热压烧结碳化铝钛材料的制备、结构与性能

在1300～1500℃和30MPa压力下,热压摩尔比为n(TiC)∶n(Ti)∶n(Al)∶n(Si)=2∶1∶(1～1.1)∶(0.2～0.1)的混合粉末,可以得到纯度达98%(质量分数)以上的致密块体碳化铝钛(Ti3AlC2)材料。掺加的Si均匀分布在基体中,形成固溶体。当掺加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,1300℃和1400℃时,烧结试样的晶粒尺寸分别为10～15μm和20～30μm。材料的Vicker硬度为3.3～5.0GPa,弹性模量为289GPa,抗压强度为785MPa,抗弯强度为375MPa,断裂韧性为7.0MPa·m1/2。25℃时,电导率为3.1×106S·m-1,热容为125.4J/(mol·K),热导率为27.5W/(m·K),热膨胀系数为8.8×10-6K-1。     

掺碳SiC颗粒对MoSi_2复合材料性能的影响

研究分析了掺碳SiCp/MoSi2 复合材料的相组成、室温和高温力学性能、高温抗氧化性能、耐磨性能以及电阻率 .结果表明 :(SiCp+C) /MoSi2 复合材料主要由MoSi2 ,α -SiCp,Mo5Si3和 β -SiC组成 .材料的密度和相对密度分别为 5.1 2 g/cm3和 91 % ;Vickers硬度 ,抗弯强度和断裂韧性分别为 1 2 .2GPa ,530MPa和 7.2MPa·m1 / 2 ;80 0℃的Vickers硬度为 8.0GPa ,1 2 0 0℃和 1 40 0℃的抗压强度分别为 560MPa和1 60MPa .材料的抗氧化性能优良 .在Al2 O3和SiC磨盘上表现出优异的耐磨性能 .电阻率为 40 .2 μΩ·cm .与非增强MoSi2 相比 ,材料的各种力学性能有大幅度的提高     

Ti3AlC2的制备与微观结构

热压烧结不同原料制备Ti3AlC2,结果表明热压烧结Ti,Al,C原始粉很难得到高纯致密的Ti3AlC2.当以TiC代替C和部分Ti,并掺加摩尔比为0.1～0.2的Si时,可以得到致密的单相材料.掺加的Si均匀分布在基体中,形成固溶体Ti2.76Al078Si0.22C2.烧结试样的晶体为层片状结构,1 300℃和1 400℃烧结试样的晶粒尺寸分别为6～8 μm和15～20 μm.材料的vicker硬度为3.3～5.0 GPa,弹性模量为289GPa,抗压强度为785 MPa,抗弯强度为375 MPa,断裂韧性为7.0 MPa·m1/2.     

掺碳SiC颗粒对MOSi2复合材料性能的影响

研究分析了掺碳SiCp/MoSi2复合材料的相组成、室温和高温力学性能、高温抗氧化性能、耐磨性能以及电阻率.结果表明(SiCp+C)/MoSi2复合材料主要由MoSi2,α-SiCp,Mo5Si3和β-SiC组成.材料的密度和相对密度分别为5.12g/cm3和91%;Vickers硬度,抗弯强度和断裂韧性分别为12.2GPa,530MPa和72MPa.m1/2;800℃的Vickers硬度为8.0GPa,1200℃和1400℃的抗压强度分别为560MPa和160MPa.材料的抗氧化性能优良.在Al2O3和SiC磨盘上表现出优异的耐磨性能.电阻率为40.2μΩ.     

三种不同Cr/Al/Ti元素比例的电弧离子镀（Cr/Al/Ti）N膜耐高温氧化性能的比较

用常用的Ti0.33Al0.67靶和Ti0.l50Al0.50靶以及Cr靶,在M2高速钢基体上镀制了三种不同Cr/Al/Ti比例的（Cr,Al,Ti）N涂层。比较了其硬度、结合力;测试了其抗800℃12小时以及900℃1小时氧化性能。结果表明,Cr/Al/Ti为0.55/0.27/0.16的涂层具有更高的硬度,更好的耐高温氧化性能。而结合力基本上没有差别。     

Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C陶瓷材料的力学性能及微观结构

用热压烧结工艺在1 700℃,28 MPa保温保压30 min及N2气氛条件下,制备了添加不同含量Cr3C2和(W,Ti)C颗粒的Al2O3/CraC2/(W,Ti)C复合陶瓷材料.对复合陶瓷的力学性能进行测试.用环境扫描电镜、透射电镜和能谱分析仪对复合陶瓷的显微结构进行观察.结果表明与纯Al2O3相比,70Al2O3/10Cr3C2/20(W,Ti)C复合陶瓷材料的显微组织更均匀细化,具有良好的综合力学性能,其断裂韧性自纯Al2Oa陶瓷的4.0 MPa·m1/2提高到8.92 MPa·m1/2.分析发现其内部位错机制、纳米颗粒的淀析、裂纹扩展路径偏转、沿晶断裂、韧窝及解理撕裂等是材料断裂韧性提高的主要原因.     

Ti3SiC2结合刚玉材料的制备及性能研究

以板状刚玉为骨料,两种原料体系:TiC/Ti/Si,TiC/Ti/SiC作基质相,酚醛树脂作结合剂,在氩气保护下于1350～ 1550℃制备Ti3SiC2结合刚玉材料.研究了原料体系和烧成温度对其相组成、显微结构及常温物理性能的影响.结果表明:两种原料体系制备所得Ti3SiC2结合刚玉材料的相组成均为Al2O3,Ti3SiC2和TiC.两种原料体系在1350-1400℃合成材料耐压强度较高;随着烧成温度升高,其耐压强度减小.其中,Ti3SiC2结合刚玉材料采用体系TiC/Ti/Si,在1400℃烧结6h获得最佳综合性能:基质相中Ti3SiC2含量达到64％,耐压强度为65 MPa.     

铝离子注入Si3N4陶瓷的抗氧化性能

针对高精密氮化硅陶瓷器件的需求,采用金属蒸发真空电弧离子注入机进行金属Al+3注入Si3N4,并对其抗氧化性能进行了研究.注入能量为40 keV,注入剂量分别为5×1016 ion/cm2和2×1017 ion/cm2.在1 200 ℃,长达77 h,对Si3N4的循环氧化行为进行了实验研究.用SEM,XRD和EDS等方法对样品进行了观察和分析.结果表明Al+3注入提高了Si3N4样品的抗氧化性能,氧化质量变化符合抛物线规律.原始Si3N4样品的氧化层较厚,与基体有较明显的分层现象;注入铝的Si3N4试样氧化层较薄和致密,与基体没有明显的分层现象,电子价态分析表明注入的金属铝形成的氧化铝是提高Si3N4抗氧化性能的主要原因.     

Sol-Gel-SPD制备超细Al2O3-SiO2二元粉体材料

以硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术并结合喷雾干燥(SPD)技术制得超细Al2O3-SiO2二元复合粉体材料,并分别于400℃、800℃、1000℃、1150℃和1200℃煅烧2 h;采用全自动比表面积与孔隙率分析仪、TEM、TG-DSC及XRD等仪器研究了热处理温度、pH值(分别为5.5、7和8)以及干燥方法对粉体材料的表面性能、显微形貌、物相组成及Al2O3-SiO2二元系晶体转变过程的影响.结果表明由Sol-Gel-SPD制备的超细Al2O3-SiO2二元粉体材料的比表面积＞448 m2·g-1,而经1200℃煅烧2 h后所得的超细莫来石的比表面积34.05m2·g-1;TG-DSC分析表明采用Sol-Gel-SPD制得的Al2O3-SiO2二元粉体材料的质量损失主要发生在500℃之前;XRD分析表明粉体试样的开始莫来石化温度为1000℃,铝硅尖晶石(6Al2O3·SiO2)与非晶态SiO2在1150～1200℃完全转化为莫来石;比较不同pH值试样经1200℃煅烧后的TEM照片发现,当pH=7时,得到的超细莫来石粉体粒径最小,为50 nm.     

"绿色"电器灌封材料的研制

本文的目的是研究一种低挥发性、绿色环保型灌封材料,经测试灌封材料的性能为材料沸点192℃;拉伸剪切强度18.4MPa、冲击强度(无缺口)12.8kJ·m-2、弯曲强度82.7MPa;线性膨胀系数2.98×10-5℃-1;体积电阻率4.7×1016Ωcm;灌封元件经-50～l50℃3次温度循环后树脂本身不开裂、树脂与元件粘结处不开裂.