放电等离子烧结原位合成MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料的组织与性能北大核心CSCD

以Mo,Si粉为原料,采用放电等离子烧结(SPS)原位制备MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料,研究不同烧结工艺下材料的微观组织和室温力学性能,并探讨Mo_5Si_3含量对复合材料力学性能、高温氧化和高温摩擦磨损性能的影响。结果表明:在1200℃温度以上SPS能够合成MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料。随着烧结温度的升高,复合材料的致密化效果明显加强,但其硬度、抗弯强度和断裂韧性都呈现先升高再降低的趋势;随着烧结压力的提高,复合材料的致密度、硬度和抗弯强度增加,断裂韧性先提高后保持不变;保温时间由3 min增加到9 min时,复合材料的力学性能先提高然后基本保持不变。Mo_5Si_3含量为25%时,MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料的力学性能最佳,其相对密度为98.72%,硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为11.27 GPa、331 MPa和5.33 MPa·m^(1/2)。随着Mo_5Si_3含量增加,MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料在1200℃的高温抗氧化性能和1000℃的高温耐磨性能都逐渐降低。     

等离子喷涂及真空热处理过程中MoSi2涂层的相演变

分别采用MoSi2Mo-66.7%Si和Mo-70%Si(摩尔分数)粉末为原料,在45钢上大气等离子喷涂MoSi2涂层,对喷涂前后相以及真空热处理对涂层相和组织的影响进行了研究.结果表明,以MoSi2为原料喷涂后,涂层主要是由MoSi2和Mo5Si3相组成,MoSi2由亚稳定的MoSi2(h)六方结构和稳定的MoSi2(t)四方晶体结构组成.而Mo-66.7%Si和Mo-70%Si两种粉末喷涂后,涂层均由Mo,Si单质粉组成,喷涂过程没有形成硅化物.Mo-66.7%Si涂层在1 050,1 200℃热处理1 h后,涂层中主相是Mo5Si3,次相为MoSi2.Mo-70%Si涂层在800,1 000 ℃热处理30 min后,生成了少量的MoSi2,Mo5Si3和Mo3Si.在1 050 ℃热处理时,随着时间的延长,MoSi2相含量相对增多,当热处理时间为30,45 min时,由于Mo,Si和Fe之间的反应扩散,还生成了FeMoSi和Fe3Si相.     

渗硅对Mo-12Si-8.5B-(8Cr)合金抗高温氧化性能的影响

在Mo-12Si-8.5B-(8Cr)两种合金表面包埋渗制备硅化钼涂层,以改善Mo-12Si-8.5B合金的高温抗氧化性能,分析了材料的微观组织结构及其高温氧化行为。结果表明:通过包埋渗技术在Mo-12Si-8.5B合金表面获得了一层致密的硅化物涂层,添加Cr的合金表面硅化物涂层生长速率约是不含Cr合金的2倍。未渗硅处理的合金在800~1200℃的高温抗氧化性能较差。渗硅后Mo-12Si-8.5B和Mo-12Si-8.5B-8Cr合金在1200℃氧化60 h质量仅减少0.22和0.24 mg/cm~2。渗硅处理大幅度地改善了合金的高温抗氧化性能,归因于硅化钼涂层表面连续致密氧化膜的形成。     

高能球磨对高碳铬铁真空固相脱碳的影响

以Fe3O4为脱碳剂,研究了高能球磨工艺对高碳铬铁真空固相脱碳过程的影响,考察了烧结温度和高能球磨工艺对脱碳反应的作用.通过化学分析和红外碳硫仪检测样品中的铬含量和碳含量,采用激光粒度仪和X射线衍射分析粉末粒度和物相组成.结果表明,高能球磨能提高高碳锰铁和Fe3O4的反应速度,最佳的球磨时间为45 h;温度在1100～1350℃真空烧结时,高碳锰铁的铬含量随温度升高先上升后下降,碳含量呈先下将后上升的趋势;1200℃烧结3h,铬铁中碳含量和铬含量分别为1.05％和43.81％.     

Si含量对WMoNbCrTi高熵合金微观组织和力学性能的影响

WMoNbCrTi高熵合金是一种极具应用潜力的高温结构材料，添加Si有望提高其综合力学性能。以高能球磨粉末为原料，采用放电等离子烧结技术制备了WMoNbCrTiSi_x(x=0、0.1、0.25和0.5)高熵合金，研究Si含量对其微观组织和力学性能的影响。结果表明：加入Si后高熵合金的组织由BCC固溶体、Laves相和硅化物组成。当x=0.1时，Si主要形成Ti₅Si₃,当x=0.25时，大部分Si与Ti形成Ti₅Si₃,少部分Si与Nb形成Nb₃Si,当x=0.5时，Si主要形成Ti₅Si₃、Nb₃Si和Cr₃Si。当x从0增加到0.5时，WMoNbCrTiSi_x高熵合金的硬度由9.84 GPa增加到13.46 GPa,断裂韧性从6.68 MPa·m^1/2下降到4.72 MPa·m^1/2。WMoNbCrT...     

Effect of relative density on cyclic oxidation resistance properties of MoSi2

MoSi2 powders were fabricated respectively by mechanical alloying technique and sintering at different temperatures to prepare materials with different relative densities. The relative oxidation behavior of all MoSi2 materials at 1 473 K was investigated by TGA,SEM and XRD. The results show that the ＂pesting＂ is not found in all materials after being oxidized for 480 h. The density has no essential relation to the ＂pesting＂. The oxidation curve of specimens with lower density shows two-step oxidation kinetics. Both the first stage （0-1 h） and the second stage （1-480 h） nearly obey linear kinetics,but the oxidation rates are obviously different. The oxidation kinetics of MoSi2 with higher relative density nearly follows parabolic law. The mass gains of MoSi2 with the lowest relative density （78.6%） and the highest relative density （94.8%） are increased by 10.390 and 0.135 mg/cm^2,respectively. The oxide scale of materials with lower densities is non-protective and makes the oxygen diffusion easy. A dense scale in the material with higher density is formed,which acts as a diffusion barrier to the oxygen atoms to penetrate into the matrix,showing much better high temperature oxidation resistance. The phases distribution of oxidation scale from the outside to the inside is SiO2→Mo5Si3→MoSi2.     

聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料的制备及其性能

为研究氧化石墨烯对聚酰胺6的相容性和力学性能的影响,以天然鳞片石墨为原料,采用改良的Hummers方法制备氧化石墨烯,用氯化亚砜将其活化得到酰氯修饰氧化石墨烯,再与氨气反应制备氨基化氧化石墨烯,采用原位聚合法制备出聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料,利用扫描电子显微镜对其进行表征分析,通过在甲酸中的分散实验研究该材料的相容性,并利用拉伸实验测试其力学性能.结果表明:聚酰胺6成功以化学键形式键接到氨基化氧化石墨烯表面;氧化石墨烯在聚酰胺6基体中呈现均匀稳定分散;氧化石墨烯均匀分散于甲酸中,其在甲酸中的相容性得到了明显改善;氨基化氧化石墨烯质量分数为0.1%时,聚酰胺6/氧化石墨烯的拉伸强度和杨氏模量分别达到133和736 MPa.     

自蔓延原位合成TiC/MOSi2复合材料及其力学性能

以钼、硅、钛和碳粉为原料,采用自蔓延原位合成技术制备了不同体积分数TiC强韧化的MoSi2基复合材料,研究了TiC颗粒对MoSi2基体材料显微组织和力学性能的影响.结果表明:TiC颗粒均匀分布于MoSi2基体中;TiC体积分数为30%时,TiC/MoSi2复合材料硬度、抗弯强度和断裂韧度分别达到15.02 GPa、366 MPa和6.26 MPa·m1/2,比纯MoSi2分别增加61.5%、26.8%和150%;复合材料的断口表现为沿晶断裂和准解理断裂的混合形式,其强化机制是细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶韧化.     

炭纤维表面涂覆TiO2薄膜的工艺研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,盐酸为抑制剂制备溶胶,然后用浸蘸的方法在炭纤维表面涂覆溶胶,而后凝胶化和热处理,在炭纤维表面成功涂覆TiO2薄膜,探讨了加水方式和盐酸加入量对形成溶胶所需时间的影响.结果表明,采用逐滴加入水易于形成溶胶,盐酸加入量太高,导致形成溶胶时间太长,本实验中以1-1.5 mL为宜.经过硝酸处理的炭纤维表面涂覆的TiO2薄膜不太均匀,并伴随聚集和产生裂纹,而用丙酮处理的炭纤维表面涂敷的TiO2薄膜比较均匀.     

铝型材氧化槽循环方式的改进

本文分析了阳极氧化槽中因循环方式和添加新硫酸不合理造成槽内两端温度差异，这种差异对氧化膜质量产生很大的影响，然后提出了改进措施。