石墨表面金属化对铜基复合材料摩擦学性能的影响

利用化学镀技术制备镀铜和镀镍石墨粉,采用粉末冶金复压复烧工艺制备铜基石墨自润滑复合材料,测试了复合材料的摩擦磨损性能,利用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪等分析该复合材料的结构、摩擦磨损性能及机理。结果表明：石墨表面铜、镍镀层改善了石墨和铜合金基体界面结合,摩擦过程中所形成的润滑膜与基体粘附性好,显示出更好的润滑减摩效果,摩擦副摩擦因数由0.24降低到0.20,磨损率降低约50%;实验条件下,6%（质量分数）石墨铜基复合材料经历轻微磨损、中等磨损和严重磨损3个磨损过程;而6%镀铜、镀镍石墨铜基复合材料只经历轻微磨损和中等磨损两个磨损过程。     

机械热化学法制备纳米W-Cu复合粉末及其烧结性能研究

WO3和CuO原料粉末经气流粉碎后,在H2气氛中进行共还原,制得了Cu含量为20%(wt%)的纳米W-Cu复合粉末;通过X射线衍射,透射电镜和扫描电镜等方法研究分析所制备W-Cu粉末的烧结行为和烧结体性能.结果表明:气流粉碎可以明显地降低WO3和CuO的粒度;通过对气流粉碎氧化物粉末进行共还原,可获得粒度为50～100nm的W-Cu复合粉末.该粉末烧结活性较高,其成形压坯在1200℃下于H2气氛中烧结后相对密度可达98%以上,且烧结体晶粒细小均匀.其抗弯强度和维氏硬度分别超过1000MPa和300MPa,电导率高于35%IACS.     

添加W对机械合金化TiAl合金显微组织和性能的影响

采用机械合金化结合粉末冶金技术制备了Ti-44．7A1-xW（at％）合金材料。采用透射电镜、扫描电镜和金相显微镜研究不同W添加量对机械合金化TiAl基合金的显微组织和高温抗氧化性能的影响，并对合金的力学性能进行测试。研究表明，通过机械合金化在TiAl基合金系统中添加微量W元素会形成新的固溶体相，这种新成分相大大提高TiAl基合金的抗弯强度σb当W添加量为1．0at％时，σb达到峰值；随后随着W含量的增加，抗弯强度降低。W元素的添加有效的制约了合金基体的内部氧化，使TiAl合金的高温抗氧化性能明显提高。     

SiC／Ni3Al界面固相反应区的相组成与显微结构

使用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪等对1000℃×5h加热处理的SiC／Ni3Al界面固相反应区显微结构、相组成以及反应区中元素分布等进行观察、分析和测试。研究表明,SiC／Ni3Al界面固相反应形成Ni2Si、石墨态碳沉积物和Ni5.4AlSi2。SiC／Ni3Al界面固相反应形成两层结构的反应区,其厚度大约是16μm。其中,靠近SiC侧的反应区由Ni2Si,Ni5．4AlSi2和分布在其中的颗粒状的石墨颗粒构成,而靠近Ni3Al侧的反应区则由Ni2Si和Ni5．4AlSi2构成。     

纳米TiC颗粒弥散增强超细晶钨基复合材料的组织结构与力学性能

采用高能球磨和热压烧结的方法成功制备了纳米TiC颗粒弥散增强超细晶W基复合材料,并对其组织结构、室温力学性能进行了研究.研究结果表明,当纳米TiC颗粒含量较小时,高能球磨可以使TiC颗粒均匀分散到W基体中,烧结后,TiC颗粒尺寸约100nm,当纳米TiC颗粒含量较高时,局部出现团聚现象;纳米TiC的加入强烈的阻碍了W晶粒的长大并使复合材料的断裂模式由沿晶断裂为主向穿晶断裂为主转变,提高了材料的力学性能;在TiC含量为1%(质量分数,下同)时,材料的致密度、维氏显微硬度、弹性模量、抗弯强度分别达到98.4%、4.33、396GPa、1065MPa.纳米TiC颗粒对复合材料的强化机制主要是细晶强化和晶界强化.     

Ni-P-TiO2纳米复合镀层的制备及性能研究

用化学沉积方法制备了Ni-P-TiO2纳米复合镀层,通过XRD、SEM、TEM和EDS对纳米复合镀层进行了表征,分析了在3.5%NaCl溶液中TiO2纳米颗粒浓度对纳米复合镀层的耐蚀性能影响,研究了热处理温度对复合镀层显微硬度的影响.结果表明:所得复合镀层中纳米粒子的复合量可达到11.33%;在3.5%NaCl溶液中,当TiO2浓度为8g/L时复合镀层腐蚀电位最高,耐蚀性能最好;在镀态或热处理后,复合镀层的硬度都明显高于Ni-P合金镀层,且经过400℃热处理后,复合镀层的硬度高达Hv1160.     

不同粒度SiCP增强铜基复合材料拉伸性能及断裂机制的研究

以不同粒度SiCP和电解铜粉为原料,采用粉末冶金工艺制备了SiCP增强Cu基复合材料.研究了SiCP和基体铜粉粒度的变化对材料拉伸性能和断裂机制的影响.结果表明,在基体铜粉粒度为44μm时,10μm的SiCP增强复合材料的抗拉强度达到最大值,为265.7MPa,其断裂机制是以Cu-SiC界面处基体撕裂为主,而当SiCP粒度为2μm时,由于分散不均匀、团聚等原因使得材料强度降低.大粒度SiCP(＞10μm)增强复合材料由于界面面积有限和增强颗粒间距过大,使得增强效果有限,其断裂机制是以Cu-SiC界面脱粘和SiCP解理开裂为主.实验证实了在SiCP增强铜基复合材料中基体和增强颗粒粒度存在着最佳配比关系可使复合材料达到最佳增强效果.     

溶胶-凝胶制备SnO2/TiO2复合材料及其性能研究

采用溶胶-凝胶工艺制备了SnO2/TiO2复合光催化剂.以钛酸丁脂(Ti(C4H9O)4)为前驱体,冰醋酸为螯合剂,通过水解缩聚反应制备纳米TiO2,掺杂不同比例(n(SnO2)/n(TiO2)分别为1%、2.5%、5%)的SnO2对纳米TiO2进行改性,并对1%掺杂的粉体样品进行了不同温度(350～550℃)的焙烧处理.采用浸渍提拉法制备了1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的纳米SnO2/TiO2膜.运用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及光吸收等手段,研究了不同掺杂量、热处理温度及光照时间对TiO2相变和光催化活性的影响.研究结果表明,350℃焙烧时,1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的粉体样品出现了合适比例的锐钛矿型和金红石型的混晶结构,具有较高的光催化效率,可达96.55%.而1%(n(SnO2)/n(TiO2))掺杂的纳米SnO2/TiO2光催化膜晶粒尺寸在20～30nm左右,光催化效率为79.6%,低于相同掺杂含量的纳米SnO2/TiO2掺杂光催化剂粉体.     

前处理工艺对NdFeB表面真空蒸镀Al薄膜结构及性能的影响

为了开发烧结钕铁硼磁体表面低损伤、环境友好型镀膜前处理工艺,在分别采用抛光、酸洗(50 s)、吹砂、吹砂+酸洗(5 s)4种不同工艺处理的烧结NdFeB磁体表面真空蒸镀Al薄膜。经不同工艺前处理的NdFeB基体和涂层的形貌采用扫描电子显微镜进行观察;采用拉伸试验对Al涂层和基体之间的结合力进行测试;NdFeB基体的自腐蚀行为采用电化学极化曲线进行表征。结果表明:吹砂前处理后NdFeB基体表面存在一层晶粒损伤层,导致镀Al薄膜试样镀层与基体之间的结合力(9.54 MPa)最差。而采用吹砂+酸洗(5 s)前处理后NdFeB表面镀Al试样镀层与基体之间结合力可达13.58 MPa。酸洗(50 s)及喷砂+酸洗(5 s)前处理后基体试样的自腐蚀电流密度基本相同(21μA·cm~(-2)),仅为抛光及喷砂前处理基体试样的20%。在4种工艺当中,吹砂+酸洗(5 s)前处理工艺获得最高的结合力和优异的耐腐蚀性能。