自蔓延烧结法制备Al_4C_3涂覆金刚石复合材料

采用Ti/Al/石墨/金刚石粉体为原料,通过自蔓延高温烧结技术制备铝-碳化钛基结合金刚石复合材料,制备了Al-TiC结合剂金刚石复合材料,在金刚石表面合成了碳化铝涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)结合能谱仪(EDS)分析试样。研究结果表明:各种原料经自蔓延高温烧结后,产物主相为Al、TiC和金刚石。同时,在金刚石表面形成了致密的Al4C3涂层,当Al质量分数较高时(80%),Al4C3涂层组织细小,约为1~5μm;随着Al质量分数减少至60%,Al4C3涂层组织粒度逐渐变大,同时析出较多5~20μm的花蕾状析出物。但是当Al质量分数较少(40%)时,金刚石易发生碎裂现象。     

Cr/Al/B/diamond体系中金刚石表面的热爆反应涂层

采用Cr/Al/B/diamond粉体为原料,并添加少量Cr₂O₃或B₂O₃以诱发热爆反应。结果表明:在高纯Ar保护下,热爆反应后的试样粉末化严重,易将结合剂与金刚石颗粒分离。添加Cr₂O₃的原料体系发生热爆反应后,结合剂中的主相为Cr₂AlB₂,金刚石表面会形成含Cr₃C₂和Al的复合涂层,涂层的晶粒大小为0.5～7.0 μm。当金刚石质量分数为10%和20%时,试样中的金刚石颗粒表面涂覆良好,其起始和终止氧化温度都显著高于未涂覆金刚石的;而在金刚石质量分数较高时,其表面涂覆效果略差。添加B₂O₃的原料体系发生热爆反应后,金刚石表面的涂覆效果不佳,只有半数或以下数量的金刚石颗粒被涂覆。      

Cu-Ti-B-Diamond体系自蔓延高温烧结研究

采用Ti/Cu/B/Diamond粉体为原料,通过自蔓延高温反应技术,制备了Cu-TiB2结合剂金刚石复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)结合能谱仪(EDS)等技术表征和分析试样。研究结果表明:原料经自蔓延高温烧结后,产物主相为Cu、TiB2和金刚石。当TiB2(20%)质量分数较低时,反应后在金刚石表面形成极少量的颗粒附着物;TiB2质量分数较高时(30%~60%),在金刚石表面会形成富Cu-B相与B4C相,这些相在金刚石表面呈现出独特的凹凸不平的圆球状镀覆状态。     

溶胶凝胶法制备Al_2O_3-SiO_2包覆金刚石的性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了Al2O3-SiO2溶胶,并将溶胶包覆金刚石,利用扫描电镜、热分析、红外光谱、冲击韧性测试等手段对包覆Al2O3-SiO2溶胶的金刚石性能进行表征。结果表明:金刚石表面包覆了一层致密的Al2O3-SiO2涂层及溶胶后,抗氧化性能、热性能以及机械性能均有明显提高。     

自蔓延法在金刚石表面形成碳硼化铝涂层的研究

采用Ti/Al/B/金刚石粉体为原料,通过自蔓延高温反应技术,制备了Al-TiB2结合剂金刚石复合材料,在金刚石表面合成了碳硼化铝涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)结合能谱仪(EDS)分析试样。研究结果表明:各种原料经自蔓延高温烧结后,产物的主相为Al、TiB2和金刚石。同时当Al质量分数较高时(60%~80%),在金刚石表面形成了致密的碳硼化铝涂层,呈薄片状,金刚石附近也生长出许多碳硼化铝晶粒,尺寸可达到几十微米。但是当Al质量分数较低(40%和50%)时,金刚石会发生严重的碎裂。     

基于MPA-BP网络的单道激光熔覆熔深预测方法

针对激光熔覆过程中熔覆层深度无法精确控制问题，提出了基于海洋捕食者(Marine Predators Algorithm, MPA)优化的误差反向传播算法(Error Back Propagation, BP)单道激光熔覆熔深预测模型，以激光功率、扫描速度和送粉速率作为自变量，熔深作为因变量对模型进行评估。通过将该模型结果与PSO-BP、SOA-BP和SSA-BP神经网络的试验结果进行对比，发现MPA-BP预测模型的平均绝对误差为7.414%,拟合优度为0.964,相关数据的试验结果均优于其他模型，表明基于MPA优化的BP神经网络对熔深预测具有更好的稳定性和预测精度。