机械合金化过程中Fe75 Al25二元系统的结构演变

采用X射线衍射仪、差式扫描量热仪等研究机械合金化过程中Fe75Al25元素混合粉的结构演变及热处理对粉体结构的影响。研究表明：球磨过程中，Al向Fe中扩散，直至Al完全溶入Fe中形成非平衡过饱和固溶体Fe(Al)。球磨过程中，Fe75Al25元素混合粉晶粒细化呈现先快后慢的趋势，球磨25h后的晶粒尺寸为6．9nm。Fe75Al25元素混合粉在球磨后的热处理过程中，由无序的Fe(A1)固溶体向有序的DO3-Fe3Al金属间化合物转变。     

12Cr1MoVG焊接接头高温短时拉伸及可靠性评价

分别对焊态和焊后热处理(PWHT)的12Cr1MoVG钢焊接接头进行300~600℃高温短时拉伸试验,根据该试验结果可以推算出接头的持久强度。结果表明,随测试温度的升高,两种接头的高温短时拉伸强度降低,伸长率升高。断口形貌分析表明接头的断裂机制由剪切断逐渐过渡到正断。焊态接头的高温短时拉伸强度均高于PWHT态接头。510℃时,焊态及PWHT态接头的持久强度下限(σ105783)分别为61 MPa和86 MPa,均大于某电站锅炉的额定蒸气压力(30.35 MPa)。PWHT态12Cr1MoVG钢接头具有较高的持久强度,因而具有更高的服役可靠性。     

高硅SiCp/Al复合材料的表面敏化

高硅SiCp/Al复合材料化学镀镍是其表面金属化的关键步骤,化学镀前的敏化工艺易造成该复合材料表面Al合金的过度腐蚀,形成腐蚀孔洞缺陷,金属化后的试样表面粗糙度增加,并对后续的钎焊工艺产生不利影响。本文采用SnCl2+HCl溶液对高硅SiCp/Al复合材料进行敏化处理,研究了敏化时间和敏化液浓度对试样表面质量的影响。结果表明,敏化0.5min后试样表面Al合金腐蚀程度小,沉积的Sn(OH)2颗粒数量少。敏化1.5min以上,试样表面Sn(OH)2颗粒数量多,但Al合金完全腐蚀,留下大而深的腐蚀孔洞;降低敏化液浓度也不能明显提高敏化试样的表面质量。敏化1.0min后,试样表面Al合金连续分布,无大而深的腐蚀孔洞,Sn(OH)2颗粒数量适中。经过1min敏化的高硅SiCp/Al复合材料试样表面化学镀层质量良好。     

SiCp/Al复合材料的自发熔渗机理

以Mg为助渗剂,采用液态铝自发熔渗经氧化处理的SiC粉体压坯的方法,制备出高增强体含量的SiCp/Al复合材料.通过考察铝液在SiC粉体压坯中的渗入高度与温度、时间的关系来研究铝液的熔渗机理,并对SiCp/Al复合材料进行X射线衍射、能量散射谱和金相分析.结果表明:在熔渗前沿发生的液-固界面化学反应促进两相润湿,毛细管力导致铝液自发渗入到SiC多孔陶瓷中;熔渗高度与时间呈抛物线关系.熔渗激活能为166 kJ/mol,这表明渗透过程受界面反应控制.经氧化处理的SiC粉体均匀地分布在金属基体中,其轮廓清晰.在SiCp/Al复合材料中未发现Al4C3的存在.     

机械合金化合成TiB2/Fe3Al纳米复合粉体

采用铁、铝、钛、硼四元粉体机械合金化与后续热处理的方法合成纳米TiB_2／Fe_3Al复合粉体,并利用XRD、DSC、SEM和TEM等对粉体进行了表征。结果表明：在球磨过程中,四元粉体形成了Fe(Al,Ti,B)过饱和固溶体,有序度不断降低,逐渐向非晶态转变,同时粉体晶粒尺寸逐渐细化,球磨40h后Fe(Al,Ti,B)的晶粒尺寸为9．6nm;并在热处理过程中Fe(Al,Ti,B)分解生成纳米Fe_3Al和TiB_2复合粉体,同时发生组成相晶粒生长,结构有序度提高等转变。     

PIRAC-SiCp/Fe界面化学稳定性

采用简化的PIRAC工艺对SiCp进行涂覆处理 ,并研究了该涂层对SiCp/Fe界面化学稳定性的影响。实验结果表明 ,该工艺可以在SiCp表面形成一层均匀、致密的涂层 ,它主要由Cr3Si、Cr7C3 和Cr2 3C6构成。3SiCp/Fe界面反应强烈 ,绝大多数的SiC被消耗掉 ,原位形成主要由Fe3Si构成的界面反应区 ,并在金属基体晶界形成片状珠光体团。而 3P -SiCp/Fe的界面反应很小 ,SiCp表面涂层保存完好 ,SiCp基本上未遭到破坏 ,并与基体紧密结合。涂层通过隔离Fe与SiC的接触 ,抑制P -SiCp/Fe界面反应 ,有助于提高其界面化学稳定性 ,改善界面结构     

微量SiC颗粒增强铁基合金的摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金法制备了不同SiCp含量的SiCp／Fe-3Cu-C复合材料,研究了烧结温度、SiCp含量及SiCp表面镀镍对材料组织结构、力学性能和干摩擦磨损性能的影响。结果表明,在1050℃烧结能获得最佳的力学性能,加入0．5wt％-2wt％SiCp使材料的强度略有降低,耐磨性显著增强;烧结铁基合金的磨损机制为擦伤、疲劳磨损、粘着磨损,烧结SiCp／Fe-3Cu-C复合材料主要为擦伤和磨粒磨损;SiCp含量约0．5wt％的复合材料耐磨性最佳,SiCp经镀镍处理后进一步提高其耐磨性,最佳SiCp含量提高到1wt％～1．5wt％。     

高SiC含量的Al基复合材料的制备Ⅱ:SiC预成形坯无压渗透纯Al

以氧化结合制备的SiC多孔骨架为先驱体,采用无压渗透工艺制备出致密、增强体分布高度均匀的纯铝基复合材料.SiC预成形坯渗入纯铝后无形状和尺寸的变化.加入SiC后,铝基体的强度提高至300MPa以上,弹性模量提高至120GPa以上且随SiC含量的增加而增大.复合材料的热膨胀性能可通过SiC的含量来调整,当SiC的体积含量介于39%至62%之间时,室温至100℃的平均线热膨胀系数介于12.9×10-6/℃至9.11×10-6/℃之间.     

Ce~(3+)及B~(3+)共掺杂纳米SiO_2的光致发光性能

采用溶胶-凝胶法并结合后续700～1000℃热处理制备Ce3+、B3+共掺纳米SiO2材料。用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱仪(ultraviolet-visible spectrophotometry,UV-Vis)及荧光光谱仪表征材料的结构、形貌、成分、光吸收及光致发光性能。XRD及TEM分析结果表明:该纳米材料具有非晶态结构,一次颗粒尺寸为10nm左右。UV-Vis吸收光谱显示:共掺样品在紫外区有吸收峰,其主吸收峰位于225nm和260nm。荧光光谱分析显示,经过H2气氛处理的样品中存在两套光致发光谱:一套为258nm激发产生的363nm紫外发光;另一套为317nm激发产生的407nm的宽带发光。对比分析经过不同温度处理以及不同B3+掺量样品的发光光谱,初步探讨两发光峰的起源。     

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.