SPS法制备四元合金ZnxBi0.5Sb1.5-xTe3（x=0．05-0．4）的微观结构与电学性能

采用放电等离子火花烧结法(SPS)制备四元ZnxBi0.5Sb1.5-xTe3(x=0.05～0.4)(摩尔分数,下同)合金,得出当Zn的量为0.05时,材料的电导率出现最大值,室温附近其值为2.5×104Ω-1·m-1,大约是三元Bi0.5Sb1.5Te3合金的1.35倍.在同温度下,功率因子p值也取得最大值(1.65×10-3W·m-1·K-2),而三元Bi0.5Sb1.5Te3合金的功率因子p值为1.35×10-3W·m-1·K-2.在该合金中用Zn替代Sb元素后,合金的微结构逐渐随Zn的含量发生变化.     

含稀土硅化铁热电材料的电学性能初探

采用悬浮真空熔炼和800℃,168h真空退火方法制备了含稀土Sm的FeSi2基金属硅化物,并对其晶体结构、See-beck系数、电阻率进行了初步研究。实验发现,名义组成为Fe0.6Sm0.4Si2的试样的热电功率因子从室温时的0.26×10-4W·m-1K-2随温度上升到500℃时的1.6×10-4W·m-1K-2,比不含Sm或含Sm量很少的对比试样高一个数量级左右。其原因被认为是由于Sm的外层4f电子的贡献。     

TiO2掺杂SmTaO4陶瓷热物理性能研究

热障涂层是燃气轮机高温部件保护的重要材料之一,SmTaO4陶瓷具有优异的高温相稳定性和力学性能,有望成为新型热障涂层材料。本研究采用固相法制备TiO2掺杂SmTaO4陶瓷,研究结果表明：掺杂TiO2未改变SmTaO4陶瓷晶体结构,样品均为单斜相,掺杂2% mol TiO2的SmTaO4陶瓷烧结过程中出现的第二相为Sm0.33TaO3;随着TiO2含量增加,SmTaO4陶瓷的热导率先下降后上升,当TiO2掺杂含量为2%时,热导率最低为1.42W?m?1?K?1,低于SmTaO4（1.59W?m-1?K-1,900℃）,与7-8YSZ相比（2.1~2.7 W?m?1?K?1,100~900℃）下降了近30%。掺杂2%TiO2的SmTaO4陶瓷热膨胀性系数最大值为10.8×10-6K-1,大于YSZ（~10.0×10-6K-1）和SmTaO4（9.62×10-6K-1,1200℃）,与纯SmTaO4相比,TiO2掺杂提高了SmTaO4陶瓷的热膨胀系数。因此,TiO2掺杂SmTaO4陶瓷有望作为新型热障涂层材料使用。     

硬质合金的比矫顽磁力

用磁性法和 X射线衍射相分析得出了当两相 WC— Co硬质合金碳含量改变时 ,其比矫顽磁力 Hsc( A· m2 · Kg- 1)同合金碳含量 Xc、真实钴含量 XCo( wt)、WC相平均晶粒尺寸 Lwc( μm)及比饱和磁化强度 4πσ( A·m2 · kg- 1)、密度 d( Kg· m- 3)间的定量关系式Hsc+ 0 .330 4 lg L wc=7.652 - 0 .330 4 lg 1 .791 XCo1 - 1 .0 87XCo- 7.356XCo- 1 2 0 .0 Xc=0 .2 958- 0 .330 4 lg 1 .791 XCo1 - 1 .0 87XCo+ 6.488XCo- 3.2 64× 1 0 - 34 πσ=1 1 .86- 0 .330 4 lg 1 .791 XCo1 - 1 .0 87XCo+ 8.1 35XCo- 1 .0 83× 1 0 5· d- 1当合金碳含量变化时 ,溶质钨和碳在 γ相中固溶度的变化引起 γ相磁矩和 γ基体钴晶格畸变应力的改变是导致合金 Hsc值变化的主要原因。     

大块非晶合金的热物性及冷却过程的数值模拟

对大块非晶合金Zr4 1Ti14 Ni10 Cu12 .5Be2 2 .5(摩尔分数 )的比热容和导热系数进行了测量 ,发现在 15～ 35 0℃范围内 ,其比热容和导热系数随温度的增高而增大 ,二者的变化范围分别为 0 .386～ 0 .485kJ/ (kg·℃ )和 4.80～ 7.74W/ (m·℃ )。在深过冷区域的比热容和导热系数分别是 0 .5 9kJ/ (kg·℃ )和 9.5 5W / (m·℃ )。在对此合金的比热容和导热的系数测量和分析的基础上 ,利用这些参数对其冷却过程进行了数值模拟 ,并用楔形试样进行了验证。利用数值模拟可以预测Zr4 1Ti14 Ni10 Cu12 .5Be2 2 .5合金在水冷铜模铸造过程中的冷却速度 ,并依此判定是否能够获得非晶态铸件。     

复合助剂对低温常压烧结AIN性能的影响

研究了Y2O3,LiO2,CaO烧结助剂对AlN陶瓷常压烧结致密度和性能的影响。结果发现,同时添加Y2O3,LiO2,CaO作为助剂,在1600℃低温烧结就能获得具有高致密度、较小的晶粒尺寸(1μm~4μm)、较高的抗弯强度(331MPa)、断裂韧性(3.8MPa·m1/2)及导热率(118W·m-1·K-1)的AlN陶瓷。     

热压烧结Ti3AlC2材料的制备、结构与性能研究

采用热压工艺研究了不同工艺制度和原料中不同的Si含量对Ti3AlC2合成的影响.研究表明在1 300℃～1 500℃,30MPa压力和Ar气氛中热压摩尔比为n(TiC)n(Ti)n(Al)n(Si)=2110.2的混合粉末,可以得到纯度达98%(质量分数)以上的致密块体Ti3AlC2材料;添加的Si均匀分布在基体中,形成固溶体,当添加Si的摩尔比为0.2时,固溶体的化学式为Ti2 76Al0 78Si0.22C2.烧结试样的晶体为层片状结构,1 300℃和1 400℃时,烧结试样的晶粒尺寸分别为10μm～15μm和20μm～30μm.材料的维氏硬度为3.3 GPa～5.0 GPa,弹性模量为289 GPa,抗压强度为785 MPa,抗弯强度为375 MPa,断裂韧性为7.0 MPa·m1/2;25℃时,电导率为3.1×106 S·m-1,热容为125.4 J/mol·K,热导率为27.5 W/m·K;热膨胀系数为8.8×10-6 K-1.     

K+掺杂改性的Ca3Co4O9基氧化物热电性能

用溶胶-凝胶法和放电等离子烧结(SPS)制备了层片状结构的(Ca1-xKx)3Co4O4陶瓷,烧结块体相对密度可达97%～99%.XRD(X-ray Diffraction)和SEM(Scanning Electronic Microscope)分析结果表明当K的掺杂量x＜0.08时为单一的Ca3Co4O9相,SPS烧结可以使样品带有一定的织构取向.在室温至700℃的范围内测量了不同K掺杂量时样品电导率和Seeback系数,测试结果表明,当K的掺入量小于0.06时,随着掺入量的增加,可以显著提高样品的电导率(400℃～700℃)和Seebeck系数.其中,700℃时(K0.06Ca0.94)3Co4O9样品的功率因子P=4.43×10-4W·m.-1K-2,与Ca3Co4O9(P=3.51×10-4W.m.-1K-2)相比提高了26.2%,表明K掺杂是改善Ca3Co4O9高温热电性能的有效途径之一.     

Ti-24Al-11Nb(α2)合金的热变形工艺图

以Ti3 Al (α2 )和TiAl (γ)合金为基的有序金属间化合物倍受人们的关注。印度学者利用已取得的Ti 2 4Al 1 1Nb合金组织、应力数据绘制出该α2 合金的热变形工艺图。用m来表征应变敏感性系数 ,m =dlogσdlogε· (其中σ、ε·分别代表流变应力和变形速率 ) ;用η表征α2 合金的可加工性参数 ,又称能量分散系数 ,其计算公式为 η =2 [1- 1σ·ε·∫ε·0 σ (ε ,ζ ,T)d号 ],在测试的数据库中计算出不同温度 (T) ,变形 (ε)·σ(流变应力 )对应下的m和 η值 ,建立如下判据 :当 η >2m时 ,选择的加工参数不合理 ;若 0 <η <2m时 ,加工…     

添加元素对Ni-Nb-Zr非晶合金氢透过性的影响

新近开发的熔体快淬(Ni0.6Nb0.4)70Zr30非晶态合金膜,在673K下具有1.3×10-8(mol·m-1·s-1·Pa-1/2)良好的氢透过系数,该合金系的氢透过系数随着Zr浓度的增高而提高,但另一方面,在透氢试验中却发现该透氢膜有显著脆化的倾向。为了改善这种非晶合金膜在使用时的脆化现象,研究了在Ni-Nb-Zr三元合金中添加第4种元素的效果。研究用的合金(Ni0.6Nb0.4)45Zr50X5(x=Al,Co,P,Pd,Si,Sn,Ta,Ti)是采用纯金属原料配料,在氩气氛中电弧熔炼的,采取单辊熔体急冷法获得非晶合金薄带(厚度约50μm,宽约20mm)试样。试样表面用溅射法和化学镀复法镀以…     

用差热法分析Al-Zn-Mg-Cu-Li合金组织转变动力学

采用差热法对Al Zn Mg Cu Li合金在 1 2 0℃× 3 5h +1 6 0℃× 1 0h双级时效过程中的组织转变动力学进行了分析 ,并用动力学理论计算了 η′相的溶解激活能。与相同成分、相同时效制度的Al Zn Mg Cu合金进行比较 ,得出含Li合金的 η′相的溶解激活能是 1 73kJ/mol,不含Li的激活能是 85kJ/mol,前者是后者的 2倍多 ,说明Li增加了 η′相的稳定性     

Mn-30Cu（原子百分比）合金的阻尼性能

运用不同方法热处理后获得不同高温面心立方相分解组织的Mn-30%(原子)Cu合金,研究了每种热处理条件下合金的孪晶晶界阻尼行为。研究用的合金试样是用工业纯金属原料在氩气氛中感应熔炼的合金锭,经热锻和热轧(1173K)、冷轧制成厚1mm薄板。薄板试样经1173K,3·6×103s固溶热处理后水淬或者缓慢炉冷3·6×104s至室温(FC试样)。水淬试样进一步在723K分别进行1·2×104s和7·2×105s时效处理,并分别定名为AG5和AG20试样。在动态力学分析器上运用3点弯曲振动模型研究了不同热处理后合金的阻尼行为。用透射电子显微镜和扫描电镜研究合金的显微…     

冷却辊材质及快淬气压对Nd2Fe14B／α-Fe纳米双相合金组织结构和磁性能的影响

就快淬过程中冷却辊材质及保护气体压力对Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相永磁合金组织结构和磁性能的影响进行了系统研究.结果表明,降低贴辊面的导热系数有利于提高合金组织的均匀性,用导热系数较低的钼辊取代导热系数较高的铜辊后,合金磁性能显著提高.降低快淬过程中保护气体的压力可以避免快淬条带贴辊面产生气泡,防止粗大晶粒的形成.改进工艺后制备的合金晶粒尺寸细小,分布均匀,硬磁相与软磁相之间的交换耦合作用增强,磁性能水平显著提高.在0.4×105Pa氩气保护下,使用钼辊快淬的Nd10.0Fe83.0Zr1.0B6.0合金,经过适当的晶化处理后最佳磁性能为Br=9.5×10-1T,iHc=10.68×79.6kA/m,(BH)max=17.58×7.96 kJ/m3.     

DETERMINATION OF SURFACE TENSION OF LIQUID Cu-Sn ALLOY

用卧滴法测定了纯度均为99.999％的Cu,Sn及其合金的表面张力,Cu和Sn表面张力的温度系数分别为-0.38和-0.071×10~(-3)N·m~(-1)·K~(-1)。 在实验温度范围内,Cu-37％Sn合金的表面张力随温度升高而增加。这种异常现象,可能是由于液态合金中存在与γ相有联系的原子团。     

纳米复合材料及应用

由超急冷 (冷速 >10 4 K/s)合金液体凝固得到的Fe、Co、Ni、Al、Mg、Ti基非晶态合金经过加热时效处理后在非晶相中形成了均匀分布的纳米晶粒子 ,粒径约几十纳米 ,这样就得到了纳米复合材料。此外也可采用将非晶粉末加热挤压来获取纳米复合材料 ,目前开发出的主要纳米复合材料如下表所列 :合金成分组织 Bs/TBr/T Hc/A·m- 1 μe( 1kHz) (BH) max/kJ·m- 3Fe M B(M =Zr、Hf、Nb)软磁合金非晶相围着均匀分布的10～ 2 0nm的α Fe相 1 5～ 1 7 5～ 83～ 7× 10 4Fe Pt B硬磁合金 非晶相 +析出的L10 -FePt纳米晶相 0 9～ 1 0 3 0 0…     

La在液态Al—Si合金中的扩散研究

本文用阳极溶解计时电位法,对稀土金属La在液态Al-Si合金中的扩散系数进行了测定。结果表明,973K,La浓度18.0×10~(-4)mol·cm~(-3)时,La在Al-5.2wt-％Si合金液中的扩散系数平均值DLa(Al-SI)=(0.91±0.01)×10~(-5)cm~2·S~(-1)。在953-1053K温度范围内,求得La在合金液中的扩散系数与温度间存在下列关系: lgDLa(Al-SI)=-1.78×10~(-3)-4909/T同时求得扩散激活能Q=94.00kJ·mol~(-1)。为了便于分析比较,对Sr在某些条件下的扩散系数也进行了测试。通过La,Sr扩散数据的比较,分析了变质元素的扩散对变质过程中出现的潜伏期,临界冷却速度等问题的影响。     

V_2O_3碳热还原法制备VC过程的研究

以V2O3粉末和石墨粉为原料在氩气气氛下制得VC。用红外气体分析器测定反应过程中产生的CO,得到V2O3碳化过程的动力学方程,同时对不同温度下的产物进行物相分析。结果表明,V2O3碳热还原反应在1 420～1 630 K之间反应较快,在1 520K下恒温2 h反应过程中产生的CO含量较少;随反应温度的不同,产物VC的晶格常数也随之发生变化,且产物中有未反应的钒氧化物。温度在1 420～1 630 K之间反应活化能和指前因子分别为E=411.04 kJ·mol-1和A=8.4×1010 s-1。     

某新型粉末高温合金热压缩变形特性的研究

采用Gleeble-1500热模拟机研究了某新型粉末合金在变形温度为1070～1170℃、应变速率为5×10-4s-1～2×10-1s-1的热压缩塑性变形行为,分析了合金流变应力、应变速率、变形温度之间的关系。结果表明,该合金的真应力-应变曲线在高应变速率下(ε≥2×10-2s-1),呈现出典型的动态再结晶特征,低应变速率下(ε≤2×10-3s-1),呈现动态回复特征;热塑性变形流变行为可用包含Arrhenius项的Z参数描述;随着变形温度的提高,该合金的应变速率敏感指数值变化很小。     

SiCp/Cu包覆粉体及其热沉材料的制备

采用化学镀铜工艺制备了Cu包覆SiCp复合粉体,并对复合粉体的组成和形貌进行了分析.同时,利用制得的复合粉体,结合适当的热压烧结工艺制备了Cu-35SiCp热沉材料,并对热沉材料的微观组织和热物理性能进行了研究.结果表明,SiCp颗粒在热沉材料的基体中均匀分布,界面结合良好.在试验条件下,Cu-35SiCp热沉材料的导热系数为165.7 W/(m·K),30～200 ℃温度区间内的热膨胀系数为15.1×10-6/K.     

Nicalon SiC/Al复合材料中的界面反应

从热力学和动力学方面对Nicalon SiC纤维与Al的化学反应进行了研究,探讨了反应机理及合金元素的影响.实验表明,从953K开始就发生SiC纤维和Al之间的反应.其反应符合抛物线规律;在1013K和1033K反应速率常数分别为3.30×10~(-8)m·s~(-1/2)和3.85×10~(-8)m·s~(-1/2).Mg,Cu和Mn等合金元素的共同作用会加剧其反应.