多孔SiC陶瓷增强金属基复合材料的制备

采用纸质材料制成三维管状模型,经过纸质模型碳化、反应性渗硅处理获得多孔SiC陶瓷预制体,选择铸造性能好、成形缺陷小的铸铁作为金属基体,采用铸渗法制备了SiC陶瓷增强金属基复合材料,通过XRD,SEM等分析手段研究了多孔SiC陶瓷和复合材料的显微组织和界面结构.研究表明,纸质模型800C温度碳化,反应性渗硅温度1600℃时制备的多孔SiC陶瓷预制体三维结构稳定,烧结后变形小,微观组织结合紧密;通过铸渗法制备的SiC陶瓷增强金属基复合材料界面结合良好,无明显缺陷.该方法中增强相结构可设计性好,铸渗法制备多孔陶瓷金属基复合材料质量高,为多孔陶瓷增强金属基复合材料的获得提供了试验新方法.     

多孔C泡沫预制体液相渗硅制备C/SiC复合材料研究

以多孔C泡沫为预制体,利用液相渗Si工艺制备了C/SiC复合材料。采用酚醛树脂浸渍-裂解工艺对C泡沫预制体的孔隙率进行调整,考察浸渍-裂解周期对C泡沫预制体孔隙率的影响,研究了C泡沫预制体孔隙率对C/SiC复合材料密度、力学性能、组成和结构的影响。结果表明:预制体孔隙率为72%时制备的C/SiC复合材料性能较好,其密度为2.58g/cm3、弹性模量为81.39GPa,抗弯曲强度为83.88MPa;随着预制体孔隙率的降低,复合材料的密度、弹性模量和抗弯曲强度不断降低,预制体孔隙率的降低影响液相Si充分扩散与C反应,造成复合材料内部存在大量闭孔,这是导致C/SiC复合材料性能下降的主要原因。     

利用废弃棉短绒制备多孔SiC陶瓷及其性能的研究

以废弃的棉短绒和酚醛树脂为原料,通过模压成型,固化,碳化和渗硅制备出微观结构均匀的多孔碳和多孔碳化硅.通过SEM照片可以看出,由棉短绒纤维的杂乱排列和碳化时不同的收缩率产生了相互连通不规则的孔,在多孔碳化硅结构中也得以保留.经过三点弯曲测试,多孔碳化硅的气孔率随着排硅时间的增加而增加,强度和韧性随着捧硅时间的增加而减小.     

液相渗硅法和原位反应法制备硅化石墨及性能研究

分别采用液相渗硅法和原位反应法制备了硅化石墨,讨论了石墨基体密度和渗硅方法对硅化石墨力学性能和摩擦性能的影响。结果表明：两种方法都能明显提升石墨的抗弯强度,液相渗硅法制得的硅化石墨表面有一层浓度梯度分布的SiC层,石墨基体的耐磨性能得到明显改善。综合力学性能和摩擦性能考虑,选择低密度的石墨通过石墨化处理并采用液相渗硅法可以制备得到性能更优的硅化石墨。     

SiC陶瓷表面高温耐碱腐蚀Ca_(0.6)Mg_(0.4)Zr_4(PO_4)_6涂层的制备

采用浆料浸渍涂覆法在SiC陶瓷表面制备Ca_0.6Mg_0.4Zr_4(PO_4)_6(C_0.6M_0.4ZP)涂层,以改善其高温耐碱腐蚀性能.通过在C0.6M0.4ZP溶胶中加入平均粒径为40 nm的C_0.6M_0.4ZP粉体和聚乙烯醇(PVA),制备高固含量的稳定胶态悬浮浆料,并在SiC陶瓷上制备C_0.6M_0.4ZP涂层.浆料固含量为40% (质量分数, 下同)、pH=6、PVA加入量为6%时,在1400 ℃保温3 h烧成后可获得致密的C_0.6M_0.4ZP涂层,一次涂覆涂层厚度可达200 μm,且涂层与SiC陶瓷基体结合良好.经1000 ℃,96 h碱腐蚀后,涂层试样没有明显的质量损失,而未涂覆试样质量损失达到20.1%;涂层试样的强度衰减5.7%,远低于未涂覆试样的40.5%.     

Ag-Cu-Ti-(Ti+C)反应-复合钎焊SiC陶瓷和 Ti合金的接头组织

研究用合金化Ag-Cu-Ti粉、Ti粉、C粉组成的混合粉末真空无压钎焊再结晶SiC陶瓷和Ti合金,采用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪对接头的组织结构进行了分析.结果表明:在67.6%Ag-26.4%Cu-6%Ti(质量分数)粉末中加入相当于15%～30%TiC(体积分数)的(Ti C)粉末(Ti与C摩尔比为1:1),经920℃,30 min真空钎焊,Ti和C原位合成TiC,形成以TiC晶粒强化的连接良好的复合接头;形成的TiC分布于Ag相、Cu-Ti相中;TiC的形成明显降低了接头的热应力.过量的(Ti C)粉末则导致反应不完全,容易在连接层中产生孔洞,影响接头强度;焊接过程中,Ti由钛合金扩散进入连接层,Cu也有部分从连接层中扩散进入钛合金.     

Si含量对放电等离子烧结制备(1-x)Ti3SiC2+xSiC复合材料的影响

以钛粉、硅粉和石墨粉为原料,制备出(1-x)Ti3SiC2+xSiC(x=0.1～0.8)复合材料,并利用X射线衍射仪对样品进行相组成分析.结果表明经1300℃放电等离子烧结15min后,可以得到纯净的0.9Ti3SiC2-0.1SiC和含有 微量石墨的0.2Ti3SiC2-0.8SiC复合材料,0.9Ti3SiC2-0.1SiC和0.2Ti3SiC2-0.8SiC复合材料的显微硬度分别为8.8和10.5GPa,均明显高于Ti3SiC2的(4GPa).随着SiC含量的增加,复合材料的硬度也增加,但杂质(石墨)和孔洞的含量也增多,成分为0.5Ti3SiC2-0.5SiC的复合材料在烧结过程中有少量Si流出;而当SiC含量增加到0.2Ti3SiC2-0.8SiC时,烧结过程中大量的Si流出使得复合材料无法成功烧结.     

SiC长纤维表面(Al+Al_2O_3)复合涂层的制备

利用反应磁控溅射法在SiC长纤维表面沉积了(Al+Al_2O_3)扩散阻挡涂层,研究了沉积工艺参数对涂层的成分、沉积速率的影响,以及涂层对SiC纤维的表面残余应力及力学性能的影响.结果表明,随着溅射功率的增加,Al_2O_3涂层的沉积速率先迅速增加后缓慢增加;随着工作气压的增加,Al_2O_3涂层的沉积速率先缓慢降低,在工作气压到达一定值时,沉积速率快速下降随后缓慢下降.沉积的(Al+Al_2O_3)复合涂层保护了SiC纤维的富C层,起到了保证纤维与Al_2O_3涂层之间结合力的作用;激光Raman谱显示改性后纤维的表面残余应力有降低趋势.室温和高温处理后复合丝的拉伸强度分别是计算值的97.69%和98.77%,涂层对纤维的力学性能影响很小.     

Eu3+掺杂对钒酸钕纳米棒阵列形貌和荧光性能的影响(英文)

采用简单一锅水热法制备具有四方晶相的NdV04(t-NdV04)纳米棒阵列。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)和选区电子衍射(SAED)技术对t-NdV04纳米棒阵列的物相、形貌和显微组织进行表征。所制备的t-NdVO₄纳米棒为单晶,长度约为100 nm,直径为25 nm,并且沿(112)晶面方向定向生长、自组装而成纳米棒阵列。研究表明,Eu³⁺掺杂会影响NdVO₄纳米棒阵列的形成,并导致Nd³⁺从⁴D_3/2状态到⁴I_11/2的最强光发射红移,并且在400 nm处急剧降低其荧光发射强度。研究结果对优化稀土钒酸盐的光致发光性能具有一定的参考价值。     

在两步CeO2修饰的多孔YSZ-Al2O3管上制备高渗透性和热稳定性Pd膜(英文)

采用化学镀技术在经过不同修饰方式后的多孔YSZ-Al₂O₃管上沉积Pd膜。采用SEM、AFM、XRD和气体渗透测试方法研究不同修饰方式对多孔YSZ-Al₂O₃管表面质量及Pd复合膜渗透性能的影响。结果表明,经两步CeO₂修饰后,多孔YSZ-Al₂O₃管表面具有更小的孔径分布和粗糙度。经两步CeO₂修饰后的多孔管上沉积的Pd膜在500℃、700 kPa压差下具有更高的氢渗透流量(0.549mol·m^-2·s^-1)和H₂/N₂选择性(14241)。不同热循环测试和1000 h持久渗透测试结果表明,在经两步CeO₂修饰后的多孔管上沉积的Pd膜具有较高的渗透稳定性。     

多孔SiC陶瓷增强金属基复合材料的制备

采用纸质材料制成三维管状模型，经过纸质模型碳化、反应性渗硅处理获得多孔SiC陶瓷预制体，选择铸造性能好、成形缺陷小的铸铁作为金属基体，采用铸渗法制备了SiC陶瓷增强金属基复合材料，通过XRD，SEM等分析手段研究了多孔SiC陶瓷和复合材料的显微组织和界面结构。研究表明，纸质模型800℃温度碳化，反应性渗硅温度1600℃时制备的多孔SiC陶瓷预制体三维结构稳定，烧结后变形小，微观组织结合紧密；通过铸渗法制备的SiC陶瓷增强金属基复合材料界面结合良好，无明显缺陷。该方法中增强相结构可设计性好，铸渗法制备多孔陶瓷金属基复合材料质量高，为多孔陶瓷增强金属基复合材料的获得提供了试验新方法。     

无压浸渗法制备SiC/Cu-Al复合材料的工艺研究

以Cu包裹SiC颗粒形成的SiC/Cu复合粉体为增强体,采用无压浸渗工艺制备含SiC为70%体积分数的SiC/Cu-Al复合材料。通过正交试验研究了制坯压力、浸渗温度和浸渗时间对浸渗深度的影响。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了复合材料的形貌和相结构。结果表明,在制坯压力10 MPa、浸渍温度850℃、浸渍时间3 h条件下,SiC/Cu-Al复合材料的组织均匀、致密度好、无明显气孔缺陷,其膨胀系数为6.932 3×10-6/℃。     

Si/SiC复相陶瓷与殷钢钎焊接头组织结构研究

以Ti、Cu混合金属粉末为钎料真空钎焊Si/SiC复相陶瓷与殷钢,通过扫描电镜、能谱仪、X射线衍射对接头组织结构进行分析.结果表明:Ti-Cu钎料对陶瓷和殷钢都具有良好的润湿性;在980℃保温10 min条件下形成良好的连接接头.连接层主要由Ti-Cu化合物和Ti5Si3相组成,在连接层与陶瓷界面生成TiSi2、Ti3SiC2和TiC反应层:在980℃保温15 min条件下,连接层中生成的化合物种类没有变化,但在近缝区的陶瓷中产生了横向裂纹,导致接头强度急剧下降.接头室温剪切强度在980℃保温10 min时最高达到90 MPa.     

V-EPC法制备SiC颗粒增强铸铁基表面复合材料

以HT15.为基体,采用消失模铸渗工艺(V-EPC)制备出了不同粒径尺寸的Sic顺粒增强铸铁基表面复合材料.结果表明,sic粒子尺寸为560 pm时,制备的铸铁基复合材料表面复合良好,且表面平整,sic粒子分布均匀,复合层厚度为3 mm左右.随着sic粒子尺寸的减小,sic粒子的铸渗效果明显变差,到180 1μm时,已无法得到复合层.     

B4C/Ni多孔预制体的烧结行为及对金属铅的浸渗

采用粉末冶金法制备了B4C／Ni多孔预制体,采用压力渗透法使液态金属铅浸入预制体。对制得的多孔预制体进行了金相观察和扫描电镜（SEM）观察以及抗压强度的测试,并计算得出了试样的孔隙度。分析结果表明,B4C/Ni多孔预制体的强度在800～1100℃之间随着温度升高而增大;在此温度区间B4C与Ni发生反应,反应产物主要有C和NiB3。多孔预制体抗压强度随孔隙度的下降而增大。在浸渗液态金属铅时,只有直径大于20μm左右的孔洞才能使液态铅浸入。     

多孔储液材料的仿生制备及其摩擦学性能研究进展∗

多孔储液材料因其优异的自润滑性能备受关注,特别是其孔隙结构参数与性能间对应关系的研究一直是学术界和工业界亟待解决的问题。 针对该类多孔储液材料,从来源、制备方法以及摩擦学特性等方面对其发展脉络及面临的问题进行梳理和分析,认为在仿生关节软骨制备适合工业应用的摩擦副方面,如何提取关键仿生特征参数是关键。 目前在进行服役可靠性、工况适应性分析时,多用孔隙率来表征多孔结构特征,在明晰孔隙形态参数(孔径,分布,贯通型等)与力学-物理性能、润滑状态之间的映射关系方面存在明显的不足,导致从优化孔隙形态参数入手实现多孔储液材料力学-物理性能与摩擦学性能的统一方面仍具挑战性。 3D 打印技术的快速发展有望解决当前多孔材料成形过程中孔隙形态参数不可精确控制的问题,并为其自润滑理论的发展提供有效试验手段。     

在大气-氨混合气氛中Pt、Pd和Ni的腐蚀

研究了在大气+氨混合气体(氨浓度11.8％)、压力0.1 MPa和温度为820～850℃环境中Pt、Pd和Ni金属的腐蚀,采用SEM、TEM和XPS观测和分析了试样腐蚀形貌特征和表面化学状态.所研究的3种金属显示了完全不同的腐蚀行为.讨论了Pt和Pd金属的腐蚀机制,腐蚀特性与金属及其氧化物的挥发、再沉积、氧吸附和晶面稳...