原位TiC颗粒增强7075Al基复合材料的制备及微观组织

采用原位反应近液相线铸造方法成功制备出4.4%(质量分数)TiC颗粒增强7075 Al基复合材料.对原位反应过程进行了热力学与动力学分析.通过XRD分析及SEM观察显示,原位生成的TiC颗粒与基体润湿良好,且弥散细小均布于7075基体中,晶界上无明显的偏聚.     

放电等离子快速烧结C/BN层状复合材料

采用放电等离子烧结技术（SPS）快速烧结了C／BN层状复合材料，研究了烧结工艺、结构和性能之间的关系。材料的微观结构分析表明，随着温度的升高和保温时间的延长，石墨基体与BN层间的结合逐渐增强；耐热冲击试验表明，在烧结温度1750℃，保温5min左右时，材料可经受40次左右循环；材料的界面结合强度最高可以达到18．2MPa．显示了较好的力学性能。     

石墨烯增强铝基复合材料的制备及其性能

采用球磨混粉及放电等离子烧结技术制备不同含量(石墨烯质量分数为0,0.2%,0.5%,0.8%,1.0%)的石墨烯铝基复合材料,利用扫描电子显微镜、能量色散谱仪、X射线衍射、拉曼光谱仪和X射线光电子能谱表征铝基复合材料的微观组成、缺陷及烧结样品表面元素的化学价态,研究石墨烯含量对铝基复合材料导热性能和显微硬度的影响。结果表明:添加石墨烯后铝基复合材料的显微硬度和导热系数均有提高,导热系数提高更为显著;当石墨烯质量分数为0.2%时,铝基复合材料的显微硬度和导热系数达到最大值,与铝基体材料相比其硬度提高24%,导热系数提高204%;但当石墨烯质量分数继续增加到0.5%,0.8%,1.0%时,铝基复合材料的显微硬度及导热系数并未明显提升,主要原因为随着石墨烯含量的增加,石墨烯片层间的团聚现象加重,从而导致铝基复合材料的显微硬度与导热系数无法再进一步有效提高。     

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.     

原位合成TiC/Fe基复合材料的组织结构和磨损性能

利用粉末冶金技术,在真空状态下使Fe-Ti-C体系进行碳化反应原位合成TiC/Fe基复合材料,用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析复合材料的组织结构和相组成,用热分析法和高温X射线衍射研究Fe-Ti-C体系原位合成的反应机理,用MM-200磨损试验机对复合材料进行耐磨性实验.研究结果表明,反应合成的复合材料主要相组成为TiC、α-Fe和Fe3C,所合成的硬质相TiC颗粒细小,在铁基体中均匀分布.三元体系Fe-Ti-C的反应机理为,首先在765.6 ℃发生Fe的同素异构转变,即α-Feγ-Fe;其次在1078.4 ℃,Ti与Fe共熔而形成低共熔体Fe2Ti;最后在1138.2 ℃,C与Fe2Ti反应生成TiC.在重载干滑动磨损条件下此复合材料显示了很好的耐磨性能.     

碳纳米管增强铝基复合材料制备及性能研究

采用真空热压烧结法制备碳纳米管与 SiO2多相增强铝基复合材料,测量复合材料的体积密度,根据其理论密度计算其致密度;再对制得的复合材料进行硬度、抗压强度、抗剪强度等力学性能测试,并观察样品的剪切断口微观形貌,研究 CNTs 对复合材料力学性能的影响。低含量的碳纳米管由于其在铝基体中的分散性及弥散度较好,作为第二相增强相,所制备的铝基复合材料的致密度、硬度、抗压强度与剪切强度均优于高含量碳纳米管增强铝基复合材料。 CNTs 的含量、以及其在铝基体中的弥散度是影响铝基复合材料力学性能的关键因素。     

放电等离子体烧结SiC/Cu金属陶瓷复合材料研究

选用SiC/Cu包裹复合粉体,采用最新型的放电等离子体烧结方式制备了SiC/Cu金属陶瓷复合材料.分别采用XRD、SEM等方法对烧成样品进行表征.结果表明,放电等离子体烧结过程中,由于等离子体的作用,不同的烧成温度使得烧成样品中的物质及相应的含量发生变化.样品的密度随温度升高而增大,而硬度在730℃左右出现最大值,这是采用放电等离子体烧结制备SiC/Cu金属陶瓷复合材料的最佳烧成温度.由于SiC的增强作用,使得SiC/Cu金属陶瓷复合材料的硬度远远高于Cu.     

放电等离子烧结制备碳化钛块材研究

利用放电等离子烧结（SPS）对碳化钛（TiC）/氢化钛（TiH2）混合粉末进行烧结以制备块材。利用X射线衍射（XRD）并结合Rietveld精修法对块材进行定性与结构分析;借助扫描电子显微镜（SEM）对块材断面微观形貌进行观察;测试了块材硬度并探讨SPS技术制备TiC块材的致密化过程与反应机理。结果表明：混合粉末经SPS烧结,获得了高度致密的TiC块材;与传统烧结方法比较,SPS技术更具低温快速性。     

放电等离子烧结制备TiAl合金组织和性能

以气雾化工艺制备的Ti43.5 Al5 Nb1 V1 Y(at.％)预合金粉末为原料,采用放电等离子烧结工艺成功制备细晶TiAl合金,研究不同烧结温度(1200～1300℃)对组织和力学性能的影响.通过采用OM,XRD,SEM等方法对烧结试样进行微结构表征,在力学试验机进行室温压缩试验.研究发现,烧结后试样主要有γ-T...     

一种自生的TiC/Al复合材料

利用真空电弧炉通过直接熔融反应法制取了原位合成TiC颗粒增强Al基复合材料,原位合成的TiC颗粒尺寸细小,弥散分布于Al基体中,TiC颗粒直径随冷却速度的提高和TiC含量的增加而减少,TiC颗粒表面清洁,基体中无Al4C3、TiAl3等有害相生成.     

放电等离子技术制备陶瓷与复合材料

介绍了采用放电等离子烧结技术,以不同含量的CaF2为烧结助剂制备透明AIN陶瓷、以放电等离子烧结技术制备多孔材料以及用放电等离子烧结技术进行合金材料界面的焊接.结果表明,放电等离子烧结技术能在短的时间制备透光性能良好的透明陶瓷,短时、低温下制备孔隙均匀可控的多孔材料,以及在较低的焊结温度和保温时间上获得高的焊结强度.     

放电等离子烧结过程温度场及原子扩散

对放电等离子烧结不同材料过程中的温度场进行了理论分析和实验研究,发现在一定条件下样品内出现较大的温差,控制工艺参数可以降低温差.对放电等离子烧结过程中材料界面和颈部的原子扩散过程进行了研究,并与相同工艺条件下辐射加热烧结进行比较,表明放电等离子烧结过程促进了原子的扩散.     

放电等离子烧结含铝Ti3SiC2相的形成规律研究

用放电等离子烧结工艺以元素粉为原料制各Ti3SiC2材料时，掺入适量铝能改善Ti3SiC2的反应合成。应用X--射线衍射和扫描电子显微镜研究不同烧结温度下材料的相组成和显微结构特征。结果表明：含铝Ti3SiC2相在1100℃开始大量形成，经1150一1250℃烧结，能制备纯净致密含铝Ti3SiC2固溶体材料。铝的固溶降低了Ti3SiC2的化学热稳定性．使其分解温度降低至1300℃。     

颗粒/铝基复合材料预制件制备工艺的研究进展

概述了颗粒增强铝基复合材料制备中预制件的制备方法,及其基本原理与应用状况,介绍了预制件制备工艺的研究进展,并对目前预制件制备过程中存在的问题进行了分析.     

Al_2O_3-TiC复合材料放电等离子烧结(SPS)致密化研究

用燃烧合成及放电等离子烧结法制备出致密Al_2O_3-TiC复合材料;分析了烧结温度与材料致密度、显微结构及力学性能的关系;真空气氛、1650℃、保温5min烧结试样的相对密度达99.8％,断裂韧性为4.61 MPa·m~(1/2);更高温度下烧结,气相反应加剧,不利于致密度进一步提高,力学性能也有所下降。沿晶断裂是其主要断裂方式。     

铝基复合材料的制备工艺

综述了近几年铝基复合材料的制备方法,从纤维增强和颗粒增强两个角度全面综合的介绍了铝基复合材料的制备工艺。     

c-BN仿生耐磨复合材料的微观结构和耐磨性能

采用SPS技术制备出多尺度的c-BN仿生耐磨复合材料,应用图像分析仪、SEM和XRD分析c-BN仿生耐磨复合材料的微观组织.研究结果表明,Cu基合金对c-BN单晶颗粒具有良好的润湿性能,界面结合致密,在界面处形成反应层.微观分析表明,Cu基合金中的Ti向c-BN单晶颗粒表面富集,并与N和B元素发生作用,形成TiB2和T...     

原位合成TiC/Al基复合材料研究

用LEYBOLD-HERAEUS水冷铜坩埚真空电弧炉原位合成制备了TiC／Al基复合材料．X射线衍射谱表明，按20％TiC-Al配比，制得TiC-Al基复合材料中，TiC是唯一的增强相：在高温显微镜中在400℃、100MPa、真空度为0．00013Pa，压缩5h条件下，材料表现出良好的高温持久强度，TiC相未发生偏聚、差热分析(DTA)，显示该材料在900℃以下。TiC无相变发生．进一步证明原位。TiC／Al复合材料具有良好的热稳定性．光学金相、SEM和TEM观察显示，TiC颗粒与基体界面干净，压缩后位错呈半环状，绕TiC相堆积，说明即使在400℃高温下，加载后位错只能以Orowan机制绕过TiC相。