复合SHS法制备自生TiC/Fe复合材料的组织

应用TiO2 Al C、Fe2O3 Al两个体系的复合自蔓延高温合成反应(SHS)法成功制备了TiC/Fe基复合材料.利用各种测试方法分析表明,该复合材料的铸态组织由α-Fe基体、弥散分布TiC、Fe3C和Al2O3颗粒组成,其中TiC颗粒体积分数较理论计算低.     

粉末冶金法制备Al2O3颗粒增强Fe基复合材料

采用粉末冶金法制备Al2O3颗粒增强Fe基复合材料,利用XRD、SEM及显维硬度计研究Al2O3含量、C元素及Mo元素对该复合材料烧结性能、显微组织及硬度的影响.结果表明:未添加C元素的复合材料基体为α-Fe,添加C元素时基体为α-Fe和Fe3C相;未添加Mo元素时,增强体为α-Al2O3相;添加Mo元素时,增强体为FeAl2O4相.硬度分析可知,添加C元素,可显著提高试样基体的硬度,5％Al2O3+3％C试样基体硬度为500HV,淬火后硬度高达900HV左右,比淬火前提高了76.7％;添加Mo元素的试样基体硬度也有所提高,但提高幅度较小.     

纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层减摩润滑机理

采用离子氮碳共渗与离子渗硫复合处理技术在45钢表面形成FeS固体润滑复合层,然后采用真空浸渍方法将纳米Al2O3和Fe3O4颗粒置入复合层的微纳孔隙中,制备成纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层.在10 ～60 N的载荷下,纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层表现出优良的减摩与耐磨性能.这是因为,一方面磨损表面生成的化学反应膜,起到了固体润滑和阻碍摩擦表面间金属直接接触的作用;另一方面在摩擦过程中,纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层中的纳米Al2O3和Fe3O4颗粒起到了“微纳滚珠”作用,微观上将“滑动摩擦”部分转变为“滚动摩擦”,且纳米颗粒预先置入复合膜层中,在摩擦过程中不易流失,延长了其“微纳滚珠”的作用,从而使其摩擦因数(载荷60 N时)及体积磨损量比涂抹纳米Al2O3/Fe3O4复合添加剂润滑的FeS固体润滑复合层分别降低了7.2％和50％.     

AgCu+nano-Al_2O_3复合钎料钎焊TC4合金与Al_2O_3陶瓷:界面结构及接头性能

通过向Ag Cu共晶钎料中添加nano-Al2O3增强相(2%,质量分数)并采用高能球磨的方法获得了Ag Cu+nano-Al2O3复合钎料(Ag Cu C钎料)。采用Ag Cu C钎料实现了TC4合金与Al2O3陶瓷的高质量钎焊连接,确定了TC4/Ag Cu C/Al2O3钎焊接头的典型界面组织结构为:TC4/α-Ti+Ti2Cu扩散层/Ti3Cu4层/Ag(s,s)+Ti3Cu4+Ti Cu/Ti3Cu4层/Ti3(Cu,Al)3O层/Al2O3。Nano-Al2O3的添加抑制了钎缝中连续的Ti-Cu化合物层的生长,同时在钎缝中形成了颗粒状Ti-Cu化合物相增强的Ag基复合材料,改善了钎焊接头的界面组织。随着钎焊温度的升高,各反应层厚度逐渐增加,颗粒状Ti-Cu化合物不断长大,Ag基复合材料组织逐渐细小。当钎焊温度T=920℃,保温时间t=10 min时接头抗剪强度达到最大为67.8 MPa,典型断口分析表明:压剪过程中,裂纹起源于钎角处并沿钎缝扩展后转入Al2O3陶瓷,最终在Al2O3陶瓷母材侧发生断裂。     

Fe74Al4 Sn2(PSiBC)20块体非晶合金的制备与晶化研究

利用铜模吸铸法制备了φ5mm×8mm×1mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2和Fe74Al4Sn2P11 C4B4Si1块体非晶合金圆环.Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2和Fe74Al4Sn2P11C4B4Si1块体非晶合金具有较高的约化玻璃转变温度(Tg/Tm≈0.60).Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金的晶化过程是二步晶化非晶相→非晶相'+α-Fe→α-Fe+Fe3P+Fe2B+Fe3B+Fe3C,而Fe74Al4Sn2P11C4B4Si1块体非晶合金的晶化过程是一步晶化非晶相→α-Fe+Fe3P+Fe2B+Fe3B+Fe3C.一步晶化的Fe74Al4Sn2P11C4B4Si1块体非晶合金具有更宽的超冷液相区.二步晶化的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金的热磁曲线分为四个阶段室温→Tg→Tx→Tp1→高温,而一步晶化的Fe74Al4Sn2P11G4B4Si1块体非晶合金的热磁曲线分为三个阶段室温→Tg→Tx→高温.α-Fe的析出导致铁基块体非晶合金饱和磁化强度值Ms上升,而结晶化合物Fe3P、Fe2B、Fe3B和Fe3C的同时析出导致Ms值的下降.     

Fe3Al纳米粒子增强Al2O3陶瓷的制备及性能

用热压烧结法制备了纳米Fe3 Al粒子增强Al2 O3 基复合材料。研究了 14 5 0～ 16 0 0℃不同烧结温度下纳米Fe3 Al的加入量与材料的致密度、力学性能及显微结构的关系。结果表明 :纳米Fe3 Al的加入可使Al2 O3 晶粒的生长受到抑制 ,使复合材料的烧结温度提高。Fe3 Al/Al2 O3 纳米复合材料有良好的力学性能 ,其抗弯强度最高可达832MPa ,断裂韧性最高可达 7.96MPa·m1/ 2 。     

铝膜的低价硫化铝歧化反应制备法

对用低价硫化铝的歧化反应进行钢基镀膜作了定性研究。用两种蒸发源(2Al2O3 6C Al2S3)和(4Al Al2S3)分别进行反应蒸发镀膜，系统真空度为5Pa左右，基材温度为1100℃。研究结果表明：以(2Al2O3 6C Al2S3)为蒸发源的钢基镀膜层为α-Fe及Al13Fe4相，对硝酸酒精溶液具有抗蚀性好的特点，但其平整性稍差，扩散层薄；以(4Al Al2S3)为蒸发源的镀膜层为Fe3Al及AlFe相，其镀膜层表面光滑，平整，扩散层厚等特点。     

高能反应球磨法制备Fe_3Al/α-Al_2O_3纳米复合粉体

以Fe、Al和Fe2O3粉体为原料,采用高能球磨法制备了Fe3Al/α-Al2O3纳米复合粉体,采用X射线衍射仪研究了球磨时间对粉体物相的变化规律。结果表明:以Fe、Al和Fe2O3粉体为原始材料,高能球磨250min可制备Fe3Al/α-Al2O3纳米复合粉体;在高能反应球磨过程中,Fe2O3、Al和Fe之间的反应分为3步,分别是:2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe、6Al+Fe=Al6Fe和Al6Fe+12Fe=Fe3Al。     

SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)磁性催化剂载体的制备

采用溶胶-凝胶法制备了具有高热稳定性的γ-Fe2O3-SiO2复合材料,并在其表面进行SiO2包覆,获得了纳米尺寸磁核的单分散球形SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)颗粒.X射线衍射分析、热重差热分析、扫描电镜、透射电镜以及振动样品磁强计等实验结果说明:Fe2O3-SiO2复合物经过700℃以上温度煅烧30 min后才出现γ-Fe2O3晶相,更高温度或者更长的煅烧时间将导致γ-Fe2O3向α-Fe2O3的转变;经SiO2包覆后得到的SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)为粒径均匀的单分散球形颗粒,颗粒尺寸在150～200 nm左右,内部核心为γ-Fe2O3颗粒,外层则被严密的SiO2包裹.通过将纯Fe3O4粉外层直接包覆SiO2做对比实验表明,SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)具有更加优异的磁性能,是一种优良的催化剂磁性载体.     

等离子喷涂Al-Fe2O3复合粉合成纳米陶瓷复合涂层

采用等离子喷涂Al-Fe2O3复合粉的方法制备陶瓷基复合材料涂层.利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜观察分析涂层的显微组织,并测定了涂层的结合强度、硬度、韧性和耐磨性能.结果表明,Al-Fe2O3复合粉在等离子喷涂过程中发生铝热反应生成了FeAl2O4、α-Fe和γ-Al2O3相.透射电镜分析表明,所制备的复合涂层呈现纳米结构的显微组织,其中几十到几百纳米的球状α-Fe和γ-Al2O3晶粒均匀地分散在等轴状和柱状的FeAl2O4纳米晶基体上.与传统的单相微米Al2O3涂层相比,复合涂层的结合强度、韧性和耐磨性明显提高,其原因主要是复合涂层为纳米结构并且存在塑性金属相Fe.     

表面活性剂对镍-磷-纳米氧化铝复合镀的影响

研究了阴离子型表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠)和阳离子型表面活性剂(三乙醇胺)对镍-磷-纳米氧化铝复合镀性能的影响.讨论了表面活性剂的种类、加入量对沉积速度、镀层的硬度和耐磨性能的影响.通过扫描电镜(SEM)观察各种复合镀层形貌,利用能谱仪(EDS)测量镀层中纳米A l2O3粒子的复合量.结果表明:纳米复合化学镀液中两种阴离子型表面活性剂的较佳加入量均为50 mg/L,阳离子型表面活性剂较佳加入量为100mg/L;采用阳离子表面活性剂时所得镀层的纳米粒子复合量较大,镀速快,耐磨性能好且纳米氧化铝分散较均匀;相比化学镀N i-P和微米A l2O3复合化学镀N i-P工艺所得镀层,纳米复合镀层具有较高的硬度和较好的耐磨性.     

Preparation and mechanical properties of Fe_3Al/Al_2O_3 nano-/micro-composite

1　INTRODUCTIONAlumina(Al2 O3)ceramicsareoftenconsideredforstructuralapplications,duetotheirpropertiesofhighhardness ,chemicalandwearresistanceandgoodmechanicalpropertiesatroomandhightemperature .Thewellknownlimitationfortheseceramics ,how ever ,istheverylowtoughness .Recentstudieshaveshownsignificantimprovementsinmechanicalprop erties ,includingtoughness ,byaddingductilesecondphaseparticles ,suchasNi,Al,MoandCu[14 ] .Anincreaseof 80 % 333%inthefracturetoughnesshasbeenreportedforAl2 O3…     

热处理工艺对22MnB5钢铝硅镀层氧化层厚度和组织演变的影响

目的探究奥氏体化工艺对铝硅镀层氧化层厚度和微观组织的影响规律及其演变机理。方法以热浸镀Al-10%Si的22MnB5为研究对象,采用扫描电子显微镜(SEM)、辉光放电光谱仪(GD-OES)和X射线衍射仪(XRD)等仪器,观察镀层在奥氏体化过程中氧化层厚度的变化和微观组织的演变规律。结果当试样以15℃/s的速率升温到900℃后立即水淬,镀层氧化层最薄,当试样升温到900℃保温5 min后水淬,镀层氧化层出现了不同程度的开裂,镀层表面出现孔洞和脱落的现象,氧化层厚度明显增加。结论奥氏体化保温时间比奥氏体化升温速率对镀层氧化层厚度的影响更大,保温时间越长,氧渗入镀层的深度越深,氧化层越厚,奥氏体化时间的延长不利于镀层氧化层保持完整性,影响镀层对钢基体的保护功能。镀层及其氧化层的微观组织演变规律为:镀层中首先形成Al2Fe3Si3(τ1)和Fe2Al5相,随后Fe2Al5相生长并伴随FeAl2相形成,而后FeAl2+Fe2Al5相生长且有FeAl析出,随后FeAl相生长,氧化层出现孔洞,最后氧化层破裂,镀层表面孔洞增加,最终组织为FeAl2+Fe2Al5+FeAl。     

Fe-Cr-O和Fe-Cr-Ni-O体系中C还原产物(英文)

研究不同条件下C还原Fe-Cr-O体系(FeCr2O4和Fe2O3+Cr2O3)及Fe-Cr-Ni-O体系(Fe2O3+Cr2O3+NiO)的还原行为及产物特性。结果表明:温度与碳氧比对C还原Fe-Cr-O和Fe-Cr-Ni-O体系所得产物的组成有很大的影响,在较高温度和较低碳氧比的条件下,产物中残余碳含量更少且Fe-Cr和Fe-Cr-Ni合金含量更多;样品的还原率在很大程度上取决于还原时间和温度,在不同温度条件下,产物中的残余碳含量均随着碳氧比的增加而升高。此外,对不同时间条件下C还原Fe-Cr-O体系所得产物进行XRD分析,利用SEM和EDS研究C还原Fe-Cr-O和Fe-Cr-Ni-O体系所得最终产物中不同相的微观形貌和元素分布。     

Mo_2FeB_2基金属陶瓷的相变及其显微组织演变研究Ⅰ:相变

本文运用XRD和DSC等研究了Mo2FeB2基金属陶瓷在不同烧结温度下的相变规律。结果表明:Mo2FeB2基金属陶瓷随烧结温度的升高依次有Fe2B相、Mo2FeB2相、共晶液相L1(γ-Fe+Fe2B)和液相L2(γ-Fe+L1+Mo2FeB2)的生成,其中Mo2FeB2相由Mo与Fe2B的固相反应合成,Mo与FeB反应合成Mo2FeB2相的可能性较小。在固相烧结过程中,由于反应合成的Mo2FeB2相的体积膨胀,金属陶瓷在固相烧结阶段相对密度增加有限。金属陶瓷在液相L1烧结阶段快速基本致密,表现出相对密度的突变,液相L2对金属陶瓷致密化无贡献。     

高速电弧喷涂Fe3Al/WC复合涂层高温冲蚀行为研究

采用自行研制的新型热喷涂Fe3Al/WC复合合金粉芯丝材,成功地用高速电弧喷技术制备出了Fe3Al金属化合物基金属陶瓷复合涂层。对涂层成分、显微组织、涂层相结构和组成进行了分析,结果表明,涂层由以Fe-26Al为主的Fe3Al基体相与约20%的WC、W2C和 a-Al2O3相组成。对比研究了Fe3Al/WC涂层和电站锅炉钢20 g从室温至650 ℃氧化环境条件下不同攻角的高温冲蚀磨损性能,结果表明Fe3Al/WC涂层的高温冲蚀磨损抗力高于20 g钢,650 ℃和30°攻角下的稳态相对冲蚀磨损抗力为20 g钢的3.14倍。温度对Fe3Al/WC涂层的冲蚀行为有较大影响：温度 < 450℃,涂层的冲蚀率变化不大,表现出塑性材料的冲蚀行为;温度 >450 ℃,涂层冲蚀率变化较大,呈现典型的脆性材料冲蚀磨损行为。并对其高温冲蚀磨损机理进行了分析。     

Al2O3sf/AZ91D-Y镁基复合材料二次重熔及等温压缩研究

为了推动半固态加工在镁基复合材料成形中的应用,采用液态浸渗法制备出体积分数为10%的Al2O3sf/AZ91D-Y镁基复合材料,并采用等径道角挤压对镁基复合材料进行了形变诱导。再对镁基复合材料进行了二次重熔,并采用等温压缩实验对镁基复合材料在半固态下的力学性能进行了研究。研究表明：在550℃和560℃时延长保温时间有利于组织的球化,在560℃比550℃时,更加能促进晶粒的结晶球化;在相同的应变速率下,压缩变形时的峰值应力随着加热温度升高而降低;在相同的加热温度下,应变速率越大,峰值应力越大。     

反应机械合金化/退火制备Al2O3/Fe3Si纳米复合粉体

以Fe2O3粉、Si粉和Al粉为原料,采用反应机械合金化/退火法制备出了Al2O3/Fe3Si纳米复合粉体。利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对复合粉体球磨以及退火过程中的固态反应过程、表面形貌进行表征。研究表明,Fe2O3-Si-Al混合粉体球磨5 h后发生反应生成Al2 O3、Fe5 Si3、Fe3 Si、FeSi,球磨20 h后生成Al2 O3/Fe3 Si,球磨20 h的粉体在900℃条件下退火1 h的组成物相未发生变化,复合粉体颗粒呈球形,其尺寸为5μm左右,分布均匀,组成相Al2O3和Fe3Si的晶粒尺寸分别为26.6 nm和28.3 nm。     

Sr4Al14O25∶Eu^2＋,Dy^3＋材料的制备及发光性能影响因素研究

采用高温固相法在氢氩混合气中还原制备光致发光材料Sr4Al14O25∶Eu^2＋,Dy^3＋。用XRD研究Sr4Al14O25∶Eu^2＋,Dy^3＋的结构;用荧光光度计研究助熔剂用量、焙烧温度、恒温时间等因素对材料发光性能的影响;用稳态/寿命荧光光谱议研究发光材料的余辉衰减特征。结果表明,助熔剂用量、焙烧温度、恒温时间对材料的发光性能影响很大,且均存在一个最佳值。当基质原料中助熔剂用量为15%（质量）,焙烧温度为1300℃,保温时间为6 h时,制得的材料发光性能最好,初始亮度达7000 cd/m^2,余辉时间达15 h。XRD测试表明所制备的Sr4Al14O25∶Eu^2＋,Dy^3＋材料属正交晶系,余辉衰减服从I=At-n规律。     

Al2O3-CeO2-ZrO2-Ni复合球磨粉末的热稳定性研究

采用高能球磨法制备Al2O3-CeO2-ZrO2-Ni复合粉末,并模拟催化剂的工作环境对球磨粉末进行焙烧。运用XRD研究了球磨粉体的组织结构,测定其耐热性能。结果表明,经30h球磨的复合粉体中Al2O3,CeO2和ZrO2均明显细化,而Ni较难磨细。该球磨粉体在600℃低温下的热稳定性良好。若温度不超过1000℃短时焙烧,粉末基本保持活性相,但温度一旦高达1100℃,则完全变成无活性相。