Al2O3/AgCuTi钎料/Nb连接的微观结构及性能

在钎焊温度１０９３Ｋ、钎焊时间３－６０ｍｉｎ条件下,对Ａｌ２Ｏ３／（Ａｇ７２Ｃｕ２８）９７Ｔｉ３／Ｎｂ接头进行钎焊试验。结果证实：（Ａｇ７２Ｃｕ２８）９７Ｔｉ３钎料能有效实现Ａｌ２Ｏ３／Ｎｂ连接并可获得较高的连接强度;在１０９３Ｋ,１５ｍｉｎ条件下,剪强度达２２３ＭＰａ。通过ＸＲＤ及ＥＤＳ检测,证明界面反应产物为ＴｉＯ和Ｔｉ２Ｏ。结果ＳＥＭ及试样断口形貌,初步探讨分析了钎焊时间对接头强度的影响。钎     

钎料合金对钎焊金刚石界面性能的影响

在钎焊金刚石工具制造过程中,金刚石/钎料/基体之间的界面反应产物和微观结构决定了钎料钎焊金刚石与基体之间的结合强度.因此,对界面反应产物及组织微观结构进行研究,进而探讨钎焊工艺的优化十分重要.文章对钎料与基体界面显微组织形貌,高频感应钎焊界面微观,钎焊层的微观组织,钎焊金刚石微结构,钎焊接头界面组织,激光钎焊界面微结构...     

Al2O3/Cu70Ti25Zr5/Nb界面结构及强度

本研究选用Cu70Ti25Zr5活性钎料钎焊Al2O3/Nb,通过对Al2O3/Cu70Ti25Zr5/Nb界面结构及接头性能研究,旨在进一步揭示Al2O3/含Ti活性钎料间界面反应机制,并为指导工程应用提供最佳工艺参数。借助扫描电镜,能谱,X射线衍射探讨了Al2O3/Cu70Ti25Zr5/Nb钎焊接头界面结构,并采用拉剪试验评价了接头强度,研究结果表明,时间0.6ks,温度小于1223K,界面产生了3种新相：Cu2Ti4O,Ti0.5Zr0.5O0.19,CuTi,界面结构为Al2O3/Cu2Ti4O Ti0.5Zr0.5O0.19/CuTi/Cu固溶体＋CuTi,温度大于1293K,界面产生了Cu2Ti4O,Ti,CuTi3种新相,界面结构为Al2O3/Cu2Ti4O/Ti固溶体／CuTi/Cu固溶体＋CuTi,在1293K,0.6ks条件下,接头剪切强度最高达到162MPa,温度大于或小于1293K,强度下降。     

LaPO4添加量对粗晶ZrO2陶瓷抗热震性能的影响

以空气为淬冷介质,用淬冷-强度法研究了LaPO4添加量对粗晶ZrO2(4Y)陶瓷抗热震性能的影响。结果表明,原料粒度为1.5μm的ZrO2陶瓷,其抗热震性能随LaPO4添加量的增加逐渐提高。LaPO4添加量为20 vol%时,陶瓷的临界抗热震温差达1300℃,比单一ZrO2陶瓷提高了400℃。ZrO2-LaPO4复相陶瓷抗热震性能的提高主要是由于LaPO4晶体的层间解理以及弱界面开裂分散了热应力,耗散了热震裂纹扩展的能量。     

ZrC--SiC复合陶瓷扩散焊接头界面组织及力学性能

采用Ti活性中间层对ZrC--20%SiC复合陶瓷进行扩散焊连接,研究了活性元素Ti与复合陶瓷的界面反应机理,分析了焊接温度对接头微观组织以及力学性能的影响。结果表明:Ti与复合陶瓷发生界面反应,首先形成TiC化合物层,部分反应中间产物Zr原子固溶于TiC化合物中,其余部分扩散进入Ti中间层,形成固溶体;延长反应时间或提高焊接温度,Ti进一步与反应中间产物Zr、Si原子在靠近陶瓷一侧生成Ti--Zr--Si三元相,同时增加界面反应层的厚度。焊接接头的剪切强度随温度由900℃升高到1 200℃先提高后降低,在压力为20MPa及1 000℃保温30min条件下,达到最大值(149MPa)。     

Ti-Ni钎料钎焊连接ZrC-SiC复合陶瓷接头的界面组织

采用Ti-Ni高温钎料对ZrC-20%(体积分数)SiC复合陶瓷进行了钎焊连接,研究了钎料中Ni的含量对界面微观组织以及钎焊接头力学性能的影响,通过调节钎料成分实现了对界面反应速率的控制。结果表明:Ti-83%(摩尔分数)Ni共晶钎料钎焊ZrC-SiC时,界面发生剧烈反应并形成约50μm厚的过渡层,反应产物主要为Ni2Si以及C;当采用Ti-61%Ni共晶钎料钎焊ZrC-SiC时,Ni首先与SiC发生反应,其反应产物C与Ti继续反应生成TiC;随钎料中Ni含量降低,以及TiC化合物对Ni原子扩散的阻碍作用导致界面反应速率下降,反应层厚度为10～15μm。当钎料中Ni含量降至50%时,界面形成了单一TiC层,厚度约为5μm。在3种钎焊接头中,采用Ti-61%Ni共晶钎料的钎焊接头界面组织从陶瓷到钎缝均匀过渡,其抗剪强度达到127MPa。     

Al2O3/Ni–Ti/Kovar钎焊接头热循环试验

对采用活性钎焊的Al2O3/Ni-Ti/Kovar(可伐)接头进行了考察，实验结果显示，接头经热循环后强度异常增加. 对此结果从材料的热膨胀特性、焊料微观结构、循环温度等方面进行了详细分析. 结果表明，本实验条件下热循环能显著降低焊接残余应力，导致接头强度提高.     

石墨烯纳米片对低碳Al2O3–ZrO2–C滑板耐火材料性能的影响

通过原子力显微镜和透射电子显微镜表征石墨烯纳米片的形态,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱分析等表征滑板的物相组成和微观形貌,研究了石墨烯纳米片对低碳Al₂O₃–ZrO₂–C滑板结构和性能的影响。结果表明:加入石墨烯纳米片能够填充滑板中的微细孔隙,促进颗粒间碳化硅晶须的形成,有效提升滑板的性能,当加入1.5%的石墨烯纳米片刚玉复合粉替代碳黑后,滑板既有较好的抗氧化性,其强度和抗热震性能也显著提高。     

TiB2对无压烧结B4C–TiB2复相陶瓷结构和性能的影响

以碳化硼(B₄C)、二硼化钛(TiB₂)、碳化钛(TiC)为原料,采用无压烧结法在2 130℃制备了含20%(质量分数)和30%TiB₂的B₄C基复相陶瓷,分析所制样品的密度、硬度、弯曲强度和断裂韧性。结果表明:在2 130℃,直接加入30%的TiB₂亚微米颗粒,复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别达到277.6 MPa和5.38 MPa·m^1/2。陶瓷中颗粒拔出和裂纹微桥接对复相陶瓷增韧作用显著。B₄C–TiB₂复相陶瓷的增韧机理主要是由于TiB₂与B₄C热膨胀系数不匹配产生的残余应力导致的微裂纹增韧和裂纹偏转增韧。     

Al_2O_3/Cu_(70)Ti_(25)Zr_5/Nb界面结构及强度

本研究选用Cu70 Ti2 5 Zr5 活性钎料钎焊Al2 O3/Nb .通过对Al2 O3/Cu70 Ti2 5 Zr5 /Nb界面结构及接头性能研究 ,旨在进一步揭示Al2 O3/含Ti活性钎料间界面反应机制 ,并为指导工程应用提供最佳工艺参数 .借助扫描电镜、能谱、X射线衍射探讨了Al2 O3/Cu70 Ti2 5 Zr5 /Nb钎焊接头界面结构 ,并采用拉剪试验评价了接头强度 .研究结果表明 ,时间 0 .6ks ,温度小于 12 2 3K ,界面产生了 3种新相 :Cu2 Ti4O ,Ti0 .5 Zr0 .5 O0 .1 9,CuTi,界面结构为Al2 O3/Cu2 Ti4O +Ti0 .5 Zr0 .5 O0 .1 9/CuTi/Cu固溶体 +CuTi;温度大于 12 93K ,界面产生了Cu2 Ti4O ,Ti,CuTi 3种新相 ,界面结构为Al2 O3/Cu2 Ti4O/Ti固溶体 /CuTi/Cu固溶体 +CuTi.在 12 93K ,0 .6ks条件下 ,接头剪切强度最高达到 162MPa ,温度大于或小于12 93K ,强度下降     

复合添加TiO2和ZrO2对MgO-MA材料性能的影响

以电熔镁砂、高纯烧结镁砂、烧结富镁尖晶石和α-Al2O3为主要原料,在实验室制备了可替代水泥回转窑烧成带用镁铬砖的方镁石-镁铝尖晶石(MgO-MA)质耐火材料,研究了复合添加1.2%(w)的非晶TiO2粉和2.3%(w)的单斜ZrO2粉对MgO-MA材料性能的影响。结果表明:复合添加TiO2和ZrO2能促进MgO-MA材料的烧结;复合添加TiO2和ZrO2的MgO-MA材料的晶界处生成了CaTiO4和Mg2Zr5O12固溶相,有利于提高MgO-MA材料的挂窑皮性能。     

Al2O3/TC4合金钎焊接头中TiB晶须对接头组织结构及力学性能的影响

分别采用CuTi、CuTi+B和CuTi+TiB2钎料,在钎焊温度为930℃,保温时间为10min条件下,钎焊连接Al2O3和TC4合金。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜和压剪试验等方法,研究了接头中生成的TiB晶须对接头组织结构及力学性能的影响。结果表明:B或TiB2粉的添加均可在钎焊接头中原位自生TiB晶须。当钎料中添加B粉时,接头中原位自生的TiB晶须比添加TiB2时的尺寸小。原位自生的TiB晶须可将Al2O3/TC4合金钎焊接头界面分为5个区域,各区分布满足延性–刚性–延性结构,此结构有助于减小降低接头残余应力,提高接头抗剪强度。采用CuTi+TiB2钎料时,Al2O3/TC4合金钎焊接头的抗剪强度最大为143 MPa,比用CuTi钎料时所获接头强度提高了239%。     

CaO引入量对ZrO2制品相组成和性能的影响

以Ca-PSZ和工业ZrO2为原料,以未引入CaO的ZrO2制品作对比,研究了CaO引入量(其质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、3.5%、5.0%和7.0%)对ZrO2制品相组成及性能的影响。结果表明:CaO的引入对ZrO2制品相组成的影响显著;随着CaO引入量的提高,ZrO2的稳定度增加,试样的致密度有所下降,抗热震性也逐步降低;CaO引入量为1.5%(w)时,试样强度最高,分析认为试样中单斜相与稳定相热膨胀系数的不同导致在两相界面产生应力,而这种应力是稳定相较低时抗热震性异常的主要原因。     

不同改性剂对ZrO2陶瓷烧结性能与微观结构的影响

通过在ZrO₂陶瓷粉体中添加不同量的CeO₂、MgO、Y₂O₃,探讨了不同改性剂对ZrO₂陶瓷烧结性能与微观结构的影响规律。结果发现,添加CeO₂作为改性剂能有效细化ZrO₂的陶瓷晶粒,并提高陶瓷的体积密度,但不能消除陶瓷中裂纹的产生;适量MgO的添加,可以有效防止ZrO₂陶瓷中出现裂纹,但对陶瓷晶粒的细化作用有限,且添加量过大后将导致陶瓷晶粒发生急剧生长;少量Y₂O₃的添加,即可有效细化ZrO₂陶瓷的晶粒大小并消除陶瓷中裂纹的产生,其最佳添加量在3mol%。适量MgO的添加可以将陶瓷的致密化温度降至1450℃,而添加Y₂O₃陶瓷的致密化温度均在1550℃以上。     

微量Ti/Co元素对Cu-Cr合金组织与性能的影响

采用真空高频感应熔炼技术,经过固溶-冷轧-时效处理工艺制备了Cu-Cr-Ti和Cu-Cr-Co合金.通过金相显微镜研究了两种合金不同工艺状态下组织演变;利用维氏硬度计、万能试验机、涡流导电仪对合金的硬度、强度、电导率进行了测量.结果表明:在450℃时效1 h条件下,Cu-Cr-Ti/Cu-Cr-Co合金的维氏硬度分别为...     

Al2O3/Cu-Sn-Ti+B钎料/Ti-6Al-4V合金连接的微观结构及力学性能

在Cu-21Sn-12Ti钎料中添加不同质量分数的B粉制备Cu-Sn-Ti＋B复合钎料,然后在钎焊温度910℃保温10 min条件下钎焊Al2O3与Ti-6Al-4V合金。研究了原位生成TiB对Al2O3/Ti-6Al-4V合金接头微观结构及力学性能的影响。接头中原位生成的TiB呈晶须状均匀分布在Ti2Cu上,当采用TiB体积分数低于40%的钎料钎焊Al2O3与Ti-6Al-4V合金时,均可获得连接良好且界面致密的钎焊接头。随接头中TiB的体积分数增加,Ⅱ区中的Ti2（Cu,Al）含量增加,并逐渐变得连续,TiB的分布区Ⅲ范围增宽,Ti-6Al-4V合金向钎料中的溶解量增加。接头的室温抗剪强度随TiB的体积分数增加先上升后下降,当接头中TiB体积分数增至20%时,接头抗剪强度达最大,为70.1MPa。     

烧结时间对IrO2–Ta2O5/Ti电极寿命及电化学性能的影响

将氯铱酸和五氯化钽正丁醇溶液按Ir与Ta的物质的量比7∶3混合,采用热分解法在不同烧结时间下制备了IrO₂–Ta₂O₅/Ti阳极。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别分析了电极表面涂层的形貌及物相组成,通过循环伏安曲线(CV)、线性扫描伏安曲线(LSV)、电化学阻抗谱(EIS)、标准强化寿命试验(SALT)等方法考察了电极的电化学性能和稳定性。结果表明：随着烧结时间的延长,阳极的电催化活性表面积总体呈减小的趋势,阳极涂层的物相组成及析氧电位未发生明显变化。单层烧结5 min所制备的阳极具有最高的电催化活性,但电解寿命最短;烧结15 min的阳极具有最长的电解寿命,电化学综合性能最佳。     

Ce0.95SnxPr0.05-xO2系红色颜料及黄色氧化锆陶瓷的制备及性能探究

现如今大多数无机颜料含有Cd、Co、Cr、Hg等有毒元素,它们在使用过程中的析出会对环境和人体健康造成危害,所以需要研发环境友好型颜料来替代含有有毒元素的无机红色料。通过一定的工艺流程制备出一系列化学式为Ce_0.95Sn_xPr_0.05-xO₂(x范围为0～0.05)的颜料,得到的颜料颜色从深红色到砖红色再到浅白黄色,合成的颜料应用于彩色氧化锆陶瓷中,得到橙黄色至淡黄色到浅白黄色的陶瓷片样品。陶瓷样品的维氏硬度在11.33～12.97 GPa之间,断裂韧性在5.8～6.5 MPa?m^1/2之间;L*均在80以上,b*在19.5以上。结果表明：合成的红色颜料颜色饱满可调,可以成为传统有毒颜料的替代品;得到的氧化锆陶瓷样品均为纯四方相氧化锆,以化学式Ce_0.95Sn_0.01Pr_0.04O₂为颜料合成的陶瓷样品颜色显示效果最好(L*=83.81、a*=6.47、b*=31.77)。     

添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂及其催化蒽醌加氢性能

以四氯合钯（II）酸（H2PdCl4）为前体,活性氧化铝（Al2O3）为载体,硝酸锆（Zr（NO3）4）为添加组分,采用不同方式的分步浸渍法制备了添加ZrO2的Pd/Al2O3催化剂。考察了制备方法和反应条件对催化剂蒽醌加氢催化性能的影响,发现催化剂活性与制备方法有关。当对添加锆的载体进行适当焙烧,控制Pd负载量为0.3%,还原温度低于300℃时,催化剂的蒽醌加氢活性较高,与未添加ZrO2的催化剂相比提高了约20%。X射线衍射（XRD）、氮气物理吸附（BET）、透射电镜（TEM）、X光电子能谱（XPS）和程序升温还原（TPR）等表征对催化剂物相结构、比表面积、表面形貌及组分间相互作用的分析表明,ZrO2的掺杂提高了载体Al2O3的高温稳定性,改善了催化剂中活性组分Pd与载体间的相互作用,促进了Pd在载体表面的分散,从而提高了催化活性。     

热处理温度对SiO2f/SiO2复合材料性能的影响

开发承载隔热一体化的隔热材料对高温工业节能减排具有重要的现实意义。以石英纤维针刺毡为增强体,硅溶胶为先驱体,采用先驱体浸渍热处理法制备了石英纤维增强二氧化硅基(SiO_2f /SiO₂)复合材料。研究了热处理温度（400～900 ℃）对Si O_2f /SiO₂复合材料的密度、气孔率、力学性能及热学性能的影响。采用 X 射线衍射和扫描电子显微镜表征复合材料的组成及微观形貌;采用顶杆法和瞬态热线法测定复合材料的热膨胀系数和热导率。结果表明：随着热处理温度的提高,试样的密度变化不大,显气孔率和力学强度整体呈先升高再降低的趋势。450 ℃热处理后的试样综合性能最佳,试样的三点弯曲强度为 23.5 MPa,抗压强度为 61.9 MPa,表现出明显的韧性断裂行为。在 300～700 ℃之间,试样的热膨胀系数为 0.564×10^-6/℃,热导率随温度升高而降低,在 700 ℃时低至 0.096 W/（m·K）。Si O_2f/SiO₂复合材料在承载隔...