金属材料科学的前沿—金属间化合物材料

在扼要介绍金属材料科学的变化和发展的基础上,讨论了金属间化合物材料科学的发展,金属间化合物材料的特点与应用,以及金属间化合物功能材料和结构材料研究的概况。     

轻质γ-TiAl金属间化合物的研究进展

γ-TiAl金属间化合物是一种新型轻质的高温结构材料,是当代航空航天工业、民用工业等领域的优秀候选高温结构材料之一,具有重要的工程化应用潜力。介绍了γ-TiAl基金属间化合物的发展过程,以及成分-组织-性能-制备关系,产业化和应用状况。特别指出,北京科技大学发展的高Nb-TiAl金属间化合物为国内外TiAl基金属间化合物发展的重点方向。最后总结了TiAl基金属间化合物的国家需求和发展趋势。     

TiAl金属间化合物超塑性研究状况

较详细地介绍了ＴｉＡｌ金属间化合物超塑性研究的现状。对比讨论了在一定条件下，ＴｉＡＬ基合金中存在的可能的超塑性变形机制。展示了超塑性成形技术在某些领域中的应用前景。     

Nb-TiAl 金属间化合物研究现状

论述了Ｎｂ－ＴｉＡｌ系金属间化合物在高温强度及抗氧化性方面已取得的进展。高熔点组元Ｎｂ提高了合金的熔点和有序温度,从而使合金的使用温度达到９００℃以上。该体系合金显示出来的潜力具有代替Ｎｉ基合金的趋势。     

金属间化合物熔铸工艺的发展及应用

综述了金属间化合物的熔炼及铸造 最新发展及应用情况,尤其强调了这些金属间化合物在熔铸过程中与传统工业合金的不同之处。     

锆、钒离子注入铝形成金属间化合物

利用金属蒸气真空弧离子源,将大束流Zr和V离子注入到Al中,在离子注入过程中直接形成了金属间化合物Al3Zr,Al10V和Al3V.当Zr离子束流密度为64μA/cm2,剂量为5×1017ions/cm2时,在Al表面形成了稳定相DO23-Al3Zr和亚稳相L12-Al3Zr.当V离子束流密度为51μA/cm2,剂量为3×1017ions/cm2时,在Al表面形成了Al10V和Al3V.Zr和V离子注入到Al中使Al表面的硬度和弹性模量明显提高.     

金属间化合物高温结构材料的研究动向

着眼于高温结构材料的应用,介绍了金属间化合物的分类及其制备技术和特殊加工工艺,评述了目前重点开发的几种金属间化合物结构材料,阐明了其进一步发展应着重解决的问题。     

新型的金属间化合物基复合材料

以金属间化合物为基体的复合材料是目前正在研究的一种新型高温结构材料。本文综述了这种新型复合材料的发展现状及其制造方法。初步研究表明:纤维增强的Ni_3Al,Ti_3Al,FeAl等铝化物金属间化合物基复合材料性能优子基体材料和目前广泛使用的镍基高温合金,展现出了诱人的前景。将来的研究方向将主要集中于增强剂与基体的化学相容性,热膨胀系数的匹配,力学模型和断裂模式的建立,制备工艺的开发与优化等方面。     

FeAl金属间化合物研究现状

FeAl金属间化合物是一种新型的高温材料,在最近的研究中受到极大的重视,由于其具有长程有序的特殊结构,从而带来一系列优异的特性,如优异的高温抗氧化和抗硫化性、相对较低的密度和低廉的价格等.但室温脆性是FeAl金属间化合物的一个显著弱点.对FeAl金属间化合物近年来的研究现状包括FeAl金属间化合物的抗氧化、抗硫化性和室温脆性等进行了较为详尽的综述.     

Al/Cu键合系统中金属间化合物的形成规律及防止方法

Al/Cu键合界面金属间化合物的形成是导致微电子器件失效的重要因素之一,总结了微电子器件生产和使用过程中Al/Cu键合界面金属间化合物的生长规律,分析了Al/Cu键合系统的失效机制。热超声键合过程中,Al焊盘上氧化铝层的破裂使金属间化合物的形成成为可能,键合及器件使用过程中,金属间化合物和柯肯德尔空洞的形成和长大最终导致键合失效。采用在Al焊盘上镀覆Ti过渡层的方法,可有效降低键合系统中Cu原子的扩散速度,抑制金属间化合物的生长,从而提高电子元器件的可靠性。     

颗粒增强Ti－Al化合物基复合材料

本文在介绍Ｔｉ－Ａｌ金属间化合物基体及其颗粒增强剂的基础上，重点讨论了利用ＸＤ合成法、自蔓延高温合成法及真空热压法制造ＴｉＢ２、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＮｂ等颗粒增强Ｔｉ－Ａｌ金属间化合物基复合材料的力学性能，同时还对颗粒增强Ｔｉ－Ａｌ金属间化合物基复合材料的其它制造方法，如反应热压烧结法、冲击波固结法、高能高速法的工艺、特点也进行了简要叙述。     

几种金属间化合物电学性能的研究进展与展望

金属间化合物具有高强轻质及电阻率较高的特点,是一种极具发展前途的功能材料。影响其电学性能的因素有添加元素、合金化元素的原子半径、电子层结构、金属键的数量及晶体结构的无序性。总结了不同类型金属间化合物的电学性能方面的研究成果,同时介绍了其作为超导材料、离子电池的负极材料、电热元件、半导体材料的应用,并展望了以后的研究和发展方向。     

Fe-Al金属间化合物的研究进展

概述了Fe-Al金属间化合物的基本特性,简述了几种改善Fe-Al金属间化合物脆性的常规方法。详细介绍了Fe-Al金属间化合物作为高温耐磨耐蚀涂层和高温气体净化多孔材料的研究新方向,以及借助先进的定向凝固技术制备Fe-Al-Ta金属基复合材料的研究新进展,指出了当前Fe-Al金属间化合物的研究领域存在的问题及今后的主要发展方向。     

NiAl基金属间化合物的研究进展

介绍和评述了NiAl基金属间化合物的研究进辰。由于NiAl基金属闻化合物的一些优异性能，长期以来作为高温结构的候选材料而得到了广泛的关注，但是NiAl在室温下塑性差和高温时强度低限制了它的使用。着重介绍了对NiAl的晶体结构和缺陷、力学性能、化学性能等方面的研究，利用控制显微结构、合金化和改进加工技术等方法改善了NiAl的室温塑性和高温强度。     

激光熔覆在金属间化合物涂层材料制备中的应用

在分析金属间化合物涂层材料特点的基础上，综述各种激光熔覆合成金属间化合物涂层的研究现状，分析各种金属间化合物涂层的组织及性能，研究表明激光熔覆合成的金属间化合物涂层均具有优异的耐磨、耐腐蚀、抗氧化等性能。     

Sn2.5Ag0.7CuxRE钎料时效焊点界面IMC研究

以Sn2.5Ag0.7CuxRE/Cu钎焊为研究对象,借助于扫描电镜和X衍射检测手段,研究了二硫化钼介质下时效焊点界面IMC组织结构特征及生长行为。实验结果表明:时效焊点界面Cu6Sn5IMC呈现由波浪状→扇贝状→层状的形态变化。焊点界面Cu6Sn5和Cu3Sn IMC的生长厚度与时效时间平方根呈线性关系,Cu6Sn5IMC具有较小的生长激活能、较大的生长系数。添加0.1%(质量分数)RE时,界面Cu6Sn5和Cu3Sn IMC的生长激活能最大,分别为81.74 kJ/mol和92.25 kJ/mol,对应焊点剪切强度最高。     

金属间化合物的合成及其催化应用

简要叙述了合成金属间化合物的化学还原、沉积沉淀还原、化学气相沉积和热退火等方法。这些合成方法各有优缺点,可根据实际需求选择适宜的方法。总结了金属间化合物对加氢、氧化、重整等反应的催化性能,发现金属间化合物是一类性能优良的催化材料,催化活性与其具有的有序原子排列、电子效应、几何效应、空间效应、协同作用等有关。此外,还展望了此类材料的未来研究方向。     

持续电流作用下金属间化合物NiAl薄板热弯成形

目的 为了解决和克服现有耐高温金属间化合物成形难、传统等温热成形效率和能源利用率低的问题,开发持续电流作用下金属间化合物薄板热弯成形新技术。方法 首先,对NiAl板材进行系统的升温实验,确定热弯成形的电流密度。然后对NiAl板材进行三点弯曲实验,确定凸模下压速度。最后,在自行设计并制作的可实现电与载荷持续复合作用的热弯成形装置和陶瓷绝缘模具上对板材进行热弯成形实验。结果 在电流密度为8.5 A/mm²、加热温度为1 300 ℃、凸模下压速度为0.5 mm/min的实验条件下,成形后的热弯件尺寸精度良好、厚度均匀,无开裂和回弹产生。结论 该方法主要针对热弯曲成形工艺,解决了金属间化合物难变形及传统脉冲电流辅助热成形难以在变形过程中持续通电的问题,改善了金属间化合物成形时产生的开裂和回弹。     

高温扩散法制备铁铝金属间化合物涂层

针对金属间化合物在工业中作为高温结构材料使用存在脆性的问题，将金属间化合物以涂层的方式应用。以Fe-Al系为研究体系，以高温扩散制备的方法获得了良好的Fe-Al金属间化合物涂层，实验结果表明，在合适的工艺参数下，所得到的涂层具有单一性，致密性且与基体结合良好，该涂层具有良好的高温耐磨，耐蚀，耐氧化等特性。