内氧化Al2O3/Cu-Cr复合材料工艺与性能的研究

通过对Al2O3/Cu-Cr复合材料内氧化粉末冶金工艺的优选,探讨了添加合金元素Cr对复合材料性能的影响.研究表明,弥散分布的Al2O3硬颗粒对基体具有明显的强化作用;加人适量的Cr所产生的沉淀强化作用进一步提高了材料的力学性能.实验表明Al2O3/Cu-Cr复合材料经过1000℃×1h固溶处理,300℃× 2h时效,硬度达到144HV,比电导率为66.7%IACS.根据实验结果,分析了弥散强化和沉淀强化共同作用下材料性能变化的趋势.     

Al2O3/Cu复合材料的高温拉伸性能研究

Al2O3弥散强化铜基复合材料(Al2O3/Cu复合材料)因其具有优良的高强度高导电性能以及抗高温软化性能而成为备受瞩目的一种工程材料.本文研究了Al2O3/Cu复合材料的室温和高温拉伸性能及微观组织.研究表明该材料相比Cu-Cr合金(Cr0.7%wt)具有优越的高温强度.微观组织观察表明该材料高温下优越的强度主要是因为弥散而细小的Al2O3颗粒的存在阻碍了位错运动,抑制了晶粒长大和Cu基体的再结晶.动态回复和局部再结晶是主要的软化机制.断裂特征表现为局部韧性断裂.)     

内氧化制备Cu/Al2O3弥散强化铜的组织性能研究

实验用Cu2O粉作氧化剂,采用简化的内氧化法工艺,在900℃下使Cu-Al合金薄平板内氧化,获得Cu/Al2O3复合材料。研究不同氧化时间(3、6、10 h)下的Cu/Al2O3复合材料的组织特征及性能。研究表明:复合层中Al2O3颗粒呈弥散状分布;复合层表面和内部的晶粒大小明显不同,由于表面Al2O3析出较早,阻止晶粒的充分长大;表面晶粒较小,表面硬度随时间延长而升高。     

Al2O3弥散强化铜基复合材料的制备及物理性能的研究

采用硝酸盐分解法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料,通过测试材料的硬度、抗软化温度和电导率,研究了Al2O3增强相对材料性能的影响。结果表明,Al2O3颗粒弥散分布在铜基体上,制备的Al2O3弥散强化铜基复合材料的强度、硬度、软化温度等远高于纯铜,具有良好的高温性能,当Al2O3含量为1．0％时,复合材料的软化温度在800℃以上、硬度达到125HB。     

Al2O3弥散强化铜/铬复合材料的强化机理

采用简化内氧化-真空热压烧结新工艺制备了不同氧化剂Cu2O含量的Al2O3弥散强化Cu-Al2O3/Cr复合材料,考察了塑性变形和氧化剂含量对抗拉强度和显微硬度的影响,并通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了其微观组织,在此基础上综合分析了该复合材料的强化机理,并定量计算了各种强化因素的增强效果.结果表明:简化内氧化-真空热压烧结新工艺成功制备了基体晶粒细小的Cu-Al2O3/Cr复合材料;氧化剂Cu2O含量为5％时Cu-Al2O3/Cr复合材料的抗拉强度和硬度较高,且均随着变形量的增加而增加;细小的Al2O3颗粒的弥散强化和Cr颗粒相的聚集强化是该复合材料强化的主要原因,形变强化对其强化有一定贡献.     

硝酸盐分解法制备Al2O3弥散强化铜基复合材料的研究

研究了制备Al2O3弥散强化铜基复合材料的新型工艺。在浓度为50 g/L的Al（NO3）3溶液中加入Cu粉,搅拌至糊状,在80℃干燥后,于H2保护气氛下加热至500℃使得Al（NO3）3分解成Al2O3,所得粉末在真空烧结机中加热到800℃。试验表明,通过该工艺制备的Al2O3弥散强化铜基复合材料具有较好的综合性能,其软化温度为820℃;烧结态硬度达到125 HB;电导率为88.5%IACS;密度为8.73 g/cm^3。     

硝酸盐分解法制备Al2O3/Cu复合材料的组织和性能

探索了在不同浓度的Al（NO3）3溶液中加入Cu粉，搅拌至糊状，在80℃干燥后，在H2保护气氛下加热至500℃使得Al（NO3），分解成Al2O3，所得粉末在真空烧结机中加热到800℃，制备出Al2O3弥散强化铜基复合材料。研究了Al2O3含量对该复合材料各种性能的影响规律，结果表明：随着Al2O3含量的增加，材料的电导率下降；当Al2O3含量达1．0％时，材料的硬度达到最大值，而密度随Al2O3含量的增加而下降。     

内氧化制备Al2O3/Cu复合材料组织性能研究

采用内氧化工艺,用Cu2O粉作氧化剂,在900℃下使Cu-Al合金薄平板内氧化,获得Al2O3/Cu复合材料,研究Al2O3/Cu复合材料的组织特征及性能。结果表明,复合层中Al2O3颗粒呈弥散状分布;复合层表层和内部的晶粒大小明显不同,表层处晶粒比内部的细小,固溶在Cu基体内部的Al内氧化时以Al2O3形态从基体析出,弥散分布的Al2O3颗粒强化了铜基体,表面显微硬度提高。与固溶在Cu基体中的Al原子相比,Al2O3对电子的散射要小得多,因而内氧化析出Al2O3后电导率升高。Al2O3/Cu复合材料薄板随着冷加工变形量的增加,氧化颗粒与位错的缠结越严重。     

Al2O3/Cu复合材料的高温拉伸性能研究

Al2O3弥散强化铜复合材料(ADSCC)因其具有优良的高强度高导电性能以及抗高温软化性能而成为备受瞩目的一种工程材料.研究了ADSCC的微观组织和拉伸性能.研究表明该材料相比Cu-Cr合金(Cr0.7%)在高温下具有很高的强度保持比.材料的强度随温度的升高而下降.对ADSCC的微观组织研究表明该材料的强度高主要是因为Al2O3颗粒的弥散分布限制了位错运动,阻碍了晶粒长大和Cu基体的再结晶.动态回复和局部再结晶是主要的软化机制.断裂特征表现为局部韧性断裂.     

时效处理对Al2O3/CuCrZr复合材料干摩擦磨损性能的影响

通过粉末冶金结合热挤压工艺制备出Al2O3颗粒增强Cu-Cr-Zr基复合材料,研究了时效处理工艺对该复合材料干摩擦磨损行为的影响.结果表明,经过480℃×1h时效处理后,在复合材料的基体中形成细小弥散的共格沉淀相,使其硬度提高并得到良好的导电性能.加入Al2O3颗粒显著提高了复合材料的耐磨性和摩擦的平稳性.磨损机理分析表明,恰当的时效处理工艺使复合材料基体的力学性能提高,摩擦过程中亚表层变形程度显著降低,避免了严重粘着转移的发生,改善了复合材料的耐磨性能.     

纳米压入技术表征薄膜（涂层）的力学性能

采用纳米压入技术测试薄膜（涂层）的力学性能日益受到关注。测试过程中可自动记录载荷－压深曲线,能够获取薄膜（涂层）的硬度、弹性模量、薄膜（涂层）自身结合强度、膜基界面结合强度、残留应力、屈服强度以及应变硬化率等力学性能数据。本文扼要介绍了纳米压入技术表征薄膜（涂层）力学性能的测试原理。     

Al 2O 3 PARTICLE REINFORCED COPPER MATRIX COMPOSITE USING FOR CONTINUOUS CASTING MOULD

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｏｕｌｄｉｓａｋｅｙｐａｒｔｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇ．Ｔｈｅｍｏｕｌｄｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｔａｃｔｓｗｉｔｈｍｏｌｔｅｎｓｔｅｅｌ（１５００℃１６００℃）ａｎｄｓｏｌｉｄｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｓｌａｇｗｈｉｌｅｔｈｅｂａｃｋｆａｃｅｏｆｔｈｅｍｏｕｌｄｉｓｃｏｏｌｅｄｂｙｗａｔｅｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｓｓｕｒｅｔｈｅｓｔｅｅｌｂｌａｎｋｐｕｌｌｅｄｏｕｔｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ,ｔｈｅｍｏｕｌｄｍｕｓｔｓｔｒｉｃｔｌｙｋｅｅｐｔｈｅｄｅｓｉｇｎｄｉ…     

Al2O3/Cu复合材料的内氧化制备及性能研究

采用高能球磨制备出亚稳态的Cu-1%Al（质量分数）合金粉,再将Cu2O粉与其一起进行高能球磨,然后将复合粉末压坯在N2保护炉中同时进行氧化和烧结,制备出Al2O3/Cu复合材料。分析了分别采用湿法球磨和干法球磨时的合金化效果,讨论了模压压力对材料性能的影响。结果表明,对于Cu-Al混合粉来说,采用湿法球磨容易产生分层,采用干法球磨具有良好的合金化效果;在本试验条件下,750MPa为最佳的模压压力,但烧结后材料的电导率还是偏低,因此有必要进行后续的处理来进一步提高材料的性能。     

Al2O3对等离子喷涂Cr2O3/TiO2/Al2O3/SiO2复合陶瓷涂层性能影响研究

目的研究Al_2O_3添加量对Cr_2O_3/TiO_2/Al_2O_3/SiO_2四元复合陶瓷涂层性能的影响。方法采用等离子喷涂技术在油气管道X80管线钢基体表面制备出具有不同Al_2O_3含量的四元复合陶瓷涂层。另外,为探究基体温度对涂层性能的影响,所有涂层均在等离子喷枪预热及室温的两种基体上制备。所制涂层的气孔率、硬度、结合力及电化学腐蚀性能分别采用煮沸称重法、维氏硬度计、划痕仪、电化学工作站进行检测,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析不同Al_2O_3含量涂层的物相组成和形貌特征,研究Al_2O_3含量对涂层各性能的影响。结果随着Al_2O_3含量的增加,Cr_2O_3/TiO_2/Al_2O_3/SiO_2四元复合陶瓷涂层的气孔率呈现先降低后增加的趋势,相对应的四元复合陶瓷涂层的结合力、维氏硬度则先增加后降低。当Al_2O_3质量分数为60%时,四元复合陶瓷涂层的性能最优,气孔率为3.6%,硬度为824.6HV,结合力为53.8N。电化学腐蚀测试表明,Al_2O_3能增强涂层的耐腐蚀性能,Al_2O_3质量分数为60%时,涂层自腐蚀电位最高,为-0.28 V。另外,在基体预热和不预热条件下,所制涂层性能随Al_2O_3含量的变化一致,但是基体预热比不预热更有利于涂层性能的提高。结论 Al_2O_3的添加不仅能够有效降低涂层Cr含量,还能显著提升四元复合陶瓷涂层的各项性能,特别是耐腐蚀性。此外,等离子喷涂前对基体进行预热,有利于涂层性能提高。     

MICROSTRUCTURE AND DECOMPOSITION OF RS Al-Fe-Cr-Zr ALLOY

ＭＩＣＲＯＳＴＲＵＣＴＵＲＥＡＮＤＤＥＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＯＦＲＳＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ－ＺｒＡＬＬＯＹ￥ＸｉａｏＹｕｄｅ；ＬｉＳｈｏｎｇｒｕｉ；ＸｉｅＹｏｎｇａｎ；ＸｕＹｉｈｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉ...     

稀土Ce对Cr2O3/Cu复合材料组织和性能的影响

采用Cu-Cr-Ce预合金粉末进行内氧化反应研究Ce对Cr2O3/Cu复合材料组织和性能的影响。结果表明:在预合金粉中添加适量的Ce,可提高Cr2O3/Cu复合材料的性能,同时明显改善复合材料中Cr2O3在基体中的分布和细化Cr2O3的颗粒,提高Cr2O3/Cu复合材料中Cr2O3的生成率,促进Cr的内氧化。本实验条件下,Ce的最佳添加量为0.1%(质量分数,下同)。     

Al2O3/CUCrZr复合材料的制备工艺与性能研究

采用粉末冶金结合热挤压的工艺制备了Al2O3，颗粒增强CuCrZr基复合材料，探讨了制备工艺、热处理参数和CuCrZr粉末粒度对材料性能的影响。结果表明，以微量Cr和Zr元素强化铜基体，经过适当的时效处理工艺，可同时发挥弥散强化和复合强化两种机制的增强作用，显著提高复合材料的力学性能。     

锆合金表面涂层耐高温高压动水腐蚀性能的研究

目的 提高锆合金在高温高压环境中耐动水腐蚀性能。方法 利用多弧离子镀技术（MAIP）在Zr-4合金表面分别制备了Al2O3涂层和Cr/TiAlN复合涂层,利用磁控溅射技术（MS）在Zr-4合金表面制备了TiN涂层。通过堆外高压釜实验,对比研究了三种不同涂层的耐高温高压动水腐蚀性能,利用自动划痕仪检测膜基结合力,利用XRD分析涂层的物相成分,利用SEM观察涂层腐蚀前后的微观形貌,利用EDS对涂层元素种类与含量进行分析。结果 多弧离子镀技术制备的Al2O3涂层和Cr/TiAlN涂层致密度较高,但表面存在少量大颗粒与微孔洞;磁控溅射技术制备的TiN涂层均匀平整,表面大颗粒较少。Al2O3涂层、TiN涂层和Cr/TiAlN涂层可承受的临界载荷分别为26、16、26.5 N。在实验条件下,Cr/TiAlN涂层和TiN涂层表面均发生了剥落或腐蚀现象,且这两种试样表面均检测出大量的ZrO2,而Al2O3涂层几乎未被破坏,基体得到了充分防护。结论 利用多弧离子镀技术在Zr-4合金表面制备的Al2O3涂层和Cr/TiAlN涂层的膜基结合力较高,利用磁控溅射技术制备的TiN涂层的膜基结合性能较差,其中Al2O3涂层具备良好的耐腐蚀性能,在高温高压动水腐蚀环境中能够有效地保护锆合金基体。     

Dry Sliding Wear Behaviour of Al2O3-Cr2O3 Coatings with Different Contents of Cr2O3EI北大核心CSCD

Cr₂O₃对 Al₂O₃-Cr₂O₃复合涂层与高硬度陶瓷接触时的摩擦磨损行为及磨损机制的影响尚未揭示。采用大气等离子喷涂的方法制备 Cr₂O₃含量不同的 Al₂O₃-Cr₂O₃复合涂层以研究 Cr₂O₃的影响机制。试验结果表明：Cr₂O₃明显减少了涂层的微观孔隙;复合涂层中 α-Al₂O₃ / γ-Al₂O₃的相对含量比明显高于 Al₂O₃ 层中的 37%;Al₂O₃-40%Cr₂O₃涂层的硬度与 Al₂O₃涂层相比提高了 48%,断裂韧性是 Al₂O₃涂层的 2 倍多;当载荷为 5 N、10 N 和 15 N 时,Al₂O₃-40%Cr₂O₃复合涂层的摩擦因数最低,磨损率依次降低 60%、85% 和 79%。但是当载荷为 20 N 时,Al₂O₃-20%Cr₂O₃复合涂层的摩擦因数最低,磨损率降低了 50%。微观脆性断裂是涂层的主要磨损机制。复合涂层耐滑动磨损性能与 Cr₂O₃含量及磨损条件是密切相关的。微观结构、硬度、断裂韧性、导热系数等是影响 Al₂O₃-Cr₂O₃ 复合涂层耐磨损性能的重要因素。研究结果可为高耐磨性 Al₂O₃基涂层的设计和应用提供指导。     

Al2O3/Cu复合材料强化机理研究

采用内氧化法制备了Al2O3／Cu复合材料，进行了高温电子拉伸实验，并通过微观组织观察，分析了该复合材料的强化机理。拉伸实验结果显示：Al2O3／Cu复合材料不仅室温强度很高，而且高温时仍保持较高的强度。微观组织观察分析表明：细小的Al2O3颗粒的弥散分布是该复合材料具有高强度的主要原因，表现在：Al2O3颗粒存在能够抑制Cu基再结晶的进行；Al2O3颗粒的存在阻碍晶界亚晶界运动，从而阻碍晶粒长大；Al2O3颗粒的阻碍位错运动，增加位错密度；Al2O3颗粒的存在提高材料的蠕变抗力。