挤压铸造制备Al2O3颗粒增强钢基复合材料

通过在模具内表面涂覆较厚陶瓷保温层,利用挤压铸造成功制备了Al2O3颗粒增强钢基复合材料.利用陶瓷保温层对钢液进行控温处理,解决了钢基复合材料挤压铸造时因钢液冷却速度快、浸渗能力差,导致复合材料制备困难等问题.在8 MPa的挤压力下,成功地制备了6 mm厚、Al2O3的体积分数为56％的Al2O3p/40Cr表层复合材料.结果表明,所制备的复合材料组织致密、晶粒细小;基材和复合材料层间的宏观界面过渡自然、连续性好,颗粒和基体间的微观界面结合紧密;复合层比40Cr基材的耐磨性提高了8.7倍.     

铝熔体中添加NH4Al(SO4)2制备Al/Al2O3复合材料

向铝熔体中添加脱水的硫酸铝铵,于900℃下发生分解反应,反应分解的Al2O3原位生成颗粒增强铝基复合材料。SEM观察表明,Al2O3颗粒在铝基体中细小弥散分布,形成球形的、不团聚的增强体颗粒。与基材相比,Al/Al2O3复合材料的耐磨损性能明显提高,耐磨性是基材的4倍,且由硫酸铝铵原位生成的复合材料耐磨性优于添加氧化铝形成的复合材料。拉伸实验结果显示,复合材料的抗拉强度没有明显变化,且塑性有所降低。     

内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的研究现状

综述了内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料的研究现状，总结了内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料的必备条件，对内氧化动力学和热力学进行了详细的阐述，并以Cu2O为氧源，采用内氧化法制备了Al2O3／Cu复合材料，验证了其优越的室温和高温性能；对以复合材料棒材为原料制备的点焊电极进行装机试验，结果表明其寿命为传统Cu-Cr—Zr电极的3～5倍；最后着重分析了内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料发展过程中亟待解决的问题。     

SiO2与液态Al反应生成Al2O3/Al复合材料的研究

采用SiO2粉与液态Al反应制备Al2O3／Al复合材料，讨论了SiO2的加入量、反应温度、反应时间对反应速度的影响，分析了不同反应温度和保温时间下生成复合材料的微观结构。试验证明：当SiO2含量较低时，SiO2与Al发生完全反应，形成均匀Al2O3／Al复合层；当ω(SiO2)达一定量时，反应速度反而降低；保温时间为6～8h，反应速度最快，之后变慢。     

原位反应法制备A12O3/Al基复合材料的研究

利用原位反应制备了(Al2O3)p／Al复合材料，生成A1203颗粒分散度大．无聚集或偏聚现象，分布均匀。通过对反应所得材料的显微组织分析，(Al203)p与基体结台良好．界面无其他新相产生。试验证明：利用原位反应制备(Al203)p／Al复合材料．抗拉强度提高了25．6％，而伸长率仅下降了9％，在试验中加入Al2(SO4)3熔剂不仅细化Al2O3陶瓷颗粒，而且还起到辅助精炼和分散陶瓷相作用。     

亚微米Al2O3颗粒的微观结构及Al2O3p/1070Al复合材料的界面

利用透射电镜和高分辨电镜对直径为 0 .15 μm的球形Al2 O3 颗粒增强相及其增强 10 70Al复合材料的界面进行了观察 ,结果表明 :Al2 O3 颗粒是由一些角度相差较小的晶面构成的多面体 ,多面体的各晶面是由密排面沿着密排晶向形成的台阶式结构 ;0 .15 μm的Al2 O3 p/10 70Al复合材料界面结合良好 ,没有发现任何界面反应物 ;由于颗粒的台阶式结构导致铝基体与Al2 O3 颗粒存在一定的位相关系     

Al2O3p/2024Al基复合材料的界面结构

利用TEM、HRTEM等分析测试手段,对挤压铸造法制备的Al2O3颗粒增强2024Al基复合材料的界面组织结构进行了观察与分析。结果表明：Al2O3p/2024Al基复合材料的界面结合良好,未发现界面反应物,铝基体与Al2O3颗粒以共格关系结合,界面属直接结合型,且Al2O3颗粒与Al基体存在如下的位向关系：Al2O3（1^-1^-21^-）//Al（1^-1^-1^-）;Al2O3〈3^-41^-1^-〉//Al〈110〉。     

内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的再结晶

利用内氧化法制备了Al2O3/Cu复合材料,研究了该材料在不同冷拔变形量和Al2O3含量下,其硬度值随退火温度变化的规律,并进行了显微组织结构分析。结果表明:采用内氧化法制备的Al2O3/Cu复合材料,在铜基体中弥散分布着纳米级的Al2O3颗粒;经900℃×1h退火后,其硬度可保持室温的87%以上;其再结晶温度高达1000℃;变形量和Al2O3含量增加均使硬度提高,但对软化和再结晶温度影响不大。     

多种氧化物原位反应制备的Al2O3/Al复合材料

提出了多种氧化物与Al原位反应制备陶瓷颗粒增强铝基复合材料的新方法，并通过3种反应体系CuO／Al，(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al制备了3种铝基复合材料。对原位反应过程进行了热力学分析。对复合材料的显微组织、硬度和力学性能进行了分析和研究。结果表明，多种氧化物与Al的原位反应能发生并自动进行下去，其反应状况良好。(CuO SiO2)／Al，(CuO SiO2 TiO2)／Al原位反应所获得的增强相颗粒分别是Al2O3和Al2O3 Al3Ti，增强相颗粒在复合材料中均匀分布，并且其所制得的复合材料的硬度与力学性能明显好于单一氧化物CuO所制得的复合材料。     

纳米/微米Al2O3-ZrO2复相陶瓷SHS制备与显微结构

通过在(CrO3 Al)燃烧体系添加ZrO2(4molY2O3)组元，利用SHS技术可以制备具有亚共晶、共晶和过共晶成分的Al2O3-ZrO2复相陶瓷。复相陶瓷基体组织主要由层片状和纤维状共晶组织所构成。在亚共晶成分复相陶瓷中，纤维状共晶组织体积分数较高，ZrO2纤维直径已达到纳米／微米尺度；在过共晶复相陶瓷中，层片状共晶组织体积分数较高，Al2O3-ZrO2两相层片间距基本在亚微米范围内。基于燃烧合成与凝固理论分析可认为，本试验所获得的复相：陶瓷是通过SHS原位结晶及在大过冷条件下、熔体发生共生共晶反应生成的。所以在本试验条件下，只有亚共晶成分的复相陶瓷才易获得ZrO2相纤维直径在纳米／微米级尺度上的1—3复合的Al2O3-ZrO2纳米／微米晶内型复相陶瓷。     

SHS-熔铸工艺制备MoSi2-Fe原位复合材料的研究

以MoO3-Al-Si—Fe为反应体系，提出了制备MoSi2-Fe原位复合材料的SHS-熔铸工艺。分析了体系的SHS反应热力学、SHS过程中Mo-Si—Fe合金熔体的形成及冷却速度对熔体凝固组织的影响。结果表明，利用所提出的SHS-熔铸工艺可实现MoSi2-Fe复合材料的原位合成与液态成形一体化，制备的复合材料由原位合成的MoSi2和Fe组成，Fe以粘结相分布在MoSi2的边界上；提高熔体的冷却速度，可明显降低复合材料组织中MoSi2的晶粒尺寸。     

燃烧合成法制备的Al2O3基多孔陶瓷

研究了Al2O3-TiC和Al2O3-TiB2两个体系的多孔陶瓷的制备过程,分析和讨论了产物的相组成、显微结构及成型性以及影响多孔陶瓷性能,如孔径大小、耐腐蚀性能和压缩强度的诸多因素.实验结果表明:布料时有序地改变反应物料的化学组成,可以在产物中不同区域产生不同尺寸的孔洞,形成梯度多孔陶瓷.利用燃烧合成法,可制备出孔径尺寸为1～500μm、酸碱腐蚀质量损失率小于2%、压缩强度为10 MPa左右的多孔陶瓷.     

自蔓延高温合成Al2O3-TiB2复合材料

用自蔓延高温合成法合成了无杂质相的Al2O3-TiB2复合材料.计算了稀释剂添加量对合成反应绝热温度的影响.用XRD法分析了合成物的物相,用SEM观察了材料形貌.结果表明,随着稀释剂添加量的不同,产物的物相组成不发生变化,但Al2O3会呈现多种形态.     

凝胶注模成型工艺制备SiCw/Al2O3陶瓷复合材料的性能研究

对SiC2/Al2O3陶瓷的低粘度、高固相体积分数浓悬浮体的制备以及凝胶注模成型后坯体的性能和显微结构进行了研究,着重分析了长径比不同的2种SiC晶须及其添加量对坯体性能的影响.结果表明,坯体的相对密度、抗弯强度与SiC晶须的长径比和添加量有关,浆料的粘度随着晶须长径比和添加量的增大而增加.坯体的抗弯强度随着晶须添加量的增加呈现一种先上升后下降的趋势.凝胶注模成型后坯体结构均匀、致密,相对密度为60%,抗弯曲强度达38.5 MPa.通过显微结构观察,裂纹偏转、晶须拔出和晶须桥连是晶须增强的主要机制.     

利用SHS技术制备金属陶瓷局部复合铸钢基材料的研究

本文将SHS技术与铸造技术相结合，制备了TiC/Ni和TiC/Ni基自熔合金陶瓷局部复合的铸造钢基材料。用金相显微镜分析了金属（合金）材料的显微组织结构及陶瓷与基材的界面结构，并进行了硬度与冲击韧度试验。结果表明，试验所获得的金属（合金）陶瓷与低合金钢基材之间为冶金结合，金属（合金）陶瓷具有良好的硬度和冲击韧度，有望在小能量冲击工况下得到应用。     

SHS-离心法制备Fe2Ti/Al2O3内衬复合钢管

采用SHS-离心法制备出金属间化合物/陶瓷内衬复合钢管.利用扫描电镜、能谱仪以及X射线衍射分析方法对内衬组织结构进行了分析.试验结果表明,内衬主要由大小不均的颗粒状或团聚状金属间化合物Fe2Ti、规则块状Al2O3陶瓷以及一定数量的自蔓延反应不完全产物Ti3O5构成.衬层内壁有一以Al2O3,FeO@Al2O3为主的陶瓷薄层.与常规SHS-离心法制得的复合管陶瓷内衬相比,Fe2Ti/Al2O3内衬在保持较高硬度的同时具有一定的韧性.     

基于加弧辉光复合渗镀技术的Al2O3陶瓷表面合金化

基于加弧辉光复合渗镀技术，采用自行研制的复合靶对Al2O3陶瓷表面进行Cu、Tu复合渗镀，实现了Al2O3陶瓷表面合金化：采用光学显微镜、SEM、EDS、XRD、声发射划痕等测试手段对渗镀层进行分析。研究了复合渗镀机理、渗镀层成分和元素分布、渗镀层相结构以及渗镀层与基体的接合机理。在100N的最大载荷下，渗镀层与陶瓷基体未发生剥离和崩落现象。这种方法为各种陶瓷材料表面合金化及其与金属材料的微连接提供了新途径。     

Ti6Al4V钛合金表面制备二硫化钼复合涂层工艺研究

利用离子渗钼-渗硫复合处理的方法在Ti-6Al-4V表面形成复合涂层,用扫描电镜和EMAX能谱仪分析复合涂层表面微观形貌和组织成分,用X射线衍射仪分析了复合涂层的相结构,用显微硬度计分析基体以及各渗层表面的显微硬度.结果表明:复合涂层由细小且大小均匀的球状颗粒随机堆积镶嵌而成,表面平整、均匀;复合涂层主要由Mo和MoS2组成,该复合涂层是理想的摩擦学表层结构.发现Mo的硫化处理不同于钢铁材料的低温渗硫,在较高温(650℃)下渗硫较为合适.     

反应等离子喷涂制备FeAl2O4-A12O3-Fe复合涂层的研究

以铝粉和氧化铁粉为原料，制备出适于等离子喷涂的复合团聚粉体；并采用反应等离子喷涂技术制备出FeAl2O4-A12O3-Fe复合涂层，用SEM和XRD分析了复合涂层的组织结构。结果表明：反应等离子喷涂得到了以层状基体相FeAl2O4与硬质相Al2O3为骨架，球状Fe相弥散分布于基体上的复合涂层。