多孔Ni-Al系金属间化合物制备技术研究进展

Ni-Al系金属间化合物具有低密度、良好的导热性、优良的高温力学性能以及抗高温氧化性能等特性引起了研究人员的广泛关注,期待作为高温结构材料替代传统不锈钢和镍基高温合金。多孔Ni-Al金属间化合物由于具有孔隙结构,赋予了传统Ni-Al系化合物更多的功能特性以及轻量化特点,利用其孔隙特性可用做高温氧化环境以及酸碱腐蚀条件下的过滤材料或催化剂材料。基于原料形式与制备工艺的差异,本文将多孔Ni-Al系金属间化合物的制备方法分为3大类:粉末冶金法(反应合成法、燃烧合成法)、化学脱合金法和定向凝固法,分析了各制备技术的特点及其孔隙构筑方式,展望了未来的发展趋势,期望将多种制备技术相结合拓展其应用领域并满足工程化需求。     

机械球磨与反应烧结制备TiAl基合金

研究了机械球磨与反应烧结制备TiAl基合金的工艺,结果表明,Ti、Al单质混合粉末经机械球磨可得到具有Ti、Al相间层片结构的复合粉,且球磨时间越长,Ti/Al复合粉的层片结构越薄越均匀。将Ti/Al复合粉压坯在固相下进行扩散反应,Ti/Al之间的扩散反应随机械球磨时间的延长而加快,且球磨所得到的Ti/Al复合粉在固相下能够完全转变成Ti-Al金属间化合物。反应后得到的Ti-Al金属间化合物经过进一步的高温烧结,可以得到近全致密TiAl基合金,且得到了晶粒尺寸和层片厚度都比较小的典型的TiAl基合金组织。     

Ti-Al金属间化合物脆性问题的研究进展

运用从宏观到微观的不同层次理论对Ti-Al金属间化合物室温脆性的研究进展进行了回顾,讨论了Ti-Al金属间化合物室温脆性的形成原因,并重点从电子结构层次阐述了金属间化合物室温脆性的成因,提出了从各个结构层次综合改善室温脆性的具体措施和实现途径.     

金属间化合物的成形技术

金属间化合物的成形技术日本名古屋市的专家研究出一种采用熔融金属铸造法的成形技术，使金属间化合物成形，具有工艺简单和效率高的特点，而且制成的金属间化合物的高温强度好。所谓金属间化合物是两种以上金属的化合物。该项技术是利用高熔点的金属纤维形成多孔的预制品...     

高温钛合金制造技术研究进展

高温钛合金制造技术已成为先进航空发动机技术的核心与关键,近年来受到高度重视。在简要回顾新型高温钛合金、阻燃钛合金和Ti-Al系金属间化合物合金发展的基础上,从大规格铸锭熔炼、挤压开坯、整体叶盘模锻、环件轧制及零件机加工等方面介绍这些高温钛合金制造技术研究所取得的重要进展。最后,提出我国高温钛合金应用研究中需要重点关注的问题以及进一步发展的建议。     

Ti-Al合金

日本国立金属研究院(NRIM)研制的添加少量锰和 SiO_2的 Ti-Al 合金延伸率增加6～8%。这项成果足以使 Ti-Al 合金从实验室试验阶段进入商品化阶段。Ti-Al 合金重量轻和强度高使之成为航空工业生产中最有前途的金属间化合物之一。尚有不足之处是该合金在低温时象玻璃一样脆。NRIM 采用等     

自蔓延高温合成高熔点粉体的研究现状与发展

自蔓延高温合成(SHS)技术是制备高熔点化合物材料的有效方法之一,其具有低能耗、高效率等特点。自蔓延高温合成技术是利用反应体系中自身放热来引发并维持反应的进行。自蔓延高温合成技术在制备粉体材料上应用广泛,并且结合了"化学炉"以及机械诱导等手段提高了合成过程中的效率,目前人们已经通过这种技术制备了硅化物粉体、碳化物粉体、氮化物粉体以及硼化物粉体等,所得产品具有较高的致密度以及较小的颗粒尺寸。目前,二元系高熔点化合物的研究已经基本成熟,而三元系高熔点化合物的研究尚未深入展开。综述了国内外自蔓延高温合成技术在高熔点化合物材料制备上的应用与发展,在总结了二元系自蔓延高温合成技术的基础上进一步总结了三元系高熔点材料的合成,并讨论了现有自蔓延高温合成技术的不足与未来发展趋势。     

超音速等离子喷涂制备先进陶瓷涂层的特点

采用最新开发的第二代超音速等离子喷涂系统,通过工艺优化,制备了目前常见的几种陶瓷涂层(如ZrO_2/MCrAlY梯度功能涂层,Nano-ZrO_2涂层,Cr_2O_3以及Ti-Al金属间化合物涂层等),并采用SEM、EDS、TEM、XDR等手段对陶瓷涂层的组织结构进行了分析表征。结果表明,相对于传统的等离子喷涂,上述涂层的致密性和界面结合状态都得到了明显改善。     

日本工业技术院开发航空宇航等耐热材料

日本通产省工业技术院开发研究了在航天飞机及超产速飞机SST/HST、核融合反应堆等超高温领域使用的超耐热、高强度材料,从1989～1996年的8年间,总投资约150亿日元,有15家私营企业参加此项工作。1989年的预算为3亿日元,而1990年要求达到11.16亿日元。开发的材料及达到的目标如下: 一、金属间化合物 1.高比强度金属间化合物:Ti-Al系材料的     

NiCoCrAl-Y2O3涂层对TiAl金属间化合物高温抗氧化性的影响

分别用等离子喷涂和等离子-激光复合工艺,在TiAl金属间化合物表面制备NiCoCrAl-Y2O3涂层,对其进行高温氧化试验,并用XRD、SEM检测试样相组成及表面形貌,通过氧化动力学曲线、氧化物的组织结构形貌,分析两种不同工艺制备的NiCoCrAl-Y2O3涂层的高温氧化机理。     

金属间化合物的机械合金化制备

综述了机械合金化制备金属间化合物的研究进展，指出了机械合金化技术在金属问化合物制备方面的优势。简述了机械合金化形成金属问化合物的机理，重点介绍了平衡相金属间化合物、弥散强化金属问化合物、过饱和金属问化合物，非晶合金、纳米晶材料等几类机械合金化金属间化合物的制备与组织性能。并针对目前研究的不足以及该研究领域的发展方向提出了加强MA过程热力学和动力学的基础理论研究、改良MA工艺等建议．     

金属粉末爆炸压制工艺

金属粉末爆炸压制工艺具有高温、高压、瞬间作用的特点,在新型材料的开发和制备中具有显著的优势和广阔的发展前景。本文讨论了金属粉末爆炸压制工艺方法、装置和机理,同时介绍了该工艺在金属化合物、金刚石等合成领域的应用。     

机械合金化制备金属间化合物

机械合金化制备金属间化合物机械合金化是一种用来制备过饱和固溶体、金属间化合物和非晶材料各种合金相的固态粉末工艺。该工艺减少了因两种金属熔点不同造成化合物成份分布不均匀现象。本实验用该种工艺合成了Ｔｉ－Ａｌ、Ｆｅ－Ａｌ、Ｎｂ－Ａｌ合金。用等静压方法加工...     

Fe-Al金属间化合物粉末材料制备工艺研究

介绍了粉末Ｆｅ－Ａｌ金属间化合物制备的工艺过程,通过球磨机械合金化并结合热处理制备了Ｆｅ－Ａｌ金属间化合物为主要成分的粉末材料。     

烧结温度对Ti-Al金属间化合物黏结剂金刚石磨块力学性能和磨削性能的影响

用金属间化合物作为黏结剂的金刚石砂轮在磨削蓝宝石、碳化硅等领域应用广泛。黏结剂与金刚石之间的结合状态直接影响金刚石砂轮的力学和磨削性能。为了研究黏结剂和金刚石的界面结合情况,采用热压法制备Ti-Al金属间化合物黏结剂金刚石磨块,通过多种材料表征方法和摩擦磨损实验研究黏结剂与金刚石之间的界面结合状态和磨块的磨削性能。结果表明：经热压后黏结剂中生成了Ti-Al金属间化合物,且Al在金刚石表面富集从而提高黏结剂对金刚石颗粒的把持力。当烧结温度为900℃时,黏结剂对金刚石颗粒的把持力最高,磨块的力学性能和磨削性能最优,强度和硬度(HRB)最大,分别为160.48 MPa和114.4,磨削蓝宝石的磨耗比为22.3,蓝宝石表面粗糙度为1.37μm。但随着温度的进一步升高,黏结剂的过度氧化会降低磨块的磨削性能。     

金属间化合物的成形技术

日本名古屋市的专家研究出一种采用熔融金属铸造法的成形技术。采用该技术使金属间化合物成形,具有工艺简单和效率高的特点,而且制成的金属间化合物耐高温强度好。所谓金属间化合物是两种以上金属的化合物。该项技术是利用高熔点的金属纤维形成多孔     

钛表面改性Al/NiCu组合涂层反应机理及抗氧化性能

采用等离子结合电弧喷涂的工艺方法在工业纯钛表面制备了Al/NiCu组合涂层,在700℃的大气环境下对Al/NiCu/Ti试件进行加热处理,使得Al、NiCu复合涂层之间发生扩散反应并原位生成具有一定抗高温氧化性能的Ni-Al金属间化合物涂层.对加热改性处理前后涂层的微观组织及Ni-Al金属间化合物的形成机理进行了研究,...     

新型Ti-Al金属间化合物多孔材料的弹性模量表征

基于新型Ti-Al金属间化合物多孔材料的孔隙微观结构特点,采用三维八面体结构模型,首次通过能量法推导出该多孔材料的弹性模量理论计算公式,并分析孔棱横截面形状和剪力对相对弹性模量的影响规律。结果表明,与现有模型相比,本文模型推导弹性模量理论公式过程更简单,且因考虑了孔棱横截面形状及孔棱内力(含轴力、剪力、弯矩)对相对弹性模量的影响,所得结果更为精确且偏于安全。孔棱横截面形状和剪力对相对弹性模量的影响均随相对密度的增加而增大,当相对密度较小时两者均可忽略不计。新型Ti-Al金属间化合物多孔材料的弹性模量表征为该材料的工程实际应用提供了可靠的理论依据。     

自蔓延高温合成工艺及其应用

自蔓延高温合成工艺制成的材料具有较高的纯度，是新发展的制备高技术材料，金属间化合物和其他新材料的工艺方法。近年来ＳＨＳ法已在某些领域达到工业性生产规模。     

Fe-Al系金属间化合物多孔材料的制备及孔结构表征

以Fe、Al元素粉末为原料,采用分段无压反应合成工艺制备Fe-Al系金属间化合物多孔材料,并对其孔结构进行表征.通过改变Fe-Al元素的配比,研究Al含量对Fe-Al金属间化合物多孔材料透气度和最大孔径以及孔隙度的影响.结果表明,Al含量对Fe-Al金属间化合物多孔材料孔隙度的影响显著.在Al含量(质量分数)20%～45%的范围内,Fe-Al金属间化合物多孔材料的孔隙度与Al含量之间遵循严格的直线增加规律;Al含量对Fe-Al金属间化合物多孔材料最大孔径和透气度的影响与对孔隙度的影响相似.本实验条件下Fe-Al系金属间化合物多孔材料中透气度(k),开孔隙度(θ)和最大孔径(dm)之间的定量关系式为:K=0.2538dm2θ.