内氧化法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料的研究

综述了内氧化法制备Al_2O_3弥散强化铜基复合材料的研究进展,总结了Cu-Al合金内氧化介质及热力学和动力学条件,对内氧化法制备Al_2O_3弥散强化铜基复合材料进行了详细的阐述。     

Al-SiO_2体系反应生成纳米Al_2O_(3p)/Al复合材料的机理

采用放热弥散法,利用Al和纳米SiO_2混合粉末,原位制备了纳米α-Al_2O_(3p)/Al复合材料。用X射线衍射仪、扫描电镜、差示扫描量热法以及能谱仪分析了复合材料的组织组成,并研究了该体系的反应机理。结果表明,Al-纳米SiO_2体系经900℃保温30 min可以反应完全,生成纳米Al_2O_3和Si,其中纳米Al_2O_3的体积分数可达7%且在铝基体上均匀分布;该体系的反应激活能随着反应的进行不断提高,说明在该体系化学反应的最后阶段必须提供足够能量,才能保证反应进行完全。     

复合材料(二)

2.粒子弥散型复合材料及其制取方法在基体中使 Al_2O_3、Al_4C_3、SiC 等硬质微细粒子弥散以求得基体强化的材料称为粒子弥散型复合材料。氧化物弥散多时把它叫作 ODS(氧化物弥散强化)合金,在制造上一般采用粉末冶金方法。近来,混合铸造法及熔体锻造     

纳米结构Al_2O_3/Cu复合材料的研究现状

指出了Al_2O_3/Cu弥散强化复合材料制备过程中需要注意的问题:颗粒尺寸、界面和工艺;综述了制备Al_2O_3/Cu复合材料的传统方法 ,介绍了搅拌铸造法、机械合金化法、内氧化法和共沉淀法的工艺过程和工艺特点;对改进的制备方法,如反应球磨、化学镀、添加合金元素和稀土元素做出论述。最后指出今后Al_2O_3/Cu复合材料需关注的问题和研究方向。     

内氧化法制备Cu-Al_2O_3薄板复合材料及其重熔后的组织性能

采用不同Al含量(0.20%、0.35%和0.50%,质量分数)的Cu-Al合金薄板内氧化法制备Cu-Al_2O_3薄板复合材料。对比分析了相同内氧化温度和时间下,不同Al含量的Cu-Al合金薄板内氧化制备出的Cu-Al_2O_3薄板复合材料的组织性能。并尝试采用Cu-Al_2O_3薄板复合材料重熔法制备Al_2O_3颗粒弥散分布的Cu-Al_2O_3块体复合材料。结果表明,Cu-Al_2O_3薄板复合材料内氧化层外部晶粒比内部晶粒细小;随着Al质量分数的增加,在相同的内氧化时间下,内氧化层的深度逐渐减小,内氧化层的内部晶粒逐渐粗化;内氧化后所得复合材料的Cu基体中弥散分布着大量的γ-Al_2O_3,γ-Al_2O_3粒径为10~30 nm,粒子间距为20~70 nm;复合材料中的γ-Al_2O_3强化了Cu基体,与合金相比复合材料表面硬度显著增加,从复合材料表面到内部硬度逐渐减小;Cu-Al_2O_3薄板复合材料重熔后Al_2O_3颗粒团聚且上浮;薄板复合材料重熔法制备Al_2O_3颗粒弥散分布的Cu-Al_2O_3块体复合材料不可行。     

Al2O3超疏水薄膜的制备及其耐腐蚀性研究

目的低成本地提高金属对海水的耐腐蚀性能。方法采用新型低成本Al_2O_3溶胶在铝基底上制备Al_2O_3薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测量仪对制备的Al_2O_3薄膜进行成分、微观结构以及润湿性能分析。利用电化学工作站对样品的耐腐蚀性能进行测量,从而对薄膜的腐蚀防护性能进行评价。结果该新型低成本Al_2O_3溶胶可在铝基底表面制备出无定形Al_2O_3薄膜,薄膜为直径不同的柱状体,且利用沸水刻蚀的办法可使薄膜上柱状体的致密度和直径均匀度不同。制备的Al_2O_3薄膜经低表面能物质改性后,对去离子水的接触角达到153.2°,具有较高的疏水性和较低的粘附性,提高了铝基底的耐海水腐蚀性,对空白基底的缓蚀率达到97.9%。结论采用新型低成本Al_2O_3溶胶在铝基底上制备的Al_2O_3薄膜能有效提高对海水的耐腐蚀性。     

用等静压法制坯试生产直径45毫米烧结铝棒

前言烧结铝是用含有氧化铝的片状铝粉,经过压制、烧结和挤压等工序制成的弥散强化耐高温轻金属材料。由于弥散在铝基中的Al_2O_3阻碍位错运动,而且它还有较高的生成自由能、高的熔点(2050℃)、高的化学稳定性,因而烧结铝在300～500℃温度下,具有较高的强度和     

激光熔覆Al_2O_3网格高速钢表面的摩擦磨损性能

为了改善高速钢的摩擦磨损性能,应用激光熔覆技术在高速钢试件表面制备出Al_2O_3熔覆网格。观察试件的金相组织,并测试显微硬度,分别对高速钢光滑试件和Al_2O_3熔覆网格试件进行了摩擦磨损试验。结果表明:Al_2O_3熔覆网格的硬度提高,Al_2O_3熔覆网格高速钢试件的磨损量降低;激光熔覆Al_2O_3网格以磨粒磨损为主,网格间隔区域高速钢基体的磨损机制包括磨粒磨损和黏着磨损;Al_2O_3熔覆网格硬度的提高、Al_2O_3硬质颗粒的弥散强化作用和Al_2O_3熔覆网格的抗黏着作用,有助于提高Al_2O_3熔覆网格高速钢试件的表面耐磨性。     

ZrB_2在Al_2O_3-ZrB_2复相陶瓷中的增韧性能（英文）

常压烧结制备了Al_2O_3和20%ZrB_2/Al_2O_3(质量分数)复合陶瓷,用XRD和金相显微镜、SEM分析了其相组成、微观结构、断裂形貌,并用压痕法计算了陶瓷的断裂韧性。结果表明:Al_2O_3陶瓷自1500℃开始其相对密度超过99%,维氏硬度达到18 970 MPa,断裂韧性为(5.2±0.3)MPa·m~(1/2);20%Zr B_2/Al_2O_3复合陶瓷在1450℃时相对密度超过98%,维氏硬度达到18 070 MPa,断裂韧性为(6.7±0.2)MPa·m~(1/2)。微观形貌观察表明,ZrB_2/Al_2O_3复合陶瓷韧性的增加是由于弥散分布的ZrB_2在Al_2O_3陶瓷基体中起到遏制裂纹扩展和钉扎双重作用的结果。     

几种镍基高温合金铝、铬涂层的抗热腐蚀性能

本文对五种高温合金及三种铝、铬涂层,用坩埚融盐全浸法,在700～900℃进行了热腐蚀试验,发现除 GH30外,其余合金上的铝涂层都比铬涂层耐热腐蚀。这可能是因为 Al_2O_3膜比Cr_2O_3 膜致密,且 Cr_2O_3 易与氧离子 O~(2-)反应,生成铬酸盐,Cr_2O_3在融盐中的溶解度也比Al_2O_3大。试验表明,GH30合金上铝涂层抗腐蚀性差是因为βNiAl 相存在大量晶界,产生沿晶内氧化。     

稀土对Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料热变形的影响

制备了含稀土Ce的Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料,利用Gleeble-1500热模拟试验机,在不同变形温度、变形速率下进行压缩试验,研究了稀土对Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料热变形行为的影响.结果表明,稀土元素Ce对Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料具有明显的强化作用,而且稀土元素能抑制该复合材料的动态再结晶.     

Al_2O_3粒径对铝基复合材料拉伸性能和断裂机制的影响

采用原位法和半固态搅拌铸造法制备了体积分数为1%,尺寸分别为1μm、500 nm和100 nm的Al_2O_3颗粒和4wt%Mg_2Si颗粒增强铝基复合材料,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪对材料显微组织、相组成和元素组成进行分析,并对其拉伸性能进行测试。结果表明:Al_2O_3颗粒的加入使该复合材料基体组织得到细化,并且Al_2O_3颗粒尺寸越小组织越细。添加Al_2O_3颗粒使复合材料抗拉强度提高,随着Al_2O_3颗粒尺寸的减小,复合材料抗拉强度升高,而伸长率降低。Mg_2Sip/Al复合材料和(Al2O3(1μm)+Mg2Si)p/Al复合材料的断裂方式主要是韧脆混合型断裂,(Al_2O_3(500 nm)+Mg_2Si)p/Al复合材料和(Al_2O_3(100 nm)+Mg_2Si)p/Al复合材料断裂方式主要为韧性断裂。     

原位反应制备相互贯通Al_2O_3/Al复合材料

为制备相互贯通Al_2O_3/Al复合材料,采用有机泡沫浸渍法和浇注成型法制备SiO_2陶瓷,真空消失模铸造法将铝浸入泡沫陶瓷中、将SiO_2陶瓷埋入Al粉分别获得SiO_2/Al复合材料,对复合材料进行高温热处理。考察硼酸添加剂对SiO_2陶瓷性能和硼酸、温度对原位反应的影响,以及复合材料的组织演化。结果表明,硼酸的添加有利于SiO_2陶瓷致密度与抗弯强度的提高,并对原位反应有促进作用。随温度升高,SiO_2与Al之间的反应层厚度急剧增加。SiO_2泡沫陶瓷和Al原位反应生成Al_2O_3与Si,生成的Al_2O_3骨架由颗粒状Al_2O_3及连续网状Al_2O_3构成,保持了SiO_2泡沫骨架的原有结构;反应生成的Si进入到Al基体中形成了Al-Si合金。     

Al_2O_3颗粒对LiTaO_3压电陶瓷增强增韧机制的探讨

采用氮气保护热压烧结工艺制备Al_2O_3/LiTaO_3(简称ALT)陶瓷基复合材料,研究了Al_2O_3颗粒对LiTaO_3压电陶瓷增强增韧的机制.结果表明,ALT陶瓷复合材料的相对密度比烧结纯LiTaO_3陶瓷的高得多,且其各项力学性能均有明显的提高;Al_2O_3的加入起到烧结助剂的作用;Al_2O_3第二相加入后对LiTaO_3压电陶瓷起到弥散强化作用,其增韧机理为ALT复合材料中残余应力场和裂纹偏转增韧.     

Cu-Al合金薄板内氧化析出相Al_2O_3晶型及分布

Al含量为0.50%(质量分数)的Cu-Al合金薄板在900℃下内氧化25 h制备Cu-Al_2O_3薄板复合材料,并用富集萃取法提取Cu-Al_2O_3复合材料中的Al_2O_3相。利用TEM分析了Cu-Al_2O_3薄板中的Al_2O_3相的种类、分布、与Cu基体的界面关系,用X射线衍射和TEM研究了萃取粉末的组成。结果表明,Cu-Al薄板内氧化法所得的Cu-Al_2O_3复合材料的析出相主要为γ-Al_2O_3,有少量的α-Al_2O_3和θ-Al_2O_3相存在。析出相Al_2O_3颗粒弥散分布在Cu基体上,且析出相γ-Al_2O_3与Cu基体完全共格;Cu-Al_2O_3薄板复合材料从表层至深约0.5 mm处,Al_2O_3颗粒粒径逐渐减小,从14 nm减小到5 nm,颗粒间距逐渐增大,从10 nm增加到15 nm。     

原位合成(Al_2O_3+Al_3Ti)_P/Al复合材料的制备研究

通过对Al-TiO_2-SiO_2体系混合粉末固-液原位合成制备出了(Al_2O_3+Al_3Ti)_P/Al复合材料.利用X射线衍射仪、扫描电镜等方法观察分析了其物相和显微组织形貌.结果表明:原位反应制备的(Al_2O_3+Al_3Ti)_P/Al复合材料,金属间化合物增强相Al_3Ti均匀分布于基体,陶瓷相Al_2O_3颗粒非常细小,弥散分布于基体中,使材料的硬度等性能得到提高.     

1987年希腊铝业状况

1987年国内唯一生产Al_2O_3和铝的公司是Al-uminim de (?)rece公司,生产520千吨Al_2O_3和127千吨铝。1987年底、年产量为150千吨,产能利用率为100％。1987年希腊生产90千吨铝半成品,其中90％用作轧材和压材。铝和铝的半成品产量的1/2左右用     

氧化铝赋存形式对低钙烧结熟料矿相转化的影响

采用石灰烧结法处理低品位含铝资源提取氧化铝,研究在n(CaO)/n(Al_2O_3)为1、烧结温度为1350℃条件下,氧化铝以a-氧化铝、莫来石和钙铝黄长石赋存形式的物料与石灰烧结后熟料矿相、晶体稳定性和在碳酸钠溶液中氧化铝浸出性能。结果表明:以α-氧化铝为原料时,Ca_(12)Al_(14)O_(33)优先生成,并进一步结合Al_2O_3转化成CaAl_2O_4。熟料矿相为CaAl_2O_4、Ca_(12)Al_(14)O_(33)、γ-Ca_2SiO_4和β-Ca_2SiO_4,CaAl_2O_4和Ca_(12)Al_(14)O_(33)晶胞体积较大,在碳酸钠溶液中,晶体稳定性较差,氧化铝的浸出率为91.60%;以莫来石或钙铝黄长石为原料时,Ca~(2+)逐步取代晶格中Si~(4+)位置并与Al~(3+)结合生成铝酸钙,分离出的Si~(4+)与CaO生成Ca_2SiO_4,而Ca_(12)Al_(14)O_(33)或Ca_3Al_2O_6的生成造成CaO不足,导致部分Ca_2Al_2SiO_7不能被转化,熟料矿相为CaAl_2O_4、Ca_(12)Al_(14)O_(33)、γ-Ca_2SiO_4、β-Ca_2SiO_4和Ca_2Al_2SiO_7,CaAl_2O_4和Ca_(12)Al_(14)O_(33)晶胞体积较小,与碳酸钠反应时活性稍差,氧化铝的浸出率低于80%。     

铝及铝合金氧乙炔钎焊工艺

一、前言铝及铝合金钎焊普遍认为主要困难在于铝对氧的亲和力大,在常温下铝及铝合金表面易产生一层 Al_2O_3薄膜,且在钎焊过程中发生强烈地氧化。Al_2O_3氧化膜的熔点高达2050℃,超过铝熔点(658℃)近四倍左右,严重阻碍了钎焊过程的顺利     

不同辐照条件下Cu-Al-O合金显微组织的研究

本文对Al_2O_3弥散强化的Al25合金在不同辐照条件下,其基体显微组织及弥放相的稳定性进行了研究。研究结果表明,在纯铜中加入少量细小、弥散、热稳定性好的Al_2O_3颗粒,在目前的实验条件下,具有非常好的组织结构稳定性,并能有效地抵抗住快速离子的辐照。