CuO／Al自生复合材料的反应动力学

本文探讨了一种Ａｌ２Ｏ３粒子增强低温反应合成自生铝基复合材料的制备工艺，用热分析和电镜研究了材料的显微组织。     

固液反应合成铝基自生复合材料

利用Ａｌ－Ｍｇ合金液与Ｆｅ３Ｏ４粉末的反应,获得了细小Ａｌ－Ｆｅ相和Ａｌ２Ｏ３分布于铝基体上的复合材料;在离心铸造过程中,利用Ａｌ－Ｍｇ合金液与Ｆｅ２Ｏ３的反应,获得了外层含有初生Ａｌ－Ｆｅ相、内层不含初生Ａｌ－Ｆｅ相的复合材料。分析了复合材料的组织特征和物相组成。     

固—液反应自生Al2O3／Al复合材料的研制

通过氧化物（ＭｅＯ）与液态铝在１０００～１２００℃的固－液氧化还原反应，制造出Ａｌ２Ｏ３和Ａｌ两相都是连续的新型自生复合材料。采用石英玻璃粉与液态铝反应，在反应动力学上是有利的，借助于无定形ＳｉＯ２与液态铝之间的氧化还原反应，使石英玻璃粉预制件直接转变成Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料     

自生TiCW—AlNp／Al复合材料中TiCW相的形成和分布

用固－气－液三态反应方法和合适的冷却条件制备了自生ＴｉＣＷ－ＡｌＮｐ／Ａｌ复合材料。讨论了ＴｉＣＷ晶须的形成机制和强化特点；并用电子显微镜观察了基体被部分腐蚀掉的ＴｉＣＷ－ＡｌＮ／Ａｌ复合材料中ＴｉＣＷ的立体形貌和空间分布特征。     

CuO/Al反应自生复合材料的制备及其力学性能

采用液态搅拌法在低温下制备CuO Al反应自生Al2 O3 增强金属基复合材料并研究了它的力学性能。结果表明 :CuO Al反应自生复合材料中自生增强颗粒的尺寸细小 (<1 μm)、分布均匀 ,复合材料具有较高的抗拉强度 (2 97MPa) ,较基体 (1 95MPa)提高 53 %。硬度达 1 36HB ,提高近 1倍。     

自生TiC_w－AlN_p／Al复合材料中TiC_w相的形成和分布

用固－气－液三态反应方法和合适的冷却条件制备了自生ＴｉＣｗ－ＡｌＮｐ／Ａｌ复合材料。讨论了ＴｉＣｗ晶须的形成机制和强化特点；并用电子显微镜观察了基体被部分腐蚀掉的ＴｉＣｗ－ＡｌＮｐ／Ａｌ复合材料中ＴｉＣｗ的立体形貌和空间分布特征。     

原位反应自生MgO/Mg2Si增强镁基复合材料的热力学和动力学研究

对SiO2与Mg反应的热力学分析计算，在Mg的熔化温度范围内，Mg与SiO2反应生成MgO和Mg2Si。通过真空感应炉中氩气保护，在纯Mg熔体中加入SiO2原位反应自生MgO／Mg2Si增强镁基复合材料，并采用XRD、OM、ESEM、EDAX等对反应生成相的种类、形态、大小和分布等进行研究。结果表明：800℃在Mg中加入SiO2可原位反应生成Mg2Si和MgO增强相，Mg2Si为多角形和细条状，在Mg基体中分布均匀；MgO为细小的粒子状，在熔体中分布不均匀，大多则是聚集在坩蜗底部；机械搅拌可有效削弱反应添加物SiO2的动力学沉降过程，改善原住反应的动力学条件，促使反应生成的MgO在熔体中分布均匀.初步建立起SiO2与Mg反应的宏观动力学模型。     

自生复合材料（Al—TiB2—TiC）的燃烧合成研究

本文研究了Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ４Ｃ体系的燃烧合成过程，用粉末（Ａｌ，Ｔｉ，Ｂ４Ｃ）通过燃烧方法，来制备复合材料（Ａｌ－ＴｉＢ２－ＴｉＣ）。采用ＤＴＡ、ＸＲＤ和ＳＥＭ译复合材料的形成和结果进行了分析研究，得到如下结果：分别用８０％Ａｌ＋２０％（３Ｔｉ＋Ｂ４Ｃ），９０％Ａｌ＋１０％（３Ｔｉ＋Ｂ４Ｃ）原料粉末，通过忆热可得到Ａｌ－ＴｉＢ２－ＴｉＣ，在制备过程中会产生少量的ＴｉＡｌ３．     

热压反应自生钛基复合材料高温拉伸断裂分析

将纯钛粉和碳化硼粉按一定比例混合均匀后,通过反应热压方法原位合成制备了增强体TiB晶须和TiC颗粒钛基复合材料,增强体体积分数为5%.利用同样方法制备了纯钛材料.热挤压后,利用X射线衍射仪分析研究了反应自生增强体组成,通过透射电镜和扫描电镜,研究了钛基复合材料的微观组织变化规律及钛基复合材料在室温和高温下拉伸断口形貌特征.研究结果表明,纯钛和B4C在1 200℃发生化学反应,原位合成产生2种不同形状的增强体,即短纤维状TiB晶须和等轴状的TiC颗粒.原位增强体与钛基体具有良好的界面结合,没有明显的界面反应.室温拉伸2种材料均呈脆性断裂.高温拉伸时,纯钛拉伸断口韧窝比较大,尺寸较深.复合材料韧窝尺寸较小.     

原位自生Mg2Si／Al基复合材料的制备及其生长机制探讨

采用ZEISS Axioskop2光学显微镜研究手段,对自生Mg2Si增强A国-20%Si合金的显微组织进行了分析.试验结果表明:Mg含量为8%时,Mg2Si增强相的显微组织多为不规则大尺寸的块状;Mg含量为6%时,Mg2Si增强相初生Mg2Si的生成量有些减少,并由不规则大尺寸的块状向汉字状或纤维状开始转变;Mg含量为4%时,Mg2Si显微组织呈完整发达的汉字状、树枝状,即获得了原位自生Mg2Si增强Al-20%Si合金复合材料的理想组织.最后探讨了Mg2Si相的生长机制.     

原位AlN-TiC粒子增强铝基复合材料

在真空感应炉中，900-1200℃，以合适的方位将含N，C原子的气体注入熔融的含Ti等的铝合金中，直接原位反应生成0．2-1．2μm的AlN和2-5μm的TiC粒子，均布于铝合金基体中，制成性能优异的复合材料，本工艺具有增强颗粒生成速度快的特点。     

形变Cu-Ag-Nb原位复合材料的微观组织

利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了形变Ｃｕ８．２％Ａｇ４％Ｎｂ原位复合材料的室温组织和退火时组织的变化。结果发现,Ｎｂ纤维为细片状,经４００℃,２ｈ退火后产生断裂。     

激光原位合成TiN/Ti_3Al基复合涂层

利用Ti与AlN之间的高温化学反应,在TC4钛合金表面激光原位合成了TiN/Ti3Al基金属间化合物复合涂层.借助XRD和SEM分析了涂层的物相组成和显微组织.结果表明,涂层主要由TiN和Ti3Al组成.当Ti与AlN摩尔比为4:2时,涂层中TiN含量随激光功率密度的增大而减小;Ti与AIN摩尔比为4:1时,TiN含量随激光功率密度的增大而增大.TiN增强相点阵常数的精确计算显示,涂层中TiN相出现晶格畸变现象,结合EDS分析表明,TiN固溶的Al含量随功率密度的增加而减小.SEM分析表明,TiN增强体的生长形态随着激光功率密度的增大由棒状逐渐向颗粒状转变.当Ti与AlN的摩尔比为4:1,激光功率密度为15.28 kW·s·cm~(-2)时,涂层表面的宏观形貌较好,微观组织无气孔和裂纹,试样截面显微硬度自基体至涂层表面变化平缓,涂层平均显微硬度达到844 HV_(0.2),约为基体合金的3.4倍.     

DESIGN AND PREPARATION OF IN SITU Pb-RICH PARTICLES/Al BASE METALLIC GLASS MATRIX COMPOSITE

在Al--Pb二元难混溶合金的基础上添加其它的合金元素Ni, Y和Co, 优化设计了新的 Al_82.87Pb_2.5Ni_4.88Y_7.8Co_1.95多元难混溶合金. 开展了该多元难混溶合金的快速凝固实验, 对制备的薄带样品进行了结构表征、热稳定性分析以及显微组织形成的研究. 结果表明, 合金熔体在快速冷却过程中发生了液-液相分离, 生成富Al和富Pb两液相; 随后, 富Al基体液相发生玻璃转变, 形成铝基非晶合金基体, 而富 Pb液相凝固结晶后以球形晶态粒子形式均匀分布于铝基非晶基体中. 研究表明, 利用难混溶合金液-液相变原理, 通过快速凝固技术可以设计和制备原位球晶粒子/非晶合金基复合材料.     

MoSi2—SiC复合材料原位合成热力学和动力学分析

在反应自由能计算,ＤＴＡ和Ｘ射线衍射实验的基础上,从热力学和动力学角度系统分析了原位合成ＭｏＳｉ２－ＳｉＣ复合材料过程中相形成的基本规律,获得对合成工艺的温度,加热速度及时间的指导性结论。     

Ti6Al4V表面激光熔覆原位自生TiC颗粒增强钛基复合材料及摩擦磨损性能

以Ti,Cr3C2混合粉末作为预置合金涂层,采用YAG固体激光器进行激光熔覆处理,在Ti6Al4V合金表面制备出原位自生TiC颗粒增强钛基复合材料涂层,实验结果表明,采用合适的合金粉末成分和激光辐照能量密度,可以获得增强相TiC弥散分布的钛基复合材料熔覆层,熔覆层结晶致密,且与复合材料基体润湿性良好,熔覆层复合材料的基体组织随预置合金粉末成分的改变而变化,摩擦磨损实验结果表明,原位自生TiC/Ti复合材料熔覆层可明显改善Ti6Al4V合金的表面硬度和摩擦磨损性能。     

原位SiC颗粒增强MoSi_2基复合材料的显微组织和力学性能

本文研究了原位 ＳｉＣ颗粒增强 ＭｏＳｉ２基复合材料的组织结构和力学性能。结果表明：复合材料的组织为ｔ－ＭｏＳｉ２基体上均匀分布 β－ＳｉＣ等轴颗粒,数量很少的球形小孔隙主要分布在 ＳｉＣ颗粒内, ＳｉＣ颗粒尺寸为 ２－５ μｍ．复合材料界面为直接的原子结合,无非晶层存在．复合材料的室温维氏硬度、断裂韧性、抗压强度及高温流变应力明显高于单一ＭｏＳｉ２,随着ＳｉＣ体积分数的增加,维氏硬度、断裂韧性及高温流变应力提高,而抗压强度先增加后减少． ＳｉＣ体积分数从 １０％增加到 ４５％,ＫＩＣ从 ４．３４提高到 ５．７１ ＭＰａ·ｍ１／２;与单一 ＭｏＳｉ２相比提高了 ２５％－４６％; １４００℃时,σ０．２从 ２０％ＳｉＣ的 ２３０提高到 ４５％ＳｉＣ的 ２８５ ＭＰａ,比单一 ＭｏＳｉ２提高了 ９８％－１４６％．     

IN-SITU OBSER VATION OF SINGLE-POINT WEAR OF PM Al-Ti ALLOY

ＩＮＳＩＴＵＯＢＳＥＲＶＡＴＩＯＮＯＦＳＩＮＧＬＥ－ＰＯＩＮＴＷＥＡＲＯＦＰＭＡｌＴｉＡＬＬＯＹ①ＷｕＪｉｎｍｉｎｇ，ＷｕＮｉａｎｑｉａｎｇ，ＷａｎｇＧｕａｎｇｘｉｎ，ＬｉＺｈｉｚｈａｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａ...