氧化铝α相变及其相变控制的研究

综述了氧化铝相变的机制、α相变温度控制的方法及其相关的机理。通过对氧化铝前驱体的球磨，在前驱体中引入。氧化铝籽66，或者加入TiO2，MgO，NH4NO3等矿化剂可以降低氧化铝前驱体的α相变温度，从而得到粒径细小、无硬团聚的氧化铝粉体。相反，在某些具体应用时需要提高氧化铝α相变温度，提高氧化铝的热稳定性能，使用氧化铝热稳定添加剂被认为是一种很有效的方式。     

介孔TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为先驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出介孔纳米TiO2光催化剂。采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附-解吸BET技术对其组织结构进行表征,以甲基橙为降解物测定介孔TiO2光催化剂的光催化性能,并研究了不同温度下TiO2的相变及对光催化性能的影响。结果表明:溶胶-凝胶法制备的纳米介孔TiO2经500℃热处理后完全转变为锐钛矿结构,晶粒尺寸约33 nm,比表面积达到95.339 m2/g,孔容0.095 cm3/g,孔径约11 nm。介孔TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500℃,此时甲基橙的降解率最高,可达90%。     

机械合金化制备Cu-C纳米晶复合粉末

研究了不同碳含量的铜-碳混合粉末在机械合金化（MA）过程中组织形态特征及微观结构的变化规律。结果表明：粉末X射线衍射图谱的宽度和强度均随着球磨时间的延长逐渐加宽和降低，这是晶粒细化和晶格畸变共同作用的结果。随着机械合金化的进行，粉末的晶粒度逐渐减小，而晶格常数和畸变则不断增加。不同碳含量的铜-碳混合粉末经过24 h高能球磨后均可形成纳米级的铜基过饱和固溶体。机械合金化导致复合粉末晶粒的细化、晶界、亚晶界以及位错等晶体缺陷密度的增加是形成过饱和固溶体的主要原因。     

电化学沉积Ni-W合金纳米晶镀层的组织与硬度研究

采用电沉积制备Ni-W合金纳米晶镀层，研究了纳米晶的形成与镀层组织结构和硬度。随着镀液组分的变化，镀层的表面形貌发生变化；X射线衍射结果表明，Ni-W合金的晶粒尺寸在17-30m之间；镀液组成、pH值、电流密度、温度等因素对Ni-W合金纳米晶沉积层的硬度都有影响，最主要的影响因素是pH值及电流密度。     

含0.5%C、1%Cr碳氮共渗钢的激光淬火

本文研究了50CrV4钢的碳氮共渗和激光加热淬火复合热处理。在570℃经4或8小时碳氮共渗前进行正火或调质预先处理,获得了表面和截面的显微组织、表面层形貌、碳氮氧的浓度梯度和硬度一深度图。试说明激光淬火功率、扫描速度和离焦量与取得的显微组织及硬度分布之间的关系。当化合物区刚刚或几乎全部发生转变;出现的每一孔隙都还没有凝结成更大的洞穴;在细小的马氏体与在表面附近的残余奥氏体相连时;当细小的板条马氏体出现在扩散层;当碳、氮浓度在化合物区低,但在比化合物层宽的扩散层区域高时,这些条件方会产生最佳的淬火效果。这种复合热处理可很好地用于工业生产。     

机械合金化对W-20Cu复合材料的显微组织与性能的影响

采用机械合金化结合粉末冶金技术制备W-20Cu（vo1％）复合材料。利用扫描电镜和金相显微镜对不同球磨时间的W-20Cu复合材料显微组织进行表征，并对材料的各项物理性能进行测试。结果表明，随着球磨时间的延长，W-20Cu烧结体的组织越来越均匀，Cu相分布也越来越均匀。W-20Cu烧结体密度、收缩率、硬度、抗弯强度随球磨时间的延长而增大；球磨20h的W-20Cu复合粉烧结体热导率达到峰值（130．61Wm^-1K^-1），继续球磨，热导率减小。综合考虑所有研究结果，通过机械合金化所制备的W-Cu复合粉体可以获得具有优异综合物理性能的W-20Cu复合材料。     

近净成形制备SiC/Al复合材料Ⅰ:SiC预成形坯的制备

以微米级的碳化硅粉和石墨粉为原料,采用氧化结合法制备出不同孔隙含量的、适合液态铝无压渗透的SiC预成形坯。研究SiC多孔陶瓷的低温烧结机理和石墨添加量对SiC陶瓷骨架烧结密度和尺寸变化的影响。结果表明：在1 100℃烧结时,碳化硅和石墨粉同时发生氧化反应;SiC氧化产生的结晶态SiO2膜将SiC粉体粘结成陶瓷骨架,石墨氧化去除后形成孔隙;SiC粉体间本征孔隙和石墨去除后留下的孔隙构成三维互连通状态;因SiC氧化导致陶瓷骨架产生4%左右的线膨胀,但坯体不发生形状改变;通过调整石墨含量,能获得孔隙率从0.47-0.63的SiC陶瓷骨架。     

高SiC含量的Al基复合材料的制备I:SiC预成形坯的制备

以W28的工业磨料用碳化硅粉和W10的高纯石墨粉为原料,采用氧化结合法制备出孔隙含量分别为38%、48%和61%的SiC预成形坯.研究了SiC多孔陶瓷的低温氧化烧结机理和石墨添加量对SiC陶瓷骨架烧结密度和尺寸变化的影响.研究结果表明:在1100℃烧结时,碳化硅和石墨粉同时发生氧化反应,碳化硅粉体通过自身氧化产生SiO2而焊接在一起,形成陶瓷骨架;石墨氧化去除后形成孔隙;SiC粉体间的本征孔隙和石墨去除后留下的孔隙构成三维互连通状态;因SiC氧化导致陶瓷骨架产生3%左右的线膨胀,膨胀量随石墨含量的增加而增大.     

高能球磨制备Cu-15wt%Cr合金及其微观组织与性能的研究

本文首先采用高能球磨工艺合成Cu-15wt%Cr预合金粉末,然后热压成形制备铜铬合金.研究了球磨过程合金粉末的微观组织、成形后块体的力学性能和电学性能,探讨了材料的强化机理,揭示了保温时间和热压温度对材料组织性能的影响规律.结果表明,Cu-15wt%Cr可以通过高能球磨工艺形成过饱和固溶体,热压成形后,材料组织细小均匀,兼有细晶强化、弥散强化和析出强化效果,具有优良的综合性能.在900℃热压、保温40分钟,导电性为60%IACS,抗拉强度和硬度分别达到1057MPa和174.8HV.     

镀镍石墨粉对铜基石墨复合材料力学性能的影响

采用粉末冶金工艺制备铜基石墨复合材料,考察烧结工艺、石墨粉颗粒表面镀镍及强化相对铜基石墨复合材料的力学性能和组织结构的影响,并对材料的组分、显微组织形态结构及断口形貌等进行系统的观察和分析,测试材料的硬度、冲击韧性和在室温、300℃、500℃各温度的压溃强度。结果表明:采用镀镍石墨粉改善了石墨和铜合金基体界面结合状态,界面结合更加牢固紧密,明显提高铜基石墨复合材料的力学性能,室温压溃强度和冲击韧性提高了30%~50%,高温强度提高了35%~60%,而对复合材料的硬度影响不大,复压复烧工艺更有利于发挥镀镍石墨粉的优越性。