电子束辐照诱发纳米Al／Al2O3复合颗粒中Al非晶化的纳米束斑原位分析

在HF－2000场发射电镜上完成了Al/Al2O3颗粒的辐照诱发Al非晶化转变和原位观察。纳米束斑综合分析表明Al非晶化转变是一个氧化过程。     

Al_2O_3/Al基颗粒增强复合材料的凝固组织

本文利用旋涡制造颗粒增强铝基复合材料 ,探讨了增强颗粒的添加对基体凝固组织的影响 ,对比了添加SiO2 (SiO2 和铝液发生下式反应 :3SiO2 4Al—→ 3Si 2Al2 O3 )和Al2 O3 复合材料的增强颗粒分布。实验结果表明 ,由于颗粒的存在 ,晶体的生长受到影响 ,导致组织细化。添加SiO2 复合材料的增强颗粒分布比添加Al2 O3 复合材料的增强颗粒分布更易均匀     

含纳米Al_2O_3/Fe_3O_4的FeS固体润滑复合层的摩擦学性能

采用离子氮碳共渗与离子渗硫复合处理技术在45钢表面制备FeS固体润滑复合层,复合层中硫化物表层厚度约为10μm,其硫化物颗粒与孔隙均在微纳米量级且分布均匀。复合层相组成主要为FeS、FeS2和Fe3N。在含0.1%n-Al2O3＋0.08%n-Fe3O4液体石蜡润滑下,复合层与纳米Al2O3/Fe3O4复合添加剂产生协同作用,磨损表面形成了由硫化物、硫酸盐、氮化物等组成的化学反应膜,使FeS固体润滑复合层表面摩擦因数最低,始终保持在0.07左右,体积磨损量最小,比未渗表面降低了92%,比渗硫表面和氮碳共渗表面分别降低了85%和44%。     

Er掺杂强韧化Al_2O_3/TiAl复合材料

以Ti、Al、TiO2为起始原料,以Er2O3为掺杂剂,原位热压合成了Er掺杂Al2O3/TiAl复合材料。通过XRD、SEM分析及力学性能测试,研究了不同Er2O3引入量对合成Al2O3/TiAl复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明:复合材料主要由TiAl、Ti3 Al、Al2 O3相和少量Al10 Er6 O24相组成,含Er相主要分布在基体相晶界处;掺杂0.01 mol Er2 O3制得的复合材料,经1250℃保温2 h真空热压烧结后表观断裂韧性达到最大值(10.41 MPa.m1/2),经1300℃保温2 h真空热压烧结后弯曲强度达到最大值(456.06 MPa);当Er2O3掺杂量增加到0.02 mol时,复合材料的弯曲强度和表观断裂韧性均呈减小趋势。微观结构分析表明,掺杂0.01 mol Er2O3的复合材料断口毛糙,颗粒尺寸变小,增强相分布较均匀,表明适量的Er2O3掺杂可细化复合材料晶粒尺寸,提高增强颗粒分布均匀度,起到增强增韧的效果。     

Al2O3/Al纳米复合材料的强化机制

将含氢等离子蒸发法制备的Al2O3/Al纳米复合粉体冷压成直径为25mm，厚度为2mm的块材，并通过620℃，40min热烧结和变形量为55％的冷轧形变处理使样品的相对密度达到99％。对官致密Al2O3/Al纳米复合材料的拉伸实验表明：其屈服强度σ0.2和断裂强度σb分别为粗晶Al的12－16倍和5－6倍，延伸率δ比同质冷轧粗晶Al约高28％。表征了Al2O3/Al纳米复合材料的结构和热稳定性，研究了晶粒细化的强化效应、非晶Al2O3弥散增强和冷变形加工硬化等对材料强度的影响。探讨了Al2O3/Al纳米复合材料的强化机制。     

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     

27SiMn钢化学镀Ni-P-纳米Al_2O_3研究

为了提高采煤液压支架立柱基材27SiMn合金的耐蚀性和耐磨性能,延长其使用寿命,采用化学镀Ni-P-纳米Al2O3工艺对其进行防护研究。利用扫描电镜、显微硬度计、磨损试验机和浸泡法等手段研究了镀层的形貌及性能。结果表明:化学镀Ni-P-纳米Al2O3镀层不仅与Ni-P镀层具有相近的耐蚀性能,而且硬度和耐磨性明显优于Ni-P合金镀层,对采煤液压支架起到了更好的保护作用。     

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。     

85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的耐磨损性能研究

通过控制无压埋烧条件制备了85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷,重点研究了纳米碳化硅对复合陶瓷耐磨损性能的影响.结果表明,纳米复合陶瓷表现出显著优于基体材料的表面耐磨损特性.SEM分析表明,纳米碳化硅的加入使材料的磨损去除机制发生了改变,由大范围的深层晶粒拔出变为小尺寸的浅层去除和塑性变形.     

85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷的耐磨损性能研究

通过控制无压埋烧条件制备了85Al2O3/SiC纳米复合陶瓷,重点研究了纳米碳化硅对复合陶瓷耐磨损性能的影响.结果表明,纳米复合陶瓷表现出显著优于基体材料的表面耐磨损特性.SEM分析表明,纳米碳化硅的加入使材料的磨损去除机制发生了改变,由大范围的深层晶粒拔出变为小尺寸的浅层去除和塑性变形.     

EVOLUTION OF MICROSTRUCTURE IN OXIDATIVE GROWTH OF Al_2O_3／Al ALLOY COMPOSITES

ＥＶＯＬＵＴＩＯＮＯＦＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＩＮＯＸＩＤＡＴＩＶＥＧＲＯＷＴＨＯＦＡｌ_２Ｏ_３／ＡｌＡＬＬＯＹＣＯＭＰＯＳＩＴＥＳ￥ＸｉａＣｈａｎｇｑｉｎｇ；ＪｉｎＺｈａｎｐｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ...     

原位Al2O3颗粒强化铝基复合材料的研究

研究了铝熔体内的原位反应Al CuO工艺对反应诱导时间、剧烈程度及产物分布的影响。结果表明随着稀释剂Al量的增多，熔体内自曼燃反应启动越慢，剧烈程度降低，反应产物的分布朝不均匀方向变化；熔体的温度越高，反应启动得越快，越剧烈；引发剂镁粉的添加极大地缩短反应诱导时间，制备了原位AlO3颗粒强化 含不同产物Cu的铝基复合材料，SEM观察表明铸造条件下Al2O3颗粒小于0．5μm，均匀地分布在材料的各种基体相上；随着Al2O3颗粒的增多，产物Cu以网状化合物形式分布，拉伸实验显示材料的塑性很低，为降低Cu量，在原反应物中混合入SiO2粉，或采用喷射沉积快速凝固法细化组织，提高固溶量。SEM显示网状相得到了细化和均匀分布，拉伸实验表明强度和塑性有大幅度提高。     

电子束辐照诱导Al2Ni3相的析出

用４００ｋＶ透射电镜观察由Ｎ９Ｒ及２Ｈ马氏体组成的淬火Ｃｕ－１１．２Ａｌ－２．９Ｎｉ合金样品时，发现大量弥散相因电子束辐照而析出。电子衍射分析证实析出相为Ａｌ２Ｎｉ３。暗场像体视测量与高分辨显微术研究表明，辐照诱导析出不仅是表面反应。Ａｌ２Ｎｉ３粒子择优在晶体缺陷及马氏体界面处析出。延长辐照时间，析出相长大并粗化。     

Strengthening and toughening forming of Al/Al_2O_3 composite in pseudo-semi-solid state

A new technology thixo-die-forging of the composite in pseudo-semi-solid state was proposed based on the powder metallurgy technology combing with semi-solid metal process,and the cup shells with Al/Al2O3 composite was prepared successfully.The metallographic analysis and performance test show that the microstructure of parts is dense and mechanical properties are excellent with the volume fraction of Al is 37%.The bend strength and fracture toughness of the composite are about 570-690 MPa and 8.5-16.8 MPa·...     

STUDY ON THE THERMODYNAMICS OF CuO／Al IN SITU Al2O3 REINFORCED Al MATRIX COMPOSITES

Based on the experiment and the thermodynamics analysis for CuO/Al system, it is founded that the compounding reaction of CuO/Al under low temperature is available. The general equation of adiabatic temperature of the system is set up, and the influence of resultant concentration and temperature on adiabatic temperature is theoretically analyzed. The values of heat effect of CuO/Al system under different temperature are also caculated.     

原位合成(Al_2O_3+Al_3Ti)_P/Al复合材料的制备研究

通过对Al-TiO_2-SiO_2体系混合粉末固-液原位合成制备出了(Al_2O_3+Al_3Ti)_P/Al复合材料.利用X射线衍射仪、扫描电镜等方法观察分析了其物相和显微组织形貌.结果表明:原位反应制备的(Al_2O_3+Al_3Ti)_P/Al复合材料,金属间化合物增强相Al_3Ti均匀分布于基体,陶瓷相Al_2O_3颗粒非常细小,弥散分布于基体中,使材料的硬度等性能得到提高.     

定向凝固自生共晶材料Al11La3／Al的制备及凝固特征

利用定向凝固装置,在固-液界面前沿温度梯度很高的条件下, 在生长速度R=6.0-20.0μm/s的范围内制得了定向规则排列的自生复合Al_(11)La_3/Al共晶材料、并测得在此凝固条件下处于极值状况生长的共晶体?/R=1.42×10~(-8)cm~3/s利用TEM对该共晶体的选区衍射表明:共晶两相的择优取向为[100]Al∥331Al_(11)La_3,惯态平面为:(002)Al∥(116)Al_(11)La_3Al_(11)La_3,相生长前沿的(103)晶面孪晶生长,导致Al_(11)La_3相分枝,从而调整共晶片层间距λ     

反应合成Ti_3Al/TiC+Al_2O_3复合材料烧结过程热力学分析

将高能球磨后的Ti-Al粉末和TiC,Al2O3粉末混合进行热压烧结,在烧结的过程中反应生成金属间化合物为增强相的复合材料。通过对粉料的X射线衍射分析、热分析(DSC)和烧结体的成分分析表明,最终的金属间化合物只有Ti3Al而没有其它金属间化合物相。通过热力学计算,分析了反应烧结过程并发现在低温由固相间原子扩散控制生成TiAl3,TiAl,Ti3Al的渐进过程,和在高温下金属间化合物的合成机理,而且增强相和基体界面间处于稳定状态。     

氧化铝陶瓷热浸镀铝工艺研究

作者发现采用热浸镀铝工艺,在一些特殊的条件下将陶瓷插入铝熔液中定向移动后移出,可以在氧化铝陶瓷表面镀上一层厚度为数微米的铝膜。本实验系统地研究氮气流量、铝熔液温度以及陶瓷板与铝液的接触时间等因素对陶瓷表面铝膜覆盖率的影响。结果表明:铝膜覆盖率随氮气流量的增加发生显著变化,先增加后降低;铝熔液温度的提高使得覆盖率峰值对应的氮气流量向低氮气流量侧转移;铝熔液和陶瓷接触时间的增加有助于陶瓷表面热浸镀铝。此外还采用高分辨透射电镜观察了铝膜和陶瓷的连接界面,发现在氧化铝晶粒上外延生长出与铝晶粒之间存在共格关系的新生Al2O3层。