Si-B-C-N有机聚合物形成非晶陶瓷的机制研究

用FTIR及微区拉曼光谱等方法,研究了Si-B-C-N有机聚合物在不同热裂解温度下最终形成非晶陶瓷的结构变化.结果表明从常温到600℃这个区域内,有小分子溢出,伴随着质量的大幅度失去,而在600℃～800℃范围内形成自由碳,表明Si-B-C-N材料已完成从有机到无机的转变,形成非晶陶瓷.     

复合粉末中间层钎焊SiO2 陶瓷与TC4合金的接头组织与性能

采用46.4%Ag-18.0%Cu-35.6%Ni(质量分数)复合粉末中间层实现了SiO2陶瓷和TC4钛合金的良好钎焊.使用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等方法对钎焊接头的界面组织和力学性能进行了研究.结果表明,SiO2陶瓷和TC4钛合金的连接接头成形良好,SiO2陶瓷/Ag-Cu/Ni/TC4钛合金钎焊接头的界面结构为:SiO2/Ti4O7+TiSi2/Ti2Cu+Ti2Ni/α-Ti+Ti2Cu+Ti2Ni过共晶组织/α-Ti+Ti2Cu+Ti2Ni过共析组织/α-Ti/TC4.当钎焊温度为970 ℃、保温时间为30 min时,使用Ag-Cu/Ni粉末中间层钎焊SiO2陶瓷与TC4钛合金的接头达到最高抗剪强度38 MPa.     

Al-Si过共晶钎料的制备及其对核用SiC陶瓷的焊接研究

SiC是核聚变反应堆流道插件及结构材料的优秀候选材料。为了获得大尺寸的SiC部件,通过钎焊方法连接SiC,选择50Al-50Si合金作为钎料,研究50Al-50Si合金钎料的显微组织、力学性能及在真空1100℃×10min条件下对SiC陶瓷的钎焊性能。并在此钎料基体上加入不同含量(2%,6%,10%,14%)的Ti,研究Ti的加入对钎料显微组织性能及SiC陶瓷接头力学性能的影响。结果表明,Al-Si-Ti钎料能完成SiC陶瓷的连接而获得性能优异的接头。在Ti含量增加到6%时,接头剪切强度升高至138.98MPa,随着Ti含量增多,接头剪切强度又下降。     

(Ti-50Cu)+Nb钎料钎焊Si/SiC复相陶瓷与殷钢

采用真空钎焊方法,以Ti50Cu+Nb钎料连接si/SiC复相陶瓷与殷钢.采用扫描电镜进行接头显微组织结构分析,并研究了Nb含量对接头力学性能的影响.结果表明:采用Ti50Cu+Nb钎料连接si/SiC复相陶瓷与殷钢,可获得连接良好、组织致密的接头,Nb含量40%(体积分数)、钎焊温度970℃、保温时间5 min时,接...     

钛钒的量之比对(Ti,V)C基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响

以TiC、VC、Co、Ni为原料,通过粉末冶金的方法制备了(Ti,V)C基金属陶瓷,结合XRD、SEMEDS及力学性能测试研究了n_(Ti)/n_V对(Ti,V)C基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响以及(Ti,V)C基金属陶瓷烧结后的物相变化。结果表明:经高温烧结后TiC和VC固溶形成立方相(Ti,V)C。当n_(Ti)/n_V从4增加到15.75时,(Ti,V)C基金属陶瓷的硬度变化波动较小,抗弯强度先增加后降低。当n_(Ti)/n_V=7.35时,(Ti,V)C基金属陶瓷的显微组织得到细化,抗弯强度为1 237 MPa,维氏硬度为1 444 N/mm~2,综合力学性能较佳。     

Ni-Ti合金对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响

采用粉末冶金方法真空烧结制备了添加Ni-Ti形状记忆合金的Ti(C,N)-Co系金属陶瓷,研究了Ni-Ti合金对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响。结果表明:未加Ni-Ti合金的Ti(C,N)基金属陶瓷的显微组织表现为经典的黑芯-灰壳组织,陶瓷相多为球形;而加入Ni-Ti后的金属陶瓷随着Ni-Ti加入量的增多,组织逐渐细化,出现了多边形的陶瓷相,陶瓷相与粘结相的界面呈现直线关系。同时,金属陶瓷的抗弯强度和断裂韧性随着Ni-Ti合金加入量的增多有明显的提高,而硬度基本保持不变;Ni-Ti合金的加入量为15wt%时金属陶瓷获得最好的力学性能。     

原位合成TiC_P/Fe复合材组织结构和力学性能的研究

采用原位反应法制备了TiC_p/Fe复合材料并分析了主要合金元素对材料微观组织的影响。利用正交实验法,研究了元素Ti、C和Si对TiC_p/Fe复合材料组织结构和力学性能的影响。结果表明,Ti和C元素对材料的组织结构和力学性能的影响最为显著,Si元素次之。随着Ti和C含量的升高,材料的组织结构和力学性能得到改善,Ti、C含量再次增加则出现力学性能恶化的趋势。分析结果得出:Ti、C和Si的最佳质量分数分别为6%、2.3%和1.0%。     

(Nb,Ti)C的制备方法对(Nb,Ti)C-35Ni金属陶瓷的微观结构及性能的影响

用自蔓燃高温合成（SHS）技术及电弧熔融法制备的（Nb，Ti）C固溶体作基体，制备（Nb，Ti）C－35Ni金属陶瓷。结果表明用电弧熔融法制备的（Nb，Ti）C为基的试样具较优的室温力学性能（σ＝1630MPa，KIC＝18．0MPa），其陶瓷颗粒均匀分行粘结相之中并是包裹结构；而用SHS法制备的（Nb，Ti）C为基的试样其力学性能相对较差，其陶瓷颗粒无包裹结构．     

四元高熵碳化物陶瓷的组织和性能研究

以金属氧化物与碳粉作原料,经高能球磨后,采用1850℃放电等离子烧结烧结工艺制备了3种成分的四元高熵碳化物陶瓷(Ti0.25,Nb0.25,Ta0.25,Mo0.25)C、(Ti0.25,Nb0.25,Ta0.25,W0.25)C和(Ti0.25,Nb0.25,Ta0.25,V0.25)C。采用扫描电镜、X射线衍射仪及万能材料试验机等研究了碳化物陶瓷的显微组织、硬度和力学性能。结果表明:3种碳化物陶瓷均为单相FCC结构;含钼陶瓷的晶粒最为细小,气孔也最少;3种陶瓷的实际硬度与采用复合定律计算的理论硬度相一致,即(Ti,Nb,Ta,V)C的硬度最高,(Ti,Nb,Ta,W)C次之,(Ti,Nb,Ta,Mo)C最低。此外,由于其组织未完全致密化且成分不均匀,3种碳化物陶瓷的抗弯强度均低于预期值,有待采取降低烧结升温速率、提高烧结温度等措施来解决这些问题,从而改善陶瓷性能。3种碳化物陶瓷中(Ti,Nb,Ta,W)C陶瓷的综合性能最佳。     

精铸Ti-Al-Zr合金的显微组织和力学性能

用陶瓷型壳浇注了Ti Al Zr合金 ,研究了精铸Ti Al Zr合金的相组成、铸造显微组织、室温和高温力学性能及断口形貌。结果显示 ,精铸Ti Al Zr合金属于近α型 ,其铸态组织为网篮状魏氏组织 ,具有较好的室温和高温性能。Ti Al Zr合金的室温力学性能为 :抗拉强度 1 0 57.5MPa ,屈服强度 995MPa ,延伸率 1 8.45% ;50 0℃时的力学性能为 :抗拉强度 658.7MPa ,屈服强度 538.9MPa ,延伸率 1 6.5%。该合金室温断口以延性断裂为主 ,伴有部分解理断裂 ,而高温拉伸断口为延性断裂。