金属涂覆铸造提高蠕墨铸铁表面抗氧化性研究

采用金属涂覆铸造技术 ,在铁基表面制备梯度复合材料层 ,对试样进行了 90 0℃、10 3h高温氧化增重实验 ;结果表明 ,蠕墨铸铁表面梯度复合材料具有良好的抗氧化性 ;用X射线衍射分析了氧化层的结构并探讨氧化机理。     

原位合成（TiB＋TiC）／Ti6242基复合材料高温氧化行为

研究了（TiB＋TiC）／Ti6242基复合材料在550℃，600℃和650℃空气中恒温氧化行为。用X射线衍射仪（XRD）和配有能谱仪（EDS）的扫描电子显微镜（SEM）对氧化层表面的相组成、形貌以及氧化层剖面的显微结构进行了分析，并分析了各元素对钛基复合材料氧化动力学行为的影响。结果表明：（TiB＋TiC）／Ti6242基复合材料的氧化层由一系列薄层组成：增强体TiB提高抗氧化性优于TiC，加工可以提高其抗氧化性；氧化动力学曲线主要为抛物线类型。     

热压合成C-B4C（TiB2）-SiC复合材料的氧化行为

以1950℃下原位合成热压烧结生成的C—B4C（TiB2）-SiC复合材料在600℃，800℃，1000℃，1200℃，1400℃空气中的恒温氧化行为，TG／DTA实验为基础，结合材料的显微结构，研究了不同温度区间复合材料在静态空气中的氧化机理，计算出氧化反应激活能，并对氧化层表面的相组成形貌以及氧化层剖面的显微组织进行了分析。结果表明该复合材料的氧化动力学曲线主要为抛物线形。扫描电镜照片显示氧化剖面层分成3层，不同的氧化温度，其表面氧化膜有不同的缺陷。     

Ni_3Al－Mo复合材料氧化层的结构分析

分析了Ｎｉ_３Ａｌ－Ｍｏ复合材料７００～１０００℃氧化后的氧化层结构。结果发现，氧化层主要由ＮｉＯ、ＭＯＯ２、ＮｉＡｌ２Ｏ４等组成，１０００℃氧化后的氧化层表面仅生成ＮｉＯ薄膜，Ｍｏ纤维对Ｎｉ３Ａｌ－Ｍｏ复合材料的氧化层结构影响很大，ＭｏＯ２被氧化成挥发性很强的ＭｏＯ_３．破坏了氧化膜的连续性，加快了氧化速度，７００℃氧化后，氧化层与基体的界面较光滑，而１０００℃氧化后的氧化层与基体间呈非光滑界面特征。     

原位生成TiC_P/Fe表面梯度复合材料组织及形成机理研究

利用铸造-热处理工艺原位反应生成了TiC颗粒增强铁基表面梯度复合材料,对该复合材料的组织进行了研究,并深刻剖析了该复合材料组织的形成机理。结果表明:原位合成的TiC增强表面梯度复合材料大致分为三层;每层之间最大的区别是生成的TiC颗粒的大小及形状不同。远离基体侧的反应层接近于大块状的TiC,显然是颗粒基本上没有扩散;反应层与基体结合界面良好、无间隙,结合层TiC颗粒平均大小为2～4μm。因此,各梯度层TiC颗粒的大小决定了此种复合材料的不同层具有不同的硬度、冲击性能、抗拉强度和耐磨性等。     

陶瓷／石墨复合材料的制备及高温氧化性能

通过热压法制备了陶瓷／石墨复合材料。采用热分析仪考察了复合材料在1400℃～1600℃温度范围内的抗氧化行为；利用扫描电镜分析样品在1400℃和1600℃恒温氧化后的表面形貌。结果表明；陶瓷／石墨复合材料在1400℃氧化时有优良的自愈合抗氧化性能。在1600℃氧化时，对于粘度较高的样品来说，氧化新形成的玻璃膜可以弥补挥发形成的表面孔道，仍能形成均匀的、连续的玻璃膜覆盖在基体表面，从而有效地抑制氧气的进入。     

热压合成C-B4C(TiB2)-SiC复合材料的氧化行为

以1950℃下原位合成热压烧结生成的C-B4C(TiB2)-SiC复合材料在600℃,800℃,1000℃,1200℃,1400℃空气中的恒温氧化行为,TG/DTA实验为基础,结合材料的显微结构,研究了不同温度区间复合材料在静态空气中的氧化机理,计算出氧化反应激活能,并对氧化层表面的相组成形貌以及氧化层剖面的显微组织进行了分析.结果表明该复合材料的氧化动力学曲线主要为抛物线形.扫描电镜照片显示氧化剖面层分成3层,不同的氧化温度,其表面氧化膜有不同的缺陷.     

TiC/Fe表面梯度复合材料微区组织及陶瓷层磨损性能

采用灰铸铁(HT300)与厚度为0.25 mm的钛板,通过浇注法使得灰铸铁与钛板紧密结合,在真空管式炉中1 138℃保温时间8 h后,等温处理并炉冷.通过观察,在基体表面原位生成了TiC颗粒增强铁基表面梯度复合材料,对梯度复合区进行显微组织观察、显微硬度测量以及磨损性能测试.结果表明,TiC颗粒增强表面梯度复合材料大致分为三层,各层之间最大的区别是:生成的TiC颗粒的大小及形状不相同;从复合层(C区)到珠光体区显微硬度逐渐降低,显微硬度最大的区域出现在致密陶瓷层(C区).因此对TiC颗粒增强表面梯度复合材料致密陶瓷层进行了磨粒磨损试验,表明陶瓷层耐磨性比灰铸铁(HT300)有了很大程度上的提高.     

碳钢热浸镀铝及微弧氧化研究

进行了碳钢热浸镀铝后微弧氧化的试验研究。观察、分析了镀铝层表面微弧氧化陶瓷膜的微观形貌以及组织结构；探讨了微弧氧化膜的形成机理及影响因素。结果表明，镀铝层表面形成的氧化膜为两层，表面疏松层和内部致密层。致密层硬度很高，疏松层硬度较低。微弧氧化膜的质量与热镀铝层质量及微弧氧化的工艺参数密切相关。     

氢化锆表面原位氧化法制备氢渗透阻挡层的研究

采用原位氧化法在氢化锆表面制备了氢渗透阻挡层，分析了工艺参数对氧化层生长的影响，借助XRD，XPS，SEM等分析测试手段对氧化层的物相组成和截面形貌进行分析，并对氧化层的阻氢效果进行检测。结果表明，氧化层的质量增量随氧化温度的升高而增大，在氧分压为0．1MPa，550℃恒温氧化2h的工艺条件下，在氢化锆表面制得了厚度为50～60um的氧化层；该氧化层主要为Baddeleyite结构的ZrO2；氧化层中含有O，Zr，C等元素并存在O-H键；氧化层均匀、致密，具有一定的阻氢作用。     

原位自生成TiC／Ti基复合材料的高温氧化

利用热重分析(TGA)测量了原位生成的TiC／Ti-6Al复合材料在600，700和800℃下经连续20h的氧化增重特性，利用SEM，EDS和XRD研究了复合材料经氧化试验后表面氧化层的结构，相组成及成分。结果表明，原位生成的Ti基复合材料在高温氧化时遵循抛物线规律在800℃时的氧化增重量远大于600℃和700℃时的，计算获得该复合材料的氧化激活能为255．7kJ／mol。研究发现经20h的600℃或700℃氧化形成的氧化物呈现不连续的岛屿状，主要成分为金红石型的Ti02，而在800℃氧化20h后，氧化物是均匀连续的致密膜，由TiO2，A12O3组成。该复合材料的氧化首先发生在TiC颗粒的表面上，而不是象均质Ti材料一样氧化在整个表面上均匀地发生。     

颗粒强化钛基复合材料的氧化特性

研究了以ＴｉＣ颗粒增强的钛基复合材料的氧化特性。指出ＴｉＣ增强的钛基复合材料在６５０℃以上高温有着其它耐热钛合金不可比拟的高温抗氧化性能；ＴｉＣ／Ｔｉ的反应界面层有利于氧原子的扩散，使复合材料在６５０℃以下的氧化初期氧化速度较快；但在６５０℃以下经长时间保温，其氧化特性和其它耐热钛合金相似。     

碳／碳复合材料表面等离子喷涂陶瓷涂层的抗氧化性能

研究了有涂层与无涂层的碳／碳复合材料的高温氧化行为。等离子喷涂的陶瓷涂层，在氧化温度不大于１０００℃条件下，对碳／碳复合材料有良好的保护作用，无涂层的碳／碳复合材料在６００￣９００℃温度范围内的氧化机制相同；而有涂层时，氧化机制在７６０℃左右发生变化。碳毡增强碳基复合材料的氧化从表面碳毡开始，碳毡的氧化速率较基体碳的氧化速率大。     

抗菌钛材

锐钛型氧化钛在紫外线照射下具有光催化作用，而一般的金属钛表面稳定的氧化股是金红石型，没有光催化作用．利用锐钛型氧化钛的光催化作用可制备高性能抗菌钛，这种氧化钛在紫外线照射下，易产生空穴，并在表面产生桥出相，产生空穴的地方，其表面吸附的水分被氧化，产生具有极强氧化作用的氢氧基，它可杀死周围的菌类，使恶臭等有机物分解为CO。和H刃．这种钛表面的氧化膜并不是与金屈钛相分离的表面层，而是从钛层、氧扩散层、富氧层到To～Ted；－Ti02变化的连续层，实际上是一种梯度功能材料．抗菌钛是一种几乎与纯钛相近的材料，在…     

阳极化处理对复合材料用导电铝箔网层耐蚀性的影响

为了提高铝箔网的耐腐蚀性能，采用磷酸阳极化方法对铝箔网表面进行处理．通过对磷酸阳极化后铝箔网的电化学极化腐蚀测试，优化铝箔网磷酸阳极化工艺；并对铝箔网及铝箔网导电层复合材料的耐环境腐蚀性能进行分析．结果表明：磷酸阳极化处理后铝箔网表面生成了一层疏松多孔的阳极氧化膜，使铝箔网的耐腐蚀性能得到提高；铝箔网／碳纤维层压板（C...     

Fe40Al/TiC复合材料的高温氧化特性

用自发熔渗法制备了TiC基Fe40Al金属间化合物复合材料。用氧化增重方法，研究了Fe40Al／80vol％-88vol％TiC复合材料在700℃-1100℃的恒温空气中的氧化动力学，并借助SEM／EDS和XRD等手段研究了氧化过程中材料微观组织结构的演变及材料表面粗糙度对氧化特性的影响。复合材料的氧化增重和氧化时间呈幂函数关系，幂指数约为0．63—0．75，氧化速率随着氧化时间的延长而降低。氧化层主要由致密的TiO2组成，TiO2颗粒的尺寸与氧化温度和材料表面粗糙度有关。     

WC颗粒增强铁基梯度功能复合耐磨材料研究

用离心铸造的方法获取了碳化钨颗粒增强铁基表面复合材料，这种复合材料的微观组织结构、合金元素以及显微硬度呈梯度分布特征，并在ML-100磨料磨损试验机上测定了其耐磨性，分析了磨损机制。结果表明，这种具有梯度分布特征的复合材料具有优良的磨性能；其磨损方式主要是显微切削和颗粒脆性剥落。     

外加颗粒增强钢基复合材料的研究

采用离心铸造法获得了WC颗粒增强钢基复合材料环形件，其复合层厚度为15～18mm。分析表明：复合材料层的组织由大量的骨状的复式碳化物和针状马氏体基体组成；复合材料层中增强颗粒被高温钢液全部溶化，原位析出含W，Fe，Cr，Mo复式碳化物；基体合金被溶解的增强颗粒不同程度的合金化，复合层从外至内韧性升高、硬度降低，但梯度不大。     

离心铸造颗粒增强金属基复合材料的硬度行为

采用离心铸造工艺制备了WC颗粒/钢基表面复合材料，并研究了其硬度变化的特征。结果表明，离心铸造使WC颗粒呈梯度分布，硬度由表及里呈现逐渐降低的趋势，过渡区得到强化；并通过回归分析建立了复合材料硬度随外表面距离变化的数学模型。     

SiCp表面处理对SiCp/A390复合材料组织与性能的影响

对SiCp进行高温氧化处理,采用粉末冶金法制备SiC颗粒增强A390复合材料。使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子谱(XPS)对SiCp表面状态和SiCp/A390复合材料微观组织进行了表征,测定了复合材料的致密度和抗拉强度,研究了SiCp表面状态及SiCp预处理对复合材料组织与性能的影响。结果表明:高温氧化处理不仅可以改变SiC颗粒形貌,还能使SiC颗粒表面形成一层致密氧化层;高温氧化处理提高了SiCp在SiCp/A390复合材料中的分散均匀性,使SiCp/A390复合材料的抗拉强度、致密度等显著提高;并讨论了SiC颗粒的氧化机理及复合材料的强化机制。