EFFECT OF B, C AND AL ON SINTERING OF HOT PRESSED SiC

<正> SiC～Al_C_5-BC三元系在1800℃下除了生成Al_4SiC_4和Al_4Si_2C_5以外,还析出新的B-C-Al化合物,即Al_8B_4C_7相. 本文研究了Al_8B_4C_7相的存在范围,及其在不同温度和压力下对热压SiC烧结的影响. 实验采用工业SiC粉.试样在高于1800℃热     

烧结温度对SiC增强铝基复合材料组织和性能的影响

SiC/ZL109复合材料中增强体SiC分别在不同的氧化温度(800、900、1 000、1 100℃)下高温氧化5 h,并通过搅拌铸造法制备复合材料。结果表明,SiC氧化温度在800℃时,SiC颗粒氧化层基本形成;在800℃以上,SiC颗粒被氧化层全部覆盖。在800~1 100℃,Si O2层厚度的变化范围在0.096~0.542 5μm,其中在1 000℃时,SiC增厚0.383μm。在1 000℃氧化5 h条件下,SiC/ZL109复合材料的界面存在MgAl_2O_4相,但无脆性相Al_4C_3存在,这有利于界面结合,且此条件下材料的密度最大,孔隙率和磨损率最小。     

Zr_2Al_4C_5化合物增韧ZrB_2-SiC陶瓷SPS制备及性能的研究

在烧结温度和压力为1800℃和20 MPa条件下放电等离子体烧结制备不同含量Zr_2Al_4C_5化合物的Zr B2/Si C/Zr_2Al_4C_5复相陶瓷,研究了复相陶瓷的烧结特性、显微结构和力学性能。结果表明:掺入Zr_2Al_4C_5化合物促进了复相陶瓷的烧结,抑制了Zr B2晶粒的长大。当Zr_2Al_4C_5掺入量为30vol%时,Zr B2/Si C/Zr_2Al_4C_5复相陶瓷韧性值为4.81MPa?m1/2,相比于Zr B2/Si C韧性值提高了约20%。断裂方式呈现为穿晶断裂和沿晶断裂并存的方式,其主要的增韧机制包括,层状的ZrxAlyCz化合物增韧、裂纹偏移、裂纹桥联、裂纹沿层状化合物界面并行扩展等。     

Ho添加对Al-Zn-Mg-Cu合金均匀化热处理过程中微观组织和性能演变的影响（英文）

通过SEM、OM和DSC,研究添加Ho的Al-Zn-Mg-Cu合金均匀化热处理制度,测试不同均匀化热处理过程中合金的电导率和硬度变化。结果表明,铸态合金中存在4种第二相:T(AlZnMgCu),Al_7Cu_2Fe,Al_8Cu_4Ho及S (Al_2CuMg),第二相导致合金元素分布存在严重微观偏析。合金在475℃均匀化热处理20 h后,T相完全回溶基体且未观察到S相,仅剩余Al_7Cu_2Fe和Al_8Cu_4Ho。硬度和电导率随T相的回溶而变化,T相的回溶使得合金硬度升高,电导率降低。同时,在475℃均匀化热处理5～20 h过程中,Al_3Ho相析出,这一现象引起硬度和电导率的升高。结合均匀化动力学分析,确定合金适宜的均匀化热处理制度为470～475℃/20～25 h。     

Al-14Cu-7Ce合金中片状Al_8CeCu_4相的球化行为研究（英文）

通过微观组织观察、硬度测试和理论计算,研究了Al-14Cu-7Ce合金中片状Al_8Ce Cu_4相的高温球化行为。实验结果表明,随着退火温度的升高,Al_8Ce Cu_4相的球化速度加快;采用通用速率公式计算出Al_8Ce Cu_4相的球化过程控制元素为Ce;微观组织观察表明,Al_8Ce Cu_4相球化过程包括Gibbs-Thompson效应作用下片状Al_8Ce Cu_4相首先分解成棒状Al_8Ce Cu_4相,随后在Rayleigh毛细管扰动机制作用下进一步分解成球状Al_8Ce Cu_4相。     

SiC颗粒增强LD2基复合材料界面反应产物研究

本文利用金相显微镜、透射电镜及能谱仪研究了SiC颗粒增强LD_2基复合材料的界面微观结构。分析观察结果表明,SiC颗粒与α-Al固溶体发生了界面反应,反应产物为Al_4C_3与Mg_2Si。Al_4C_3呈棒状,晶内存在孪晶亚结构,孪晶面为(0003),棒的长轴方向即晶体生长方向为[1010].SiC颗粒间距过小及与液态金属接触时间过长会导致反应层厚度增加,因此适当降低SiC颗粒体积含量,避免SiC颗粒与液态金属接触时间过长,可以进一步改善材料的力学性能。     

镁合金体育器械的表面喷涂与性能研究

采用氧乙炔火焰喷涂法在体育器械用AZ91合金表面制备了Al-(Al_2O_3+Al B_(12))复合涂层,研究了Al_2O_3+Al B_(12)复合粉体含量对涂层显微形貌、物相组成、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性的影响。结果表明,不同含量Al_2O_3+Al B_(12)复合涂层的主要物相都为Al、Al_2O_3、Al B_(12)和Mg_(17)Al_(12)相;该涂层的显微硬度高于AZ91合金基材,且随着Al_2O_3+Al B_(12)含量的增加,该涂层的显微硬度逐渐提高;该涂层的耐磨性能都优于AZ91合金基材。Al+12%(Al_2O_3+Al B_(12))复合涂层具有最佳的耐磨性;基材和涂层的耐腐蚀性从低至高的顺序为:基材Al+4%(Al_2O_3+Al B_(12))Al+8%(Al_2O_3+Al B_(12))Al+12%(Al_2O_3+AlB_(12))。     

SiC含量对ZrB_2-SiC-Zr_2Al_4C_5复相陶瓷性能的影响

采用放电等离子体烧结(SPS)技术制备不同Si C含量的ZrB_2/Si C/Zr_2Al_4C_5复相陶瓷,并对其烧结特性、显微结构、力学性能和抗氧化性能进行了研究。结果表明:掺入Si C化合物促进了复相陶瓷的致密化过程,抑制了ZrB_2晶粒长大;当Si C掺入量为20 vol%时,ZrB_2/Si C/Zr_2Al_4C_5陶瓷的断裂韧性值为4.81 MPa×m~(1/2)。掺入Si C化合物后,复相陶瓷的抗氧化性能得到明显改善,当Si C化合物的含量为20 vol%时,其抗氧化性能最佳,分析其机理发现当掺入Si C化合物后,复相陶瓷高温氧化后在其表面生成了致密稳定的Al_2O_3、B_2O_3-Al_2O_3、Si O_2和Al-Si-O玻璃相等物质,从而阻止了氧原子进入到陶瓷基体中,提高了复相陶瓷的抗氧化性能。     

新型化学反应法制备SiC/Al2O3复相陶瓷涂层

陶瓷涂层材料以其高硬度、耐腐蚀、耐高温、抗氧化等一系列优点,在航空航天、武器装备、核工业、石油化工等领域具有广阔的应用前景.SiC/Al_2O_3复相陶瓷在常温和高温下都具有较好耐磨性和化学稳定性,是一种极具工程应用前景的复合陶瓷材料.本研究采用优质陶瓷先驱体聚合物PCS,添加惰性填料SiC纳米颗粒和活性填料金属Al粉共同作用,克服了先驱体法制备陶瓷材料中存在较大体积收缩的缺点,在金属基体上制备了单层厚度可达50 μm的致密SiC/Al_2O_3复相陶瓷涂层,复相陶瓷涂层中的SiC来自于先驱体PCS热解转化的SiC和添加的纳米SiC颗粒;其中的Al_2O_3来自于金属Al粉的氧化.该化学反应方法在金属基体上成功地制备出连续、致密的SiC/Al_2O_3复相陶瓷涂层,既简单又方便,表现出极大的应用潜力.     

SiC颗粒级配对SiC_p/Al复合材料微观结构和性能的影响

采用放电等离子烧结技术制备高体积分数SiC_p/Al复合材料,研究SiC颗粒级配对复合材料微观结构、热和力学性能的影响。结果表明:放电等离子烧结制备的SiC_p/Al复合材料由SiC和Al两相组成,SiC颗粒基本呈均匀随机分布、层次明显,SiC颗粒与Al基体界面结合强度高且无Al_4C_3等脆性相生成。在双粒径级配的SiC_p/Al复合材料中,SiC体积分数从50%增加到65%时,其相对密度从99.93%下降到96.40%;其中,当SiC体积分数为60%时,复合材料的相对密度、热导率、平均热膨胀系数(50～400℃)和抗弯强度分别为99.19%、227.5W/(m·K)、9.77×10~(-6) K~(-1)和364.7MPa。     

碳化温度对V_8C_7粉末性能的影响

采用X衍射和透射电镜研究碳化温度对"V_2O_5溶于有机酸→喷雾干燥→真空碳化"制备的V_8C_7粉末性能的影响。结果表明:随碳化温度的增加,V_8C_7粉末的化合碳含量增加,游离碳含量降低;在1 000℃碳化时,粉末有唯一的VC_(1-x)相,而在1100～1200℃碳化时,可得到有序分布的完整V_8C_7相;粉末在1 100℃碳化后,颗粒尺寸为30～50 nm,晶粒尺寸约为30 nm,粉末颗粒为类球形且分散性好;该制备方法可有效降低V_2C_7粉末的碳化温度,获得晶粒细小的V_8C_7粉末。     

以Cr_3C_2为碳源合成Cr_2AlC陶瓷粉体及其动力学

以Cr、Al、Cr_3C_2为原料,在700~1350℃温度范围内氩气环境下,采用无压烧结法合成Cr_2AlC陶瓷粉体。研究了原料组成、烧结温度对合成Cr_2AlC的影响。结果表明,原料摩尔比为1 Cr_3C_2/2.2Al/1Cr,温度1250℃时,样品中含有少量Cr_7C_3杂质,温度升高到1350℃时,获得高纯的Cr_2AlC陶瓷。温度低于800℃时,Cr_3C_2和Al反应生成Cr_2AlC和Al_4C_3。950℃时Cr2Al和C反应得到Cr_2AlC。1350℃Cr_2Al、Cr_3C_2和Al反应生成目标相Cr_2AlC。用Kissinger方法和Owaza方法计算得到反应的表观活化能分别为362.24 k J/mol和389.01 k J/mol。     

钼表面不同Al含量Mo(Si,Al)_2涂层的制备及氧化膜结构

采用16Si-x Al-4NH4F-Bal.Al_2O_3(x=1,2,3,4,%,质量分数)渗剂经1200℃扩散共渗5 h在Mo表面制备了不同Al含量的Mo(Si,Al)_2涂层,分析了渗剂中Al含量对涂层组织及其氧化膜结构的影响。结果表明,不同渗剂所形成涂层均具有多层结构,涂层的外层均由Mo(Si,Al)_2相组成;渗剂Al含量为1和2%时,涂层中间层均为Mo_5(Si,Al)_3相,内层则分别为固溶有少量Al的Mo或Mo_3(Al,Si)相;渗剂Al含量为3和4%时,涂层中间层均由Mo5(Si,Al)_3和Mo_3Al_8相组成,内层则均为Mo_3(Al,Si)相。对含Al为1和4%的渗剂所制备的涂层在1250℃下氧化50 h,前者氧化膜厚度约为3μm,主要由SiO_2组成;后者氧化膜厚度约为10μm,上部由Al_2O_3和SiO_2的混合物组成,下部为Al_2O_3。     

3D打印制备SiC预制体增强铝基复合材料的微观组织

采用3D打印制备SiC陶瓷预制体,用压力浸渗工艺制备SiC增强A356基复合材料(SiC/A356复合材料),采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(X-ray)等对其物相、组织形貌等进行研究。结果表明,用该方法制备的SiC/A356复合材料组织致密,颗粒分布均匀,颗粒与基体的界面结合性能较好;SiC增强与A356基体界面反应控制良好,未检测到Al_4C_3脆性相生成,表明A356合金中的Si有利于防止脆性相Al4C3的形成,Mg元素的存在提高了A356基体和SiCp增强体之间的润湿性。     

采用混合Nb_2O_5,B_2O_3和Mg粉末冶金法合成硼化铌（英文）

在强还原剂条件下,以相关的金属氧化物为原材料,采用粉末冶金法成功合成具有不同含量NbB、NbB_2和Nb_3B_4相的硼化铌粉末和单相NbB粉末。在室温下使用高能球磨机球磨Nb_2O_5、B_2O_3和Mg混合粉末。随后,利用HCl浸出除去球磨粉末中无用的MgO相,合成最终产物NbB-NbB_2-Nb_3B_4,产物在1500℃下退火4 h,以便观察硼化物之间的转换。采用XRD、DSC、PSA、SEM/EDX、TEM和VSM表征该产物。研究球磨时间(达9h)对产物形成、显微组织和热行为的影响。化学计量混合粉末经2 h球磨后,发生了还原反应。在不存在任何二次相和杂质时,通过机械化学法,球磨5 h并采用4 mol/L HCl浸出,得到高纯纳米尺寸NbB-NbB_2-Nb_3B_4粉末。经退火处理后,纯的纳米尺寸NbB-NbB_2-Nb_3B_4粉末转变为单相NbB,不存在NbB_2和Nb_3B_4相。     

含Nb微合金钢中有序NbC的初步研究

许多研究者采用金属氢化物与石墨反应、区域熔炼或粉末烧结等方法制备MCx相样品,用X光衍射、核磁共振或透射电镜等技术进行研究时发现,在VC_(0.77)-VC_(0.88)之间有一三角系或单斜系的有序V_6C_5相;在VC_(0.87)-VC(0.90)之间有一立方系的有序V_8C_7相;在NbC_(0.67)-NbC_(0.97)之间有一与有序V_6C_5类似的Nb_6C_5相。此外,长时间时效后,在Fe-1V-0.02Nb-0.2C合金中沉淀的碳化钒中发现有序V_6C_5相;在Ni-4V-0.4C合金中发现有序V_6C_5相;在中碳合金钢中发现有序V_6C_5和有序(V,Ti)_6C_5相;在热强钢中发现有序V_8C_7相。     

ON THE ORDERED NIOBIUM CARBIDE IN MICROALLOY STEELS

<正> 许多研究者采用金属氢化物与石墨反应、区域熔炼或粉末烧结等方法制备MCx相样品,用X光衍射、核磁共振或透射电镜等技术进行研究时发现,在VC_(0.77)-VC_(0.88)之间有一三角系或单斜系的有序V_6C_5相;在VC_(0.87)-VC(0.90)之间有一立方系的有序V_8C_7相;在NbC_(0.67)-NbC_(0.97)之间有一与有序V_6C_5类似的Nb_6C_5相。此外,长时间时效后,在Fe-1V-0.02Nb-0.2C合金中沉淀的碳化钒中发现有序V_6C_5相;在Ni-4V-0.4C合金中发现有序V_6C_5相;在中碳合金钢中发现有序V_6C_5和有序(V,Ti)_6C_5相;在热强钢中发现有序V_8C_7相。     

大气等离子喷涂NiCoCrAlY/Al_2O_3-30%B_4C复合涂层的抗氧化性能

采用化工冶金包覆、喷雾造粒和固相合金化技术制备了NiCoCrAlY/Al_2O_3-30%B_4C粉体,利用大气等离子喷涂技术制备了NiCoCrAlY/Al_2O_3-30%B_4C复合涂层,对粉体和涂层的显微结构进行了分析,并对涂层的抗氧化性能进行了研究。结果表明,Al_2O_3和B_4C表面均包覆一层致密的NiCoCrAlY合金,包覆层厚度为3~5μm。涂层呈典型的层状结构,涂层由NiCo CrAlY、Al2O3和B4C相组成。在850℃时,涂层的恒温氧化动力学曲线分为氧化初期的大斜率直线、氧化中期的小斜率直线和氧化后期的抛物线3个阶段。850℃下氧化96 h后,涂层表面生成一层连续的氧化物保护层,其外层主要由Al_2O_3组成,而内层则由Cr_2O_3和Al_2O_3组成。     

高磁感低损耗非晶态合金

高饱和磁感非晶态合金FeB_(20),FeCo_8Si_5B_(15),FeB_(13)C_6,Fe Si_4B_(16),FeB_(13)C_2Si_4,它们的饱和磁感均超过16000Gs,而且其损耗都远低于FeSi_3合金,FeBCSi合金具有较高的Bs,损耗较低,还具有较佳的工艺性能.     

复合材料(二)

2.粒子弥散型复合材料及其制取方法在基体中使 Al_2O_3、Al_4C_3、SiC 等硬质微细粒子弥散以求得基体强化的材料称为粒子弥散型复合材料。氧化物弥散多时把它叫作 ODS(氧化物弥散强化)合金,在制造上一般采用粉末冶金方法。近来,混合铸造法及熔体锻造