TiB_2颗粒尺寸和质量分数对原位自生TiB_2/Al复合材料耐磨性能的影响

采用原位合成法制备了不同质量分数的TiB_2/Al复合材料,从热力学计算和试验两方面进行分析,得出原位自生法合成的复合材料中仅有TiB_2颗粒且稳定存在。借助激光粒度仪、摩擦磨损试验机、扫描电镜等分析了通过萃取试验获得TiB_2颗粒的粒度以及其对TiB_2/Al复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,TiB_2颗粒尺寸随TiB_2/Al复合材料中TiB_2含量的增加而增加。随着载荷的增加,相同TiB_2含量复合材料的平均摩擦系数呈现减小的趋势,而磨损量快速增加;相同载荷下,随着TiB_2含量的增加,复合材料的平均摩擦系数和磨损量均先减小后增大。通过对磨损表面形貌分析,发现复合材料在试验条件下的磨损机理由粘着磨损转变为粘着磨损和磨粒磨损。     

WS_2颗粒尺寸对放电等离子烧结Cu-WS_2复合材料力学和摩擦学性能的影响（英文）

以2种不同尺寸0.6和5.0μm WS_2和Cu粉为原材料,采用放电等离子烧结技术制备Cu-WS_2复合材料,研究WS_2钨颗粒尺寸对复合材料力学和摩擦学性能的影响规律。结果表明:Cu-WS_2复合材料的抗弯强度和摩擦学性能受WS_2颗粒尺寸的影响较大;以5.0μm WS_2颗粒为润滑相的Cu-WS_2复合材料的抗弯强度为292.2 MPa;而当WS_2润滑相尺寸降低到0.6μm时,复合材料的抗弯强度降低到181.5 MPa。摩擦磨损试验结果表明:当润滑相WS_2颗粒尺寸从5.0μm降到0.6μm时,Cu-WS_2复合材料的磨损率从2.99×10~(-14)m~3/(N·m)增大到6.13×10~(-14)m~3/(N·m),且摩擦因数从0.158增大到0.172。WS_2颗粒尺寸对转移膜的形成具有重要的影响,含较大尺寸WS_2润滑相的Cu-WS_2复合材料更易在对偶盘上形成平滑且连续的转移层,这大大降低了复合材料磨损率和摩擦因数。     

基底材质对硅酸钠粘结 MoS2 润滑涂层摩擦学性能的影响

目的针对空间机械润滑处理的需求,研究硅酸钠粘结MoS2润滑涂层摩擦学性能。方法在几种不同材质基底的表面喷涂硅酸钠粘结MoS2润滑涂层,采用球盘摩擦磨损试验机研究其真空摩擦学性能和高温摩擦学性能,并利用红外光谱和扫描电镜对高温摩擦机理进行分析。结果几种基底表面润滑涂层的真空摩擦系数均低于0.1,且基底硬度越高,涂层的耐磨寿命越长,摩擦系数越低。在室温至300℃范围内,随温度的升高,涂层的摩擦系数先降低后升高,耐磨寿命先升高后降低。300℃时,涂层主要发生磨粒磨损。结论硅酸钠粘结MoS2润滑涂层能够用于经微弧氧化处理的铝合金基底表面,在200℃以下的大气环境和300℃氮气环境中的摩擦学性能优异。     

自润滑纤维织物复合材料摩擦学性能研究

目的研究MoS_2和石墨填充对自润滑纤维织物复合材料摩擦学性能的影响。方法采用玄武三号栓-盘式摩擦磨损实验机,研究了石墨和MoS_2填充PTFE/棉纤纤维织物在不同载荷条件下的摩擦磨损性能,并采用扫描电镜观察了纤维织物复合材料的磨损表面和微观结构。结果在较低载荷下,填充5%MoS_2可以更有效地降低PTFE/棉纤纤维织物复合材料的磨损率;在较高载荷下,填充10%石墨可以更有效地降低PTFE/棉纤纤维织物复合材料的磨损率。载荷为219.52 N时,5%MoS_2填充PTFE/棉纤纤维织物复合材料的磨损率由未填充的1.28×10~(-14) m~3/(N·m)降低到0.61×10~(-14) m~3/(N·m),降低了50%;10%石墨填充PTFE/棉纤纤维织物复合材料的磨损率由1.28×10~(-14) m~3/(N·m)降低到0.91×10~(-14) m~3/(N·m),降低了28%。结论石墨和MoS_2填充在摩擦过程中减轻了磨粒的嵌入和切削作用,阻碍了复合材料的磨损,提高了PTFE/棉纤纤维织物复合材料的耐磨性能。     

WS2增强CoCrTi复合材料的制备及高温摩擦学性能

采用热压烧结技术制备了CoCrTi-(2.5, 4.0, 6.0)WS₂复合材料,并优化了WS₂的含量。通过球-盘式高温摩擦试验机研究了复合材料在室温至1000 ℃范围内的摩擦学性能。使用X射线衍射仪和扫描电镜等分析了复合材料的显微组织和物相组成。结果表明:适量WS₂的添加显著提高了材料的硬度与摩擦学性能。3种复合材料的摩擦因数和磨损率均表现出大致相同的变化趋势:在室温至400 ℃的试验条件下,摩擦因数随温度的升高而降低,磨损率变化趋势则相反。在400 ℃到1000 ℃,摩擦因数随温度的升高小幅增大;磨损率随温度的升高先减小后增大最后减小,在800 ℃时达到最大值。在给定的试验条件下,WS₂含量为4.0wt%的复合材料具有最佳的高温摩擦学性能。在低温下试样表现出不同程度的磨粒磨损,在高温下的磨损机理为氧化磨损。     

原位自生TiB_2/6061铝基复合材料高温力学性能

通过搅拌铸造法制备实验用TiB_2/6061铝基复合材料,对室温和高温下6061铝合金和Ti B2/6061铝基复合材料的硬度、拉伸性能和断裂特性进行了研究。用扫描电子显微镜分析了两者的微观断裂形貌。试验表明:添加TiB_2颗粒使6061铝合金的力学性能大幅改进。在20~500℃拉伸试验,同一温度下TiB_2/6061的极限抗拉强度比6061铝合金的大;随着温度的升高,两者的抗拉强度均下降;在高温下,TiB_2/6061拉伸断裂颈缩较小;在20~200℃,6061铝合金的拉伸沿45°斜面断裂。随着温度升高,有明显颈缩,延展性增强。     

添加WS2/(Ni-P)包覆的激光制备高温自润滑耐磨复合涂层

为抑制WS2在激光熔覆过程中的分解,增加其与金属基体的相容性,采用化学镀的方法,在WS2粉末颗粒表面包覆一层微米级Ni-P合金,对比研究了添加包覆粉末和未包覆粉末所制备的高温自润滑耐磨复合涂层的微观组织和室温、300℃和600℃下的摩擦学性能.NiCr-Cr3C2/30％ WS2(Ni-P)涂层组织主要为初生树枝状Cr7C3、共晶γ-(Fe,Ni)/Cr7C3和CrS,以及少量弥散分布的WS2;对涂层进行摩擦学实验表明,添加包覆粉末所制备的涂层摩擦学性能更佳,室温和300℃时,NiCr-Cr3C2/30％WS2(Ni-P)涂层有较低的摩擦系数,且室温、300℃和600℃时,NiCr-Cr3C2/30％ WS2(Ni-P)涂层磨损率都低于NiCr-Cr3C2/30％WS2涂层.     

原位合成TiB_2的定量计算及Cu-TiB_2复合材料性能的研究（英文）

以Ti粉、B粉和Cu粉为原材料,球磨后,采用热压法原位合成Cu-15%TiB_2(质量分数)复合材料。并详细讨论了Cu-Ti-B体系的反应过程。通过XRD、SEM、EDS、XPS等手段,确定了Ti和B在Cu基体中原位合成了TiB_2,并利用XRD制作TiB_2和Cu的定标曲线,采用外标法计算出不同烧结温度下TiB_2的合成率。结果表明,在一定的温度范围内,温度越高,合成率越高,在1000℃时TiB_2的合成率可达99.27%。并测试Cu-1.5%TiB_2块状试样的维氏硬度,电导率和三点弯曲强度,分别为125.68 MPa、80.1%IACS和755.2 MPa,在100℃时的热膨胀系数和导热系数分别为9.3×10~(-6) K~(-1)和260 W/(m·K)。     

高速制动盘用CrNiMoV热强钢高温摩擦磨损行为

研究了高速制动盘用CrNiMoV热强钢的组织性能及其在200~500℃高温条件下的摩擦学行为,并探讨其磨损机理。研究结果表明:900℃淬火和600℃回火处理后CrNiMoV钢的部分回火索氏体具有马氏体板条位向,且有球形M_(23)C_6型碳化物和短棒状M_7C_3型碳化物弥散析出,500℃时其抗拉强度(σ_b)、屈服强度(σ_s)分别达到常温条件时的64.6%和64.2%,断面收缩率和断后伸长率分别降低5.2%和16.9%。200℃和500℃条件下CrNiMoV钢的摩擦因数随磨损时间呈增大趋势,300℃和400℃条件下摩擦因数随磨损时间呈下降趋势。试样磨损率随摩擦温度先下降后上升,400℃达到最低0.6×10~(-5)mm~3·N~(-1)·m~(-1),300~500℃时发生轻微氧化磨损。200℃和300℃条件下磨损机理为磨粒磨损和氧化磨损,400℃和500℃时主要发生粘着磨损。     

Al_2O_3/TiB_2/Al复合材料的微观结构和高温力学性能（英文）

以细雾化铝粉和TiB_2颗粒为原料,通过粉末冶金和热轧制制备微米TiB_2和纳米Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料。室温时,由于TiB_2和Al_2O_3的综合强化作用,Al_2O_3/TiB_2/Al复合材料的屈服强度和抗拉强度分别为258.7 MPa和279.3 MPa,测试温度升至350℃时,TiB_2颗粒的增强效果显著减弱,原位纳米Al_2O_3颗粒与位错的交互作用使得复合材料的屈服强度和抗拉强度达到98.2MPa和122.5 MPa。经350℃退火1000 h后,由于纳米Al_2O_3对晶界的钉扎作用抑制晶粒长大,强度和硬度未发生显著的降低。     

熔融CaCl2-MgCl2体系的粘度

用旋转柱体法系统测量了CaCl2-MgCl2熔融盐体系的粘度,考察了熔融CaCl2-MgCl2体系粘度随温度和组成的变化关系.比较了实验测得的数据与文献报道值,根据熔融盐体系粘度变化规律对熔融体系结构进行了推断.实验测得熔融物体系粘度随温度升高而明显降低,由于所用试剂含有少量杂质,与文献报道的纯CaCl2和MgCl2的粘度值相比,实验测得值出现偏差.熔融CaCl2-MgCl2混和体系的粘度明显要比纯物质的粘度大,这说明在熔融条件下,CaCl2-MgCl2体系生成了体积较大的配合物粒子,增加了熔体粘度.在不同的温度条件下,由于有不同组成的配合物生成,体系粘度最大值对应了不同熔体组分.     

TiC-Mo2FeB2系复合涂层的组织与性能

用真空液相烧结法在钢基体表面制备了TiC-Mo2FeB2系复合涂层,测定了TiC-Mo2FeB2系复合涂层-钢基体界面结合强度及界面结合区的显微硬度变化,研究了复合涂层的显微组织与界面微观结构和界面区元素分布。结果表明,涂层与钢基体之间具有较高的结合强度,当TiC含量为8%时结合强度最高为820.66 MPa,显微维氏硬度为12.06 GPa,在复合涂层-钢基体结合界面处,存在一个由涂层高硬度到钢基体低硬度的狭窄过渡区,并且两相之间形成了良好的冶金结合。     

Room—temperature mechanical properties of WSi2／MoSi2 composites

Five Kinds of WSi2/MoSi2 composites were successfully prepared by mechanical alloying,IP and high temperature sintering techniques.And their hardness and fracture toughness were measured by the Vickers indentation fracture mode through an Hv-10A type sclerometer.The microstructure and morphology were investigated by a JSM-5600IV scanning electron microscope.Results show that the addition of 50% WSi2(in mole fraction)has remarkable hardening and toughening effects on the MoSi2 matrix.whose hardness value and fracture toughness value are increased about 60% and 86%,respectively.For WSi2/MoSi2 comosite,the hardening mechanisms are fine-grain and the second phase particles strengthening,and the toughening mechanisms include fine-grain,grain drawing,crack deflection,microbridge and bowing toughening.     

Mechanical properties of superconducting MgB2 wire

This study aims at examining the mechanical properties of MgB₂ wires fabricated with PIT method by studying the effect of tensile and bending stresses on their current carrying capacity. Wires are mounted on a tensile machine and are subjected to different load increments within both the elastic and the plastic regions. The current carrying capacity is measured for each load and the behavior of I_c versus stress/strain is studied. Microstructures of MgB₂ core are studied for different loads by using SEM. For bending tests, two cases are examined. The first case is to anneal MgB₂ wires then wind them on mandrels with different diameters, while the second case is to wind un-annealed wires on the same mandrels with different diameters then anneal the winded wires. A comparison between both cases is made using SEM for all different diameters and measuring the corresponding I_c. The behavior of I_c versus bending strain is studied. This whole study aims at giving a clear picture of the optimum loading, bending and processing conditions at which MgB₂ wires will possess a high current carrying capacity for practical applications.     

Magnetic properties of ErMn2 single crystals

Single crystals of the ErMn₂ compound were grown by the Czochralski method from a levitated melt. The thermal dependence of the lattice parameters exhibits a magnetovolume effect along the a axis, a contraction for both the c axis and unit cell volume below 20 K. The thermal dependence of the electrical resistivity exhibits a magnetic transition at 23 K. A second transition occurs at 13 K. Moreover, for ρ(T) a negative curvature above the ordering temperature and a saturation effect above 200 K occurs. The magnetization in strong magnetic fields, the d.c. and a.c. magnetic susceptibilities measured along the principal crystallographic directions show ordering of the erbium moments to a spin-canted magnetic structure at about 15 K and a spin reorientation about 10 K.     

CuxAlO2(0.92≤x≤1.0)陶瓷电输运性能

使用高温固相烧结法制备不同化学剂量比的CuAlO2陶瓷,研究CuxAlO2(0.92≤x≤1.0)中Cu、Al摩尔比的相对变化对其结构和导电性能的影响.结果表明:CuxAlO2(0.92≤x≤1.0)陶瓷片的结构和密度随着x值的增大,样品的结晶性逐渐变好,密度也逐渐增大,在x为0.98时,得到密度最大(5.02 g/cm3)且结晶良好的纯相CuAlO2;样品的光学带隙均约为3.44 eV;随着x值的增加,室温电导率先增大然后减小,在x为0.98时得到最大电导率为8.03×10-3 S/cm;电导率随温度的升高而显著增大,且曲线在100～300 K之间很好地符合Arrhenius关系,x为0.98时激活能最低,仅为0.085 eV;在所研究的成分范围内,CuAlO2陶瓷的导电能力主要取决于陶瓷片的致密度.     

Thermal and mechanical properties of ZrO2-CeO2 plasma-sprayed coatings

The thermal and mechanical properties of ZrC₂-C_{eO 2}plasma-sprayed coatings were evaluated to examine their potential as a thermal barrier coating. ZrO₂-CeO₂ solid-solution powders containing up to 70 mol % CeO₂ are successfully plasma sprayed, but cerium content decreases during spraying due to the vaporization of cerium oxide. Hardness is greatest at 30 mol% CeO₂. With increased CeO₂ content, the thermal conductivity decreases to 0.5 W/m K and the thermal expansion coefficient increases to 12.5 x 10_-6 /K. Increased torch input power causes both the relative density and the hardness to increase monotonically, while the thermal conductivity and the thermal expansion coefficient are not significantly affected. When heated above 1300 K, the coating shrinks considerably due to sintering and its thermal conductivity increases abruptly.     

Preparation and mechanical properties of Si2N2O ceramics

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｌｉｃｏｎｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ (Ｓｉ2 Ｎ2 Ｏ)ｃｅｒａｍｉｃｓｓｈｏｕｌｄｂｅｒｅｇａｒｄｅｄａｓａｆｉｎｅｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｏｘｉｄａｔｉｏｎａｎｄｅｒｏｓｉｏｎｏｆｍｅｌｔｓｉｌｉｃａａｎｄｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓｍｅｔａｌｓ.Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ ,ｉｔｈａｓｂｅｅｎｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄａｓａ ｐｒｏｍｉｓｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｇｏｏｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌ…