注射成型纳米级钨重合金粉末制件

中国中南工业大学的科研人员用行星式球磨机制备了机械合金化90W-7Ni-3Fe纳米复合粉,然后采用注射成型方式成型后烧结成钨重合金制件。对纳米复合粉的压制和烧结性能与常规混合粉的进行了比较研究。结果表明,研磨大大提高了粉末装填量,改善了原料的均匀性并使烧结时间大为缩短;即使在1350-1450℃之间烧结,在没有液相产生的条件下,烧结制件的致密度仍非常高,并且晶粒小(1-3μm),拉伸强度高,几乎没有烧结变形。     

纳米Al粉的结构和性能表征

采用自悬浮定向流法制备金属纳米A l粉。用透射电镜(TEM)、X射线能量色散谱(EDAX)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光吸收光谱(UV-V is)和差示扫描量热-热重法(DSC-TG)对纳米微晶形貌、粒度、结构和性能进行了研究。结果表明:纳米A l粉的平均粒径为50 nm,颗粒基本为球形,放置半年后含氧量为8.2%,最大的吸收峰出现在波长为253 nm处。在Ar气流中,在780℃时纳米铝粉增重约20%,熔化峰位置为654.8℃,熔化吸热为136 J.g-1。     

无压烧结制备TiAl合金的致密化工艺研究

以Ti-48Al-2Cr-2Nb预合金粉末为主要原料,进行冷等静压结合无压烧结制备TiAl合金的致密化工艺研究。重点研究预合金粉末粒径、烧结气氛以及其他元素粉末掺杂对TiAl合金显微组织及力学性能的影响,确定最优的工艺参数。结果表明:在800°C以内烧结时,通氢气气氛能显著降低合金的氧化程度;在合金粉中掺杂少量的Al粉能够显著提高合金的致密度,使其具有良好的综合力学性能。     

溶胶-凝胶法合成硬质合金用Ni基纳米粉末

采用溶胶-凝胶法与自蔓延燃烧法相结合,研究一种Sol-gel自燃烧法合成Ni基纳米粉末的制备方法。用DTA-TG方法研究凝胶的燃烧过程,测定粉末的粒径。结果表明,采用柠檬酸络合法可形成稳定的Ni基干凝胶,具有自蔓延燃烧特性,可不经煅烧直接合成粒度为40~50 nm的纳米级Ni基合金粉末。     

纳米CeO_2/ZrO_2粉末的制备和表征

以氨水为沉淀剂 ,采用化学共沉淀法制备了CeO2 /ZrO2 二元复合氧化物粉末。通过热分析得到了该粉末的热分解特性 ;XRD分析表明该粉末为固态溶液 ;透射电镜分析表明 ,粉末的平均粒径为 3～ 6个nm。     

粉末高温合金中非金属夹杂物问题的研究进展

总结了国内外粉末高温合金中非金属夹杂物的研究概况 ,包括非金属夹杂物特性的研究 ,夹杂物的存在对粉末高温合金力学性能的影响 ,以及解决夹杂物问题的各种措施方法的研究进展。     

3d过渡元素掺杂对TiAl合金力学性能及电子性质的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算研究Cr、Mn、Fe和Co元素掺杂TiAl体系的择优占位取向、晶体结构、延性和电子性质。结果发现:金属元素掺杂可以改善材料的立方度,从而提升材料的塑性,浓度对Co元素影响不大,轴比稳定在1以上;掺杂后体系B G增大,且随浓度的增加而增大,材料的延性有很大提升,Co元素对于增强TiAl延性效果显著。分析Co元素掺杂体系的电子性质发现,掺杂元素利于抑制Ti-Al键相互作用,从而降低金属脆性,提升延展性,掺杂浓度升高,延展性进一步提升。     

喷雾干燥法制备超细粉末的研究

在设计制造小型喷雾干燥器的基础上,以TiO_2为研究事例进行了超细粉末的制备和研究。所得粉末平均粒径为0.1μm,呈数十微米的软团聚状态,1200℃烧结即可达到99％的理论密度。     

粉末尺寸和氧含量对FGH96合金中PPB形成的影响

采用氩气雾化制粉和热等静压成形工艺制备FGH96粉末高温合金,用金相显微镜和扫描电镜等设备研究FGH96合金中原始颗粒边界(PPB)的组成和元素分布以及不同的氧含量和粉末尺寸对PPB形成的影响。结果表明:在热等静压制度为1 150℃、4 h、150 MPa条件下制得的FGH96合金中,PPB主要由大尺寸γ′相、少量碳化物、氧化物或碳氧化物组成;在粉末尺寸相同的情况下,氧含量对PPB形成的影响较大,氧含量越大,PPB形成的严重程度越大;在控制坯锭氧含量相近的情况下,粉末尺寸对PPB形成的严重程度影响较小。     

磁浮列车悬浮系统的双环自抗扰控制

双环(位置环和电流环)自抗扰控制器的设计,以单点悬浮系统为研究对象,采用分级控制策略和非线性自抗扰控制方法.ADRC的参数整定通过建立开环系统和线性PD控制的闭环系统得以实现.仿真结果表明,自抗扰控制的快速性、鲁棒性、适应性和克服大扰动能力均明显优于经典PID.     

液相化学法制备纳米铝粉及其表征

为了得到微结构可控的纳米铝粉,尝试用液相化学法制备纳米铝粉,并采用X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和能谱仪(EDS)对其进行表征。研究了原料摩尔比、催化剂用量和分解温度对铝粉形貌、粒径和组成的影响。在此基础上,优化出最佳制备工艺参数,当AlCl₃∶LiAlH₄摩尔比为1∶6,催化剂用量为0.04 mL,分解温度为110 ℃时,制得的纳米铝粉为类球形,平均粒径约为50 nm,杂质Cl、Ti含量少。     

单芯Nb-Ti/TiAl复合材料的界面研究

研究单芯Ｎｂ－Ｔｉ／ＴｉＡｌ及Ｎｂ－Ｔｉ／Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ两种模拟材料试样的界面特性。结果表明，在同一条件下热等静压成型的两种复合模拟试样，其界面均由厚度、显微硬度不同的反应层构成。Ｎｂ－Ｔｉ／Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ试样的界面结合完整，界面层较厚，界面结合强度为１２３．７ＭＰａ；Ｎｂ－Ｔｉ／ＴｉＡｌ的界面层较薄，近基体侧界面有径向裂纹，界面结合强度为９４．８ＭＰａ，均高于未涂覆Ｔｉ的模拟试样的界面结合强度。压脱试验后，前者仅沿近纤维侧界面开裂，后者的界面层沿纤维和基体均发生开裂，径向微裂纹甚至扩展到基体中。     

TiAl金属间化合物与42CrMo钢的真空扩散连接

对TiAl金属间化合物与 4 2CrMo钢进行了真空扩散连接。采用扫描电镜对连接接头的显微组织和成分分布进行了初步地分析。研究发现 ,母材与中间层发生了扩散反应 ,采用加入中间层的真空扩散连接TiAl金属间化合物与 4 2CrMo钢具有良好的可焊性。     

Microstructural Evolution and Mechanical Properties of AZ31 Magnesium Alloy Prepared by Casting-solid Extrusion Forging During Partial Remelting

The casting-solid extrusion forging plus semi-solid partial remelting route is used to improve the properties of AZ31 magnesium alloy products. The effect of remelting temperature and holding time on the microstructure of AZ31 magnesium alloy is studied. Furthermore, the properties of AZ31 magnesium alloy components produced by the casting-solid extrusion forging plus partial remelting route are examined. The results show that the AZ31 components have very good smooth surface and are formed completely. The increases in holding time and remelting temperature result in the formation of spheroidal grains surrounded by liquid phases. The best combination of properties of thixoforged alloy is 290 MPa of tensile strength, 220 MPa of yield strength and 10% of percentage elongation.     

Al-W合金燃料的氧化过程及性能提升机理

为阐明Al-W合金燃料氧化性能的提升机理,结合铝热还原与超高温气雾化法制备Al-20W与Al-30W合金燃料,并通过热重/差热热分析、X射线衍射仪、扫描电子显微镜/能量色散谱仪对其氧化过程进行研究。结果表明,Al-20W与Al-30W合金燃料均含有亚稳态Al/W合金相,随温度升高Al/W合金相的种类与形态发生转变。2种合金燃料具有优于单质Al燃料的氧化性能,分别在1300℃与1500℃完全氧化,氧化产物WO₃全部挥发。W的存在提升了Al-W合金燃料的氧化性能,机理为WO₃的挥发提供O₂扩散进入颗粒内部的通道;WO₃作为“氧运输船”向单质Al传输O,促进单质Al的氧化;WO₃发生进一步的化学反应,最终以气态形式挥发,促进含W相的氧化。     

电火花沉积工艺参数对镍基合金强化层摩擦学性能的影响

为了制备优质的电火花合金强化层,提高强化层摩擦学性能,本文运用电火花沉积工艺,制备了镍基合金强化层,研究了沉积工艺参数对镍基合金强化层摩擦学性能的影响规律。研究结果表明：电参数、比强化时间和氩气流量对镍基合金强化层摩擦学性能产生重要影响;采用低输出电压匹配较高充放电电容量(110 v、300 μF)进行表面沉积,所制备的镍基合金强化层组织结构致密,耐磨性高;比强化时间为2.5 min/cm2时,保护气体氩气的流量应控制5 L/min左右,镍基合金强化层组织均匀致密,气孔率少,可降低摩擦系数,并显著提高强化层的耐磨损性能。镍基合金强化层的主要磨损机理是微观切削和微观断裂磨损。     

超声处理原位合成TiAl3/7075铝基复合材料的动力学分析

采用超声复合原位合成技术制备TiAl3/7075复合材料,建立在超声处理情况下的动力学模型,并进行数值计算。计算表明,与未超声处理相比较,反应时间大幅度缩短。分析影响反应速率的因素,结果表明：在超声波作用下,获得颗粒状的TiAl3相且弥散分布;超声作用增大Al原子的扩散系数、减小边界层的厚度及Ti颗粒的大小,以致加快反应速度。     

铝-镁-锂合金高温瞬态力学性能

采用红外辐射热冲击加热的瞬态气动加热系统对Al-Mg-Li合金进行快速加热,研究快速加热对Al-Mg-Li合金高温力学性能和组织的影响.结果表明:采用该加热系统40 s可以达到温度场均匀,在150℃时Al-Mg-Li合金的屈服强度和抗拉强度分别为300MPa、380MPa,是室温强度的80%以上,具有良好的高温性能;Al-Mg-Li合金良好的高温强度不仅与δ粒子重新回复有序结构有关,而且与高温下δ粒子长大提高合金的时效强化有关.     

纳米铝颗粒在不同炸药环境中氧化燃烧的分子动力学模拟

为探索炸药环境对纳米铝颗粒（ANP）氧化燃烧的影响,采用分子动力学模拟方法,研究了程序升温加热、恒温加热及绝热加热下ANP在硝化甘油（NG）、黑索今（RDX）和三氨基三硝基苯（TATB）环境中的氧化燃烧机理。结果表明,NG、RDX和TATB对ANP的氧化性依次减弱,对燃烧的微观机制产生了不同的影响。在氧化形貌上,随着炸药环境氧化性的减弱,ANP在急速升温下发生崩裂的程度减弱,氧化速度变慢,最终形成的Al团簇中Al原子的主要配位数从NG环境中的7配位下降为TATB环境中的6配位。并且在TATB环境中,ANP上解离的Al原子在环境中形成了原子数约为100的大团簇结构,这也抑制了ANP的氧化进程。在团簇数量上,程序升温加热下不同炸药环境间的差异较小。而在恒温加热和绝热加热下,随着炸药环境氧化性的减弱,ANP崩裂后形成的Al团簇数量减少,并且由于小Al团簇在氧化性弱的环境中不易团聚,此后Al团簇数量会在短时间内持续增加。在化学反应特性上,NG环境中的ANP主要与炸药分解的含氧产物反应,导致形成的Al团簇氧化更加完全。而在RDX和TATB环境中,ANP还能与N₂、CN等不含氧产物发生大量反应,导致形成的Al团簇中包含较多的C、H、N原子,Al团簇的氧化并不完全。