定向凝固金属间化合物的研究进展

金属间化合物具有高熔点、高强度、良好的抗氧化和耐腐蚀等性能,被广泛应用于航空航天、能源动力、冶金工程等方面,然而金属间化合物的室温脆性限制了其发展及应用。目前常采用热处理、合金化、机械合金化等技术手段解决金属间化合物室温脆性的问题。其中,采用定向凝固技术制备的共晶自生复合材料受到了广泛的关注,该技术通过控制凝固参数,改变材料组织和相组成来提高材料性能。本文介绍了Ni-Al系、Ti-Al系、Nb-Si系、Fe-Al系几种常见金属间化合物,简述了几种常见金属间化合物的性能及特点,总结了定向凝固Ni-Al系、Ti-Al系、Nb-Si系、Fe-Al系金属间化合物的组织特征、性能特点、应用情况,并展望了定向凝固金属间化合物未来的发展方向。     

High Temperature Tensile Property and Fracture Behavior of Directionally Solidified Fe-Al-Ta Eutectic Composites

Fe-Al-Ta eutectic composites with solidification rates of 6,20,30,80 and 200μm/s were obtained by a modified Bridgman directional solidification technique and alloying.Moreover,tensile property and fracture behavior of Fe-Al-Ta eutectic composites were studied at 600 ℃.The relationship between mechanical property and microstructure at high temperature was studied.Microstructure of Fe-Al-Ta eutectic is composed of Fe₂Ta (Al) Laves phase and Fe (Al,Ta) matrix phase.In addition,the tensi...     

难熔金属单晶的电子束悬浮区熔定向凝固

难熔金属及合金以其优异的性能在航空航天、电子信息、能源、化工、冶金和核工业等国防及民用领域有着不可替代的作用,其发展日益受到高度重视.本文综述了难熔金属及合金的应用和发展,以钼、钨及其合金单晶的发展历程为例,概述了难熔金属单晶的电子束悬浮区熔定向凝固制备技术的发展,简要介绍了难熔金属钼的电子束悬浮区熔定向凝固生长工艺与组织的研究.     

凝固速率对Si-Ta合金固液界面稳定性的影响

以Si-Ta合金为研究对象,采用零功率法研究凝固速率对定向凝固固液界面稳定性的影响。结果表明:当凝固速率在0.3～9.0mm/min范围内,随着凝固速率的增大,固液界面经历了平界面→浅胞状界面→锯齿状界面→浅胞状界面→平界面的演化规律。在较低的凝固速率范围之内,实验结果与理论计算基本吻合。然而,在较高凝固速率时,实验结果与理论计算出现偏差,这是由于热力学和动力学均发生变化,使得在凝固速率V=5.0mm/min时固液界面就已经达到了稳定的平界面。     

电脉冲对银合金凝固组织的影响

研究了脉冲电流对银合金凝同组织的影响,结果表明,电脉冲处理后的银合金的组织得到明显的改善,晶粒细化,偏析减小,使组织更加均匀,从而可使材料的力学性能提高.此外定性讨论了电脉冲影响凝同组织的可能作用机理.     

Si-TaSi2场发射阴极阵列制备工艺的研究

Si-TaSi2共晶自生复合材料由于具有较低的功函数、良好的电传输特性和自生三维肖特基结等特点,被认为是具有良好应用前景的场致发射材料之一.依据选择性腐蚀的原理,把电子束区熔技术制备的Si-TaSi2共晶自生复合材料制作为Si-TaSi2场发射阴极阵列.对影响选择性腐蚀工艺的两个因素:腐蚀时间和腐蚀液配比进行了系统的研究.研究表明,随着腐蚀时间的延长,TaSi2尖锥的曲率半径减小,长径比增大;制备Si-TaSi2场发射阴极阵列的最佳腐蚀液配比是浓硝酸和浓氢氟酸的体积比v(HNO3)∶v(HF)=4∶1,最佳的腐蚀时间是20～30min.采用透明阳极法对制备的Si-TaSi2阴极阵列进行了场发射性能的测试,结果表明该腐蚀工艺制作的Si-TaSi2阴极阵列有较好的场发射性能.     

定向凝固技术的研究进展与应用

定向凝固技术是制备具有单一取向要求的凝固组织和高性能材料的重要方法,是研究凝固理论和新型材料的重要手段。在介绍定向凝固技术原理的基础上,评述了传统定向凝固技术的发展及存在的弊端,简述了几种新型定向凝固技术,以及它们在制备新材料中的应用。     

Si-TaSi2共晶自生复合场发射材料的定向凝固组织特征

采用电子束悬浮区熔装置（EBFZM）制备了Si-TaSi2共晶自生复合场发射材料,系统地研究了Si-TaSi＋2共晶的定向凝固组织特征.当凝固速率在0.3～9.0mm/min范围内变化时,均可获得Si-TaSi2共晶自生复合材料,具有高精确取向的TaSi2纤维在硅连续基体中均匀分布.随着凝固速率的增大,TaSi2纤维的直径和平均间距减小,面密度和体积分数增大.采用零功率法考察了不同凝固速率时的固-液界面形貌.当凝固速率由0.3mm/min变化到5.0mm/min时,固-液界面经历了平界面→浅胞状界面→胞状界面→平界面的演化过程.     

布里奇曼定向凝固Ni-12％Si过共晶的弹性模量与断裂韧性

本研究采用第一性原理计算了Ni_3Si金属间化合物的弹性模量,并用Ipp6.0图像分析软件对不同凝固速率的Ni-12%Si(质量分数)过共晶定向凝固组织中α-Ni相的体积分数进行了定量分析。根据复合材料的混合法则预测了不同凝固速率的Ni-12%Si过共晶的塑性。此外,采用三点弯曲法研究了不同凝固速率的Ni-12%Si过共晶的断裂韧性,并分析了断口形貌以及断裂机理。     

基于“成果导向”理念和“微助教”平台的材料分析检测技术课程教学改革

剖析了材料分析检测技术课程教学中存在的问题,基于“成果导向”教育理念,借助“微助教”平台,对课程教学目标、教学内容、教学方法、考核方式等进行改革。学生参与度显著加强,课程教学效果明显改善。