(Al3Zr ZrB2)/ZL101原位复合材料力学性能和显微组织研究

采用原位反应法制备(Al3Zr ZrB2)/ZL101原位复合材料,测试其室温力学性能,并通过OPM,TEM观察其微观组织.结果表明原位复合材料经过热处理后,抗拉强度、延伸率以及布氏硬度分别提高了33.2%,9.76%,39.8%.增强相ZrB2呈不规则的块状,为六方结构,尺寸为0.4 μm左右,增强相Al3Zr呈长棒状,两种增强相整体分布均匀,且与α-Al的界面结合良好.(Al3Zr ZrB2)/ZL101原位复合材料主要强化机制为Orowan强化、细晶强化、固溶强化和位错强化.     

颗粒增强SiCp/6061Al复合材料焊接接头组织与拉伸断裂行为

以颗粒增强SiCp/6061Al复合材料为试验材料,采用混合气体交流TIG(钨极氩弧焊)方法,填加4047铝硅焊丝,成功地实现了对焊焊接.利用光学显微镜分析复合材料在焊接热循环作用下,接头的热影响区组织变化;利用拉伸试验,研究了复合材料接头的力学性能;利用扫描电镜观察断口形貌,微观组织及成分.结果表明,复合材料焊接工艺要求比较苛刻,接头性能低于基材性能,焊缝处是复合材料焊接接头的最薄弱环节,增强相SiC颗粒的分布不均是导致接头强度降低的主要原因,断口形貌呈脆性解理断裂.     

铝基复合材料SiCW/6061Al的激光焊接

采用脉冲激光焊接工艺研究铝基复合材料SiCw/6061Al的焊接性,着重探讨激光输出功率（P）、脉冲频率（f) 对接头性能的影响,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段分析接头组织。研究发现,焊缝中存在的界面反应物、气孔缺陷,是导致该种材料焊接性显著降低的主要因素。进一步研究表明,在激光焊接条件下铝基复合材料界面反应是不可避免的,反应物沿热流方向生成,具有一定的方向性,激光输出功率是影响SiC-Al界面反应的主要因素,同时提高脉冲频率将对界面反应有一定的抑制作用;焊缝中气孔随激光脉冲频率的增大而减少直至消失。在此基础上,通过制定合理的焊接工艺,获得了成形良好的铝基复合材料激光焊焊缝。     

铝基复合材料SiCW/6061Al的激光焊接

采用脉冲激光焊接工艺研究铝基复合材料SiCW/6061Al的焊接性,着重探讨激光输出功率（P）、脉冲频率（f）对接头性能的影响,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段分析接头组织。研究发现,焊缝中存在的界面反应物、气孔缺陷,是导致该种材料焊接性显著降低的主要因素。进一步研究表明,在激光焊接条件下铝基复合材料界面反应是不可避免的,反应物沿热流方向生成,具有一定的方向性,激光输出功率是影响SiC-Al界面反应的主要因素,同时提高脉冲频率将对界面反应有一定的抑制作用;焊缝中气孔随激光脉冲频率的增大而减少直至消失。在此基础上,通过制定合理的焊接工艺,获得了成形良好的铝基复合材料激光焊焊缝。     

7055喷射成形高强铝合金激光焊接头组织及性能

采用激光焊接对2 mm厚喷射成形的7055-T76511铝合金进行焊接试验。通过显微硬度和拉伸试验测试焊接接头的力学性能,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、背散射电子衍射技术(EBSD)以及X射线衍射(XRD)分析焊接接头的微观组织。结果表明,7055铝合金激光焊接头无明显的软化区,焊缝显微硬度最低,约为130~140 HV,接头的抗拉强度372 MPa,伸长率4.1%。焊缝组织有明显的三个区(热影响区、熔合区和焊缝区)。热影响区组织是产生了部分再结晶的等轴晶粒;熔合区由于非均匀形核形成了等轴非枝晶区(non-dendritic equiaxed grain zone,EQZ),晶粒尺寸3~8μm;焊缝区靠近熔合线为柱状枝晶,中心为胞状枝晶。     

TC4/TA17异种钛合金激光焊接接头显微组织和力学性能

研究TC4/TA17异种钛合金激光焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明,TC4/TA17异种钛合金激光焊接头焊缝的显微组织为片状α′马氏体,TC4侧靠近母材的热影响区和TA17侧靠近母材的热影响区只发生α相向β相转变,TC4侧靠近焊缝的显微组织为残余α相+针状α′马氏体,TA17侧靠近焊缝的显微组织为残余α相+片状α′马氏体。TC4/TA17异种钛合金激光焊接头的显微硬度呈不对称分布,焊缝的显微硬度最高,TA17母材显微硬度最低。TC4/TA17异种钛合金激光焊接接头断裂在TA17母材,断口呈现韧性断裂形貌。     

原位自生TiB2/Al复合材料的组织与力学性能

采用钛盐与硼盐反应法成功制备原位自生TiB2/纯Al复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉伸试验机研究不同粒子含量(质量分数为1%、2%和3%)对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:原位生成的TiB2粒子有矩形、近圆形和六边形三种形貌,尺寸为200~500 nm;粒子与Al基体界面洁净无反应层。随着粒子含量的增加,复合材料的强度随之升高,而伸长率则随之降低;当TiB2含量为3%时,屈服强度和抗拉强度分别达到78.1 MPa和102 MPa,相比于纯Al分别提高58%和43%,而伸长率降至32.5%,下降了24%。断口分析表明:随着TiB2粒子含量的增加,粒子团聚机率增加,在拉伸过程中,裂纹在粒子团聚处萌生并扩展,导致材料的塑性降低。     

2524铝合金光纤激光焊接接头的组织与力学性能

采用对接接头的形式,对2524铝合金板材进行了光纤激光焊接.通过OM、XRD、SEM及拉伸试验等手段研究了焊接速度与激光功率对接头的成形性、显微组织及力学性能的影响规律.结果表明:在合适的工艺下,可以得到成形性良好的接头;焊接接头中心主要由等轴晶构成;熔合区内存在细晶区,内侧粗大的柱状晶沿最快散热方向生长,外侧母材晶粒...     

SiCp/Al复合材料电子束焊接接头组织及性能

对SiCp/Al复合材料自身进行电子束焊接,研究了其接头成形、焊缝组织、热影响区组织及接头力学性能.结果表明,SiCp/Al复合材料自身直接电子束焊接时,接头的主要缺陷是焊缝成形差、易形成两侧堆积颗粒物的凹槽;焊缝组织中存在界面反应产生的灰白色初生硅、深灰色针状相Al4C3以及Al-Si共晶中的浅灰色针状共晶硅,形成脆性区,拉伸断裂位置便在此处,断裂为脆性断裂.熔合区附近硬度较高,与焊缝区组织及硬度差异较大.接头的最高强度为73 MPa,仅占母材平均抗拉强度的41％.     

固溶时效处理对TC11钛合金组织与 冲击性能的影响

对TC11钛合金进行固溶时效处理,通过光学显微镜、XRD以及冲击性能测试等,研究固溶时效处理后该合金微观组织与冲击性能的关系。结果表明：合金经955℃固溶处理后,组织由α_p相与α″相构成,α_p相形貌以等轴状和长条状为主,经1015℃固溶处理后,组织由α’相与α″相构成,α’相形貌呈细小针状,2组固溶条件下的合金再经时效处理后,组织中均出现β_T,并析出α_s相。合金的冲击韧性值在仅经955℃固溶处理后最大,其最大冲击韧性为22 J/cm²,经时效处理后,2组合金的冲击韧性值均随着时效温度升高而降低。当固溶温度为955℃时,断口形貌呈现韧性断裂特征,经时效处理后,断口形貌中出现二次裂纹。当固溶温度为1015℃时,断口形貌呈现脆性断裂特征,经时效处理后,断口形貌除二次裂纹外,有空洞出现。     

Processing, microstructure, and properties of laser remelted Al2O3/Y3Al5O12（YAG） eutectic in situ composite

Laser remelting and rapid solidification were performed in preparing the high-performance Al2O3/Y3Al5O12（YAG） eutectic in situ composite. The microstructure characteristic and solidification behavior were studied using scanning electron microscopy（SEM）, energy dispersive spectroscopy（EDS）, X-ray diffractometry（XRD） and simultaneous thermal analysis（STA）. The hardness and fracture toughness were obtained using an indentation technique. The results show that the laser remelted Al2O3/YAG composite has a homogeneous eutectic microstructure without microcrack and pore. The component phases of Al2O3 and YAG are three-dimensionally and continuously reticular connected, and finely coupled without grain boundaries, colonies and amorphous phases between interfaces. The eutectic interspacing is greatly refined with increasing the scanning rate and average is only l μm. The synthetically thermal analysis indicates that the eutectic temperature of Al2O3-YAG is 1 824 ℃, well matching the phase diagram of Al2O3-Y2O3 system. The maximum hardness reaches 19.5 GPa and the room fracture toughness is 3.6 MPa.m^1/2.     

Epitaxial 0.65PbMg1/3Nb2/3O3-0.35PbTiO3 (PMN-PT) thin films grown on LaNiO3/CeO2/YSZ buffered Si substrates

Ferroelectric PMN-PT thin films with a thickness of 600 nm were epitaxially grown on buffered Si (0 0 1) substrates at a substrate temperature that ranged from 550 to 700 °C using pulsed laser deposition (PLD). LaNiO₃ (LNO) electrode thin films with a resistivity of ∼1900 μΩ cm were epitaxially grown on CeO₂/YSZ buffered Si (0 0 1) substrates. The PMN-PT thin films grown at 600 °C on LNO/CeO₂/YSZ/Si substrates had a pure perovskite and epitaxial structure. The PMN-PT films exhibited a high dielectric constant of about 1818 and a low dissipation factor of 0.04 at a frequency of 10 kHz. Polarization-electric-field (P-E) hysteresis characteristics, with a remnant polarization of 11.1 μC/cm² and a coercive field of 43 kV/cm, were obtained in the epitaxial PMN-PT films.     

A novel material based on polyaniline doped with [Cs][In(dmit)2], (cesium) [bis(1,3-dithiole-2-thione-4,5-dithiolato)indium (III)]

A novel conducting hybrid material based on polyaniline doped with a monoanion derived from [cesium][bis(1,3-dithiole-2-thione-4,5-dithiolato)indium(III)], ([Cs][In(dmit)₂]), is reported. Fourier transform infrared (FTIR), UV–vis and X-ray photoelectron spectroscopies showed that the [Cs][In(dmit)₂] acts as the doping agent for the emeraldine base (insulating form of the polyaniline). This new material presents lower resistivity than the starting materials, and forms a flexible, self-supporting film with good homogeneity, which is an important feature for the development of new devices to be useful in the electroelectronic industries.     

Microstructure and electrochemical properties of mechanically ground Ce2Mg17 + x wt.% Ni (x = 0, 50, 100, 200) composites

The effects of mechanical grinding with or without nickel powder on microstructure and electrochemical properties of Ce₂Mg₁₇ hydrogen storage alloy in 6 M KOH solution were investigated. The microstructure and electrochemical properties depend greatly on the amount of nickel powder introduced during mechanical grinding. For the alloy ball-milled with nickel powder, the more nickel powder added, the more advantageous it is for the formation of a homogeneous amorphous structure, and the larger discharge capacity obtained. After 90 h ball-milling, the Ce₂Mg₁₇ + 200 wt.% Ni composite exhibited a large discharge capacity of 1014 mAh g(Ce₂Mg₁₇)⁻¹[338 mAh g(Ce₂Mg₁₇ + 200 wt.% Ni)⁻¹] at 303 K. The improvement of electrochemical capacity can be attributed to the formation of a homogeneous amorphous structure as well as the modification of the surface state by Ni addition.     

W含量对自蔓延离心熔铸TiB2-TiC-(Ti,W)C陶瓷组织性能的影响

通过在(Ti+B₄C)体系中引入(WO₃+Al)燃烧体系,进而调整两体系的比例,采用自蔓延离心熔铸工艺成功制备出W系列含量的TiB₂-TiC-(Ti, W)C复合陶瓷。XRD、FESEM和XRD结果显示：陶瓷基体主要由TiB₂、TiC和(Ti, W)C固溶体组成,且随着W含量的增加,(Ti, W)C固溶体体积分数增加,而TiB₂和TiC体积分数减少且晶粒逐渐细化,同时,组织分布趋于均匀。力学性能测试表明,随着W含量的增加,TiB₂-TiC-(Ti, W)C复合陶瓷的相对密度和维氏硬度呈上升趋势,而陶瓷的弯曲强度和断裂韧性先增大后减小,在W含量65%时达到最大值,这是TiB₂作为唯一的增强相体积分数逐渐减少的结果。