石墨烯含量对石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料微观组织和力学性能的影响

低温球磨分散结合真空热压烧结工艺制备了石墨烯增强的Al-15Si-4Cu-Mg基复合材料.采用扫描电镜、X射线衍射、能谱分析和透射电镜表征了复合材料微观结构,通过抗拉强度和硬度测试,研究了石墨烯添加量对石墨烯/Al-15Si-4CuMg复合材料微观组织和力学性能的影响.结果表明:当石墨烯质量分数分别为0. 4%和0. 8%,石墨烯沿基体晶界均匀分布,钉扎晶界,石墨烯与Al-15Si-4Cu-Mg基体界面结合良好,初晶β-Si、Mg_2Si和Al_2Cu相弥散分布于基体中.当石墨烯质量分数上升至1%,石墨烯分散困难,过量石墨烯富集于晶粒边界处,诱发脆性鱼骨状Al_4Cu_2Mg_8Si_7相沿晶界析出.当石墨烯质量分数为0. 8%时,石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的拉伸强度和硬度分别达到321 MPa和HV 98,相比纯Al-15Si-4Cu-Mg复合材料分别提高了19. 3%和46. 2%;当石墨烯质量分数为0. 4%时,复合材料的屈服强度高达221 MPa,硬度和塑性亦获得明显改善.     

双丝电弧喷涂Ni-Al复合涂层热处理组织及性能

采用双丝电弧喷涂在6061-T6铝合金基体上制备Ni-5Al(质量分数,%)为底层,Ni-20Al(质量分数,%)为面层的Ni-Al复合涂层。Ni-Al涂层经400~550℃/4~48 h热处理后,采用SEM,XRD,EDS和TEM对涂层的显微结构进行了表征,并分析了不同热处理工艺对Ni-Al涂层显微组织和相结构的影响,讨论了涂层与铝合金基体界面反应机理,以及基体和涂层之间的界面元素扩散行为。结果表明,热处理后的涂层相组成变化较小,涂层/基体界面发生扩散,形成金属间化合物NiAl_3。随着热处理温度升高和时间的延长,在NiAl_3相和涂层之间形成Ni_2Al_3相,同时界面扩散区逐渐增厚,该过程由铝原子的扩散所控制。热处理后的TEM分析表明,涂层中存在NiAl_3、Ni_2Al_3及Ni的退火孪晶相。Ni-Al涂层随着热处理温度升高和时间的延长,涂层与基体的结合强度略有升高,同时涂层具有较强的抗氧化性能。     

晶硅切磨废弃硅粉为原料的反应烧结Si_3N_4结合SiC复相陶瓷的正交实验研究

以磨切单晶硅废料Si粉和SiC为原料,Y2O3-Al2O3-Fe2O3为复合烧结助剂,反应烧结法制备Si3N4/SiC复相陶瓷材料。运用L9(34)正交设计,研究了原料中Si、助剂Al2O3、Y2O3和Fe2O3的含量对陶瓷材料力学性能的影响和优化。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合材料的相组成、断口形貌进行分析。结果表明,反应烧结后试样生成Si3N4结合SiC晶粒为主相,及少量SiALON与未反应的Si相的烧结体。Si含量对力学性能的影响最为显著,对于抗弯强度性能,正交试验获得的工艺优化参数:ω(Si):20%、ω(Al2O3):3.2%、ω(Fe2O3):0.8%和ω(Y2O3):2%。     

铜铝复合板界面组织与性能

针对双辊铸轧工艺制备的铜铝复合板材,采用剥离试验和拉伸试验,对其力学性能进行了检测。采用扫描电镜、能谱分析仪和透射电镜等仪器对复合板界面层组织的微观形貌、结构和成分进行了分析。分析结果表明:铜铝复合板界面层的主要组成物为α-Al和Cu Al2。采用双辊铸轧工艺制备的铜铝复合板材,其剥离强度达到30 N/mm,其抗拉强度与延伸率介于同规格铜、铝板材之间。     

双丝电弧喷涂Ni-Al粉末特征及复合涂层显微结构

采用双丝电弧喷涂在6061-T6铝合金基体上制备Ni-5Al(质量分数,%)为底层,Ni-20Al(质量分数,%)为面层的Ni-Al复合涂层。通过不同雾化气体压力并利用机械手以水方式回收喷涂Ni-Al粉末,利用扫描电镜观察粒子形貌特征,对喷涂过程中的Ni-Al粉末表面和截面形貌进行了分析。采用SEM,EDS,XRD和TEM对涂层的显微结构进行了表征。试验结果表明,双丝电弧喷涂过程中,喷涂熔滴粒子随着雾化压力的增大,尺寸减小,从表面形貌上观察,2种丝材喷涂过程中产生的熔融粒子形态没有明显差别,都是由Al2O3和Ni的Al化物组成。双丝电弧喷涂获得的Ni-Al复合涂层,Ni-5Al(质量分数,%)涂层中的主相是Ni固溶体,还包括少量Ni O,Al2O3和Ni3Al4;Ni-20Al(质量分数,%)涂层中的主要组成相为Ni固溶体、Ni Al和Ni3Al。涂层中存在非晶相和等轴晶,经过电子探针能谱分析,主要由Ni,Al和O等元素构成。     

实用新型耐磨丙烯酸/纳米Al2O3复合涂料

选用纳米Al2O3作为填料,用高分子分散剂先制成纳米Al2O3分散浆后,用直接共混法制备丙烯酸/纳米Al2O3复合耐磨涂料,以多异氰酸酯为固化剂,测试固化后涂膜性能。FSEM观察表明,纳米Al2O3在涂料中分散后的粒径大部分小于100nm;添加2%(质量分数)的纳米Al2O3,涂膜的耐磨性可提高200%、铅笔硬度从2H提高到3H,该耐磨涂料可用于家具和地板的涂装。     

硬质合金覆层-钢基体界面结合层的研究

采用原位反应真空液相烧结技术,在钢基体表面制备三元硼化物硬质合金覆层,使钢基体表面获得耐磨抗蚀、界面结合强度高的覆层材料．研究了覆层-钢基体界面结合层形成机理.利用扫描电镜和能谱分析对三元硼化物硬质合金和钢基体的界面微观结构和界面区元素分布进行了分析,发现硬质合金覆层和钢基体之间形成了一个具有一定厚度的过渡层,合金元素浓度没有发生突变．研究结果表明：覆层材料两相之间形成了良好的冶金结合,具有较好的界面结合强度。     

表面改性对光固化3D打印Al2O3陶瓷性能的影响

陶瓷粉体表面改性是一种改善陶瓷浆料流变性能的有效方法,已应用于光固化3D打印用Al2O3陶瓷浆料的制备,然而目前鲜有关于表面改性对光固化3D打印Al2O3陶瓷烧结体性能影响的研究报道。本文采用油酸对Al2O3陶瓷粉体进行表面改性处理,利用光固化3D打印技术制备Al2O3陶瓷,研究表面改性对Al2O3陶瓷浆料流变性能、固化性能和Al2O3陶瓷烧结体力学、热学性能和微观结构的影响。结果表明:1)表面改性可降低Al2O3陶瓷浆料的粘度;2)表面改性可提升Al2O3陶瓷浆料的打印精度;3)表面改性可提升Al2O3陶瓷晶粒尺寸分布均匀性、增大Al2O3陶瓷晶粒尺寸、减少晶界处气孔数量,继而提升Al2O3陶瓷的弯曲强度、可靠性与热导率。     

钛/钢复合板爆炸焊接修补试验研究

钛/钢复合板出现不贴合时,熔化焊难以形成稳定的牢固接头,无法满足后续加工对结合强度的要求。为了得到牢固的焊接接头,对较大面积不贴合钛/钢复合板采用爆炸焊接修补技术,通过控制爆炸焊接修补工艺和技术参数,可以形成满足行业标准要求的爆炸焊接钛/钢复合板,修补后的复合板各项性能指标均能满足后续加工要求。     

氧化铝陶瓷自增韧制备技术

论述了Al2O3增韧陶瓷的研究现状和自增韧技术制备Al2O3陶瓷的优势,并从纳米原料、原位生长技术、新型烧结技术等多方面阐述Al2O3陶瓷的自增韧途径和方法。