La2O3, Ce2O3掺杂对原位合成Al2O3(p)/TiAl复合材料显微组织与性能的影响

借助XRD, SEM分析及力学性能测试, 分析了La2O3, Ce2O3掺杂对原位合成Al2O3颗粒强化钛铝基复合材料组织与性能的影响, 探讨了稀土氧化物（La2O3, Ce2O3）的细化机制. 研究结果表明： 掺杂稀土氧化物后产物由γ-TiAl/α2-Ti3Al双相、 Al2O3及Al4La或Al4Ce相组成;Al2O3颗粒分布于晶界处, 使基体晶粒得以细化;引入稀土元素后材料的密度明显增强, 氧化铝的团聚现象减弱. 力学性能测试表明, La2O3, Ce2O3的引入, 有效改善了复合材料的力学性能, 尤其是掺杂Ce2O3后, 材料的抗弯强度比未掺杂时提高了160%以上.     

掺杂方式对Al2O3/Mo复合材料组织及性能的影响

分别采用固-固、液-固和液-液掺杂方式向钼粉中引入Al2O3,然后用粉末冶金法制备出掺杂钼粉,经压制、烧结制成Al2O3颗粒增强钼基复合材料.对掺杂钼粉及钼坯进行SEM形貌观察,并测定复合材料的密度和显微硬度.结果表明,液-液掺杂能够制备出粉末颗粒小、密度及硬度高的Al2O3/Mo复合材料,其掺杂Al2O3颗粒细小且分布较均匀.     

原位自生Al2O3颗粒增强Al基复合材料的研究

本研究是在Al基材料中加入了Cu3O颗粒,原位反应生成Al2O3颗粒,从而增强Al基材料.研究采用粉末冶金的方法,先冷压成型,再热压,在温度680~C压℃力1MPa时保温10分钟,成功制备了Al2O3/Al基复合材料.研究了Cu2O含量对该复合材料的密度、硬度、抗弯强度等性能的影响,结果表明:Al-8Ni-3Cu-2Cu2O复合材料的综合性能最好,硬度达到78.66HRF,抗弯强度达到254.35MPa.利用扫描电镜观察复合材料的表面形貌(SEM图像),并对试样成分进行分析(BSE图像),发现试样的成分分布比较均匀.通过XRD图谱和热力学分析表明:经热压后,该复合材料新生成物相主要为Al2O3.     

Al2O3/B4C复合材料性能的研究

采用凝胶注模成形工艺制备Al2O3/B4C芯块,研究其真空烧结性能.通过热分析仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD),考察了Al2O3/B4C复合材料DTA、结构、形貌和相态.结果表明:在1 600℃以上Al2O3与B4C反应,生成Al8B2O15等低熔点化合物,有利于提高Al2O3/B4C芯块致密性,但同时会产...     

化学镀Al2O3/Cu复合粉烧结体的组织研究

采用化学镀法制备了Al2O3/Cu复合粉体,将复合粉体在160MPa的压力下保压5nin压制,在1 000℃保温1h、N2保护烧结,得到体积分数为50％的Al2O3p/Cu复合材料.通过SEM对复合粉体的形貌和复合材料的断口进行观察,通过光学显微镜对复合材料组织进行观察,通过能谱仪对复合材料中颗粒和基体的界面进行成分分析,并对其密度和热膨胀系数进行测定,结果表明:复合材料中Al2O3颗粒分布均匀,与Cu基体结合良好;复合材料相对密度为88.6％,100 ～ 300°C的热膨胀系数在(8.7～14.3) ×10-6/K之间.     

多孔TiB2+Al2O3/NiAl基复合材料的研究

采用自蔓延高温合成技术制备NiAl/Al2O3 TiB2多孔复合材料,Ni-Al体系的反应产物的相组成主要为NiAl;Ni、Al、B2O3和TiO2组成的反应体系在进行燃烧合成反应之后,生成物主要是NiAl、Al2O3和TiB2,表明燃烧过程中很短的时间内反应能完全充分地进行;加入10Al 3TiO2 3B2O3→5Al2O3 3TiB2颗粒增强体系后,反应合成的多孔产物的孔径减小,孔洞间的连通性增强,孔隙度升高。     

Al2O3短纤维增强Al-Cu合金的微观组织结构和机械性能研究

为了研究铜元素含量变化对复合材料界面反应、微观组织结构和机械性能的影响，利用挤压铸造法制备了体积分数均为40％的Al2O3纤维增强纯铝和Al—Cu合金（1％，3％和5％）复合材料。采用X射线、TEM、SEM和拉伸实验手段，观察和测试了4种复合材料的微观组织和机械性能。结果表明，Al2O3纤维表面含有非晶SiO2成分，在高应力下易于开裂。铜元素的加入对材料的析出产生和机械性能有重要影响。铜元素引入后在复合材料中纤维表面处偏聚和富集，促进了界面θ相析出，并随基体中Cu含量提高而增加。当铜含量增加到5％后，基体内部也出现明显的析出相。拉伸实验结果表明随着Cu含量的增加复合材料的抗拉强度增高，Al2O3f/Al-Cu与Al2O3f／纯Al相比，抗拉强度分别增加了102％，146％和171％。SEM断口观察表明：基体合金的断口基本上都呈宏观脆性断口，具有低的展延性和撕裂纹理；大量的纤维从复合材料基体中拔出，一些纤维被拉断，这些特点与界面结合物和多晶的Al2O3纤维结构密切相关。     

原位反应法制备(Al_2O_3)_P/Al复合材料的研究

通过加入TiO2粉末原位制备了Al2O3颗粒增强铝基复合材料,分析了（Al2O3）p／Al材料的微观结构,测试了材料的布氏硬度和抗拉强度随所加TiO2粉未重量百分数的变化。结果表明：Mg的加入改善了颗粒与基体的浸润性,加入5％的TiO2时,复合材料具有最好的综合性能,随着Al2O3颗粒体积分数的升高,材料性能下降,Al2O3颗粒的偏聚是其主要原因。     

用球化处理的粉末热压制备Cu-Al2O3复合材料

由机械合金化法(MA)制得纳米Al2O3颗粒弥散镶嵌于较软微米Cu颗粒表面的复合粉,利用球形化工艺改善所制得复合粉的形貌及工艺性能,然后通过热压法制备Cu-Al2O3复合材料.通过电导率测试、抗拉强度测试、密度测试、SEM形貌和断口分析、微区成分分析,研究了Al2O3质量分数分别为0%、0.5%、1.5%、2.5%时Cu-Al2O3复合材料的组织和性能.结果表明,随Al2O3质量分数增加,材料的抗拉强度总体增加,电导率、伸长率总体降低,Al2O3质量分数在1.5%时制得的复合材料具有较高的综合性能,此时σb=298MPa、δ=12.1%、电导率为88%IACS;质量分数继续增加会使纳米Al2O3颗粒发生局部团聚;在拉伸受力时复合材料发生延性断裂.     

RH精炼过程中含钛超低碳钢的氧化物夹杂组成和形态变化

在含钛超低碳水中,脱氧前的夹杂物主要组成为Fe—Mn—O,添加Al3min后,夹杂物改变成粒状和球形Al2O3。添加A17—10min后,形成簇状Al2O3,其由粒状和直径为1—2μm的球形颗粒组成。添加钛铁合金3min后,形成Al2O3·TiOx夹杂物,其中Ti／（A1＋Ti）介于0．15和0．30之间,由于在富[Ti]和低[A1]区域,形成的簇状Al2O3·TiOx存在于钛铁粒子和簇状A1203周围。当酸溶铝超过0．035％,而钛低于0．08％时,很难形成Ti305,在复杂液相夹杂物中的Ti3O5活度明显随酸溶铝的减少而增加,并随钛含量的增加而增加。     

恒电流库仑分析法测定铬矿中三氧化二铬

在0.1mol/LH2SO4-H3PO4介质中电解0.02mol/LFe2(SO4)3溶液,使Pt阴极上产生Fe2+;采用H2SO4-H3PO4-(NH4)2S2O8分解铬矿,用KMnO4将其中Cr3+氧化为Cr2O27-;以Fe2+对Cr2O27-进行库仑滴定,采用永停终点法确定库仑滴定终点,根据电解定律计算三氧化二铬含量。用本法和硫酸亚铁铵滴定法分别测定铬矿标样中三氧化二铬,本法相对误差为0.22%,RSD(n=11)为0.034%,测定结果的准确度和精密度明显高于硫酸亚铁铵滴定法。     

Al2O3/AlTiC/ZrO2/透辉石陶瓷材料的力学性能及微观结构

将金属Al、Al3Ti和TiC以AlTiC中间合金的形式以及ZrO2颗粒共同引入Al2O3基体材料中,热压制备了Al2O3/TiC/ZrO2/AlN复合材料.在此基础上,添加(体积分数)1%透辉石作为烧结助剂,以实现复合材料的液相烧结并促进其致密化程度.复合材料在烧结过程中有新相AlN生成;同时Al、TiC以及Al3Ti释放的Ti原子发生原子重组生成Al2Ti4C.对热压后材料的硬度、断裂韧度和抗弯强度进行了测试和分析;探讨了透辉石对材料致密化程度及力学性能的影响效果;研究了复合材料断面断裂方式的变化对其力学性能的影响;并对AlTiC中间合金的细化特性进行了分析.     

硫酸铵-四丁基溴化铵-碘化钾体系浮选分离铂(Ⅳ)的研究

在0.1 g/mL硫酸铵、5.0×10-4mol/L四丁基溴化铵(TBAB)和3.0×10-3mol/L碘化钾存在下,铂(Ⅳ)形成的水不溶性的缔合物[PtI6][TBAB]2在水相表面浮选析出,而在此相同条件下,Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Mo(Ⅵ)、Fe(Ⅱ)、V(、Sn(Ⅳ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Ga(Ⅲ)、Rh(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、W(Ⅵ)、Al(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)和Zr(Ⅳ)15种离子均不形成不溶性沉淀物。据此可达到铂(Ⅳ)与上述共存离子之间的定量分离。本法用于Ni-Pt/Al2O3催化剂中铂的分离和测定,平均回收率为97.1%,相对标准偏差(RSD)为2.2%(n=5)。     

MWCNTs特征对MWCNTs/Al复合材料组织及性能的影响

采用粉末冶金法制备多壁碳纳米管(MWCNTs)增强铝(Al)基复合材料(MWCNTs/Al),研究MWCNTs的特征对MWCNTs/Al复合材料显微组织结构及性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸实验对复合材料进行性能测试。结果表明:经过球磨混合的复合粉末中没有碳化铝(Al_4C_3)相,通过烧结和热挤压后出现Al_4C_3相。与长碳纳米管(L-MWCNTs)和短碳纳米管(S-MWCNTs)相比,镀镍碳纳米管(Ni-MWCNTs)在复合材料中分散更均匀,与Al基体的结合性更好,所得到的复合材料硬度和抗拉强度较高,抗拉强度可达到247 MPa,是纯Al的4倍。     

微波消解--AAS法联合测定Mg质耐材中MgO CaO Al2O3的试验研究

通过微波消解条件的选择、共存成分的干扰与消除、测定波长的选择、基体干扰的讨论、准确度以及精密度试验等一系列试验研究,提出了以H3PO4作为溶样酸,应用微波消解技术,在密闭容器中高温高压消解试样,用AAS法(N20-C2H2火焰)直接进行联合测定Mg质耐材中MgO,CaO,Al2O3的试验方法.该方法测定结果令人满意,是一条准确、快速分析测定Mg质耐材中MgO,CaO,Al2O3的新途径.     

纤维增强铝合金复合材料凝固偏析的数值模拟

根据凝固过程中的守恒原理,建立了铝合金复合材料凝固过程的数学模型.根据所建立的模型对Al2O3f/Al 4 5Cu复合材料进行数值模拟,模拟结果表明:Al2O3短纤维周围有低熔点物质及溶质富集;随冷却速度增大,复合材料基体偏析加剧;随复合材料中纤维体积分数增大,基体中偏析减小.     

Al2O3-CaO-CaF2-MgO渣系性能的研究

对Al2O3-CaO-CaF2-MgO渣系的初晶温度、电导率以及物相组成进行了研究.研究结果表明:在该渣系中,随着MgO的含量的增加,渣系的初晶温度先降后增,当MgO的加入量为7％时值最低,初晶温度为1 497℃.该渣系中,随着MgO加入量的增加和温度的升高,渣系的电导率也随着增大,其中主要物相组成为MgAl2O4、C...     

SnCl4-NH4Cl-HCl-H2O体系热力学分析

应用同时平衡原理和质量平衡原理对SnCl4-NH4Cl-HCl-H2O体系进行了热力学分析和计算，对于无法收集的相关(NH4)2SnCl6的热力学数据进行了估算，在此基础上绘制了SnCl4-NH4Cl-HCl-H2O体系在标准状态下各相关物种和pH之间的关系曲线。结果表明，溶液中的总铵浓度和体系的pH值是影响(NH4)2SnCl6或Sn(OH)4存在的重要参数。在该体系中，增大体系的酸度到6nol／L以上，体系中的Sn^4 既以(NH4)2SnCl6形式沉淀出来，这就为直接由含锡原料提取纯(NH4)2SnCl6，并用以取代SnCl4来制备ATO或ITO粉体提供了理论依据。     

原位合成TiB2对B4C/2024Al合金复合材料组织与力学性能的影响

在B4C粉末中加入5%高纯TiO2,经过压制和烧结制备B4C-TiB2陶瓷预制体,然后在氩气气氛中1 200℃下浸渗2024铝合金制得B4C-TiB2/Al合金复合材料。对该复合材料进行力学性能测试、X射线衍射分析、显微组织观察和断口分析。结果表明:该复合材料主要由B4C,Al,Al3BC和AlB2相组成,原位合成的TiB2使B4C/Al合金复合材料的抗弯强度和断裂韧性显著提高,分别达到361 MPa和7.49 MPa m1/2,增幅分别为14.6%和11.5%,但密度变化很小。原位合成TiB2使B4C/Al合金复合材料的抗弯强度和断裂韧性提高主要来源于金属铝塑性变形的裂纹桥接机制、TiB2细化晶粒及微裂纹引起的主裂纹偏转分叉机制。     

Influence of lanthanum on enhancement of mechanical and electrical properties of Cu-Al_2O_3 composites

Two kinds of Cu-Al_2O_3 composites(with and without La) were prepared via mechanical alloying-spark plasma sintering(MA-SPS) method. Microstructure, mechanical properties and electrical resistivity were investigated systematically using metallography, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, mechanical and electrical properties testing. The results indicate that an appropriate amount of La can homogenize the distribution of Al_2O_3. As such, yield strength, ultimate tensile strength and elongation of Cu-Al_2O_3-La are greatly increased. Some semi-coherent interface between Cu and Al_2O_3 is found, which means a low interface energy. The grain shape of Cu changes to irregular band with the addition of La. This change results in a density decrease of grain boundary and reduces electrical resistance. Lanthanum may exist in the form of La_2O_3.