泡沫铝用SiO2/TiH2包覆型发泡剂的制备

以硅酸钠(NaSiO3*9H2O)和盐酸(HCl)为原料,采用非均匀形核法,通过控制反应条件可以在氢化钛(TiH2)表面均匀地包覆一层SiO2,作为发泡剂用于泡沫铝的制备.实验结果表明,经过包覆的发泡剂释氢时间可延迟60 s以上.用这种SiO2/TiH2包覆型发泡剂能制备出孔洞均匀的泡沫铝制品.     

MoS2颗粒表面包覆Al2O3及其在镀层中的应用

采用非均匀形核法将Al2O3包覆到MoS2颗粒表面,提高颗粒的亲水性能。研究了溶液pH值、Al(NO3)3的摩尔浓度和预处理工艺对包覆率的影响;采用SEM及EDS分析了包覆前后MoS2颗粒的微观形貌和表面成分;通过测量接触角研究了颗粒表面的亲水性。结果表明,颗粒表面均匀包覆了一层Al(OH)3;溶液pH值对包覆率的影响最大,Al(NO3)3的摩尔浓度次之。最佳工艺为:溶液pH值为5.5,Al(NO3)3浓度为0.15mol/L,预处理过程不添加表面活性剂。随着包覆率的提高,MoS2颗粒的亲水性提高。利用包覆Al2O3的MoS2制得了Ni-P-MoS2化学复合镀层,提高了镀层中沉积粒子的均匀致密性。     

等离子喷涂 NiCoCrAlY / Al2 O3 高温固体润滑耐磨涂层的抗氧化性能研究

目的研究等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3高温固体润滑耐磨涂层在850℃时的高温抗氧化性能和抗氧化机理。方法采用喷雾造粒、化工冶金包覆技术制备NiCoCrAlY/Al2O3复合粉体,并采用等离子喷涂技术在45#钢表面制备NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层。采用SEM和XRD研究粉体和涂层的显微结构和物相组成,并采用马弗炉研究复合涂层在850℃的恒温氧化动力学曲线,通过研究氧化96 h以后涂层表面的组织形貌,探讨NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层的抗氧化机理。结果 NiCoCrAlY合金层均匀致密地包覆在Al2O3颗粒的表面,包覆层厚度约为3~5μm。复合粉体的主要组成为Al2O3相和NiCoCrAlY合金相,没有其他杂质相的存在。等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层氧化动力学曲线分为大斜率直线、抛物线和系数几乎为0的抛物线等3个阶段。氧化96 h以后,涂层的氧化质量增量为4.9 mg/cm2左右,表面形成了一层连续的氧化物保护膜,经EDX分析,氧化膜层主要由Al,O,Cr和Ni组成。结论等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层具有良好的高温抗氧化性能,涂层中Ni,Cr,Al的氧化以及硬质相Al2O3的加入是涂层抗氧化的主要原因。     

金刚石表面非均匀形核法包覆氧化铝的动力学

采用非均匀形核法在金刚石颗粒表面包覆了一层Al2O3层,研究溶液pH值和Al(NO3)3的滴加量对其包覆率和覆层形貌的影响,分析其包覆的动力学方程。采用扫描电子显微镜(SEM)观察不同包覆阶段颗粒表面的覆层形貌。结果表明:当pH在4.5～5.5范围内,pH值越大,晶体长大系数越大,生长速率越快;溶液析晶过程受过饱和度影响,过饱和度越大,析晶驱动力越大。晶核孕育期受pH影响,滴加量相同的条件下,当pH在4.5～5.5范围内,pH值越大,晶核孕育期越短。     

TiH_2颗粒在铝熔体中的分散性模拟

发泡剂TiH2颗粒在铝熔体中的分布是决定泡沫铝孔结构和性能的重要因素。利用Fluent软件对TiH2颗粒在铝熔体中的分散性进行了数值模拟,重点考察了搅拌叶片参数和搅拌速度对TiH2颗粒在铝熔体中分散性的影响。结果表明,TiH2颗粒的分散均匀性受铝熔体的径向及轴向流动的影响,与搅拌叶片参数和搅拌速度有关;当搅拌叶片层数为3、叶片长度为30cm、叶片倾斜角θ=30°、搅拌速度为50r/s时,铝熔体中TiH2颗粒的分布均匀性最好。     

TiH2的表面处理对释氢的影响及泡沫铝孔结构的控制

用化学方法制备了Al2O3溶胶,采用溶胶-凝胶和机械搅拌的方法在TiH2表面形成了Al2O3凝胶层.进行了发泡剂的释氢实验和两步法制备泡沫铝实验.结果表明:利用铝熔胶对发泡剂进行表面预处理可有效延缓其分解时间并改善其润湿性,涂覆后TiH2可在溶体中均匀分布,从而实现两部制备工艺,获得孔隙结构比较均匀的泡沫铝样品.     

超声波辅助化学镀法制备CoAl_2O_4尖晶石粉体

采用超声波辅助化学镀法在室温条件下制备了Co/Al2O3复合粉体,1200℃下热处理1.5h获得了CoAl2O4尖晶石粉体。用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射测定了粉体的微观形貌、成分和相组成;用差热分析法确定了粉体的尖晶石转变温度。结果表明:镀覆制备的Co/Al2O3复合粉体由金属钴和Al2O3两相组成,金属钴相包覆Al2O3相,Co包覆层在Al2O3颗粒表面分布均匀且结构较疏松;复合粉体的尖晶石转变温度为850℃左右;转变后获得的粉体也是一种复合粉体,由Al2O3和CoAl2O4两相组成,由粉体的生长机制可预见,它是以α-Al2O3为核心CoAl2O4尖晶石包覆在其表面的结构。     

TiH2的表面处理对释氢的影响及泡沫铝孔结构的控制

用化学方法制备了Al2O3溶胶,采用溶胶-凝胶和机械搅拌的方法在TiH2表面形成了Al2O3凝胶层.进行了发泡剂的释氢实验和两步法制备泡沫铝实验.结果表明:利用铝熔胶对发泡剂进行表面预处理可有效延缓其分解时间并改善其润湿性,涂覆后TiH2可在溶体中均匀分布,从而实现两部制备工艺,获得孔隙结构比较均匀的泡沫铝样品.     

等离子喷涂 NiCoCrAlY / Al2 O3 涂层的制备及摩擦性能研究

目的制备等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3高温固体润滑耐磨涂层,并研究该涂层的摩擦性能和磨损机理。方法采用喷雾造粒、化工冶金包覆和固相合金化技术制备NiCoCrAlY/Al2O3复合粉体,用等离子喷涂技术在45#钢表面制备NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层。用SEM和XRD等手段分析粉体和涂层的显微结构和物相组成,研究涂层从室温到800℃的摩擦磨损性能,探讨NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层在室温和高温下的磨损机理。结果 Al2O3颗粒表面均匀包覆着一层致密的NiCoCrAlY合金,包覆层厚度大约为3~5μm;等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层呈典型的层状结构,涂层各层间结合良好,涂层中孔隙率约为2.84%,主晶相为Ni Cr Al合金相和Al2O3相。涂层的摩擦系数随温度的升高逐渐降低,在室温下约为0.64,800℃时在0.4以下。高温下,金属氧化物的形成是摩擦系数降低的主要原因。涂层的磨损率随温度的升高先升高后降低。涂层在低温下为脆性断裂和磨粒磨损,高温下为氧化磨损、磨粒磨损、塑性变形和金属氧化物的转移。结论等离子喷涂NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层是一种性能优良的高温固体润滑耐磨涂层。     

镍包覆氧化铝增强铁基复合材料的界面行为及其耐磨性

采用化学沉积法在Al2O3表面制备了Ni镀层,将所制得的Ni包覆Al2O3颗粒(Al2O3P@Ni)作为铁基体的增强颗粒,采用SPS法制备了镀镍氧化铝增强铁基复合材料(Al2O3p@Ni/Fe).通过优化化学镀工艺,使得Al2O3表面被Ni层均匀覆盖.Ni镀层呈典型的花椰菜状结构,尺寸为1～4 ～μm,施镀过程中镍首先...     

反应热压(Al2O3+TiB2+Al3Ti)/Al复合材料的组织形成机制

采用B或B2O3、TiO2和Al粉反应热压制备了原位 (Al2O3 TiB2 Al3Ti)/Al复合材料,采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了原位复合材料的显微组织.热压状态下,反应生成相Al3Ti呈大块不规则形状,尺寸约几十微米; Al2O3和TiB2为细小弥散质点,TEM分析发现TiB2颗粒呈六边形,而Al2O3颗粒呈等轴状.在以Al粉、TiO2粉和B粉为原料制备的复合材料中,除反应生成了大块的Al3Ti相外,还有细小针状Al3Ti相沉淀析出,且呈弥散分布.热挤压后大块的Al3Ti被破碎成细小弥散质点.Al2O3在TiO2和B2O3粉末表面生成; TiB2在B或B2O3粉表面形成,因而均呈弥散分布,且尺寸细小.自TiO2中还原出的Ti溶入液态Al中形成Al3Ti时,Ti可在液态Al中长距离扩散,因而Al3Ti呈大块不规则状.     

Al2O3-ZrB2-C复合材料性能研究

研究Al2O3-ZrB2-C复合材料,旨在作为金属熔体连续测温用热电偶保护管材料.主要研究了ZrB2对复合材料高温性能的影响.研究表明,随ZrB2含量增加,材料的机械强度增大.ZrB2不但能提高材料的高温性能,而且还可以起到抗氧化的作用,改善材料的抗热震性能和抗渣侵蚀性能.     

Al2O3/Al粉冶锭挤压热喷涂丝材工艺研究

通过改进工装模具结构.在普通油压机上实现了丝材的无压余连续挤压.结果表明,粉冶锭在免烧结情况下,锭加热温度(400+10)℃、保温时间3 h以上、挤压比90～100、模具工作带长度1.5 mm、挤压速度约5m/min时,可制备出满足实际工程化使用要求的φ3.+0-0.1mmAl2O3/Al陶瓷复合材料喷涂用丝.同时可使材料利用率比常规挤压提高10%以上;生产效率提高40%左右.     

TiB2/Al复合材料的冲击韧度

在示波冲击试验机上测试了LSM法制备的不同体积分数的TiB2／Al复合材料的冲击功，使用SEM观察了冲击断口的表面形貌，结果表明：冲击功随TiB2体积分数的增加而增加；复合材料的断口是一种颗粒的脆性破坏与铝合金基体的韧性破坏共存，强界面与弱界面共存的混合型断口。     

原位合成TiB2/Al2O3复相陶瓷显微组织的研究

采用自蔓延燃烧合成法在室温下的空气中制备出TiB2/Al2O3复相陶瓷，通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析表明：大部分TiB2的形貌为规则的块状，晶粒细小，平均尺寸为几个微米，但也出现了TiB2枝晶和棒状晶。而Al2O3的颗粒较大（10-40μm），形状不规则，Al2O3的断口呈层片状，Al2O3和TiB2出现聚集现象。     

纳米掺杂Al2O3/ZrO2等离子喷涂涂层的组织及性能

利用自行研制的纳米掺杂AZ-20热喷涂粉末，采用大气等离子喷涂技术，在35号钢基体上制备A12O3／ZrO2复合材料热障涂层，对涂层的组织结构及性能进行分析。结果表明：制备的涂层是由四方结构的t＇=ZrO2与六方结构的α-A12O3构成的，具有纳米晶与微米晶混晶组织；涂层孔隙率为11．2％，孔隙尺度较均匀：涂层硬度HV100为702，抗磨损能力较常规AZ-20涂层高约25％：涂层具有良好的隔热性能。     

亚微米Al2O3颗粒的微观结构及Al2O3p/1070Al复合材料的界面

利用透射电镜和高分辨电镜对直径为 0 .15 μm的球形Al2 O3 颗粒增强相及其增强 10 70Al复合材料的界面进行了观察 ,结果表明 :Al2 O3 颗粒是由一些角度相差较小的晶面构成的多面体 ,多面体的各晶面是由密排面沿着密排晶向形成的台阶式结构 ;0 .15 μm的Al2 O3 p/10 70Al复合材料界面结合良好 ,没有发现任何界面反应物 ;由于颗粒的台阶式结构导致铝基体与Al2 O3 颗粒存在一定的位相关系     

(Al2O3+TiB2)/ZL202复合材料的制备和力学性能

采用原位熔体反应合成法制备了(Al2O3 TiB2)/ZL202复合材料.用电子探针对复合材料的微观组织进行观察.结果表明:增强相TiB2颗粒主要分布于晶界上,与CuAl2相交织在一起,尺寸在1 μm左右,呈现圆球形,Al2O3颗粒约在3 μm左右,呈现规则的颗粒或圆球状,且彼此分离,界面干净.对铸态复合材料室温抗拉强度和硬度的测试发现,两相颗粒增强的复合材料都较单一颗粒增强复合材料要高.经过T6处理后,(Al2O3 TiB2)/ZL202复合材料的抗拉强度由221.0 MPa提高至339.6 MPa,提高幅度达53.67%,其延伸率降低至2.60%.     

共沉淀法制备ZrO2-Al2TiO5复合材料烧结性能研究

以平均粒径为5μm的二氧化锆微细粉为被覆体,分散在Al3+浓度0.02 mol·L-1可溶铝盐及Ti3+浓度0.01 mol·L-1的钛盐溶液中,以浓度为0.2 mol·L-1的氨水为沉淀剂,pH控制为5.3,获得Al2O3和TiO2纳米颗粒被覆ZrO2的悬浮体.将悬浮体脱水、干燥,经1350℃,1400℃,1450℃,1500℃烧结获得ZrO2-Al2TiO5复相陶瓷材料.结果表明:组成为95%ZrO2并经1500℃烧结的试样,其气孔率1.08%、体积密度4.57 g/cm3、抗折强度71.2 MPa.     

Gd对Mg-2Al-Zn合金微观组织及力学性能的影响

研究了稀土Gd的添加对铸态Mg-2Al-Zn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Mg-2Al-Zn-xGd合金由α-Mg和Al2Gd两相组成,Al优先与Gd反应生成Al2Gd,且合金中Al2Gd的数量和形态受Gd的添加量影响。弥散分布的Al2Gd使合金室温力学性能得到显著提高,在Gd的添加量(质量分数)为2%时,抗拉强度和屈服强度分别达到252MPa和135MPa。但Gd的添加量达到3%时,Al2Gd相尺寸变大、数量过多,导致合金的力学性能迅速下降。颗粒状和针状Al2Gd在晶界上或基体上的团聚导致合金由韧性断裂转变为解理断裂。