放电等离子烧结原位合成MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料的组织与性能北大核心CSCD

以Mo,Si粉为原料,采用放电等离子烧结(SPS)原位制备MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料,研究不同烧结工艺下材料的微观组织和室温力学性能,并探讨Mo_5Si_3含量对复合材料力学性能、高温氧化和高温摩擦磨损性能的影响。结果表明:在1200℃温度以上SPS能够合成MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料。随着烧结温度的升高,复合材料的致密化效果明显加强,但其硬度、抗弯强度和断裂韧性都呈现先升高再降低的趋势;随着烧结压力的提高,复合材料的致密度、硬度和抗弯强度增加,断裂韧性先提高后保持不变;保温时间由3 min增加到9 min时,复合材料的力学性能先提高然后基本保持不变。Mo_5Si_3含量为25%时,MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料的力学性能最佳,其相对密度为98.72%,硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为11.27 GPa、331 MPa和5.33 MPa·m^(1/2)。随着Mo_5Si_3含量增加,MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料在1200℃的高温抗氧化性能和1000℃的高温耐磨性能都逐渐降低。     

钼及其合金氧化防护涂层的研究进展

钼及其合金具有较好的高温力学性能和良好的耐腐蚀性能,然而高温氧化问题限制了钼及其合金的应用。分别从涂层体系、涂层结构及涂层的制备工艺3个方面综述了近年来国内外钼及其合金氧化防护涂层的研究进展。在涂层体系方面,目前的研究主要集中在钼的硅化物(如MoSi2涂层)上;在涂层结构方面,对比了各种结构涂层的特点,单一涂层与基体存在热膨胀不匹配问题,使得单一涂层作为高温防护的应用受到限制,然而复合涂层却明显改善了此缺点;在涂层的制备工艺方面,介绍了涂层的各种制备工艺及其优缺点。综合应用各种涂层制备工艺,发展新型复合涂层是今后钼及其合金氧化防护涂层的发展方向。     

ZrO2(Y2O3)含量对双峰晶粒度分布Mo-12Si-8.5B-ZrO2(Y2O3)复合材料力学性能的影响

多相Mo-12Si-8.5B合金是一种很有应用前景的高温结构材料,为了同时提高Mo-12Si-8.5B合金的强度和韧性,提出了采用纳米ZrO₂(Y₂O₃)强韧化具有双峰晶粒度分布Mo-12Si-8.5B复合材料的方法。首先采用溶胶-凝胶和高温氢还原法制备了纳米Mo-ZrO₂(Y₂O₃)复合粉末,然后以纳米Mo-ZrO₂(Y₂O₃)粉末和微米Mo粉末为原材料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了具有双峰晶粒度分布的Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料。结果表明,随着ZrO₂(Y₂O₃)含量的增加,制备的Mo-ZrO₂(Y₂O₃)纳米粉末的粒度和烧结体相对致密度均逐渐减小,ZrO₂(Y₂O₃)含量小于2.5wt%时,烧结体的相对致密度均大于98.1%。当ZrO₂(Y₂O₃)含量为1.5wt%和2.5wt%时,复合材料具有较高的硬度(9.76~9.98 GPa),抗弯强度(672~678 MPa)和断裂韧性(12.68~12.82 MPa·m1/2)。Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料中Mo晶粒细化、粗细Mo晶粒的晶界强化和纳米ZrO₂(Y₂O₃)颗粒第二相强化是提高硬度和抗弯强度主要原因;复合材料中粗晶粒Mo和纳米ZrO₂(Y₂O₃)有助于断裂韧性的提高,材料的增韧机制主要是裂纹偏转和裂纹桥接。      

机械合金化和放电等离子烧结制备NbMoCrTiAl高熵合金

研究了球磨转速、球料比和球磨时间对NbMoCrTiAl高熵合金粉末的物相、微观形貌及粒度的影响,探讨了不同温度下放电等离子烧结制备NbMoCrTiAl高熵合金微观组织和硬度的变化规律。结果表明:在转速300 r/min和球料比10∶1条件下,球磨60 h粉末只达到部分合金化;在转速300 r/min和球磨50 h时,球料比要达到12∶1才能实现粉末完全合金化;在球料比10∶1和球磨50 h条件下,球磨转速要高于400 r/min才能获得单一BCC固溶体高熵合金。NbMoCrTiAl粉末在高能球磨中元素发生合金化的先后顺序为Al→Ti→Cr→Nb→Mo。NbMoCrTiAl高熵合金粉末在放电等离子烧结(SPS)时发生了第二相析出和溶解转变。随着烧结温度的升高(1 400～1 600℃),第二相的数量减少及其尺寸增大,导致了合金硬度的降低。     

料层厚度对还原钼粉性能的影响

系统研究了不同料层厚度对还原钼粉性能的影响，结果表明：随料层厚度增加，还原钼粉的松装密度、振实密度和氧含量增大，而平均粒度减小。     

钼粉表面化学镀铜工艺研究

采用化学镀方法对平均粒径3 μm的Mo粉末进行化学镀铜,探讨了工艺条件对化学镀铜的影响.利用扫描电镜(SEM)对钼粉镀覆前后形貌进行观察;X射线衍射(XRD)对所得复合粉末相组成进行了分析.结果表明:采用化学镀的方法可以成功地获得铜含量(质量分数)为15%～85%的Mo/Cu复合粉末,复合粉末中无Cu2O,表面平滑,但有团聚现象;化学镀铜过程中,pH值的临界值为12,随着pH值增加,镀速加快,但是pH值过高会引起甲醛分解,镀液中pH值的最佳范围在12～13之间;随着温度和甲醛含量的升高,镀速加快,镀液稳定性降低,镀液中甲醛含量和温度最佳范围分别为22～26 mL/L,60～70℃.     

ZrO2(Y2O3)含量对Mo-12Si-8.5B-ZrO2(Y2O3)复合材料高温氧化性能的影响

为了研究ZrO₂(Y₂O₃)含量对Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料高温氧化性能的影响，利用机械合金化与放电等离子烧结制备了ZrO₂(Y₂O₃)含量为0～10 mass%的Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料，研究了其在800、1000和1200℃下的高温氧化行为。结果表明：复合材料在800℃时均发生显著氧化，质量损失持续增加；随着ZrO₂(Y₂O₃)含量的增加，氧化质量损失速度降低，复合材料的抗氧化能力提升；低ZrO₂(Y₂O₃)含量(0～2.5 mass%)的复合材料在1000和1200℃下具备优异的抗氧化性；高ZrO₂(Y_...     

汽车发动机气缸热喷涂涂层的现状及未来发展

汽车发动机是汽车的核心部件,对于汽车实际使用性能以及燃油消耗具有关键性的影响。汽车发动机气缸热喷涂涂层对于保护汽车发动机气缸,降低燃油消耗发挥着重要作用。因此,有必要加强对汽车发动机气缸热喷涂涂层的研究。本文浅析了汽车发动机气缸热喷涂涂层的现状,探究了汽车发动机气缸热喷涂涂层的未来发展,以期为汽车发动机气缸热喷涂涂层研究提供借鉴。     

氧化钼氢还原动力学研究

研究了MoO3还原为MoO2，MoO2还原为Mo的动力学。结果表明：控制MoO3还原为MoO2的主要步骤为界面化学反应，该步骤的表观活化能为58．1kJ／mol；控制MoO2还原为Mo的主要步骤为内扩散，该步骤的表观活化能为30．1kJ／mol。     

化学镀铜法制备Mo-Cu复合粉体的研究

采用化学镀技术对平均粒度为3μm的Mo粉末进行化学镀铜，探讨了镀液组成及工艺条件对Mo粉末化学镀铜的影响，利用X射线衍射、SEM对所得粉末进行了分析。结果表明：以TEA为主络合剂，EDTA为辅助络合剂，并加入2，2′-联吡啶和聚乙二醇作为稳定剂，可以成功地在Mo粉上镀铜，复合粉末铜含量为15％～85％（wt）。化学镀铜过程中pH的最佳值在12-13之间，甲醛浓度的最佳值在22-26mL／L之间。