性能提高.     

双相不锈钢的显微组织和性能

含有奥氏体和铁素体的双相不锈钢用于化学加工工业和要求高强度和耐蚀性的其他用途,其屈服强度大约比奥氏体不锈钢高1倍,抗点蚀和抗应力腐蚀裂纹的能力优于316型不锈钢。由于成分和双相结构的关系,其制造和使用不同于奥氏体不锈钢。除了铬和钼的含量高以外还含有铁素体、这会促进σ相的形成。双相不锈钢和铁素体不锈钢都容易产生“475℃脆化”,这是奥氏体钢不曾有过的现象。许多不锈钢种都可能形成碳化物和金属间相但不形成σ相。双相不锈钢的等温处理可以产生各种各样的微量成分。大多数退火状态的锻压双相不锈钢,其     

纳米增强金属陶瓷的组织及热冲击性能

为了进一步提高金属陶瓷的力学性能及其刀具的高速切削性能, 研究了纳米增强金属陶瓷的显微组织特征和热冲击性能。扫描电镜和透射电镜分析表明: 组织中陶瓷相呈现典型的芯2壳结构特征; 芯为TiC 或Ti (C ,N) , 而壳则为( Ti ,Mo ,W) (C ,N) 固溶体。纳米增强金属陶瓷机制为细晶强化、弥散强化和固溶强化。热冲击实验表明: 随着热循环的进行, 材料中孔洞的数量、孔洞的尺寸以及微裂纹的尺寸随之增大; 同时, 热循环过程中出现的表面氧化、裂纹长大、偏转以及桥接现象也很显著。与常规Ti (C ,N) 金属陶瓷相比, 纳米增强金属陶瓷的抗热冲击性能明显提高。      

TiB2颗粒增强NiAlFe基复合材料显微组织研究

研究了ＸＤ工艺原位生成ＮｉＡｌＦｅ－ＴｉＢ２复合材料的显微组织和界面结构,分析了Ｆｅ对材料压缩性能的影响及微观机制,加入２５％Ｆｅ元素后,形成的Ｆｅ（Ｎｉ,Ａｌ,Ｔｉ）新相以枝晶间的形式连接于基体之间以及基体与增强颗粒之间,提高了材料的塑性。运用高分辨电力显微术分析研究了压缩变形后增强颗粒与基体的界面。     

气压浸渗法制备ZrC-W-Cu复合材料的显微组织与力学性能

为提高钨渗铜材料的性能以适应先进推进技术发展的需求,以ZrC粉和W粉为原料,采用无压烧结工艺制备ZrC-W多孔骨架,进而采用气压浸渗工艺对开气孔在20％左右的ZrC-W骨架压力渗铜,制备出ZrC-W-Cu复合材料.研究ZrC含量对ZrC-W骨架开气孔率、压缩强度及ZrC-W-Cu复合材料的显微组织和力学性能的影响规律.结果表明:随着ZrC含量(体积分数,下同)的增加,ZrC-W骨架的开气孔率先升高后降低,在ZrC含量为10％时开气孔率最大,为29.77％;ZrC-W骨架的压缩强度随ZrC含量的增加而下降,且整体低于W骨架;ZrC-W-Cu复合材料维氏硬度随ZrC含量的增加逐步增大,在ZrC含量为15％时达到3.26 GPa;弹性模量基本不变;断裂韧度随着ZrC含量的增加先升高后降低,抗弯强度在ZrC含量为4％时达到最大值,为1243 MPa.     

碳化锆陶瓷复合材料的制备、显微组织与性能

碳化锆(ZrC)陶瓷复合材料具有熔点高、密度低、耐烧蚀的优点, 在超硬、航天防热、新能源等领域应用前景广阔。本文概述了ZrC金属陶瓷和复相陶瓷、纤维增强ZrC复合材料的制备方法。着重介绍了粉末烧结、先驱体转化、反应浸渗等工艺的应用, 并讨论了不同制备工艺下复合材料显微组织的特点。在总结两类材料力学性能和烧蚀性能的基础上, 分析了各自的影响因素, 并指出ZrC金属陶瓷和复相陶瓷韧性低, 纤维增强ZrC复合材料烧蚀层易剥落的问题。最后总结展望了ZrC陶瓷复合材料相关研究的发展趋势。     

Mullite(W)/TZP陶瓷复合材料的显微结构与力学性能

研究了 mullite(w) 含量对 mullite(w)/TZP 复合材料显微结构和力学性能的影响。结果表明,当mullite(w)含量大于15 v.-%,热压温度超过1600℃时复合材料将开裂;原因是 Y_2O_3从 TZP 中脱溶进入玻璃相。mullite(W)含量在5-20 V.-%时,室温力学性能与基质 TZP 大致相同:σ_f=1200MPa,K_(IC)=12MPa2~(1/m);而1000℃时复合材料抗弯强度为360-430MPa,是基质 TZP 的1.8-2.1倍。     

金属硫化物及石墨填充PTFE 复合材料的摩擦磨损性能研究

利用MHK-500 型环-块磨损试验机, 对MoS₂、CuS、PbS 及石墨(添加量均为30 vo l% )填充的聚四氟乙烯(PTFE) 复合材料在干摩擦条件下与GCr15 轴承钢对摩时的摩擦磨损性能进行了较为系统的研究, 并利用扫描电子显微镜(SEM ) 和光学显微镜对PTFE 复合材料的磨屑和摩擦磨损表面进行了观察。结果表明, 添加石墨降低了PTFE 的摩擦系数, 而添加MoS₂、CuS 及PbS则增大了PTFE 的摩擦系数; 同时, 添加MoS₂、CuS、PbS 及石墨均可将PTFE 的磨损量降低2 个数量级, 其中以PbS 的减磨效果为最好, 而MoS₂ 的减磨效果则最差。      

微观结构对复合材料弹性有效性能的影响

在渐近均匀化方法的基础上,用ANSYS参数设计语言建立了周期性边界条件,用ANSYS有限元程序对单胞进行求解,得到了复合材料的有效性能。分析了不同微观结构对材料有效性能的影响,并与实验和其它理论结果进行比较。得到了不同方向的方形纤维对于材料的有效模量和有效泊松比的影响。     

陶瓷/聚合物复合材料的电性能及应用

介绍了多种陶瓷/聚合物复合材料在压电、介电、热释电等方面的电学性能及它们的开发应用概况, 并对一种崭新的陶瓷/聚合物复合材料——n 型SrTiO₃半导体陶瓷/p 型半导体聚苯胺,复合形成p-n 异质结的方法过程、电学性能及潜在应用进行了评述。      

不同淬火温度和加热时间对LY12合金组织及性能的影响

对LY12合金过烧起始温度与加热时间的关系以及过烧前后的组织与性能变化规律进行了探讨，试验结果表明，其过烧起始温度为502度，对LY12合金淬火工艺提出了改进意见。     

碳纤维增强Al-4.5Cu复合材料的凝固组织、偏析及性能的研究

铸造金属基复合材料的凝固决定着材料的机械性能.本文中研究了凝固冷却速率对CF/Al-4.5Cu复合材料的显微组织、偏析及机械性能的影响.实验结果表明,挤压铸造CF/Al-4.5Cu复合材料凝固过程中,α-Al相首先在纤维间隙中开始形核,并逐渐向纤维表面生长,而共晶θ-Al₂Cu相依附CF表面形核并长大.随着凝固冷却速率的降低,θ相的形态从块状转变为颗粒状,析出量逐渐减少,Cu元素显微偏析逐渐降低,复合材料的抗弯强度逐渐提高.另外,CF/Al-4.5Cu复合材料由于其强的界面结合力,其断裂特征为脆性断裂,断口形貌表现为平切型.     

PTFE复合材料的摩擦学性能及力学性能

利用MM-200型磨损试验机,对不同填料填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,并探讨了淬火处理对PTFE复合材料摩擦学性能及力学性能的影响.研究发现,几乎所有填料均可大大降低PTFE复合材料的磨损,但其对PTFE复合材料性能的影响差别较大.聚苯脂填充PTFE复合材料虽然具有良好的摩擦磨损性能,但是其拉伸强度较小.PI增大了PTFE复合材料的摩擦系数,随着PI含量的增加,PTFE复合材料的拉伸强度增大,而其伸长率则减小.CdO填充PTFE复合材料虽具有良好的摩擦性能,但其伸长率较大.淬火处理使PTFE复合材料的结晶度下降,从而导致PTFE复合材料的硬度减小、耐磨性变差.     

掺钛石墨导电性及其微观结构的研究

研究了不同钛掺杂量的再结晶石墨的电阻率与微观结构。以探讨掺杂组元对材料导电性能的影响。实验结果表明,与相同工艺条件下制得的纯石墨相比,掺钛石墨具有高密、高石墨化程度以及极低的电阻率的特点,微观结构分析表明,钛对材料的石墨化过程中具有催化作用,掺杂石墨材料中钛掺杂量对材料的石墨化程度有很大影响：少量钛掺杂量即可使材料达到高的石墨化程度,过多钛掺杂量不利于其电阻率的降低,分析表明钛元素在材料中是以碳化钛形式存在,但在制备过程中,有少量钛逸失,雁而在材料表面形成孔隙,而这些对材料的性能有不利的影响。     

高介电性能的陶瓷－聚合物复合材料初探

研究了用高介电性能的陶瓷材料（ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＴｉＯ２）与聚合物材料（聚苯乙烯、氯化聚乙烯）进行不同形式的复合，发现随陶瓷体积分数的变化，复合材料的介电系数呈线性关系变化。同时发现采用溶液聚合法比简单共混的效果好，对陶瓷材料的比较发现，表面处理后的ＢａＴｉＯ３与苯乙烯进行溶液聚合得到的复合材料具有较低的介电损耗和在高频下仍能保持较高的介电系数的性能。     

C/C 复合材料增强体结构对性能影响的研究

研究了四种C/C 复合材料增强体(1K 碳布、3K 碳布、1K 碳布+ 碳纸、1K 碳布+ 特殊碳毡) 结构对弯曲性能的影响。结果表明: 用这四种增强体制备的C/C 复合材料表现出明显的假塑性, 弯曲断口的宏观形貌呈“之”字形, 其总体力学性能良好, 但也具有较大差异。本文作者结合材料的微观形貌对这些特点的成因进行了分析。