铝和氮化铝陶瓷结合强度与机理研究

在氮气气氛下、保温10min、948～1098K利用活性金属铸接方法制备铝/氮化铝陶瓷基板,用力学试验机、扫描电子显微镜、高温金相光学显微镜和原子力显微镜对铝/氮化铝陶瓷的结合强度和机理进行研究.结合温度低于973K时,铝和氮化铝陶瓷之间的剥离强度随结合温度升高线性增大,当结合温度超过973K时,结合温度对强度影响很小,铝和氮化铝陶瓷之间的结合强度约为49N/mm,铝和氮化铝陶瓷之间的结合为物理湿润和化学反应湿润共同作用.     

不同燃烧速率对热剂焊接焊缝显微组织的影响

报道了一种新颖的热剂焊接方法,采用该种热剂焊接方法可以在无电条件下,不借助任何辅助设备,便可十分方便的进行手工焊接作业。通过分别添加不同含量的微硅粉和硅灰石作为稀释剂对热剂反应进行调控,获得了不同燃烧速率的热剂焊条;对在不同燃烧速率下焊接所得的焊接接头进行了显微组织分析。结果表明:在高的燃烧速率下焊接时,焊缝组织中易出现缩松和夹渣缺陷;随着燃烧速率的降低,焊缝显微组织中的缩松和夹渣缺陷逐渐消除;当燃烧速率进一步降低时,焊缝组织中开始出现大量气孔缺陷。分析表明:这种显微组织的演变与不同燃烧速率下焊接熔池所经历的升温过程有关。     

氧化铝热浸镀铝膜结晶取向研究

采用热浸镀方法将陶瓷定向移动通过铝熔液,可以形成牢固地粘附在陶瓷表面的铝膜。利用X射线衍射法测定了沿C面切割氧化铝单晶热浸镀铝样品的宏观织构,发现热浸镀铝膜为多晶,和氧化铝C面之间取向多样,并不存在文献报道的低指数晶面异相外延生长关系。由此推断,采用热浸镀工艺之所以能使铝液在氧化铝表面铺展成膜,是由于铝和氧化铝表层氧原子发生化学反应,显著降低界面能所致。     

燃烧合成NiAl/TiC复合材料及其微观形貌

采用燃烧合成的方法合成NiAl/TiC复相材料,采用XRD分析了合成材料的相组成,结果表明产物由TiC和NiAl相组成,没有其他的物相产生.用SEM研究了合成产物的微观形貌,SEM图像显示产物的宏观形貌为多孔结构,微观形貌观察显示TiC相颗粒呈近球状.NiAl相则包裹在TiC相的周围,形成三维网状结构,靠近TiC颗粒边缘NiAl以胞状方式生长,远离TiC颗粒的NiAl以枝晶方式长大.     

6110柴油机球铁曲轴的型内球化试验

本文探讨了采用型内球化、型内孕育和铜钼合金化的方法生产6110柴油机球铁曲轴。文中介绍了曲轴的化学成分的控制范围、热处理规范及型内球化和型内孕育的工艺参数。试验结果显示出本曲轴所应用的各种工艺措施对改善石墨球形态和基体组织起到有益的作用,从而促使其机械性能比包内球化的铜钼合金球铁有所提高。曲轴法兰端部分(Φ130)所测得金相组织和机械性能如下:球化类型——2级;石墨球大小——2级,珠光体量——90～95％;磷共晶及渗碳体量——0.5～1.0％;σ_b——90.5～93.0kg/mm~2;δ——3.35～4.80％;HB——269～292。     

羟基磷灰石泡沫凝胶成孔工艺

通过在陶瓷浆料中添加起泡剂后搅拌起泡,然后添加引发剂引发陶瓷浆料中预添加的有机单体和聚合剂的聚合反应形成泡沫凝胶,经高温烧结得到多孔陶瓷.发现起泡剂和搅动工艺对多孔陶瓷的气孔率有显著影响,通过控制成孔工艺参数,可制备出气孔率达90%的羟基磷灰石多孔陶瓷.     

不同铝含量对Ti-Al-C系燃烧合成Ti3AlC2粉体的影响

采用Ti、Al、C和TiC粉末为反应物原料,研究了Ti∶C=3∶2时,不同Al含量(12.3%~25.4%,atomic fraction)对Ti-Al-C体系燃烧合成Ti₃AlC₂粉体的影响。探讨了Al含量对燃烧合成Ti₃AlC₂的影响机理。实验表明,Al含量对Ti-Al-C体系燃烧合成Ti₃AlC₂影响较大,Ti₃AlC₂的含量随Al含量(12.3%~19.4%)增加而增加,但在Al含量为20.6%~25.4%时,却随Al含量的增加而降低。     

复合硅微粉及其超疏水表面的制备与表征

以球形硅微粉为主要原料,在Ca(OH)2-H2O体系中通过表面包覆使其具有微纳米阶层结构,经疏水改性处理后用来制备超疏水表面.应用扫描电子显微镜等手段对样品进行了表征,并进行对比分析,探讨了酸洗浓度、包覆温度、加热时间对复合硅微粉表面性能的影响.     

碳化硅纳米线合成及显微结构分析

利用悬浮床,以Si粉为原料,在0.2 L/min的高纯氮气中,维持反应温度1～600 ℃,悬浮反应30 min,在预先放置的收集器上得到了SiC纳米线,XRD结果表明所得SiC纳米线为部分结晶状态,结晶态晶型为六方6H型.SEM形貌观察结果表明,所得SiC为纳米线.进一步SEM观察发现,大量纳米线的端部有球状液滴存在,VLS机制为该纳米线的主要形成机制, 通过EDX能谱对比分析,纳米线端部球状液滴中相对纳米线本身含有较多的氧元素,因此,氧元素对于通过VLS机制形成SiC纳米线起到了促进作用.TEM观察显示,纳米线中存在大量的堆垛层错缺陷.     

界面无氧化膜条件下氮化硅陶瓷和铝溶液的反应

采用一种新的界面无氧化方法,将氮化硅陶瓷浸入铝熔液后移动以除去界面氧化膜,采用X射线衍射、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等方法研究氮化硅陶瓷和铝熔液之间的界面反应.研究结果表明,该方法能够有效除去界面氧化膜,使铝和氮化硅陶瓷直接反应生成AlN,但反应很缓慢,明显慢于Si_3N_4/Al薄膜体系以及压实的氮化硅-铝混合粉末体系的反应,界面存在着未反应、铝原子直接生长于氮化硅晶体之上的界面的连接状态.氮化硅陶瓷与铝的直接反应一方面会破坏氮化硅晶格结构,使氮化硅陶瓷腐蚀,缩短使用寿命;另一方面却可促进氮化硅和铝的润湿及连接,有利于制备高性能复合材料.