原位反应生成纳米TiB2颗粒增强铝基复合材料的研究近况

综述了近年来原位反应生成TiB2/Al基复合材料的主要制备方法、反应机理、性能,以及提高TiB2颗粒分布均匀性的工艺,归纳了目前研究中存在的主要问题,并且指出了今后的研究方向.     

原位反应制备细颗粒TiB2增强铝基复合材料研究

热力学分析和试验结果证实，KBF4、Ti反应剂以一定的Ti／B原子比混合加入熔体，最终反应生成单一TiB2相，能抑制TiAl3等其它相的产生。在此基础上，分析比较了反应剂混合粉以预制块形式加入、气流载入熔体两工艺条件下的TiB2颗粒分布、大小。结果表明：通过氩气流载入反应混合粉，并快速搅拌熔体，可克服TiB2颗粒在晶界的团聚，细化颗粒，获得颗粒小于0．5um、且较均匀分布的TiB2／Al复合材料。     

原位反应生成纳米TiB_2颗粒增强铝基复合材料的研究近况

综述了近年来原位反应生成TiB2/Al基复合材料的主要制备方法、反应机理、性能,以及提高TiB2颗粒分布均匀性的工艺,归纳了目前研究中存在的主要问题,并且指出了今后的研究方向。     

原位生成Al2O3、TiB2和Al3Ti/Al复合材料的热循环行为

本文研究了Al-TiO2-B系原位生成Al2O3、TiB2和Al3Ti/Al颗粒增强铝基复合材料的热循环行为，研究结果表明了纯铝及B／TiO2摩尔比分别为0、1和2的颗粒增强铝基复合材料的热循环行为具有以下结果，纯铝和复合材料热循环后均产生了残余应变和滞后环；Al-TiO2-B系列复合材料热循环应变的各项指标均比纯铝基体大大降低，且具有较小的内耗功和较好的热稳定性，可以预测其具有较高的热疲劳寿命，热循环曲线能很好的评估复合材料在温度循环变化的环境中工作时的热稳定性和热疲劳。     

TiC，TiB2／铝熔体界面过渡区的研究

研究了TiC，TiB2两种钛化物在纯铝熔体中的行为及其对熔体粘度的影响规律。720℃时的测量数据表明，以Al-5Ti-1B和Al-3Ti-0．15C形式加入微量TiB2或TiC的铝熔体，其粘度增加30％左右；分析了熔体粘度突变的原因，并提出了钛化物／铝熔体界面过渡区的假设。上述熔体经一段时间的保温后，出现了随熔体温度降低而粘度降低的异常变化，从钛化物／铝熔体界面过渡区的形成和整体的沉淀得到了合理的解释。固态条件下钛化物粒子周围存在Ti浓度的梯度分布也间接证实了熔体条件下钛化物／铝熔体界面过渡区的存在。     

双熔体混合-快速凝固原位生成TiB2/Cu复合材料的研究

利用双熔体混合-快速凝固的原位反应技术制备了Cu-纳米TiB2复合材料。用XRD、TEM等手段对TiB2/Cu复合材料进行结构分析。研究表明,铜基体中分布着尺寸约40 nm的TiB2颗粒,对Cu基体有良好的增强作用,同时对双熔体混合反应生成TiB2的热力学进行了讨论。     

原位生成TiB2/ZL102复合材料的研究

研究了熔体直接反应原位生成ＴｉＢ２粒子强化ＺＬ１０２复合材料,结果表明：原位生成的ＴｉＢ２粒子呈等轴状,尺寸都小于１μｍ,大部分弥散分布在共晶区内,而在α－Ａｌ内几乎不存在ＴｉＢ２粒子;ＴｉＢ２粒子的生成显著提高材料的室温抗拉强度,当ｗ（ＴｉＢ２）粒子为７％时,σｂ提高了２５％,而且材料仍为塑性材料。     

铝熔体中原位合成TiC的动力学分析

探讨了铝熔体中原位合成TiC的反应速度问题。结果表明：减少预制块中Al含量,TiC反应速度加快;富Ti层越厚、C颗粒越粗,TiC反应速度越慢。     

Cu—Ti合金原位生成TiB2颗粒时的组织演变

通过原位生成反应,采用Cu-3．4％Ti和Cu-0．7％B中间合金,利用快速凝固技术制备纳米TiB,颗粒增强块体Cu—Ti合金,然后对合金在900℃进行热处理l～10h。高分辨透射电镜（HRTEM）观察表明,在铜熔体中,Ti和B通过原位反应生成初始纳米TiB2颗粒和TiB晶须,TiB晶须的生成会导致TiB2颗粒粗化。初始TiB2颗粒沿晶界分布,会阻碍晶粒在高温下的生长。在对合金进行热处理时,晶粒内的Ti和B原子通过扩散反应生成二次TiB2颗粒。对合金热处理前后的导电率和硬度进行测试。结果显示,生成的二次TiB2颗粒能够延缓合金在高温下硬度的下降,合金的电导率和硬度随着热处理时间的延长而增加,在处理8h时分别为33．5％IACS和HVl58。     

原位合成铝基复合材料中颗粒沉降的研究

对混合盐法制备原位TiB2 颗粒增强铝基复合材料进行了研究。试验发现当TiB2 颗粒含量较高 [w(TiB2 ) >8% ]时 ,出现组织恶化的现象。从颗粒团聚、偏聚及沉降的角度 ,系统地分析了产生此种现象的原因。通过界面活性元素Mg的适量加入 ,改善TiB2 颗粒与Al液界面的润湿情况 ,阻止了颗粒的团聚 ;通过改善工艺参数 ,利用快速搅拌技术 ,有效地抑制了颗粒的偏聚与沉降     

INVESTIGATION ON THE FORMATION MECHANISM OF TITANIUM CARBIDE PREPARED BY IN SITU REACTION IN MOLTEN ALUMINUM

1.IntroductionAmongthenumerousmethodsofproducingdiscontinuouslyreinforcedmetal--matrixcomposites,technologiesallowinginsiteproductionofthereinforcingphaseoffersignificantadvantagesfromatechnicalandeconomicstandpoint.Someofthesetechnologiesincludeself-propagatinghigh-temperaturesynthesis(SHS),exothermicdispersion(XD)andreactivegajsinfilt.atio.ll--5].Morerecently,weareusinganoveltechniquetogeneratefineparticulatesinparentmatrix.Thisnewtechniquehasanumberofadvantages,including(1)theinterfaceisv…     

MECHANISM OF TiC FORMATION IN LIQUID ALUMINIUM

1.IntroductionInthelastdecade,insitufabricationtechnologiesforprocessingmetalandceramiccompositeshavereceivedmuchattention.Insitutechnologiesinvolveachemicalreactionresultingintheformationofaveryfine,thermodynamicallystablereinforcingceramicphaseduringprocessing.SomeofthesetechnologiesincludeXD,reactivegasinfiltrationandhightemperatureself--propagatingsynthesis(SHS)['--'].Recently,Wangetal.I4]developedanewinsitemethod,thecontactreaction,tosynthesizeTiC/AIcomposites.Thecontactreactioniscon…     

原位生长TiB2增强Al复合材料的研究

将纯Al,Ti,B粉进行真空热压反应烧结,成功地制备了原位生长TiB_2增强Al复合材料。生成的TiB_2具有亚微尺寸,基本无点阵缺陷。这种复合材料具有高的室温强度和模量,以及良好的高温性能。     

ANALYSIS OF THE GROWTH MECHANISM OF TiAl_3 WHISKERS PREPARED BY IN SITU REACTION IN MOLTEN ALUMINUM

1.IntroductionInrecentyears,newtechniquesfOrinsitufabrication0faluminummatrixcompos-itesreinforcedwithavarietyofceramicreinforcementshavebec0meattractivefr0manec0nomicstandpoint.Thisisbecallseonecalltakeadvantage0fconventionallyestab-lishedpr0cessingtechnologiesf0rproducinglarge-scalecastingsandf0rsubsequentmetal-working.Someofthesetechnol0giesincludeselfpropagatinghigh-temperaturesynthesis(SHS),exothermicdispersion(XD),contactreacti0nandreactivegasinfiltrati0n[1-4].M0rerecently,wearellsing…     

Fe—Ti—C熔体中TiC颗粒的原位合成及长大过程研究

本文研究了Ｆｅ－Ｔｉ－Ｃ合金溶体中原位ＴｉＣ颗粒的形成过程。结果表明：在合金熔体的等温过程中,Ｔｉ和Ｃ原子首先不断反应合成ＴｉＣ颗粒,址对生成的ＴｉＣ与熔体达到不平衡;然后,ＴｉＣ颗粒按照小颗粒不断溶解。大颗粒相应在粗化的模式而长大。其中,ＴｉＣ颗粒的合成过程又可进一步分为ＴｉＣ晶核的形成和长大两个阶段越长,本中ＴｉＣ颗粒的数目越多,尺寸越小,而当ＴｉＣ的合成反应平衡后,如继续延长等温时间,则熔体     

FORMATION MECHANISM OF TiC IN Al/TiC COMPOSITES PREPARED BY DIRECT REACTION SYNTHESIS

ＦＯＲＭＡＴＩＯＮＭＥＣＨＡＮＩＳＭＯＦＴｉＣＩＮＡｌ／ＴｉＣＣＯＭＰＯＳＩＴＥＳＰＲＥＰＡＲＥＤＢＹＤＩＲＥＣＴＲＥＡＣＴＩＯＮＳＹＮＴＨＥＳＩＳ①ＺｈａｎｇＥｒｌｉｎ,ＹａｎｇＢｏ,ＺｅｎｇＳｏｎｇｙａｎａｎｄＬｉＱｉｎｇｃｈｕｎＮａｔｉｏｎａｌ...     

THE REINFORCING MECHANISM OF TiB2 IN TiB2／A357 COMPOSITE

Mechanical properties were tested for in situ TiB2/A357 composite fabricated by LSM (mixed salts reaction) method. Micro structures of as cast and plastic deformed TiB2/A357 were investigated. The results show that there is a low misfit between (200) Al and (101)TiB2 with [011]//Al [101]TiB2. There is a change from fully dendritic structure of the α-Al of A357 to a rosette-type structure of TiB2/A357. Significant increases in proof stress and Young's modulus can be obtained at low TiB2 additions. There exist dislocation loops around neighboring TiB2 particles with about 0.1μm in diameter and dislocation multiplication near TiB2 particles.     

ON THE IN-SITU FORMING TiB_2 REINFORCED AI COMPOSITE

The in-situ forming TiB_2 reinforced Al composite was favorably prepared by reaction-sintering of pure Al,Ti and B powders under vacuum.The TiB_2 is of submicrosize andfree from lattice defect in the main.A superior room,temperature strength and modulus,as well as good elevated temperature properties were obtained as comparison with thatof pure Al.     

原位合成TiB/Ti基复合材料增强体的生长机制

利用Ｔｉ与Ｂ之间的自蔓延高温合成反应,经非自耗电弧熔炼工艺制备了ＴｉＢ增强的钛基复合材料,借助Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）,扫描电镜和透射电镜分析了复合材料的物相和增强体的形态,结果表明：只存在ＴｉＢ增强体和α－Ｔｉ。原位合成增强体ＴｉＢ的形貌与其Ｂ２７晶体结构密切相关,ＴｉＢ增强体容易沿（０１０）方向生长而生成柱状短纤维,其柱面由（１００）,（１０１）和（１０１）组成。     

原位合成TiC／Ti基复合材料增强体的生长机制

利用Ｔｉ与Ｃ之间的自蔓延高温合成反应,经非自耦电弧熔炼工艺制备了ＴｉＣ增强的Ｔｉ基复合材料。借助Ｘ射线衍射和光学金相显微镜分析了复合材料的物相和增强体的形态,结果表明,复合材料由ＴｉＣ增强体和基体Ｔｉ合金组成。