Preparation of TiAl/Ti2AlC Composites with Ti/Al/C Powders by In-situ Hot Pressing

TiAl/Ti2AlC composites were prepared by in-situ hot pressing of TilAl/C powders mixtures and sintered at different temperatures were investigated by X- ray diffraction （ XRD ） of samples. The reaction procedure of Ti-Al-C system could be divided into three stnges. Below 900℃ , Ti reacts with Al to form TiAl intermetallics ; above 900 ℃ , C reacts with remain Ti to form TiC triggered by the exothermal reaction of Ti and Al ; TiAl reacts with TiC to produce dense TiAl/Ti2AlC compasites.In the holding stage, ternary Ti2AlC develops to layered polycrystal and composites pyknosis in the meanwhile. The mechanism of synthesis and microstructure was especially discussed.     

热压合成Ti2AlC材料及热力学分析

以Ti、Al元素粉和活性炭为原料，采用热压工艺合成了Ti2A1C块体材料。通过不同温度下合成试样的X-射线衍射分析（XRD），确定了热压合成试样的物相组成，并用扫描电子显微镜（SEM）观察了所合成试样的显微结构。结果表明：完全以元素粉为原料按2．0Ti／1．0Al／1．0C（摩尔比，下同）配比在1500℃热压60min能合成纯度高的Ti2AlC块体材料，产物中仅含有非常少的杂相TiC和Ti3AlC2。根据热力学计算结果，在Ti、Al和C三元系统中，TiC是最稳定的中间产物。另外，解释了在合成Ti2AlC过程中Ti3AlC2的产生。     

机械诱发自蔓延反应合成Ti3AlC2的机理研究

以3Ti／Al／2C粉体为原料,采用机械合金化的方法以合成Ti3AlC2材料。研究结果表明,在机械合金化过程中诱发自蔓延反应,反应会产生大量坚硬的小块体颗粒,大小约为0．2-11mm。粉体的组成相为TiC、Ti3AlC2、Ti2AlC,而块体仅含有TiC和Ti3AlC2。获得的粉体和块体产物中Ti3AlC2含量分别约为63wt％和84．8wt％。提出了一个机械诱发自蔓延反应合成Ti3AlC2的反应机制,即Ti3AlC2是从固相TiC与Ti-Al液相中形核并长大。     

TiC/Ti-Al基复合材料的燃烧合成

为了改善Ti-Al金属间化合物的脆性,利用SHS/PHIP工艺制备了TiC/Ti-Al基复合材料.理论分析表明,绝热温度随C质量分数的增加而呈升高趋势,当体系中碳的质量分数≥2%时,该体系能完成自蔓延过程.采用电子扫描显微镜,X射线衍射仪对合成产物进行了分析.结果表明,合成产物中除存在基体相Ti3Al和TiAl和增强相TiC外,还存在许多三元相Ti3AlC和Ti2AlC相;随着Al质量分数的增加,增强相的形貌由颗粒状逐渐变成棒状或片状;复合材料的硬度和压缩强度随C质量分数的增加逐渐增加,但密度及相对密度随C质量分数的增加呈先增加后降低的趋势.当C的质量分数达到4%时,其实际密度和相对密度均达到最大.     

Ti-Al-Nb2O5体系热压反应过程分析

通过DSC、XRD以及相关热力学计算分析了Ti-Al-Nb2O5体系的热压反应过程.结果表明:反应初期随着Al的熔化Al3Ti作为初生相出现,Al与Nb2O5的置换反应大约起始于900℃;温度继续升高,不稳定相Al3Ti与Ti进一步反应形成稳定的TiAl与Ti3Al相;在1 100℃下保温1 h后,反应体系合成了以TiAl、Ti3Al为基体,以Al2O3、NbAl3为增强相的TiAl基复合材料.     

(Ti,Fe)-Al-C体系钢铁基复合材料的热力学计算与分析

利用溶液热力学理论,研究了(Ti,Fe)AlC体系钢铁基复合材料可能的反应产物的吉布斯自由能变化。热力学实验模型是在FeC熔液中加入钛铁合金(Ti,Fe)和纯铝块,继续加热到1600℃,熔液经过充分混合、反应后随炉冷却到常温。计算结果表明,TiC先于Fe2Ti、Fe3C等相生成,但始终没有Al4C3和TiAl3相产生;体系中TiC的热力学稳定性最高;在凝固过程中,TiC相优先析出,随后可能有Fe2Ti、Fe3C等相析出;铝含量的增加能够促进TiC、Fe2Ti、Fe3C等相的生成。     

Ti-C-Al-Fe_2O_3反应体系的热力学及形成产物的分析

针对Ti-C-Al-Fe2O3体系进行了热力学计算,并结合DSC及XRD分析,为研究该体系反应合成TiC,Al2O3提供了理论依据.计算结果表明：该体系在发生SHS反应时,可以生成TiC,Al2O3,Fe2Ti,TiAl3,Fe3C和Al4C3等产物,但TiC,Al2O3的热力学稳定性要远远大于Fe2Ti,TiAl3,Fe3C和Al4C3等相,因此,在1600℃的钢液引燃的SHS反应过程中,只能生成TiC,Al2O3两种产物.通过XRD分析也证明了在反应产物中只有TiC,Al2O3两种物质形成.     

Ti3AlC2的合成及热性能研究

以TiC／Ti／Al／Si粉为原料,采用热压工艺成功制备了高纯度致密的Ti3AIC2块体材料,其制备的最佳温度为(1300∽1500)℃,引入适量的Si能促进Ti3AIC2的合成．也讨论了该样品在不同温度下测定的热容和热导率,说明Ti3AlC2具有优良的导热性能。     

金属间化合物/Al2O3,TiC陶瓷基复合材料的研究进展

概述了国内外有关金属间化合物／Al2O3,TiC陶瓷基复合材料的研究现状,特别是工艺、结构和性能间的关系以及增韧补强的机理,指出了存在的问题及今后的发展趋势．目前金属间化合物陶瓷基复合材料(I／CMC)大多是以高纯单质或化合物粉为原料,采用粉末冶金或原位合成等工艺来制备．而以天然钛铁矿为原料,原位合成制备金属间化合物／Al2O3-TiC陶瓷基复合材料是I／CMC发展的趋势之一．     

Al2O3/Ti-Al复合材料的抗高温氧化性研究

利用氧对金属Ti、Al粉的部分氧化，原位合成了Ti—Al金属间化合物和氧化铝，从而制备出了Al2O3／Ti—Al复合材料，通过氧化增重实验研究了材料的抗高温氧化性能，发现随着原始配比中Al含量和烧成温度的增加，复合材料的抗高温氧化性能逐渐提高，并借助X衍射和SEM手段对复合材料的组成和显微结构进行了分析，讨论了工艺因素对材料氧化性能产生影响的机理。     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.     

CVD涂层硬质合金刀具的失效机理

通过系统的实验研究和理论分析,揭示了 CVD(化学气相沉积)涂层硬质合金刀具在磨损和破损状态下的不同的失效机理,并在机理分析的基础上,阐明了涂层硬质合金刀具对于切削条件的特殊适应性.     

特征关系与工艺决策

从并行工程的原理出发,提出了一个基于特征的并行 CAPP 系统.在特征建模的基础上,系统能够推理特征之间的关系,产生零件的特征向量图;利用加工知识库,通过动态规则匹配,系统可以确定特征的加工方法、加工参数及其加工顺序;通过优化确定最佳的工艺计划.