燃烧合成TiAl金属间化合物的反应机制

作为高温结构材料，TiAl金属间化合物在航空、航天领域颇具应用潜力。而燃烧合成技术正被越来越多地用于制备TiAl金属间化合物。为了有效地控制反应过程从获得理想的组织结构，必须深入了解其反应机制。本文综述了燃烧合成TiAl反应机制的文献报道。     

Fe-Al金属间化合物基复合材料的研究进展

对Fe-Al金属间化合物基复合材料及相关领域的研究现状进行了综合评述。着重介绍了增强相与基体界面的相容性、连续纤维及颗粒增强Fe-Al金属间化合物基复合材料的制备工艺和弥散强化Fe-Al金属间化合物基纳米复合材料的合成与烧结，以及Fe-Al金属间化合物基复合材料的力学性能等方面取得的研究成果。并就目前研究的不足以及该研究领域的发展方向提出了一些看法。     

漫渗燃烧合成TiAl金属间化合物的物化过程探讨

漫渗燃烧合成可分为两个主要过程，即漫渗和燃烧合成。影响漫渗的主要因素是Ａｌ对Ｔｉ的润湿性，它主要与温度有关。提高温度有利于漫渗。燃烧合成主要存在两次反应，其中生成ＴｉＡｌ３的反应瞬间即可完成，是一剧烈的化学过程，属于非扩散控制；由ＴｉＡｌ３转变成ＴｉＡｌ的过程相应要慢得多，是一个扩散控制。整个反应受二次反应控制，即受扩散控制。     

金属间化合物高技术结构材料

综述了TiAl、Ti_3Al、NiAl、Ni_3Al等金属间化合物的特性,及人们在试图改善金属间化合物的特性塑性、韧性和提高其加工性方面所做的研究工作。     

纳米(Ti,Ni,Fe)-Al金属间化合物及其复合材料研究进展

(Ti，Ni，Fe)-Al金属间化合物具有优良的性能，在航空材料和中高温结构材料等领域内具有重要的应用价值。采用机械合金化制备、合成纳米金属间化合物及其复合材料有望克服金属间化合物固有的室温脆性及高温蠕变强度低的缺陷。本文综合评述了国内外在纳米(Ti，Ni，Fe)-Al金属间化合物及其复合材料的机械合金化合成及其烧结固化与力学性能等方面所取得的主要研究成果，并就该研究领域的不足之处及其今后的发展方向提出了一些看法。     

堆焊工艺制备金属间化合物复合材料的组织和性能

以WC，NiAl，NiB和Ni粉末等混合球磨、烧结制备复合材料焊条，在球磨过程中，WC颗粒被破碎，NiAl，NiB和Ni反应生成金属间化合物Ni3A1。用氩弧焊将这种复合材料焊条堆焊在1Cr25Ni20Si2不锈钢的表面，形成5mm厚的金属间化合物耐磨复合材料。堆焊过程中，部分WC溶解，析出新碳化物W2C，Ni3Al转变成新金属间化合物Ni3(A1Ti)C。这种复合材料的耐磨性可达45钢的3倍以上。     

表面覆纳米Cu-Zn层的铜基复合材料

采用复合粉末加压成型的方法 ,在铜基体表面上复合了纳米Cu Zn合金表面层 ,获得了具有纳米结构表面层的铜基复合材料。对基体与表面的界面结构、纳米表面层的微观结构、相变特征及其对材料表面性能的影响进行了研究。结果表明 ,纳米表面层与基体结合良好 ,纳米表面层在经 35 0℃左右退火可获得最佳表面性能 ,显微硬度可达到 2 90HV左右 ,耐磨性明显优于基体材料。对纳米Cu Zn合金的相变过程分析表明 ,Cu Zn纳米晶体 β′相中弥散α相沉淀物的析出有助于强化纳米Cu Zn结构表层。     

超重力对燃烧合成NiAl金属间化合物的影响

在超重力条件下，采用Ni、Al粉末为原料，燃烧合成NiAl金属间化合物。对所得产物进行了XRD、SEM分析、密度测定和晶粒尺寸计算。结果表明：超重力下燃烧合成所得产物为单相NiAl块体材料，断口晶粒变小，密度随离心力增大而增大，晶粒尺寸随离心力增大而减小，单一块体材料中晶粒尺寸自上而下减小。     

退火时间对块体纳米晶Fe3Al材料组织性能的影响

在800℃下对铝热反应法制备的含10%Ni的纳米晶Fe3Al材料进行了不同时间的等温热处理,保温时间分别为4、8、12、16、20、24和48 h。利用XRD和TEM分析了不同保温时间下材料的平均晶粒尺寸,并对硬度进行了测试,研究了晶粒尺寸变化趋势以及硬度变化规律,探讨了两者之间的变化关系。结果表明:材料的平均晶粒尺寸在不同时间的退火处理后,呈现出两次减小,两次增大,最后趋于平稳的过程。晶粒尺寸在4 h等温处理后达到最小值16 nm,在24 h等温处理后达到最大值35 nm。存在一个临界值dc=20 nm,当晶粒尺寸小于dc时,维式硬度和晶粒尺寸之间满足反Hall-Petch关系,当晶粒尺寸大于dc时,两者之间呈现正的Hall-Petch关系。16 h退火处理后维氏硬度最大为490 HV,24 h退火后维氏硬度最小为410 HV。     

Pore constitution and tortuosity factor of reactively synthesized porous TiAl intermetallic compound

The pore constitution and tortuosity factor of porous TiAl intermetallic were studied on the basis of the variation behavior of pore structure parameters and the discrete particle model. The pore formation mechanism of porous TiAl is mainly ascribed to three aspects: the clearance space in green compact, the diffusive pores in the reaction process and the phase transition pores, resulting in the open porosities of 5.6%, 42.9% and 1.3%, respectively. According to the Hagen?Poiseuille equation, the tortuosity factor of porous TiAl is determined in the range of 1.3?2.2. Based on the discrete particle model and the variation rule of the tortuosity factor, the tortuosity factor depends mainly on the parameters of fabrication constant, particle shape factor, clearance distance and powder particle size. The quantitative relationships among them have been established, which can be used as the basis for adjusting the pore structure of porous intermetallics.     

Al-Zr-O-B体系原位合成颗粒增强铝基复合材料及其性能

研究了采用Al-Zr(CO3)2-KBF4组元通过熔体反应法原位合成颗粒增强铝基复合材料.X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明:内生增强相颗粒为ZrAl3、ZrB2和Al2O3,粒度为3～4μm,且在基体中弥散分布.复合材料的力学性能和干滑动磨损特性研究表明:在反应物加入量为0～20%(质量百分数)范围内时,复合材料的抗拉强度和屈服强度较纯铝基体明显提高,当反应物加入量为20%时,抗拉强度为150.3 MPa,屈服强度为113.7 MPa.当反应物加入量为5%时延伸率最佳为33%,属塑性断裂.复合材料的耐磨性较铝基体显著提高,当反应物加入量为10%时耐磨性最好.铝基体的磨损机制是粘着磨损,而(ZrAl3 ZrB2 Al2O3)p/Al复合材料的磨损机制是磨粒磨损.     

大尺寸纳米铜和银的制备及其微观缺陷与力学性能

用惰性气体冷凝和真空原位温压方法成功地制备了大尺寸具有清洁界面的纳米铜和银块材。其尺寸分别为d80mm× 5mm和d80mm× 7.8mm ,平均晶粒度为 36nm和 5 2nm ,相对密度为 94.3%和 97%。纳米铜的微空隙尺寸稍大 ,但数量较少 ;纳米银的微孔隙孔径为 16 .5～ 18nm ,数量极少。纳米铜和银的显微硬度分别是多晶粗晶铜和银的 6倍和 2倍。纳米铜的弹性模量、屈服强度、断裂强度和延伸率分别为多晶粗晶铜的 0 .6 5 ,1.42 ,1.82和 0 .15倍。     

块状纳米晶SmCo5烧结磁体的结构及其磁性能

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备致密块状纳米晶SmCo5烧结磁体,研究磁体的结构和磁性能.XRD结果表明:球磨粉末基本为非晶结构,烧结磁体具有CaCu5结构.TEM结果表明:磁体获得晶体均匀分布的组织结构,平均晶粒尺寸约为30 nm.电子选区衍射(SAED)分析表明:磁体主相为SmCO5相.室温时磁体的矫顽力高达2.28 MA/m,而剩磁比Mr/Ms高达0.7,并通过剩磁曲线-M-H及其变化趋势,说明在纳米晶之间存在强烈的晶间交换耦合作用.烧结磁体具有良好的高温性能,773 K时其矫顽力为0.72 MA/m,矫顽力温度系数β为-0.146%/K.     

Synthesis and properties of bulk nanocrystalline Mg2Si through ball-milling and reactive hot-pressing

1 Introduction The intermetallic compound Mg2Si is useful as strengthening phase in the metal matrix composites (MMC) due to its low density (1.99 g/cm3) and high strength-to-mass ratio[1?5]. It is also promising as a basic material for thermoelectric ene…