钢基体表面WC/Al_2O_3/Co涂层的电接触强化研究

以WC、Al2O3、Co为粉末原料,采用干磨混合、湿磨分散工艺,制备了分散均匀、稳定性好的WC-Al2O3-Co和WC-Co料浆。然后用常温喷涂法将该料浆喷涂在45钢基体表面形成预涂层,再对该预涂层进行电接触强化。对强化层进行金相观察、扫描电镜观察和X射线衍射分析,以及抗热震实验和显微硬度测试。结果表明:与热喷涂WC-Co强化层相比,用常温喷涂+电接触强化制备的WC-Al2O3-Co涂层和WC-Co涂层的显微硬度和抗热震性能都得到明显提高;用Al2O3代替部分Co形成的WC-Al2O3-Co涂层的显微硬度比WC-Co涂层略高,但抗热震性能略低。     

用放电烧结法制造Ni/Al2O3系梯度功能材料

Ｃｕ/Ａｌ2 Ｏ3 系对称型梯度功能材料是上世纪 90年代后期开发的一种直接发电系统适用的热电变换元件 ,这种材料可用放电等离子烧结法制取 ,对其生产工艺的控制要求很严。日本东北大学新近又对Ｎｉ/Ａｌ2 Ｏ3 系进行了研究 ,研究了采用镍取代铜进行固相烧结的可能性 ,通过组织控制制取Ｎｉ/Ａｌ2 Ｏ3/Ｎｉ系对称型梯度功能材料作为热电变换元件的特性。研究用原料粉是平均粒径为 0 15和 0 2 μｍ的Ａｌ2 Ｏ3 粉 ,平均粒径 2～ 3μｍ的镍粉。所用原料粉是用氢气氛中还原后的镍粉按规定比例配比后置于湿式球磨机中混合 2 4ｈ后干燥。把粉末…     

机床用WC/Al_2O_3复相陶瓷刀具材料的研究

以WC和α-Al_2O_3为主要原料,采用真空热压烧结工艺制备机床用WC/Al_2O_3复相陶瓷刀具材料。测试和分析了烧结样品的相对密度、弯曲强度、断裂韧度、硬度值、相组成以及显微结构。结果表明,当WC添加量为75%,微米α-Al_2O_3添加量为25%,烧结温度为1 600℃时,所制备的WC/Al_2O_3复相陶瓷刀具材料性能最佳,相对密度值为99.1%,弯曲强度为706.3 MPa,断裂韧度为8.91 MPa·m1/2,硬度值为19.14 GPa。最佳样品的主晶相为碳化钨(WC)和刚玉(Al_2O_3)。     

Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具内孔表面磨损行为

采用热压烧结技术研制出Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具.在MRH-3高速环-块磨损试验机上研究了不同载荷与滑动速度下Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具材料与45#钢对摩时的干摩擦磨损性能,并对其磨损率进行了分析.采用有限元法分析了Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具在加工过程中的受力分布,研究了其内孔在实际拉拔加工中的磨损行为及磨损机理.结果表明:Al_2O_3/TiC/Mo/Ni陶瓷拉拔模具具有较好的强度和硬度,在高速下的耐磨性较好,磨损率较低,保持在3.1×10~(-9) cm~3/(N·m);其内孔磨损在工作区及定径区最为严重,主要以磨料磨损为主,出口区有轻微压裂.     

Er掺杂强韧化Al_2O_3/TiAl复合材料

以Ti、Al、TiO2为起始原料,以Er2O3为掺杂剂,原位热压合成了Er掺杂Al2O3/TiAl复合材料。通过XRD、SEM分析及力学性能测试,研究了不同Er2O3引入量对合成Al2O3/TiAl复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明:复合材料主要由TiAl、Ti3 Al、Al2 O3相和少量Al10 Er6 O24相组成,含Er相主要分布在基体相晶界处;掺杂0.01 mol Er2 O3制得的复合材料,经1250℃保温2 h真空热压烧结后表观断裂韧性达到最大值(10.41 MPa.m1/2),经1300℃保温2 h真空热压烧结后弯曲强度达到最大值(456.06 MPa);当Er2O3掺杂量增加到0.02 mol时,复合材料的弯曲强度和表观断裂韧性均呈减小趋势。微观结构分析表明,掺杂0.01 mol Er2O3的复合材料断口毛糙,颗粒尺寸变小,增强相分布较均匀,表明适量的Er2O3掺杂可细化复合材料晶粒尺寸,提高增强颗粒分布均匀度,起到增强增韧的效果。     

化学镀制备Co/Al_2O_3催化硼氢化钠水解制氢

以商品化的氧化铝球为载体,通过化学镀法在其表面沉积金属钴,制备不同担载量的Co/Al2O3催化剂,并用于催化碱性溶液中硼氢化钠水解放氢反应。考察钴担载量、硼氢化钠浓度、反应温度、循环使用次数对催化剂性能的影响。通过扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射分别对催化剂表面形貌、元素组成和晶相结构进行分析。结果表明:当钴的担载量为0.46%(质量分数)时,20℃下5Na BH4+5%Na OH体系的产氢速率最高,达3.26L/(min·g);反应表观活化能为64.4 k J/mol;循环使用4次后,催化剂活性降至初始值的72%。     

Y_2O_3-Nb/Y_2O_3复合梯度材料的研究

采用一次成形烧结的方法成功制备了Y_2O_3-Nb/Y_2O_3复合梯度材料,并用XRD、SEM及EDS表征了其相组成和组织结构。结果表明该复合梯度材料中除气相外只有Y_2O_3相和Nb相,其中Nb以片层状和弥散点状两种形态分布在Y_2O_3基体中。测试了Y_2O_3-Nb/Y_2O_3复合梯度材料的室温三点弯曲强度,结果显示其弯曲强度高于纯Y_2O_3以及Y_2O_3-Nb复合材料,表明Y_2O_3梯度层与以Y_2O_3为基体的复合材料具有较高的结合强度。     

水热法制备Al_2O_3掺杂钼合金

以四钼酸铵和硝酸铝为原材料,采用水热合成法结合低温煅烧和两次还原工艺制备出Al2O3掺杂钼粉,经压制、烧结后制备出掺杂钼坯。利用XRD、SEM、EDS、TEM等检测手段对不同制备阶段下的相结构、形貌及相转变进行了分析。结果表明:在水热合成过程中,有六方结构的针状MoO3和棉花状的水合氧化铝AlO(OH)生成,六方结构的MoO3是由四钼酸铵(NH4)2Mo4O13·2H2O与硝酸HNO3发生化学反应生成,水合氧化铝AlO(OH)是由硝酸铝Al(NO3)3·9H2O和尿素CO(NH2)2反应生成;500℃低温煅烧后,六方结构的针状MoO3转变为正交结构且呈片状,棉花状的水合氧化铝AlO(OH)脱水转变为Al2O3,且有中间相Al2(MoO4)3的生成;经二次氢气还原,片状的MoO3完全被还原为球状的Mo颗粒,含铝相以纳米级α-Al2O3相的形式存在于Mo粉中;烧结成坯后,α-Al2O3弥散分布在钼基体中,尺寸在500nm~1μm之间。     

功能梯度WC/Co金刚石纳米复合材料的加工工艺

美国新泽西州 Rutgers大学纳米材料研究中心 Mohit Jain等人正致力于研制功能梯度 WC/Co金刚石纳米复合材料。其意图是用该材料与 PCD切削刀片相竞争并有可能替代它。该材料的基体表面富集有大量的金刚石。最主要的工艺步骤是控制显微孔隙的表面分布 ,方法是通过选用的电化方法从不完全烧结的 85 WC/1 5 Co合金中将钴浸出。在 90 0℃下使用化学气相渗透法 ( CVI)利用甲烷 /氢气气氛中的碳填充连通孔。然后在高温高压 ( 8GPa,1 5 0 0℃ )下对渗碳合金进行处理以达到完全固结并使碳转化成金刚石。就没有渗透的碳化物而言 ,最终烧结工艺…     

Al_2O_3/TiC复合陶瓷热震压痕裂纹扩展规律

对Al2O3／TiC复合陶瓷的热震性进行了试验,提出了利用热震裂纹扩展的临界尺寸,确定临界热震次数τc的方法。,试验表明利用该方法确定的Al2O3／TiC复合陶瓷的临界热震次数τc,与通过热震抗弯强度损失确定的临界热震次数τc是一致的。     

Al/TiO_2/TiC体系原位合成Ti_3AlC_2/Al_2O_3/TiAl_3复合材料的反应机理

通过分析机械球磨Al/TiO_2/TiC复合粉末的放热反应及原位合成动力学,确定Ti_3AlC_2/Al_2O_3/TiAl_3复合材料的合成路径。在此基础上,结合球磨后复合粉末的微观形貌和物相演变分析,提出复合材料的原位合成机理。结果表明:复合材料原位合成过程中存在中间产物TiO和TiC_x;机械球磨形成的"核壳结构"对原位合成组织细小均匀的Ti_3AlC_2/Al_2O_3/TiAl_3复合材料至关重要。     

掺杂改性Al_2O_3纤维隔热材料性能研究

向Al_2O_3纤维中掺杂ZrO_2纤维和六钛酸钾晶须,制备兼具高强度和低热导率的纤维隔热材料。研究了不同ZrO_2纤维和六钛酸钾晶须掺杂量对隔热材料性能的影响。结果表明,ZrO_2纤维和六钛酸钾晶须都能增强材料压缩强度。加入ZrO_2纤维能显著降低隔热材料的热导率。加入少量(≤20%)六钛酸钾晶须时隔热材料热导率降低,但当加入量超过20%时隔热材料热导率开始显著升高。     

Al_2O_3/Ni(Ti)复合材料的热震稳定性

采用压痕技术在被测试样品的表面引入压痕及微裂纹,以控制热震微裂纹的扩展取向,在较宽温度范围内（300～1100℃）,对Al2O3和Al2O3／Ni（Ti）复合材料的热震稳定性进行了研究。结果表明,Al2O3／Ni（Ti）复合材料的热震稳定性明显高于单相Al2O3陶瓷,这归因于复合材料与单相陶瓷在物理性能及力学性能上的差异。     

等离子喷涂制备Al_2O_3,ZrO_2,Al_2O_3/ZrO_2和ZrO_2/Al_2O_3涂层的腐蚀性能（英文）

采用大气等离子喷涂技术在低碳钢表面制备Al_2O_3、ZrO_2、ZrO_2/Al_2O_3和Al_2O_3/ZrO_2涂层。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术对涂层的显微组织和相组成进行分析,采用极化、盐雾和浸泡等实验手段对涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究。结果表明,双层Al_2O_3/ZrO_2涂层比另外三种涂层具有更好的抗腐蚀性能,这主要归因于该涂层中非常少的内联孔洞和稳定的相组成。     

反应合成Ti_3Al/TiC+Al_2O_3复合材料烧结过程热力学分析

将高能球磨后的Ti-Al粉末和TiC,Al2O3粉末混合进行热压烧结,在烧结的过程中反应生成金属间化合物为增强相的复合材料。通过对粉料的X射线衍射分析、热分析(DSC)和烧结体的成分分析表明,最终的金属间化合物只有Ti3Al而没有其它金属间化合物相。通过热力学计算,分析了反应烧结过程并发现在低温由固相间原子扩散控制生成TiAl3,TiAl,Ti3Al的渐进过程,和在高温下金属间化合物的合成机理,而且增强相和基体界面间处于稳定状态。     

添加TiC对Al_2O_3陶瓷热震行为的影响

热压制备了纯Al2O3陶瓷和Al2O3-30wt%TiC复合陶瓷。研究发现TiC的添加改善了氧化铝陶瓷的力学性能;由于强度的增加使复合陶瓷的临界温差提高了50℃,残余强度都比纯氧化铝的高;韧性的提高使复合陶瓷的热震循环疲劳性能得到改善,复合陶瓷的热震裂纹扩展较曲折。