腐蚀模板法获取高长径比β-Si3N4晶种的工艺参数研究

采用腐蚀模板法对氮化硅陶瓷薄板进行熔融碱腐蚀处理获取β-Si3N4晶种.研究了腐蚀介质、时间对晶粒形貌及分散性的影响.优化了超声、磁力搅拌、研磨三种晶粒剥离的方法,确认磁力搅拌的方法是最佳的剥离工艺.通过X射线衍射和扫描电子显微镜对产物进行了微观形貌观察及物相分析,结果显示获得的晶种为高纯度β-Si3N4,粒径范围为2～10μm,最高长径比可达10以上.     

辅助电流对Cu/Al大功率超声波焊接的影响

为获得更高质量的Cu/Al异质金属接头，开展了Cu/Al电流辅助大功率超声波焊接工艺试验，研究了辅助电流对Cu/Al超声波焊接的界面温度、材料塑性流动、界面中间相分布及接头力学性能的影响。结果表明，复合焊件成型良好，其接头抗拉剪力为3030 N，接头的断裂模式为韧性-脆性复合断裂。在同样的焊接时间0.2 s内，随着电流的增大，Cu/Al界面温度增加，金属塑性流动以及界面扩散也随之增强，这说明辅助电流能明显促进界面冶金；相比长时间0.4 s的超声波焊接，辅助电流能在保证界面温度、材料塑性变形的前提下，能明显减薄了界面IMC层的厚度，这是电流增强Cu/Al接头的主要物理机制。研究结果为优化Cu/Al复合焊接头强度提供了参考。     

ECAP结合热处理工艺改性2224铝合金

研究应用ECAP法与热处理工艺相结合的方法改性2224铝合金的过程,对改性2224铝合金的力学性能及显微组织进行比较分析.结果表明,退火态2224铝合金经ECAP挤压后,进行固溶和时效处理,明显提高了合金的力学性能,细化了合金的晶粒.与通常的变形2224铝合金相比,改性2224铝合金更有实际应用价值.     

纤维增强混凝土早期抗裂性能研究

研究了不同纤维品种及纤维掺量高性能混凝土的抗压强度及抗裂性能。研究结果表明,掺加纤维对高性能混凝土的抗压强度影响不大,但可以明显增强高性能混凝土的早期抗裂性能,其中以单掺玄武岩纤维6kg/m3、复掺聚丙烯纤维0.5kg/m3和玄武岩纤维2.5kg/m3阻裂效果更为明显。     

粉末冶金靶材多弧离子镀HY3涂层抗氧化性能

目的 研究靶材制备工艺对多弧离子镀(Arc ion plating,AIP)MCrAlY涂层抗氧化性能的影响。方法 采用粉末冶金方法制备NiCrAlYSi(HY3)靶材,然后采用AIP在DZ125合金基体上制备HY3涂层。在1 100 ℃下对粉末冶金靶材制备涂层进行200 h的静态氧化实验,采用SEM、XRD等对靶材和氧化前后的涂层进行微观组织分析,并与传统铸造靶材进行对比。结果 采用粉末冶金方法制备的靶材成分更加均匀,相尺寸约为5 μm,相较于铸造靶材降低了1个数量级。采用粉末冶金靶材制备的涂层(P涂层)元素分布更均匀、β相含量更高。经过1 100 ℃、200 h的高温氧化,P涂层的氧化增量为1.01 mg/cm²,低于铸造靶材制备的涂层(C涂层,1.10 mg/cm²)。在200 h后,P涂层表面的热生长氧化物(TGO)完整,而C涂层表面的TGO出现了剥落现象,P涂层的活性元素均匀分布,促进TGO内生成了少量弥散分布的钉扎氧化物Y2Hf2O7,提高了TGO的抗剥落能力。更高的β相含量促进了氧化初期θ−Al2O3的快速生成,有利于P涂层生成保护性能更好的TGO。结论 粉末冶金靶材成分的均匀性优于传统铸造靶材,采用粉末冶金靶材制备的HY3涂层的抗高温氧化性能优于铸造靶材制备的HY3涂层。     

新型碳癸硼烷聚氨酯的制备及热性能研究

以1,2-二羟甲基碳癸硼烷(BHMC)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和3,3′-[氧化双(2,1-亚乙基氧基)]双丙胺(dpa-DEG)为原料,采用两步法合成了不同硼含量的聚氨酯(PU)。研究结果表明:含碳癸硼烷PU具有更好的热稳定性,其在空气和氩气气氛中的起始分解温度比不含碳癸硼烷PU分别提高了37%和15%左右,700℃残炭率提高了10%以上,平均反应活化能提高了38%左右。     

我国典型金属间化合物基高温结构材料的研究进展与应用

金属间化合物是由2种或2种以上金属元素或金属元素与类金属元素按照一定原子比组成的化合物。共价键、金属键共存的特点使得金属间化合物在较长范围内存在长程有序的超晶格结构。在高温下,金属间化合物的位错迁移率相对降低,从而具有较高的高温强度。典型的结构金属间化合物如Ti-Al、Ni-Al、Nb-Si有着优异的高温强度和较低的密度,非常适合应用于航空航天器的高温结构件中。但此类材料也存在室温断裂韧性较低、高温抗氧化性能差等问题,使其在应用上受到限制,也成为该领域研究的难点与重点。本文着重介绍近年来我国Ti-Al、Ni-Al、Nb-Si系结构金属间化合物基合金在高温强化、增韧、抗氧化、制备技术等方面的研究进展与应用现状。     

SiC和Al2O3颗粒对Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn合金微磨损行为的影响

本文研究了SiC和Al₂O₃颗粒对生物医用植入材料Ti-25Nb-3Mo-3Zr-2Sn合金的微磨损行为的影响。在文中研究了合金的比磨损率、摩擦系数、磨损机制以及微磨损与腐蚀之间的协同作用。研究结果显示,合金的比磨损率随磨粒尺寸的增加而增加。由于SiC磨粒的硬度和切削性均优于Al₂O₃磨粒,由此在同尺寸磨粒下SiC磨粒所造成的材料的损失比Al₂O₃磨粒造成的要大。摩擦系数的结果显示,在同一种磨粒作用下,Hank’s溶液中所获得的摩擦系数的平均值大于蒸馏水中所获得的摩擦系数平均值,且由于Hank’s溶液的腐蚀性所致在Hank’s溶液中获得的摩擦系数的稳定性要比在蒸馏水中的稳定性差;在同尺寸磨粒下,Al₂O₃磨粒所造成的摩擦系数要大于SiC磨粒所造成的。随磨粒尺寸的减小,磨损机制由三体磨损转变为混合磨损之后再转变为二体磨损。从磨损机制图中可以看出腐蚀对材料损失的贡献是不容小视的,磨损机制为以磨损为主的磨损腐蚀。     

TiO2纳米粒子对铝锂合金微弧氧化膜结构及性能的影响

为改善微弧氧化膜层的耐蚀性及力学性能,向电解液中添加TiO₂纳米粒子后对2297铝锂合金进行了微弧氧化。利用SEM、XRD、EDS、辉光放电表征技术及电化学测试技术,分析了TiO₂纳米粒子对微弧氧化膜结构、力学性能及耐蚀性的影响。结果表明：添加TiO₂纳米粒子后,微弧氧化膜层变得平坦致密。随着TiO₂纳米粒子添加量的提高,膜层表面放电通道的孔径逐渐减小,数量逐渐增多。TiO₂纳米粒子会抑制熔融Al₂O₃与电解液中$ {\rm{SiO}}_{\rm{3}}^{{\rm{2 ^- }}}$的接触,所以膜层中Si元素的含量随TiO₂纳米粒子添加量的增加而逐渐下降(原子数分数从初始的10.27%下降到了3.10%)。显微硬度测试结果表明,TiO₂纳米粒子的引入增加了膜层的致密度及平整度,所以膜层的硬度得到了提升(添加1 g/L TiO₂纳米粒子后硬度提高了15%)。电化学测试结果显示,当微弧氧化的其它条件相同时,TiO₂纳米粒子的适量添加会提升膜层的耐蚀性,但过量添加时,由于膜层放电通道数量的增多等原因,其耐蚀性下降。     

国产压力容器用钢Q345R的低温韧性研究

基于实测的材料数据,运用缺陷评定的程序,针对ASME规范案例中关于我国常用压力容器用钢Q345R冲击韧性对豁免曲线的适用性问题的相关规定进行了探讨和分析。分析结果表明所用的Q345R正火板在低温下的冲击韧性与断裂韧性均优于ASME规范的要求值,ASME规范将Q345R归类于A曲线严重低估了材料本身的韧性。