深过冷Cu-Pb偏晶合金的快速凝固行为和凝固组织

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了亚偏晶Cu-25%Pb合金,Cu-37.4%Pb偏晶合金和过偏晶Cu-40%Pb(质量分数)合金过冷熔体凝固行为和凝固组织的演化规律,以及Cu-37.4%Pb偏晶合金的过冷度对磨损率的影响.研究表明:在过冷亚偏晶Cu 25%Pb合金熔体凝固过程中先形成α(Cu)初生相,随着过冷度的增大,凝固组织经历粗大枝晶重熔形成的细化枝晶向准球状晶粒演化的过程;在过冷Cu-37.4%Pb偏晶合金熔体凝固过程中初生相为L2相,当过冷度在20～150 K区间时,得到第二相S(Pb)弥散在α(Cu)枝晶间的凝固组织,并且在该过冷区间内随着过冷度的增加,材料的磨损率也逐渐降低;在过冷过偏晶Cu-40%Pb合金熔体凝固过程中初生相为L2相,在过冷度区间42～80 K时,得到以偏晶胞形式分布的凝固组织.     

过冷过偏晶Cu-40wt%Pb合金凝固组织的演化

用熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法,研究了Cu-40wt%Pb过偏晶合金过冷熔体凝固组织的演化规律.在过冷度40～296K的范围内,其凝固组织的形态有3次变化过程:第1次是在40～75K过冷度范围,经过液-液分离和偏晶反应形成了偏晶胞组织;第2次发生在75～196K过冷度范围,因枝晶熟化被抑制,由粗大的枝晶重熔形成的粒状晶转变为高度细化的细枝晶;第3次发生在196～296K过冷度区间,组织因细枝晶再结晶转变为均匀的准球状晶粒.     

P_2O_5-BaO-Al_2O_3-K_2O磷酸盐激光玻璃的表面处理

采用化学浸蚀与高温热处理相结合的方法来改善P2O5-BaO-Al2O3-K2O磷酸盐玻璃表面平整性、去除玻璃表面杂质,提高用管棒法制备光纤预制棒时纤芯和包层玻璃的表面质量,消除由于机械抛光工艺带来的表面缺陷和表面污染.实验研究了磷酸盐玻璃盐酸浸蚀的特性,分析了盐酸溶液与磷酸盐玻璃作用机制,并确定了浸蚀参数,9mol/L的盐酸溶液对此磷酸盐玻璃具有最大浸蚀速率,浸蚀30min后,可消除玻璃表面的划痕.盐酸溶液对玻璃的浸蚀反应使磷酸盐玻璃表面平整,但在玻璃表面产生了晶化覆盖层.通过进一步在拉丝温度下热处理,可使玻璃表面覆盖层重新非晶化,提高玻璃透过率.实验结果表明:化学浸蚀和高温热处理的复合方法是一种有效改善磷酸盐玻璃表面质量的途径.     

稀土元素对磷酸盐玻璃微观结构的影响机制研究

为了探索稀土含量及种类对磷酸盐玻璃形成能力、析晶产物与形貌和微观结构的影响,利用固相熔融冷萃法获得了稀土磷酸盐玻璃。利用XRD证明了所研究的钙铁磷酸盐基质玻璃中最多可掺杂10%(摩尔分数)稀土氧化物(Y_2O_3、La_2O_3和Sm_2O_3),过量的稀土导致了样品析晶态REPO_4的形成;利用SEM-EDS表征了不同稀土样品析晶态的形状与组成。重点利用FT-IR光谱对稀土玻璃的微观结构进行了表征,不仅指认了微结构的振动模式,而且研究了稀土含量(Sm_2O_3)的增加以及不同稀土元素对玻璃结构的影响。研究发现,Sm_2O_3的加入导致了P=O键与P—O—P环谱峰的减弱,而Sm—O—P键的谱峰出现;利用高成拟合分析了不同谱带相对面积的变化规律,了解到不同稀土玻璃红外光谱P=O键相对面积与稀土离子的场强成反比,也掌握了稀土对磷酸盐玻璃不同结构单元的影响规律。     

凝胶法低温合成氧化物玻璃

传统的玻璃制造法,都是采用高温熔融法,即把固态氧化物或者盐类的混合物加热熔化,经过搅拌得到均一的高温熔体,然后将它急冷得到所谓“过冷液体”,即玻璃态物质。自从H.Dislish首先将金属的醇盐类水解,获得透明的均质凝胶     

超快扫描量热揭示铝基金属玻璃过冷液态:接近液体脆度的理论极限（英文）

铝基非晶合金具有密度低、强度高、耐腐蚀等诸多优异性能;然而,铝基非晶合金形成能力差,一般需要非常高的冷却速率,这限制了铝基非晶合金的应用.玻璃形成理论认为形成能力与过冷液体密切相关.但在一般升温测量时,铝基非晶合金不显示玻璃转变或过冷液体,而是直接变成晶态.目前为止,关于铝基非晶合金的玻璃转变和过冷液体属性仍然是未知的.本文采用超快速差热分析方法(Flash DSC)使得升温速度达到10000 K s^-1,测量了20余种常见铝基非晶合金的玻璃转变行为和过冷液体特征.发现铝基非晶合金普遍具有很高的液体脆度系数(m),其中某些成分m>160,已经接近理论上预测的脆度系数上限m^175.通过系统研究这些成分的形成能力,发现铝基非晶合金的玻璃形成能力与脆度系数成反相关,而且这种相关不是线性的.只有m<100时,降低m才会对玻璃形成能力有明显影响;相反, m>100的玻璃形成力普遍较弱,而且随m变化不显著.因此,过高的液体脆度系数可能是铝基非晶合金形成能力差的一个重要原因.     

铸型涂层对熔体过冷度和凝固组织的影响

利用溶胶－凝胶方法,在铸型内表面玻璃涂层上制备ＳｉＯ２晶态和非晶态薄膜涂层,将深过冷的Ｃｕ７０Ｎｉ３０合金熔体浇入两种涂层铸型中,分别获得９０Ｋ和１９８Ｋ的过冷度。提出了用重合密度和重合原子中心偏离度分析涂层结构对合金熔体形核惰性影响的模型。用ＢＣＴ模型分析过冷熔体凝固过程中枝晶生长与过冷度的关系,结果表明,８０Ｋ为临界冷度,△Ｔ〈８０Ｋ时,枝晶生长受成分过冷控制;△Ｔ〉８０Ｋ时,受热过冷控制。在深过冷范围内,凝固组织为细密挺直枝晶。     

大体积Ni-Sn共晶合金的化学净化与过冷

将化学净化引入深过冷研究.采用熔融玻璃净化、循环过热与气氛化学净化结合的方法，使100gNi-Sn共晶合金在慢冷条件下重复实验12次均获得268K的大过冷度.该过冷度可保持30个过热循环周期不衰减气氛化学净化机制是以化学反应抑制合金液与熔融玻璃界面上金属氧化物质点的增加，使过冷熔体的异质形核率稳定，从而使过冷度稳定化学净化的主要控制参数是气氛反应温度.但它在达到某一值后，过冷度的变化不明显     

磷酸盐化学结合陶瓷材料的材料配合比及其机理研究

在室温条件下利用磷酸盐溶液、偏高岭土和镁砂作为主要原材料制备出了磷酸盐化学结合陶瓷材料(CBPC),研究了P/Al摩尔比以及MgO的用量对硬化CBPC材料强度发展的影响。结果表明当磷酸盐溶液中P/Al摩尔比为3、磷酸盐溶液与偏高岭土的质量比为1.5时,抗压强度最高。利用DTA-TG、XRD、FT-IR以及SEM等表征手段对硬化的产物进行了微观形貌和结构分析表征。CBPC的形成机理主要是聚合反应,该聚合反应主要发生在铝氧层,偏高岭土的中Al-O层与磷酸盐的中P—O进行了键合,并通过部分层内羟基形成氢键,从而形成三维网状立体结构。镁砂与磷酸盐反应生成MgHPO_4·3H_2O,有利于CPBC微观结构的形成,提高了CBPC的固化强度。     

快速凝固条件下Ni–Pb偏晶合金的组织演变机理研究

目的 研究过冷Ni–0.5%Pb(原子数分数)合金过冷组织的演化行为,阐明其组织演化和晶粒细化的基本机制。方法 采用熔融玻璃净化和循环过热方法制备出过冷度为0~255 K的试样,并结合枝晶生长的动力学–热力学模型,研究其深过冷快速凝固行为机制。结果 在0~255 K过冷度范围内,随着过冷度的增大,Ni–Pb偏晶合金的微观组织发生了2类晶粒细化现象,组织形态由粗大树枝晶向粒状等轴晶转变。结论 第1类粒状晶的形成是由于枝晶熟化和再辉重熔导致发达枝晶破碎,第2类粒状晶的形成是由于在应力和应变能的作用下,枝晶碎变和再结晶引起了晶粒细化。