现代结构陶瓷的类别与性能（Ⅲ）

硼化物陶瓷 最常见的硼化物陶瓷包括硼化铬、硼化铝、硼化铁、硼化钨和硼化锆等，其特点是高硬度，同时具有较好的耐化学侵蚀能力，熔点范围为1800～3000℃。比起碳化物陶瓷，硼化物陶瓷具有较高的抗高温氧化性能，使用温度达1400℃。硼化物陶瓷主要用于高温轴承，内燃机喷嘴，各种高温器件，处理熔融铜、铝、铁的器件等。此外，二硼化物还具有良好的导电性，电阻率接近铁或铂的，可用作电极材料。     

反应硼化烧结WCoB基金属陶瓷的组织与性能

采用单质钨粉、钴粉和硼粉结合反应硼化烧结法制备了WCoB基金属陶瓷,研究了WCoB基金属陶瓷在烧结过程中的物相转变和尺寸变化,烧结温度对其力学性能和显微组织的影响。结果发现:随着烧结温度的升高,材料物相逐渐由单质相变为二元硼化物相和三元硼化物相,并且材料的尺寸先发生细微收缩,再在硼化反应过程中逐渐增加,最后在液相烧结过程中逐渐减小;随着烧结温度的升高,WCoB基金属陶瓷的抗弯强度和硬度先增加后减小,在1420℃达到最大,分别为1470 MPa和84.6HRA,显著提高了WCoB基金属陶瓷的抗弯强度。     

不锈钢/高硼不锈钢层状复合材料组织变化

为了解决高硼不锈钢材料变形难度大、易开裂、塑性低等问题,采用复合浇铸-热轧变形工艺,制备了以难变形金属高硼不锈钢为中间层的层状复合板,研究了复合材料在铸造、热轧和固溶处理各阶段的组织特点及芯层中硼化物的相组成规律.结果表明:含硼质量分数2%～2.5%的复合板芯层的铸态组织主要以共晶组织形式凝固,含硼较高的芯层铸态组织除以共晶组织形式凝固外,还形成大块的含有Cr2B和Fe2B的过共晶硼化物相;热变形使共晶硼化物发生破碎、细化,但过共晶硼化物的体积形状变化不大;固溶处理使覆层中细小的二次析出物明显减少,这有利于复合板的力学性能,但芯层中硼化物的形貌、数量及尺寸变化不大.     

专利技术

摘要：本发明涉及储氢材料领域，尤其涉及一种固-液硼氢化物复合储氢材料及其制备方法。一种固-液硼氢化物复合储氢材料，其是由碱金属硼氢化物固体储氢材料与铝基硼氢化物液体储氢材料复合组成。该固体储氢材料与该液体储氢材料的摩尔比为2：8—8：2。     

β型γ-Ti Al合金中硼化物的取向及其对α相的影响

本实验在β单相区分别对Ti-40Al-8Nb-0. 5B及Ti-40Al-8Nb-1B合金进行了热变形,研究了两种合金中硼化物的取向行为及其对α相的影响。结果表明:热变形及硼含量显著影响硼化物的分布状态。未变形时,两种合金中的硼化物均为随机分布;变形后,Ti-40Al-8Nb-0. 5B合金中硼化物呈现出强烈的[100]丝织构,而Ti-40Al-8Nb-1B合金中硼化物取向随机,这是由变形过程中硼化物的刚性旋转及其相互作用所造成的。经历β→α相变后,Ti-40Al-8Nb-0. 5B合金α相呈现出1120和1010双丝织构,而Ti-40Al-8Nb-1B合金α相取向随机,这归因于硼化物、β相以及α相之间的组织遗传性。本研究可为β型γ-Ti Al合金片层取向控制提供新的思路。     

高温耐磨滑动材料

滑动材料由下列物质的混合物配制而成:(a)70～93重量百分数的无定形碳粉;(b)5～20重量百分数的天然石墨粉和/或初生石墨粉。具体地说,无定形碳是焦炭粉、无烟煤粉、碳黑粉、木炭粉等中的一种或数种。金属硼化物是钛硼化物、二硼化钛、二硼化锆、十二硼化锆、     

基于系列磨片的纯铁渗硼层形貌三维重建

为了解渗硼层硼化物的生长过程,采用系列磨片和计算机三维重建技术与可视化,研究了纯铁渗硼层硼化物的立体形貌.结果表明:渗硼层的硼化物以柱状晶形式向基体生长,同时柱状晶也在横向生长,纵向生长速度大于横向生长速度;处于表面的柱状晶根部连在一起形成连续的渗硼层,柱状晶生长过程中会出现倾斜和合并;三维形貌的二维剖面形貌呈齿状,与实际二维金相组织一致;从不同剖面方向观察同一硼化物,硼化物形态不尽相同,二维图像不能完全反映硼化物的真实形貌.     

硼化物陶瓷:烧结致密化、微结构调控与性能提升

TiB2、ZrB2、HfB2、B4C及BN为代表的硼化物陶瓷具有优异的物理化学性能,在超高温、超硬以及超疏水等极限条件下有广阔的应用前景,但材料的烧结致密化困难、断裂韧性低等问题制约了它们更为广泛的应用.本文针对无压烧结在材料制备过程中的优势,探讨了影响硼化物陶瓷无压烧结的主要因素,总结了以"除氧"机制为代表的硼化物陶瓷无压烧结技术;针对硼化物陶瓷韧性低的不足,介绍了以"板晶增韧"、"纳米相增强"为代表的硼化物陶瓷微结构调控手段和强韧化措施.最后,文章还对硼化物陶瓷的织构化设计、制备方法与性能提升进行了简要介绍.     

无压烧结制备硼化钨陶瓷

采用两步法制备硼化钨陶瓷, 首先将硼粉与钨粉按一定比例混合, 在高温下合成硼化钨粉体, 再以此为原料采用冷压和高温烧结制备硼化钨陶瓷。研究硼钨比例对合成粉体物相组成的影响, 以及烧结温度对硼化钨陶瓷微观结构及力学性能的影响。研究结果表明: 硼钨摩尔比为2.5时, 可以得到纯度较高的WB₂粉体。随着烧结温度的升高, WB₂陶瓷的显气孔率减小, 相对密度增加, 材料的抗弯强度与显微硬度明显增大, 当烧结温度达到1800℃时, WB₂陶瓷的开口孔隙率为5.2%, 相对密度86.0%, 抗弯强度72 MPa, 显微硬度2088.5 MPa。WB₂陶瓷的断裂行为也从沿晶断裂转变为穿晶断裂模式。     

中国化工新材料最新专利信息

发明名称公开号公开日申请人改进了抗冲性的聚酯和聚酯 /聚碳酸酯共混物ＣＮ -12 85 85 8Ａ 2 0 0 10 2 2 8ＢＡＳＦ公司密封剂组合物、含有它的制品和它的使用方法ＣＮ -12 85 783Ａ 2 0 0 10 2 2 8美国 3Ｍ公司荧光体材料、荧光粉材料、等离子体显示器及其制造方法ＣＮ -12 85 0 81Ａ 2 0 0 10 2 2 8松下电器产业株式会社用于涂敷型磁记录介质底层的粉末及其生产方法ＣＮ -12 85 0 71Ａ 2 0 0 10 2 2 8同和矿业株式会社等离子体化学汽相淀积装置和制造光纤、预制棒及套管的方法以及由此制造的光纤ＣＮ -12 85 0 0 8Ａ 2 0 0 10 2 2 8等离…     

二硅化钼材料复合强韧化的研究进展

MoSi2因其优异的性能而被认为是最有前途的高温结构金属间化合物,但是低的室温韧性和高温强度限制了其作为高温结构材料的应用,第二相陶瓷复合化是一种有效的低温增韧和高温补强的方法.介绍了复合强韧化MoSi2所取得的成果,着重对氧化物、碳化物、氮化物和硼化物增强MoSi2材料进行了总结和评述,最后认为多元复合化是未来研究的方向.     

TiB2颗粒增强反应结合B4C陶瓷的显微结构与性能

以微孔碳、颗粒级配碳化硼粉体、钛粉和硅粉为原料, 通过多孔预制体真空熔渗Si工艺制备了硼化钛颗粒增强的反应结合碳化硼复相陶瓷, 并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、EDS能谱和透射电子显微镜对复合材料的显微结构进行表征。结果表明: 在预制体中钛为15wt%时, 所制备的复相陶瓷抗弯强度和断裂韧性分别为313 MPa和5.40 MPa•m^1/2。原位反应生成的硼化钛对材料的增韧补强起到了积极的作用。     

反应硼化烧结法制备三元硼化物基耐磨覆层材料

用反应硼化烧结法在 12 90℃± 5℃下真空烧结成功制备出三元硼化物基硬质覆层材料YF - 1,其表面硬质覆层的硬度可达 82 - 90HRA。用扫描电镜 (SEM)、X射线衍射 (XRD)和电于探针 (EPMA)对YF - 1的显微结构进行了分析 ,结果表明 :表面硬质覆层材料主要是由三元硼化物基硬质相和铁基粘结相组成 ,硬质相Mo2 FeB2 是在真空烧结过程中原位反应生成的 ;硬质覆层和基体Q2 35钢的界面为一较大区域 ,界面结合良好。对YF - 1进行的磨损试验表明此种覆层材料具有优异的耐磨性     

TiB_2-M金属陶瓷材料及其涂层制备技术研究进展

<正>一、二硼化钛(TiB_2)及TiB_2-M金属陶瓷材料研究现状与传统的氧化物陶瓷、碳化物陶瓷及其复合材料相比,TiB_2同时具有强的钛-硼(Ti-B)离子键和硼-硼(B-B)共价键结合,这种复杂的键型结构决定了它具有如下一些独特的物理化学性能。     

TiB_2颗粒增强反应结合B_4C陶瓷的显微结构与性能（英文）

以微孔碳、颗粒级配碳化硼粉体、钛粉和硅粉为原料,通过多孔预制体真空熔渗Si工艺制备了硼化钛颗粒增强的反应结合碳化硼复相陶瓷,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、EDS能谱和透射电子显微镜对复合材料的显微结构进行表征。结果表明:在预制体中钛为15wt%时,所制备的复相陶瓷抗弯强度和断裂韧性分别为313 MPa和5.40 MPa·m1/2。原位反应生成的硼化钛对材料的增韧补强起到了积极的作用。     

TA2熔盐电解法渗硼的研究现状及展望

钛及其合金作为21世纪重要的结构材料,具有抗腐蚀、熔点高、密度小、比强度高、无磁性及生物相容性等优点,但表面硬度低、耐磨性差、摩擦系数大,严重限制了其应用范围.熔盐电解法渗硼作为一种金属表面改性技术,具有成本低廉、效果明显等优点,可有效提高钛及其合金的表面硬度和耐磨性.综述了熔盐电解法渗硼的研究现状,从渗硼的工艺参数、机理、热力学和动力学方面进行了分析.综合双相硼化物(TiB和TiB2)渗层的生长动力学的研究结论,可以看出渗硼问题的核心就是活性B原子在固相的扩散,因此研究近相变温度下B原子的扩散行为对渗硼过程尤为重要.     

Ti-Al-B合金中铝含量对硼化物的存在方式和形态的影响

用熔铸法制备了硼化物颗粒增强钛基复合材料,通过XRD和SEM,详细研究了含铝量变化时合金的相组成及硼化物的形态和存在方式的变化规律.结果表明:合金的相组成主要受铝含量的影响,铝含量相对较低时合金基体为α-Ti,硼化物为单一的TiB,铝量增加时基体中形成α2相及γ相,并开始出现TiB2,合金中TiB含量逐步减少,TiB2含量逐步增加,最终硼全部以TiB2形式存在;硼化物形态上共晶TiB主要呈针状或片状,尺寸为20～50μm,TiB量少时呈现沿晶界分布特征,硼量增加时开始出现板状TiB,TiB2典型形态为六面棱柱体块状,另外还存在少量小尺寸的带有分杈的六面棱柱体状.     

Fe-Cr-B-C堆焊合金的组织与耐磨性

采用药芯焊丝气体保护堆焊方法制备Fe-Cr-B-C堆焊合金,利用金相、SEM、XRD等方法,分析了不同硼含量对堆焊合金组织及硼化物形貌的影响。结果表明:Fe-12Cr-xB-0.1C合金的显微组织由铁素体+奥氏体+(Fe,Cr)2B+(Fe,Cr)23(B,C)6组成。当硼含量<3%(质量分数,下同)时,随着硼含量增加,硼化物形态逐渐由断续网状转变为网状;当硼含量≥3%时,随着硼含量增加,初生块状(Fe,Cr)2B数量逐渐增加,其尺寸和分布更均匀,硼化物主要呈块状、条状、鱼骨状、蜂窝状及菊花状分布。初晶(Fe,Cr)2B近似呈四边形柱状体,趋向垂直于堆焊层表面生长。当硼含量≤4%时,硼的增加能显著提高Fe-Cr-B-C堆焊合金的硬度及耐磨性。     

Ti—Al—B合金中铝含量对硼化物的存在方式和动态的影响

用熔铸法制备了硼化物颗粒增强钛基复合材料,通过XBD和SEM,详细研究了含铝量变化时合金的相组成及硼化物的形态和存在方式的变化规律,结果表明：合金的相相成主要受铝含量的影响,铝含量相对较低时合金基体为α-Ti,硼化物为单一的TiB,铝量增加时基体中形成α2相及γ相,并开始出现TiB2,合金中TiB含量逐步减少,TiB2含量逐步增加,最终硼全部以TiB2形式存在;硼化物形态上共晶TiB主要呈针状或片状,尺寸为20－50μm,TiB量少时呈现沿晶界分布特征,硼量增加时开始出现板状TiB,TiB2典型形态为六面棱柱体块状,另外还存在少量小尺寸的带有分杈的六面棱柱体状。     

石榴石微粉改性硼酚醛树脂的制备与耐高温性能

针对纤维增强酚醛树脂复合材料耐热性不足、抗烧蚀性能差的问题,采用岛状硅酸盐矿物-石榴石微粉(AM)作为可陶瓷化填料来改性硼酚醛树脂(BPR),采用模压工艺制备不同填料含量的AM/BPR可陶瓷化复合材料及高硅氧玻璃纤维(HSF)-AM/BPR可陶瓷化复合材料,探究AM对BPR体系的耐热、耐烧蚀和力学性能的影响及在不同温度下材料的物相转变及微观形貌变化。结果表明,随着AM含量的提高,AM/BPR复合材料的耐热性提高,800℃以上形成液相,并在1 100℃时形成较致密的陶瓷层,对复合材料高温性能、抗烧蚀性能提高有重要作用,当AM含量为50wt%时,线烧蚀率为0.221 mm/s,质量烧蚀率为0.103 g/s,与纯BPR相比分别降低了44.05%和43.6%;当AM含量为40wt%时,HSF-AM/BPR可陶瓷化复合材料高温处理前后的弯曲强度比未加填料前分别提高了29%和47.97%,其优良的耐热、耐烧蚀和力学性能有望作为热防护材料应用于航天领域。