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。     

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.     

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。     

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％。     

近净成形制备SiCp/Al复合材料Ⅱ:SiC预成形坯自发熔渗Z101

以超细SiC粉(W7)为原料制备的SiC多孔骨架为先驱体,采用无压渗透工艺制备出致密、增强体分布均匀的SiC/Al复合材料.SiC-Al间存在厚度为0.3～0.5 μm的界面层,该界面层能很好地被铝液润湿,并阻止铝液与SiC的接触与反应.SiC坯体渗入铝合金后无形状和尺寸的变化,能够实现制品的近净成形.加入SiC后,铝合金的强度显著提高,弹性模量提高近1倍.细颗粒的SiC能更好地抑制铝基体的热膨胀.材料的热学性能可通过SiC的含量来调整,SiC体积分数介于37%至54%之间时,室温导热系数介于136 W/(m.K)至118 W/(m.K)之间,室温至100 ℃的平均线热膨胀系数介于9.98×10.6 K.1至7.69×10.6 K.1之间.     

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。     

时效粗、细晶Super304H钢的第二相析出行为及力学性能

采用预变形后固溶处理的方法制备了粗晶Super304H钢试样，对比研究了粗、细晶Super304H钢试样在700℃时效过程中的第二相析出行为及力学性能。结果表明：时效过程中，细小MX相与富Cu相颗粒主要分布于奥氏体晶内，奥氏体晶粒尺寸对其析出行为影响不大。粗晶Super304H钢中的M₂₃C₆相颗粒择优沿奥氏体晶界析出，长大速率大，时效1200 h后，呈连续网络状分布。随着时效时间的延长，粗、细晶Super304H钢试样的室温及高温拉伸强度先上升后下降，最终趋于稳定，断后伸长率单调下降。时效态粗晶Super304H钢试样的室温、高温拉伸力学性能，尤其是塑性，均明显小于时效态细晶Super304H钢试样。     

机械振动疲劳条件下装配缺陷盘形悬式瓷绝缘子串元件劣化试验研究

采用自制试验装置,对无装配缺陷的和铁帽、钢脚歪斜、偏心的盘形悬式瓷绝缘子串元件进行振动疲劳试验,以评价装配缺陷对瓷绝缘子劣化及服役可靠性的影响.结果表明,经过振动疲劳试验后,无装配缺陷的瓷绝缘子基本无结构损伤,绝缘电阻>200 GΩ;相反,振动疲劳在存在装配缺陷瓷绝缘子内外水泥胶装层中诱发微裂纹以及胶装层与瓷件界面脱粘,绝缘电阻大幅降低至10 GΩ以下.铁帽、钢脚偏心瓷绝缘子的结构损伤程度较铁帽、钢脚歪斜瓷绝缘子更大,在外胶装层中形成贯穿性的经纬交织的微裂纹,导致其绝缘电阻和机械强度劣化程度更高.装配偏差缺陷对盘形悬式瓷绝缘子的服役可靠性有明显的影响,今后应对瓷绝缘子中铁帽、瓷件及钢脚同轴度进行明确规范.     

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。