典型防护涂层体系在南极大气环境中的失效行为研究

目的 研究南极多种特殊环境因素对典型有机涂层失效产生的具体作用。方法 以在南极中山站现场暴露1 a的环氧树脂类、聚氨酯类涂层体系为研究对象,通过光泽度测试、色差测试、附着力测试、SEM、EIS、FTIR等方法系统地研究涂层的失效行为,以及中山站环境因素的作用机制。结果 在环氧树脂类涂层表面有肉眼可见的剥落、起泡、微裂纹和坑状损伤,表现出比聚氨酯类涂层更加明显的失光、色差、附着力损失、化学结构变化等;电化学测试结果表明,6种涂层的无划叉试样在暴露1 a后防护性能均有所下降,其低频阻抗模值(|Z|_0.01Hz)下降了约1个数量级。其中,环氧树脂类涂层的划叉试样表现出更差的防护性能,其|Z|_0.01Hz最大下降了5个数量级,最低达到4.02×10⁴?·cm²,同时聚氨酯类涂层的|Z|0.01 Hz仍保持在10¹¹?·cm²左右。红外测试结果表明,环氧类涂层的部分官能团发生了水解反应,而聚氨酯类涂层没有发生明显的化学结构变化。此外,环氧涂层的附着力损失率较高,最高...     

激光熔覆CoCrNiMnTix高熵合金涂层组织及耐磨性能研究

目的 针对高铁制动盘等高速强力磨损的关键件,设计激光熔覆CoCrNiMnTix高熵合金涂层,提高表面的硬度和耐磨性。方法 采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备CoCrNiMnTix高熵合金涂层,利用XRD和SEM对涂层微观组织进行表征,通过显微硬度计和纳米压痕仪测试涂层硬度,运用摩擦磨损试验机和三维形貌仪研究涂层的摩擦磨损性能。结果 在激光熔覆CoCrNiMnTix涂层中,随着Ti含量的增加,涂层物相由单一的FCC相转变为FCC+Laves相。由于固溶强化以及Laves相含量增多,涂层的显微硬度不断提高,CoCrMnNiTi硬度达到523HV0.1,最高纳米硬度达到6.91 GPa。CoCrNiMnTix系涂层的弹性模量大小相近。随着Ti含量的增加,涂层的耐磨性呈现升高趋势,当Ti的摩尔分数增加至0.75时,涂层具有最好的耐磨性,但进一步增加Ti含量时,由于脆硬性的Laves相逐渐增多,磨损形式由低Ti含量时的粘着磨损逐渐转变为高Ti含量时的磨粒磨损,使涂层耐磨性能下降。结论 激光熔覆CoCrMnNiTix涂层可以显著提高基体的耐磨性,Ti的摩尔分数为0.75时,在FCC基体中形成了少量Laves相,既提高硬度,又实现强韧配合,涂层表现出最佳的耐磨损性能。     

利用内耗证明富Al B2 Fe-Al合金中结构空位的存在北大核心CSCD

利用内耗方法对B2 Fe-Al合金中原子缺陷的运动特征进行了研究。结果表明,Fe57Al43合金的内耗行为表明降温测量时样品中残留的热空位不足以产生内耗峰。对于不同温度空冷以及空冷后在400℃时效不同时间的Fe47Al53合金,降温测量时有一个在410℃附近内耗峰(P2H峰),且峰高与热处理方式无关,而与结构空位有关。     

原位合成NiAl(FeAl)/TiB_2+Al_2O_3复合材料

Al2O3+TiB2复相陶瓷材料具有高硬度、高熔点、高导热、低膨胀系数、高耐磨性、高温化学稳定性等优良的性能,但由于两种材料都属于硬而脆的材料,复合后仍然存在脆性大、裂纹敏感性强、抗机械冲击性和温度急变形差等缺点.为了克服这些缺点,在陶瓷相中添加金属间化合物(NiAl或FeAl).X射线衍射结果表明,合成产物的主要组成相分别为Al2O3+TiB2、Al2O3+TiB2+NiAl及Al2O3+TiB2+FeAl,进行燃烧合成反应.通过对不同成分反应产物的相对密度、强度、断裂韧度对比,可知产物的相对密度在FeAl含量为15%时达到最高99.5%,Al2O3+TiB2+NiAl体系中在NiAl含量为20%时达到最高98.5%.随着金属间化合物含量的增加,合成复合材料的硬度下降,而断裂韧度提高.     

燃烧合成Cr＋Al2O3金属陶瓷的组织结构及形成过程分析

利用Ａｌ与Ｃｒ２Ｏ３间的自蔓延燃烧合成工艺在是室温下的空气中制备了Ｃｒ＋Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合材料,并对其组织结构特征及形成过程进行了分析。结果表明：Ｃｒ＋Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷的组织是由Ｃｒ和Ａｌ２Ｏ３两相呈柱状交替分布组成的;试样中存在一定数量的孔洞,但孔洞是不连能的。     

SiCW对反应烧结多孔Al2TiO5-SiCW 复合材料的影响

以γ-AlOOH、TiO₂和SiC_w为原料,通过反应烧结制备了多孔Al₂TiO₅-SiC_w复合材料,研究了SiC_w对Al₂TiO₅-SiC_w复合材料物相、微观组织结构、孔隙率和抗压强度的影响。结果表明: 反应产物中主要物相有Al₂TiO₅、Al₆Si₂O₁₃、TiC和SiO₂。由于晶须分解速度快,SiC_w可全部与TiO₂反应生成TiC和SiO₂。添加SiC_w,一方面显著细化了Al₂TiO₅基复合材料的微观组织,生成的细小规则的TiC晶粒和存在于Al₂TiO₅晶界处的Al₆Si₂O₁₃有利于抑制Al₂TiO₅晶粒长大,提高其抗压强度。另一方面,因为SiC_w改变了原料中颗粒之间的堆积方式,使孔径增大、孔隙率显著提高。生成的一定量的SiO₂对晶粒产生黏结,使得Al₂TiO₅基复合材料的孔洞骨架密实,提高了抗压强度,但当SiC_w加入量多时,由于出现较多的玻璃相,会降低抗压强度。     

复相陶瓷(TiB2+Al2O3)增强NiAl金属间化合物的组织结构

以Ni-Al为基体,利用反应合成技术原位生成了(TiB2 Al2O3)/NiAl复合材料.对试样进行X射线衍射分析,测定其物相组成主要有NiAl相、A12O3和TiB2相以及少量的Ni固溶体,扫描电子显微镜观察其显微结构,陶瓷相交互形成并呈颗粒状、棒状连续或弥散分布于NiAl基体上,各相界面呈现良好的冶金结合.分析了反应发生过程以及增强相通过阻碍位错对基体的强化作用.     

反应合成Ni-Al金属间化合物的组织及形成机理(英文)

以Ni粉和Al粉为原料,通过热爆反应合成制备Ni-Al系金属间化合物,研究了反应物摩尔比对生成物物相、组织结构和显微硬度的影响。结果表明:当Ni、Al摩尔比为1:1时,反应生成物为单一的NiAl相;当Ni、Al摩尔比为2:1时,生成物相组成为NiAl+Ni3Al相,因为非平衡冷却,NiAl含量多,呈不规则块状形态分布,Ni3Al相析出量少,主要沿初生NiAl晶界分布,当进一步提高Ni含量,且Ni、Al摩尔比为3:1时,生成物组织形态复杂,除枝晶状的β-NiAl、粗大块状和网状的γ-Ni3Al外,还有板条状和针片状的M-NiAl和不规则的块状或者尖条状的γ′-Ni3Al,这主要是由非平衡冷却和β-NiAl内的成分差异而引起的。     

热爆合成Ni-Al金属间化合物的物相及组织结构

以Ni粉和Al粉为原料,通过热爆反应合成及空冷制备Ni-Al系金属间化合物。利用X射线衍射仪、电子探针和显微硬度计分析了合成试样的物相组成、显微组织及硬度。结果表明:当Ni、Al摩尔比为1∶1时,反应生成物为单一的枝晶状NiAl相;当Ni、Al摩尔比为3∶1时,生成物组织形态复杂,主要由枝晶状β-NiAl、粗大块状和网状γ-Ni3Al、不规则的块状或者短棒状γ’-Ni3Al、板条状和针片状M-NiAl组成。因为γ’-Ni3Al在β-NiAl晶粒内部析出造成的应力场、NiAl中富含大量Ni及非平衡冷却,有利于β-NiAl转变成M-NiAl。