NiAl金属间化合物的热爆合成过程研究

以Al粉和Ni粉为主要原料，采用自蔓延高温合成技术，制备Ni—Al基金属间化合物。绘制了热爆反应曲线、描述了热爆反应的过程，分析了热爆反应机理及产物的显微组织特征，研究了热爆反应的边界条件以及各种反应参数对热爆反应的影响。研究结果表明，升温速率和颗粒尺寸对热爆反应均有不同程度的影响。提高升温速率、减小颗粒尺寸均可缩短热爆反应的起始时间，降低热爆反应的起始温度。初步确定了反应起始温度低于Ni—Al系的最低共晶温度（640℃），Ni—A1系的热爆反应是由固一固扩散反应引发的，Ni-32Al的反应产物为单相、均一的NiAl相。     

高温超导氧化物YBCO中添加BaF2的研究

研究了BaF2添加对高温超导氧化物YBCO先驱粉末的热力学行为及对织构组织和超导性能的影响。DTA分析结果表明，添加BaF2使YBCO先驱粉末升温过程中的包晶分解温度有所降低，同时使YBCO的包晶反应温度降低，对织构生长的温度区间影响不是很明显。SEM测量发现，YBCO的显微组织结构基本不变，说明BaF2的添加没有显著影响YBCO的织构生长和Y211在基体中的分布。磁化率测景表明，当BaF2含量小于10％（质量分数）时超导转变温度略有降低。     

Ti-Mo铁素体基微合金钢第二相粒子演化规律

利用OM和TEM等方法研究了保温温度对Ti-Mo铁素体基微合金钢中第二相粒子的尺寸和粒度分布的影响。利用Matlab软件计算了第二相粒子粒度分布的理论值,确定了第二相粒子生长的控制类型。结果表明,试验钢在不同温度保温后,基体中的第二相粒子数量和尺寸均有增加,粒子尺寸随保温温度的升高逐渐增大。理论计算结果表明,在热处理过程中第二相粒子生长主要受界面反应控制;在轧后保温过程中受界面反应和扩散综合控制。     

自蔓延高温合成Ti—Ni—Nb形状记忆合金的产物组织

采用自蔓延高温合成（SHS）技术，进行Ti-Ni-Nb形状记忆合金（SMA）的燃烧合成试验，研究了粉末粒度，纯度和加热温度对热爆燃烧合成的产物组织的影响，结果表明：纯度高的粉末，粒度细的铌粉和粒度适中的钛粉，有利于获得密度高和（Ti,Nb)2Ni等杂相少的产物，当温度尚达到热爆温度时，只能发生常规反应烧结，当达到热爆温度时，热爆的产物内存在着基体相（Ti,Nb)Ni，杂相（Ti,Nb)2Ni和由β－Nb(Ti,Ni)与基体（Ti,Nb)Ni形成的共晶相，在较高的热爆温度下，共晶相基本消失，基体晶粒粗化。     

Bi-2223/Ag超导带微观结构均匀性及电性能的改善

目前，一般都用粉末装管法制备覆Ag的Bi-2223超导带。先驱粉装入银管后，经拉伸和轧制将复合体加工成带。一般经过2次烧结热处理，而且这2次热处理之间进行一次机械形变。在第一次热处理时，先驱粉中的主要相，低Tc的Bi-2212相转变成高Tc的Bi-2223相。与此同时，由于相变和晶粒长大，使超导相变得疏松和缺乏取向性。中间变形的目的就是改善这种疏松和取向性。随后的第2次热处理的目的是把残存的Bi-2212相转变成Bi-2223相，同时弥合由于变形导致的裂纹，改善晶粒之间的连接。事实已经证明，中间变形是改善疏松和晶粒取向性的成功技术，但…     

碳颗粒尺寸对自发渗透原位制备TiCp/Mg微观组织的影响

利用原位反应自发渗透技术制备了组织均匀且致密度高的TiCp/Mg复合材料, 研究了原位反应温度以及碳颗粒尺寸对制备的TiCp/Mg复合材料微观组织的影响.结果表明: 当使用大尺寸碳粒子(≤100μm)时, 随着反应温度的提高, 原位生成物TiCp的含量增加, 但有残留反应物Ti和C的存在; 碳粒子尺寸减小(≤30μm)时, 原位反应较完全, 不再有残留物存在; 原位反应产物组织中, 增强相TiCp主要呈互穿网络状、颗粒状以及片状等形态; 增强相的尺寸随碳粒子尺寸的减小而减小, 在碳颗粒尺寸为1.5μm时TiC更易呈现等轴颗粒状, 尺寸约为0.5～2.0μm.     

润滑相尺寸对自润滑膜形成的影响

采用高能球磨制备细小的复合粉末,再通过感应烧结制备耐高温自润滑IS304涂层,涂层致密且润滑相明显细化,其中Ag粉尺寸为5μm左右、氟化物尺寸小于2μm,且氟化物粒子与Cr2O3粒子形成复合结构。室温时IS304摩擦系数较大,磨损机制主要为微观脆性断裂;随着温度的升高,由于润滑相尺寸减小、且氟化物粒子与Cr2O3粒子形成复合结构,使得摩擦副在高速滑动过程中接触点的瞬态温度迅速升高,此瞬态温度有效地激活了氟化物粒子的润滑性能,在摩擦力和压力的作用下,氟化物粒子经塑性变形后形成表面润滑膜,使得接触面的摩擦系数急剧减小。有限元计算也表明润滑相的细化和分布位置的改变可明显提高润滑相的瞬态温度。     

Ni/B微纳米复合粒子的制备与性能

采用化学镀镍的方法制备Ni/B微纳米复合粒子。运用TEM、EDS和XRD方法对复合粒子的形貌、组成和物相进行表征,并通过TG-DTA热分析仪和热常数分析仪研究Ni/B微纳米复合粒子的热稳定性和导热系数。结果表明,真空干燥得到的复合粒子为核壳结构,纳米镍的尺寸约为21.7 nm,纳米镍粒子紧密均匀地包裹在硼粉表面,并且镍和硼的质量比为1:1;与原料硼粉相比,复合粒子与空气的反应放热峰提前36 ℃左右,表明纳米镍粒子具有明显的催化效果;同时,复合粒子的导热系数也有所增大     

GJW50钢结硬质合金热疲劳裂纹扩展的研究

在自约束型热疲劳试验机上对GJW50钢结硬质合金进行了热循环试验，用光学金相显微镜和扫描电镜研究了在热应力的作用下的热疲劳裂纹扩展方式和形态。结果表明：在合金中的两大相——硬质相和钢基体相，热疲劳裂纹优先在硬质相区中扩展；扩展的方式受硬质相粒子的尺寸及分布状态所控制。小颗粒的WC粒子聚集区及该区与钢基体区的交界而是热疲劳裂纹的主要扩展地；大尺寸的WC粒子的“自身裂纹”是热疲劳裂纹的必经之处。由于钢皋体相阻碍热疲劳裂纹的扩展，导致裂纹呈非连续性扩展；热疲劳裂纹是以“搭桥”形式穿过钢基体相；扩展路径的形态呈“折线”和“梯形”形态。     

固相块中微纳尺度Gd211粒子的控制及其对单畴GdBCO超导块材性能的影响

通过控制Gd211固相块烧结温度的方法,获得了系列具有不同显微组织结构的Gd211先驱固相块;在此基础上,采用顶部籽晶熔渗生长法,制备了系列单畴GdBCO超导块材。并对其熔渗生长前后之宏观形貌、显微组织结构、以及单畴GdBCO超导块材的磁悬浮力进行了研究。结果表明,只有当先驱固相块的微观结构满足：Gd211粒子均为球状或椭球状颗粒、平均粒径较小、气孔率适中的条件时,单畴GdBCO超导块材中的Gd211粒子平均粒径最小,样品的磁通钉扎力和磁悬浮力最大(约38.7 N,样品直径20 mm,测试温度77 K,永磁体直径20 mm,表面磁场0.5 T)。该研究结果对于如何从微观结构上控制固相先驱块和单畴REBCO超导块材中RE211粒子的形状、粒径大小、气孔率、以及提高其超导性能提供了科学的依据和思路。     

45（Ti＋C）＋55Fe（wt－％）的自蔓延燃烧反应过程

采用强制冷却方法使成分为４５（Ｔｉ＋Ｃ）＋５５Ｆｅ（ｗｔ－％）的混合粉压坯在燃烧合成时自行熄灭，得到了保留组织转变过程的产物。对其进行了Ｘ射线衍射分析和扫描电镜观察，计算了燃烧绝热温度Ｔ_（ａｄ），测定了实际燃烧温度Ｔ_ｃ和燃烧波温度轮廓。结果表明，燃烧是以固态反应为主的；固态反应引起了Ｔｉ粉和Ｆｅ粉内燃烧反应的非同步性，ＴｉＣ粒子分别在原Ｔｉ粉和Ｆｅ粉的位置相继形成；固态反应还导致了反应的不完全性，原子固态扩散的较低速率使尺寸较大的Ｆｅ粉内残留少量无ＴｉＣ粒子分布区。     

Ti-V-Nb微合金钢中的第二相粒子及其对焊接热影响区奥氏体晶粒长大的影响

利用萃取复型技术及焊接热模拟技术研究了Ti—V—Nb微合金钢及热影响区中的第二相粒子及其对HAZ区奥氏体晶粒长大的影响。研究表明，微合金钢中存在大量弥散分布的细小粒子．这些粒子是Ti、Nb、V等元素的碳氮化合物．具有很高的稳定性。在焊接热循环过程中．这些粒子能够显著地阻止奥氏体晶粒长大。焊接热循环峰值温度在1200C以下时，热影响区中的第二相粒子在热循环过程中仅发生轻微的溶解及长大，奥氏体晶粒长大程度很小，且奥氏体晶粒尺寸基本不随焊接热输入(t815)及热循环峰值温度(Tm)的变化而变化。Tm在1250C以上时，热影响区中的第二相粒子显著减少而尺寸显著增大，奥氏体晶粒尺寸随t815及Tm的增大而显著增大。     

基于焊接热模拟的高锰TWIP钢热影响区组织与性能

针对锻态高锰孪生诱导塑性钢利用Gleeble3500型热模拟试验机，通过设置不同峰值温度(850,950,1 050,1 150,1 250℃)对焊接接头热影响区的各个区间进行了焊接热模拟，采用电子背散射衍射系统、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段分析了锻态母材经过焊接热作用后组织和性能的变化.结果表明，热作用前后孪生诱导塑性钢组织均为等轴晶粒的全奥氏体组织，晶粒尺寸随峰值温度的上升先减小后增加，但都低于母材；热影响区的拉伸性能均优于母材，主要原因是发生了细晶强化；冲击韧性随峰值温度的变化与晶粒尺寸变化趋势一致，说明晶粒尺寸对采用的孪生诱导塑性钢冲击韧性有关，晶粒尺寸越细，冲击韧性越差.冲击断口的韧窝底部发现有AlN颗粒.     

前驱粉末的粒子尺寸对Bi-2223/Ag带临界电流密度和显微结构的影响

制备高临界电流密度Bi－2223／Ag超导带的关键之一是控制带材超导芯中残存的非超导相的尺寸和分布．因为液相有助于Bi－2223相的生长，有助于弥合轧制和压制工艺过程中产生的裂纹，因此控制和发挥液相的作用是非常重要的．热处理时液相的形成和烧结温度、成分、相组成以及前驱粉末的粒子尺寸分布等因素有关．过去有关粒子尺寸影响的详细研究还很少．最近，英国伯明翰大学对这个问题开展了研究工作．实验中所用的前驱粉末的名义成分为BilFbo占rloou1NI‘30l，将混合份在820℃空气烧结24h．用自动研磨机将烧结过的小块分别研磨业、舱、池，…     

成分配比和B-Fe对高温合成Ti-Al的影响

以Ti粉、Al粉、B-Fe为主要原料，采用自蔓延高温合成技术，制备Ti-Al基金属间化合物。研究了自蔓延高温合成技术，成分配比，B-Fe以及高温装炉对热爆反应的影响，分析了热爆反应机理以及热爆产物显微组织。结果表明：随Al含量的减少、加热速度的提高，热爆起始时间缩短、热爆反应峰值增加；加入适量B-Fe可以延缓Ti-Al基金属间化合物的热爆反应，抑制Ti3Al的择优生长，达到细化晶粒的效果。反应产物主要为针状或细棒状α2(Ti3Al)和γ(TiAl)两相。     

用耐火粘土废砖粉制备Al2O3／SiC复相陶瓷材料的研究

以耐火粘土废砖粉为原料，无烟煤为还原剂，研究了碳热还原反应制备Al2O3／SiC复相陶瓷材料的反应过程，探索了其工艺参数对其反应的影响。结果表明，在适当的碳和氧化硅摩尔比，不低于1600℃时可以合成Al2O3／SiC复相陶瓷。随着还原反应温度的升高，保温时间的延长，碳含量的适量增加，原料粒度越细，都可以有效的促进反应进行。催化剂的加入对碳热还原反应有一定的影响。SEM观察表明Al2O3／SiC复相陶瓷中，SiC交错分布在刚玉之间。     

卷取温度对IF钢热轧板第二相粒子析出的影响

采用CSP工艺生产汽车用IF钢,观察了热轧板中主要存在的第二相粒子形貌,确定了钢中主要存在的四种第二相粒子Ti N、Ti C、Ti4C2S2和Ti S。分析了热轧卷取温度对热轧板中Ti C粒子析出的影响,结果表明第二相粒子主要分布在晶界处,随卷取温度升高第二相粒子尺寸及晶粒尺寸增大。     

热机械合金化合成WC-Co硬质合金研究

采用热机械合金化方法,通过W与C之间的原位反应制备了WC-Co硬质合金,研究了工艺参数对物相、组织和性能的影响。研究发现,通过热机械合金化合成的WC-Co硬质合金的组织结构呈细棒状,延长球磨时间或升高合成温度均能提高反应物的反应活性,从而促进中间产物Co3W3C亚稳相向WC稳态相转变,并使组织均匀、致密,但过高的合成温度会使细棒状WC晶粒有长大倾向;球磨时间主要影响体系合成反应的完全程度,而合成温度主要影响合成致密化过程,随球磨时间的延长和合成温度的升高,密度、硬度、抗弯强度逐渐提高。     

高场强超导体V_3Ga,(VZr)_3Ga及(VHf)3Ga的缺陷组织及临界电流密度

用电子显微镜及 X 射线衍射研究了高场强超导体 V_3Ga 的高导电性能,结果是:此化合物只是由部分地有序排列与无序排列的细晶粒组成。材料的晶粒愈细,临界电流密度愈大。得出了晶界钉扎磁通线的结论。对此讨论了不同相互作用的机理。向钒中添加铪,锆可以进一步提高临界电流密度。锆、铪给 V_3Ga 相形成不均匀晶核的机会,并由此而进一步使晶粒尺寸变小。上述元素还生成第二相析出粒子,它同样钉扎磁通线。可惜的是到目前为止,避免细晶粒组织以后的再结晶还未成功;再结晶可大大减少钉扎磁通线点的数量。     

自反应火焰喷涂过程中碰撞沉积物的形成及分析

以Ti-B4C-C为反应喷涂体系，基于SHS反应火焰喷涂制备TiC-TiB2复相陶瓷涂层技术，进行粒子与基体碰撞试验，获得了自蔓延反应火焰喷涂粒子与基体碰撞变形后的各种形貌图，通过对飞行粒子结构与粒子变形特点的研究得出：飞行粒子的形态与结构决定了粒子的变形特点，五种形态的碰撞沉积物来自各自对应的飞行粒子；基体预热温度、喷涂距离和喷涂团聚粉粒制备质量对碰撞沉积物的沉积率及扁平化有重要影响：不同变形粒子问的相互作用对涂层组织与性能会造成不同的影响，扁平粒子的薄膜飞溅主要由陶瓷熔滴内的气泡引起。