Ti_2SiC_2/Cu纳米复合材料的制备与微观组织

研究了用微米级Ti2SiC2陶瓷与Cu制备纳米复合材料的工艺过程。分别选用钢球和玛瑙球进行球磨,对Ti2SiC2颗粒的细化和在Cu中分散性的影响进行了研究。结果表明,在其它实验参数相同的情况下,用两种不同材质的磨球所获得的混合粉形态有很大差异,用玛瑙磨球可以更好地使Ti2SiC2颗粒细化并均匀分散在Cu基体中,而用钢球则易产生混合粉的团聚。另外,随着球磨时间的延长,Ti2SiC2先后经历了颗粒细化、均匀镶嵌在基体中两个阶段。对球磨后的混合粉在850℃及20MPa的压力下成功地制备了组织成分均匀的大块纳米复合材料,其力学性能与同成分的普通复合材料相比有明显提高。     

热压烧结温度对SiC/Al-Zn-Mg-Cu复合材料微观结构与力学性能的影响

利用粉末冶金法制备了含15%SiC (体积分数)的SiC/Al-7.5Zn-2.8Mg-1.7Cu (质量分数,%)复合材料,采用TEM、EPMA和拉伸实验等分析测试手段,研究了热压烧结温度(500～560℃)对复合材料微观组织和力学性能的影响。结果表明,所选热压温度下均可制备致密无孔洞的复合材料坯锭。热压温度为500和520℃时,SiC/Al界面反应程度较轻,挤压棒材经T6热处理后,Zn元素均匀分布于基体中,但存在的少量富Mg微米级难溶相使复合材料的力学性能产生较大波动。当热压温度升高到540℃时,富Mg难溶相尺寸明显减小,元素分布变得更均匀,复合材料力学性能稳定性明显提升。当热压温度继续升高到560℃时,Mg元素开始向SiC颗粒周围偏聚,界面反应更加严重,而且降低了基体中MgZn_2的体积分数,使复合材料抗拉强度明显下降。对560℃热压的复合材料进行高角度环形暗场像和EDS分析,发现SiC/Al界面同时存在含Mg氧化物和粗大的MgZn_2沉淀相。     

高能球磨法制备的碳纳米管增强铝基复合材料的微观组织和力学性能

采用高能球磨法制备了不同体积分数的碳纳米管(CNT)与Al粉的混合粉末,用粉末冶金工艺制备了CNT/A1复合材料.微观结构分析表明.球磨可以分散一定含量的CNT到Al基体中,并与其产生良好结合.在适当的球磨工艺下.球磨不会造成CNT的严重损伤.拉伸实验表明,CNT体积分数为1.5%时,力学性能达到了最高值,屈服强度相对于纯A1基体提高了53.6%.而CNT体积分数为3%时,形成了大量的CNT团聚,力学性能迅速下降.CNT/A1复合材料的主要强化机制为细晶强化和载荷传递.     

SiCp/AZ31镁基纳米复合材料的高能超声制备及性能

文章采用自行设计的高能超声装置制备SiCp/AZ31镁基纳米复合材料,并对制备的复合材料进行显微组织观察和力学性能测试。实验结果表明,高能超声波能使纳米SiCp在镁合金熔体中均匀分散,复合材料抗拉强度和屈服强度都比基体有较大提高,并能保持较高的延伸率。另外,对高能超声波制备金属基复合材料的分散机理,以及SiCp增强镁基纳米复合材料的增强机制,进行了初步探讨。     

CuZr/AlN纳米复合材料的组织与性能(英文)

采用粉末冶金方法制备高强高导铜合金基纳米复合材料(CuZr/AlN)。采用光学显微镜(OM)和高分辨率透射电镜(HRTEM)等方法研究不同烧结工艺对复合材料组织与性能的影响,研究固溶时效对CuZr/AlN力学性能的影响。结果表明:试样的组织致密,晶粒大小在0.2μm左右;试样的布氏硬度随着复压制压力和烧结温度的升高而升高;试样的布氏硬度开始随着锆含量的增加而升高,但当锆颗粒含量大于0.5%时,复合材料的布氏硬度开始降低。试样的抗弯强度随着复压制压力和烧结温度的升高而提高,抗弯强度在锆含量为在0.5%时最大。900°C固溶后的布氏硬度比固溶前的布氏硬度低,试样在500°C和600°C时效后,布氏硬度增加,在700°C发生过时效现象。     

纳米SiC颗粒增强铝基复合材料的结构与拉伸行为

用粉末冶金法制备了纳米SiC颗粒增强纯Al基复合材料(Al MMC),对该材料的微观结构和拉伸性能进行了研究.结果表明,纳米SiC颗粒在含量很少时即对Al有明显的强化作用.此时,纳米颗粒在基体中的分散比较均匀,且多位于Al的晶界处;当含量较高时则颗粒易于团聚.颗粒团聚体和晶界处的SiC颗粒会使SiC对Al的弥散增强效果明显低于理论预测值.纳米SiC颗粒含量发生变化,Al MMC的断裂机制也有所改变.     

纳米SiC颗粒增强铝基复合材料的结构与拉伸行为

用粉末冶金法制备了纳米SiC颗粒增强纯Al基复合材料(Al MMC),对该材料的微观结构和拉伸性能进行了研究.结果表明,纳米SiC颗粒在含量很少时即对Al有明显的强化作用.此时,纳米颗粒在基体中的分散比较均匀,且多位于Al的晶界处;当含量较高时则颗粒易于团聚.颗粒团聚体和晶界处的SiC颗粒会使SiC对Al的弥散增强效果明显低于理论预测值.纳米SiC颗粒含量发生变化,Al MMC的断裂机制也有所改变.     

纳米CeO2p/Zn-4.5%Al复合材料的高能超声制备及其力学性能

设计一套高能超声搅拌装置,并在氩气氛保护下,通过对纳米CeO2进行预处理及控制工艺参数,用该装置制备了CeO2质量分数分别为1%～6%的纳米CeO2p/Zn-4.5%Al复合材料。用SEM观察颗粒的分散情况,测试材料的室温拉伸性能。结果表明：所设计的装置结构合理、超声作用效果佳;纳米CeO2可以单粒分散入基体合金中;随着CeO2质量分数的增加,复合材料的抗拉强度和弹性模量明显高于基体合金,伸长率则降低;复合材料的断裂机制为脆性断裂。     

块体金属基纳米复合材料的制备技术

金属基纳米复合材料（MMNCs）兼有高的强度和良好的韧性，是金属基复合材料（MMCs）的一个重要发展方向。但是，无论是采用液相铸造法还是固相烧结法，欲制备纳米颗粒增强的块体金属基复合材料均相对困难。综述了国内外制备块体金属基纳米复合材料的工艺原理、结构特征和主要性能，并展望了其发展和应用前景。     

原位反应纳米TiB2/Cu复合材料的制备和微结构

利用原位反应技术 ,通过控制反应物B2 O3 和石墨的含量制备了原位生长纳米TiB2 增强Cu基复合材料。用XRD ,EDS ,TEM对TiB2 /Cu原位复合材料进行微结构分析 ,研究表明铜基体中弥散分布着 5 0nm的TiB2颗粒 ,并对Cu基体有良好的增强作用。     

Ni-W/SiC纳米复合镀层的制备与其耐蚀性

通过电沉积方法制备了Ni-W/SiC纳米复合镀层,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射分析(XRD)研究了SiC含量对该复合镀层结构和性能的影响,采用电化学方法研究了Ni-W/SiC纳米复合镀层在质量分数为3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明:SiC纳米颗粒能促进镀层晶粒的形核及生长,显著改变镀层的晶体结构,提高镀层的硬度、耐磨性及耐蚀性;SiC含量过低对镀层耐磨性提高有限,含量过高又容易导致SiC纳米颗粒团聚,影响其分散性,因此当SiC的质量浓度为6~9g/L时所制备的Ni-W/SiC纳米复合镀层具有最佳的性能。     

球磨时间对TiC-不锈钢复合粉料粒度和组织的影响

以不锈钢粉末、钛粉和碳粉为原料，通过高能球磨法在真空条件下制备了不锈钢-TiC超细复合粉末。采用X-ray、扫描电镜、透射电镜、比表面积评价等分析技术对球磨过程中粉末的微观状态进行了分析。结果表明，随着球磨时间的增加，不锈钢复合粉末逐渐细化，最终可达到纳米级。同时，钛粉和碳粉在球磨过程中反应形成TiC．并在不锈钢晶内形成TiC纳米粒子。     

Cu/Ti3SiC2复合材料的制备及其磨损性能研究

以Cu粉、Ti3SiC2粉末为原料,采用热压烧结技术,制备了不同体积分数的Cu/Ti3SiC2复合材料。用光学显微镜分析了该复合材料的微观组织,利用环块式摩擦磨损试验机测试了其磨损性能,采用SEM、EDS和XRD观察分析发该复合材料的磨损表面形貌及其组成。结果表明:Ti3SiC2在基体组织中分布均匀,随着其含量的增加,其在基体组织中的分布有聚集的趋势,材料的致密度逐渐下降;磨损质量损失在Ti3SiC2含量达到20vol%时最小;该复合材料的磨损机理以粘着磨损、磨粒磨损为主,同时伴随有一定量的氧化磨损,氧化产物为Cu2O。     

Ni-ZrO2纳米复合电铸层组织结构及磨损形貌

通过复合电铸工艺制备Ni-ZrO2纳米复合电铸层,用SEM和TEM对其表面形貌、组织结构进行了分析。研究了镀液中纳米颗粒悬浮量对纳米复合电铸层在干摩擦状态下耐磨性的影响,并观察了纳米复合电铸层磨损后的表面形貌,探讨了磨损机理。结果表明:纳米ZrO2颗粒细化了基质金属的晶粒,使复合电铸层表面光滑平整;复合电铸层由微Ni单晶和多晶以及ZrO2颗粒所组成;纳米颗粒的强化作用使复合电铸层表现出优良的耐磨性,耐磨性的高低取决于纳米颗粒的复合量。     

粉末粒度对Ti(C,N)基金属陶瓷制备工艺及其组织性能的影响

综述了粉末冶金法制备Ti(C,N)基金属陶瓷过程中粉末粒度的作用,以及其对材料最终组织性能的影响;并指出了原始粉末粒度与细晶粒Ti(C,N)基金属陶瓷制备工艺的关系及其研究意义。     

粉末布法制备SiC/Ti基复合材料

用粉末布法制备了低成本SiC/Ti基复合材料.结果表明,采用合适的轧制参数即可容易地获得厚度合适、均匀的粉末布;热失重分析和热解残余物分析指出用来制备粉末布的有机粘结剂的去除过程分成两个阶段,合理除气后,基本没有残余物.使用真空热压工艺制备的SiC/Ti基复合材料,纤维分布基本均匀,纤维与基体的界面结合良好.     

原位合成Ti3SiC2/SiC复合材料及其显微组织的观察

利用Si和TiC原位反应合成了Ti3SiC2/SiC复合材料.研究了不同烧结工艺参数和原料配比对形成复合材料的影响.利用X-射线衍射分析了材料的物相组成.所合成的材料中除Ti3SiC2和SiC外,还有TiC存在.利用扫描电镜和透射电镜观察了材料的微观组织,发现生成的SiC颗粒呈棒状和等轴状分布于Ti3SiC2基体中.在Ti3SiC2晶粒内部存在大量的位错和层错.     

基于电铸技术的Ni-ZrO2纳米复合材料制备工艺

在镀液的pH值、温度和搅拌速度一定的条件下，分析了镀液中纳米ZrO2颗粒悬浮量和阴极电流密度等工艺参数对Ni-ZrO2复合电铸层中纳米ZrO2复合量的影响。运用正交试验法优化了对复合沉积层中纳米ZrO2复合量j舒较大影响的各工艺参数，同时用SEM对纳米复合电铸层进行了表面形貌和成分的能谱分析。结果表明，由优选工艺参数所制备的Ni-ZrO2纳米复合电铸层。表面平整光滑，组织均匀、致密，并且其显微硬度较纯镍镀层有明显提高。     

纳米复合银-金刚石电接触材料的制备及性能

采用高能球磨及热压方法制备银-金刚石合金，研究了金刚石添加相对银基触头材料组织、性能的影响。结果表明，高能球磨法能使金刚石粒子均匀分布在银基体内部，真空热压后，银基体内部的金刚石粒子呈纳米态分布。热压块体的密度能达到理论密度的94％以上。金刚石粒子的含量不同导致合金密度和硬度的变化。