原位反应制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展

原位反应制备的颗粒增强钛基复合材料中增强颗粒与基体的相容性好,复合材料高温性能稳定,成为制备高性能颗粒增强钛基复合材料的首选途径.目前,粉末冶金法、熔铸法、放热弥散法、燃烧合成法和机械合金化法都已用于原位反应制备颗粒增强钛基复合材料.综述了这些制备方法的原理、特点以及制备出的复合材料的组织和性能,指出了原位反应制备颗粒增强钛基复合材料今后的发展方向.     

原位制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料研究进展

总结了原位反应法制备钛基复合材料的特点;介绍了5种制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料的原位合成工艺;综述了原位制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料的微观组织、力学性能以及耐磨性的研究进展,并对其未来的发展进行了展望。     

热压反应自生钛基复合材料高温拉伸断裂分析

将纯钛粉和碳化硼粉按一定比例混合均匀后,通过反应热压方法原位合成制备了增强体TiB晶须和TiC颗粒钛基复合材料,增强体体积分数为5%.利用同样方法制备了纯钛材料.热挤压后,利用X射线衍射仪分析研究了反应自生增强体组成,通过透射电镜和扫描电镜,研究了钛基复合材料的微观组织变化规律及钛基复合材料在室温和高温下拉伸断口形貌特征.研究结果表明,纯钛和B4C在1 200℃发生化学反应,原位合成产生2种不同形状的增强体,即短纤维状TiB晶须和等轴状的TiC颗粒.原位增强体与钛基体具有良好的界面结合,没有明显的界面反应.室温拉伸2种材料均呈脆性断裂.高温拉伸时,纯钛拉伸断口韧窝比较大,尺寸较深.复合材料韧窝尺寸较小.     

颗粒增强钛基复合材料研究新进展

颗粒增强钛基复合材料具有高比强度、低密度、高弹性模量等特点，成为钛基复合材料的发展趋势。目前日本的Toyota公司采用粉末冶金技术制备了原位反应生成的TiB颗粒增强钛基复合材料，已在汽车发动机进、排气阀等部件得到应用。美国Dynamet公司开发了颗粒增强钛基复合材料CermeTi系列，利用其好的耐磨性能在军事、汽车、体育、医疗器械方面进行了开发。我国西北有色金属研究院研制出了性能优异的TP-650钛基复合材料，并且上海交通大学等亦在原位反应法方面作出了较好的结果。     

颗粒增强钛基复合材料的制备技术及微观组织

综述了近几年自生颗粒增强钛基复合材料的主要制备技术，其制备方法有粉末冶金、熔铸法、XD^TM法、燃烧合成法、燃烧合成-熔铸法、接触反应法、机械合金化法、激光熔覆法等。论述了不同制备方法中分别以碳化物和硼化物为增强相的钛基复合材料的微观组织。碳化物增强相主要有TiC，Ti2AlC，Ti3AlC等。硼化物增强相有TiB2和TiB。分别对增强相的形态进行了分析，并对钛基复合材料的发展提出了展望。     

颗粒增强金属基复合材料的研究进展

介绍了颗粒增强金属基复合材料的发展现状及其分类与特点,着重介绍了铝基、镁基、钛基、铜基及镍基复合材料。综述了颗粒增强金属基复合材料的制备与成形技术;概述了粉末冶金法、多层喷射沉积法、搅拌铸造法、原位合成法以及挤压铸造法等工艺。最后提出了颗粒增强金属基复合材料存在的问题,指出了该复合材料将向组织均匀化、韧性化方向发展。     

原位合成(TiB+Al2O3)/Ti复合材料

应用热力学 ,分析了Ti与B2 O3 、Al之间的化学反应原位合成TiB和Al2 O3 增强的钛基复合材料的合成机理。设计了普通的非自耗电弧熔炼工艺制备该钛基复合材料。借助X射线衍射仪 (XRD)和扫描电镜 (SEM )分析了原位合成复合材料的物相和增强体的形态。结果表明 :原位合成的增强体确实为TiB和Al2 O3 。增强体在基体合金上分布较为均匀 ,增强体形状为短纤维状。原位合成增强体的加入显著提高了钛基复合材料的洛氏硬度。     

原位合成增强镁基复合材料的制备方法

镁基复合材料以高强度、高弹性模量的陶瓷颗粒或硬质相为增强相,从而具有好的力学性能和物理性能。原位合成法增强镁基复合材料中的增强体具有热稳定性好、组织细小、与镁基体界面结合良好等优点,因而原位合成法成为制备镁基复合材料研究发展的方向之一。本文重点介绍了原位颗粒增强镁基复合材料的制备方法以及其优缺点,并分析了原位制备镁基复合材料过程中存在的问题,展望了发展趋势。     

原位反应Al_2O_(3(p))/Al-Cu基复合材料的强化机理研究

采用原位反应法制备铝基复合材料,研究基体的合成机理,增强颗粒与基体的强化原理,铝合金热处理工艺的选择等。结果表明,当采用原位反应Al2O3颗粒增强Al-Cu基复合材料时,复合材料的晶粒可被细化。同时,采用固溶、时效处理可提高铝合金的力学性能。     

颗粒增强铝基复合材料的制备工艺

介绍了颗粒增强铝基复合材料的增强机理,综述了颗粒增强铝基复合材料的制备工艺.制备工艺按颗粒的加入方式分为强制加入法和原位反应法.强制加人法包括粉未冶金法、铸造法、喷射沉积法、熔渗法;原位生成法包括自蔓延高温合成法、原位热压放热反应合成法、放热弥散技术、反应自发浸渗技术等工艺.对各工艺做了详细的介绍,指出了未来的发展方向.     

(TiB+Nd2O3)/Ti复合材料的显微组织与力学性能

以钛、B2O3和稀土钕为原料,通过熔炼法合成了钛基复合材料。采用扫描电镜、透射电镜及力学性能测试,研究了稀土钕对复合材料组织与性能的影响。结果显示,原位合成的复合材料中,增强体为均匀分布于基体中的Nd2O3与TiB;Nd2O3的形状有细小层片状、板条状及球状,与基体之间没有发生显著的界面反应。稀土钕的添加有助于改善复合材料的塑性与高温强度。     

原位合成镁基复合材料的制备技术及性能

对近年来国内外采用原位合成法制备镁基复合材料的气泡法、放热反应法、自蔓延高温合成法、机械合金化、直接反应合成法、重熔稀释法和反应自发浸渍法等工艺方法的原理、特点、研究情况进行了介绍。分析原位合成法制备镁基复合材料性能,发现原位合成法能改善其力学性能、耐磨性、高温性能和阻尼性能。     

颗粒增强钛基复合材料的研究与发展

颗粒强化钛基复合材料研究是近年来材料科学研究的热点之一，研究内容包括制造方法、材料体系、界面反应、材料的组织与性能、工程应用等方面．根据合成时基体温度的高低，大致分为液相合成和固相合成两类．液相合成有熔铸法、XDw法、自左延高温合成法、喷射沉积法等，固相合成有粉末冶金法、机械合金化法等．颗粒强化钛基复合材料由颗粒增强体和钛基体组成．增强体的选择可以是高硬、难熔的碳化物、网化物、氧化物、氯化物，也可以是金属间化合物．目前用得是事的是Tie，将来更有前途的可能是Tin．基体的选择依据使用性能和制造方法来决…     

激光原位合成TiB-TiC颗粒增强钛基复合材料的组织与其耐磨性能

采用激光沉积制造技术原位合成以TiB-TiC为增强相的钛基复合材料。借助XRD、SEM、EDS以及硬度测试和室温耐磨实验,研究钛基复合材料的组织及其耐磨性能。结果表明:制备样品中的强化相为TiC和TiB,其中TiC呈近似等轴状,TiB呈晶须状或棱柱状;随着增强相含量的增加,钛基复合材料硬度增加,但摩擦系数变化不大,磨损失重先减小后增大,说明钛基复合材料的耐磨性能不仅仅与硬度有关;与基材相比,B元素和C元素为1.2%和0.84%(质量分数)的钛基复合材料具有较好的耐磨性能,其磨损失重仅为基材的53%;钛基复合材料的磨损机制为磨粒磨损和极少量氧化磨损的共同作用。     

专利介绍

单面及多面自润滑减磨板,镀铜石墨颗粒增强镁基复合材料,反应热压原位自生铜基复合材料的制备方法,反应热压原位自生铝基复合材料的制备方法,制备金属基纳米复合材料的磁化学反应原位合成方法     

原位法合成颗粒增强Al-Cu基复合材料的热力学机理研究

通过对原位法合成颗粒增强Al-Cu基复合材料的热力学机理进行分析,从热力学角度确定反应进行的可能性,并确定热力学相关工艺参数。结果表明,原位法合成颗粒增强Al-Cu基复合材料在热力学理论上为强放热反应,反应的吉布斯自由能为-1 108 k J/mol,绝热温度为5 100 K,反应可自发进行且进行彻底。     

原位反应铸造法制备颗粒增强铁基复合材料的研究现状

介绍了原位反应铸造法的基本原理、国内外研究现状以及不同工况条件下铁基体的选择,并对原位反应铸造法制备不同颗粒增强的铁基复合材料的特点进行分析和对比。简述了基体和颗粒增强相的界面反应以及原位反应铸造法制备颗粒增强铁基复合材料存在的问题及发展方向。     

搅拌摩擦焊工艺对钛基复合材料焊缝原位自生组织的影响

通过钛基复合材料的搅拌摩擦焊试验,研究了焊缝的宏观形貌和微观组织及成分。通过X射线衍射仪,金相显微镜和扫描电镜,分析了焊缝的物相组成,宏观形貌和显微结构,测试了焊缝的力学性能。结果表明,通过摩擦产生的热量,使得Ti与B_4C、C、LaB_6之间发生反应,进一步促进了钛基复合材料的焊缝中增强体的生成,增强体在焊缝内分布均匀,增强体在焊缝中的原位合成强化了焊缝的强度,避免了气孔、夹渣、裂纹等缺陷。     

原位自生钛基复合材料研究综述

近年来,由于原位自生钛基复合材料相对钛合金更为优异的综合性能,引起人们广泛关注。从制备方法、基体和增强体选择、微观结构、力学性能、抗氧化性能、超塑性变形与加工等方面,综述了目前原位自生钛基复合材料的研究进展。提出了目前研究中存在的问题和今后可能的发展方向。     

原位法制备颗粒增强铁基复合材料的研究进展

介绍了原位反应法在制备颗粒增强铁基复合材料方面的应用现状和特点,综述了增强体、复合模式和制备工艺等对陶瓷相颗粒增强铁基复合材料性能的影响,分析了原位反应法在目前的应用中存在的优点和不足之处,并给出了改进方法,即机械合金化和热压或等离子体烧结法相结合,通过此方法可以实现高硬质碳化物陶瓷颗粒增强相在铁基体中的均匀分布,并达到性能的均一化。