亚微米AlNp/Al复合材料的组织与性能研究

通过机械干混和湿混(添加分散剂)两种混合工艺,制备了20％AlNp／Al复合粉末,并通过冷等静压一热挤压制备了亚微米AlNp／Al复合材料。对比分析了两种混合工艺条件下亚微米AlN的分散情况,同时分析和测试了复合材料的显微组织与性能。     

Microstructure and mechanical properties of 8YSZ ceramics by liquid-phase sintering with CuO-TiO2 addition

The 8% (mass fraction) yttrium-partially-stabilized zirconia (8YSZ) ceramic was fabricated via liquid phase sintering at 1 200–1 400 °C by adding different mass ratios of CuO-16.7%TiO₂ (molar fraction) as sintering aid. Relative density, microstructure, Vickers hardness and bending strength as a function of sintering temperature and additive content were investigated. The experiment results show that liquid phase sintering at low temperature can be realized through adding CuO-16.7% TiO₂ to 8YSZ. The Vickers hardness and bending strength of samples with sintering aid are generally much higher than those of samples without sintering aid for all sintering temperatures, and increase with the increase of sintering temperature. When the addition content of CuO-16.7% TiO₂ is beyond 0.5%, the relative density, Vickers hardness and bending strength decrease with the increase of the mass ratio of sintering aid. Low additions of sintering aid are beneficial to aiding densification; high additions of sintering aid are detrimental to the sintered properties mainly due to greater amounts of pores generated by the volatilization of oxygen with the eutectic reaction between copper oxide and titanium dioxide. It is found that the fine grain size and high relative density are two main reasons of the high bending strength and Vickers hardness of the materials.     

超细碳化钨粉末粒度测试方法的研究

应用显微镜法(SEM、TEM)、激光粒度法、X射线线宽法、比表面积法对自制超细碳化钨粉末粒度进行测量,探讨了测量原理、颗粒形状等因素对粒径测试准确度的影响。通过对实验结果的分析,研究对比了几种超细微粒表征手段的优越性和局限性。     

包渗法制备硅化物涂层的结构形貌及形成机理

采用包渗法在C-103铌合金基体上制备MoSi2涂层,通过X射线衍射、扫描电镜和能谱分析等手段研究涂层表面、截面形貌以及氧化后涂层结构变化,并分析硅化过程中涂层的形成机理。研究结果表明：包渗法制备硅化物涂层是通过反应扩散形成的,硅化过程服从抛物线规律;该涂层为复合结构：MoSi2相为主体层;以NbSi2相为主、并含少量Nb5Si3相的两相为过渡区;Nb5Si3相为扩散层。在高温氧化环境下,涂层表面生成致密的非晶氧化层,有效地阻止了氧向涂层内扩散。     

FHA涂层的制备及生物活性

采用沉淀法制备了F掺杂HA的FHA(Ca_(10)(PO_4)_6(OH)F)粉末,并通过电泳沉积在钛合金(Ti6Al4V)表面制备了FHA涂层。通过X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)研究了基体预处理方式对涂层形貌和结合力的影响,并且研究了涂层的生物活性。结果表明:酸处理后涂层表面有微裂纹存在,酸处理+碱处理后的涂层表面无裂纹并具有更高的结合强度;FHA涂层浸泡后表面形成缺钙类骨磷灰石,成花瓣状生长,长度为几百纳米,具有优良的生物活性。     

四羟丙基乙二胺和EDTA·2Na盐化学镀铜体系研究

为了降低成本、提高镀层质量和镀液的稳定性,以混合配位体(EDTA·2Na)代替THPED(四羟丙基乙二胺),系统研究了THPED和EDTA·2Na盐双配位体化学镀铜体系.对镀速、镀液稳定性及镀层附着力的研究结果表明,镀速随EDTA·2Na盐、硫酸铜和甲醛浓度的增加先升高后降低;随THPED浓度的增加先降低后升高;随溶液pH值和镀液温度增加而升高;添加剂亚铁氰化钾、α,α'-联吡啶和2-MBT虽均使镀速减慢,但能使镀层外观变好;聚乙二醇-1000(PEG-1000)对镀速影响较小,但能使镀层质量变好.其化学镀铜最佳条件为THPED 10.0 g/L,EDTA·2Na 8.7 g/L,CuSO4·5H2O 12.0 g/L,甲醛(37%～40%)16.0 mL/L,α,α'-联吡啶10.0 mg/L,亚铁氰化钾40.0 mg/L,PEG-1000 1.0 g/L,2-MBT(二巯基苯骈噻唑) 0.5 mg/L,pH值13.2及镀液温度50 ℃.在最佳条件下获得的镀层外观红亮、表面平整,镀液稳定,镀速达到4.05 μm/h.由SEM分析可知,镀层表面平整、光滑、晶粒细致.     

硬质合金强度随温度的变化及失效机理的研究

研究了温度对3555和471硬质合金抗弯强度的影响.结果表明,3555和471硬质合金的抗弯强度在室温至300℃的范围内基本保持不变,在300～400℃开始下降,在400～500℃范围内剧烈下降,在500～600℃范围内下降变缓,在600～700℃时,抗弯强度值出现一个平台,比室温时强度降低30%左右.这是由于高温下合金的软化,hcp γ→fcc γ相变,W、C在粘结相中的固溶以及热应力共同作用的结果.3540和3475合金高温下断面的粗糙度降低,孔洞增多,沿晶断裂比例增加.高温下合金表面发生氧化,形成疏松的垂直于表面生长的柱状晶氧化层,3555抗氧化能力比471合金高.     

15Cr2Ni3MoW穿孔顶头的组织形态初探

研究了15Cr2Ni3MoW合金钢金相组织演变过程及其组织形态,明确了该钢的组织形态特点和适应穿孔顶头高性能要求所应有的组织结构模式及与使用性能之间的关系。15Cr2Ni3MoW合金钢生产的顶头具有均匀细小的贝氏体和少量马氏体的复合组织,其表面氧化膜应致密,与基体结合牢固,并以FeO为主要成分。改进顶头的生产工艺后,顶头组织改善,硬度提高,冲击功提高45%,使用寿命提高50%以上。     

镁合金脉冲阳极氧化工艺

采用正交实验对镁合金在碱性环保型溶液的脉冲阳极氧化工艺进行了研究,分析了周期、占空比、电流密度、溶液温度、氧化时间等工艺参数对氧化膜层性能的影响,得出了最佳工艺为周期10 m s、占空比0.05、电流密度100 mA/cm2、温度40℃。采用扫描电镜、能谱、X射线衍射、电化学等多种测试方法对氧化膜层的性能、组分、形貌、结构以及耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,该工艺能在镁合金表面形成灰白色的氧化膜层,膜层光滑致密,与基体结合牢固。氧化膜微观为均匀多孔结构,孔径也小于直流成膜,氧化膜主要由MgO和MgA l2O4组成,膜层耐腐蚀和结合力优于传统的直流工艺制备的膜层。     

化学气相沉积硬质合金TiN/TiCN/Al_2O_3/TiN多层涂层的抗氧化性能

对化学气相沉积(CVD)法制备的硬质合金TiN/TiCN/Al2O3/TiN多层涂层试样在600~950℃温度范围内进行了氧化质量增加试验,采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析试样氧化前后相组成及微观组织。结果表明:复合涂层最外层为α-Al2O3时,涂层具有最佳的抗氧化能力;增加TiN/TiCN/κ-Al2O3/TiN复合涂层中TiCN和κ-Al2O3的厚度能大大提高涂层高温抗氧化性。TiN和TiCN涂层经600℃以上氧化后,产物均为金红石结构的TiO2,氧化后TiN/TiCN间的界面消失;经900℃以上氧化时,κ-Al2O3转变为α-Al2O3。