高温钎料PdCu-Ti在氧化铝陶瓷上的润湿性及界面反应

本文采用座滴法试验研究了合金系统ＰｄＣｕ－Ｔｉ在Ａｌ２Ｏ３上润湿性的变化规律，探讨了界面冶金及结合等行为，运用热力学理论对结果进行了分析，随Ｔｉ含量的增加及Ｐｄ含量的减少润湿角逐渐降低，Ｔｉ的加入使界面发生了一个双重变化；液相侧富氧，钛吸收层的生成及随后的固相侧氧化钛的生成，只有界面上生成一氧化钛，才能有较好的润湿行为和较强的结合力。     

TA2／A3爆炸复合界面的扩散反应

借助于ＯＭ，ＳＥＭ，ＴＥＭ及ＡＥＳ和ＸＲＤ等测试技术和手段，系统地研究和深入探讨了钛（ＴＡ２）／钢（Ａ３）爆炸复合界面扩散反应区内的微观组织结构、反应相的形成和生长规律，结果表明：经１１７３Ｋ以下（即ＴＡ２的β转变温度以下）热处理，在ＴＡ２侧界面形成ＴｉＣ，它阻碍Ｆｅ和Ｔｉ互扩散，不能生成Ｆｅ_（２）Ｔｉ，ＦｅＴｉ．经１２２３Ｋ以上（即在ＴＡ２的β转变温度以上）热处理，沿界面生成按抛物线规律长大的层状金属间化合物（Ｆｅ２Ｔｉ，ＦｅＴｉ）；并由于Ｆｅ的扩散，在ＴＡ２侧Ｆｅ的含量高处形成β－Ｔｉ或β－Ｔｉ＋α－Ｔｉ组织，而在Ｆｅ含量低处形成马氏体转变产物，此外，β转变层也按抛物线规律生长．     

太阳能电池受光面的欧姆接触

对太阳能电池的受光面栅极银浆进行掺杂，从Ｘ－射线衍射和扫描电镜分析结果表明，在高温烧成时银与ｎ￣＋型硅界面生成ＴｉＡｇ及Ａｇ＿２Ｓｉ＿２Ｏ＿５。由于ＴｉＡｇ的生成使银向硅中扩散较少，形成欧姆接触，电池显示良好的伏安特性曲线。     

复合氧化物喷涂金属型铸锆纯钛的界面反应研究

应用等离子喷涂的方法,在板状碳素钢基底上喷涂了分别添加ＳｉＯ２和ＴｉＯ２的ＺｒＯ２、不同含量Ｙ２Ｏ３稳定的ＺｒＯ２复合耐火氧化物涂层,组成金属型后,进行了铸造工业纯钛的试验试验研究,借以考察复合耐火氧化物涂层对纯钛试样的表面污染情况。分析结果表明,复合涂层中,ＳｉＯ２的添加,加剧了界面２;ＴｉＯ２的添加,使界面反应性有所减弱。     

高浓度铝－硼中间合金的制法

将氟硼酸钾加入９９．７％Ａｌ熔体，使它与铝反应，制得了高浓度硼的铝－硼中间合金。铝与氟硼酸钾的反应是激烈的放热反应，计算求出的反应生成热为５５９．０千焦耳／克分子，必须控制反应温度，使之不超过８３０℃。观察Ａｌ－Ｂ合金的显微组织查明，合金熔体的粘度高是由于形成网状结构的ＡｌＢ＿２晶体所致。用Ｋ＿２ＴｉＦ＿６作为熔剂可以破坏此种网状结构，从而改善合金熔体的流动性。讨论了关于生成硼化铝，随后用Ｋ＿２ＴｉＦ＿６处理使网状结构遭致破坏，并使ＡｌＢ＿２相完全晶体化的过程和反应机理。     

复合氧化物喷涂金属型铸造纯钛的界面反应研究

应用等离子喷涂的方法，在板状碳素钢基底上喷涂了分别添加ＳｉＯ２和ＴｉＯ２的ＺｒＯ２、不同含量Ｙ２Ｏ３稳定的ＺｒＯ２复合耐火氧化物涂层，组成金属型后，进行了铸造工业纯钛的试验研究，借以考察复合耐火氧化物涂层对纯钛试样的表面污染情况。分析结果表明，复合涂层中，ＳｉＯ２的添加，加剧了界面反应；ＴｉＯ２的添加，使界面反应性有所减弱。     

活性元素Ti在Ni基钎焊合金／Si3N4界面上动态行为研究

通过润湿性试验研究了Ｎｉ－Ｔｉ合金及（ＢＮｉ－２＋Ｔｉ）合金中Ｔｉ在Ｓｉ３Ｎ４表面的动态行为。利用ＥＰＭＡ和Ｘ－Ｒａｙ技术,分析了Ｎｉ基钎焊合金与Ｓｉ３Ｎ４陶瓷间界面元素分布像及界面相产物。高温Ｎｉ基钎焊合金中Ｔｉ与Ｎｉ的亲合力很强,使合金中Ｔｉ难于向Ｓｉ３Ｎ４侧偏聚而失去活性。热力学计算表明合金中Ｔｉ与Ｓｉ３Ｎ４的界面反应不仅与反应吉布氏自由能△Ｇ有关,也与Ｔｉ在合金中扩散激活能及Ｓｉ３Ｎ４的分解能有关。     

Cr与B对镍基高温钎料在Cf/SiC陶瓷基复合材料上润湿性的影响

研究了Cr和B元素对镍基高温钎料在3D-Cf/SiC陶瓷基复合材料上的润湿性的影响.试验结果发现,在真空度小于10-3 Pa,工作温度1100 ℃,保温时间10 min条件下,当钎料中的Cr元素含量为15%,B元素含量为0.6%时,镍基钎料在Cf/SiC上的润湿角为10°,然而B元素含量增加到2.4%后,润湿角增大到62°,表明钎料中的元素B降低钎料在Cf/SiC上的润湿性.钎料中的活性元素Cr对润湿有重要影响.镍基钎料在Cf/SiC上的润湿过程属于反应润湿,润湿界面生成多种碳化物和硅化物.采用扫描电镜与能谱仪分析界面的微观结构与成分,通过X射线衍射仪检测界面产物.     

钛箔活性金属法连接氧化锆陶瓷和不锈钢时ZrO2／Ti结合界面的反应行为

用ＸＤ，ＥＰＭＡ，ＩＭＡ，ＸＰＳ，ＡＥＳ等测试手段，对觎太箔活性金属法连接氧化锆陶瓷和不锈钢时结合界面的反应行为进行了研究。结果表明：ＺｒＯ２中的Ｏ同界面附近的Ｔｉ发生反应生成ＴｉＯ反应相。同时，结合界面附近的ＺｒＯ２引起变质现象，其变质层中Ｏ的含量降低，部分Ｚｒ的化学结合状态从Ｚｒ＾４＋向Ｚｒ＾３＋变化。     

Ni-Fe-Cr-Ti及Co-Ni-Fe-Cr-Ti(Si,B)系高温钎料对Si3N4陶瓷的润湿与界面连接

采用座滴法研究了Ni-Fe-Cr-(14-29)Ti(质量分数,%,下同)合金在Si3N4陶瓷上的润湿行为结果表明,在1493 K,10 min的真空加热条件下,随着含Ti量的增加,合金的润湿性逐渐改善,含Ti量为24%-29%时合金的润湿角达到27.3°.微观分析表明,钎料中的元素Cr向Ni-Fe-Cr-(24-29)Ti/Si3N4界面区扩散和富集,生成了复杂的Cr-Ni-Fe-Si四元化合物.分析了Ti元素含量的增加对于合金润湿性改善的原因.合金中加入元素Co并降低Ni含量可增强Ti,Cr的活性,导致形成不同的界面反应产物并对合金润湿能力及界面结合能力产生重要影响.成分调整后的Co-Ni-Fe-Cr-(14-20)Ti合金对Si3N4的润湿角可达到20.0°,形成牢固的润湿界面.     

镍铝青铜过渡层对钛合金/不锈钢异种材料激光焊接头组织与力学性能的影响

对3?mm厚TC4钛合金/15-5PH不锈钢异种材料进行了添加镍铝青铜(nickel?aluminum?bronze,NAB)过渡层的激光填充材料焊接,研究了NAB过渡层对接头成形、微观组织与力学性能的影响.?结果表明,添加NAB过渡层的TC4钛合金/15-5PH不锈钢异种材料激光焊接获得了良好成形的全熔透接头,接头抗...     

热处理过程中钛层对钛钢爆炸复合板钢侧组织转变的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜研究了不同温度下钛层对钛钢爆炸复合板钢侧组织转变的影响。结果表明:有钛层时,钢侧结合界面上会形成脱碳层。当850℃及以下温度加热时,在波头的漩涡处产生粗大的铁素体晶粒,而在950℃保温时,在波峰处产生粗大的铁素体。剥离钛层时,只在波头的漩涡处产生铁素体区,随着温度的升高,铁素体区减小。产生这种现象的主要原因是钛层的存在,碳元素向结合界面扩散形成TiC,在结合界面附近形成铁素体区。     

坡口角度及焊丝偏移量对钛/铝冷弧MIG焊接头显微组织与力学性能的影响

采用SAl 5183焊丝对TA2钛/5A05铝进行脉冲冷弧MIG焊. 研究钛侧坡口角度θ及焊丝偏移量d对接头成形及显微组织与力学性能的影响. 结果表明,坡口角度过小时,接头上部钛局部熔化而根部结合不良,Ti/Al界面组织差异大;坡口角度过大则出现焊缝下塌;坡口角度在30° ~ 45°范围内,Ti/Al界面组织差异小且结合良好. 焊丝偏向钛侧时,接头上部钛局部熔化而根部结合不良,Ti/Al界面组织差异大;焊丝向铝侧偏移过大则出现焊缝下塌;焊丝偏铝侧0 ~ 1 mm时,Ti/Al界面组织差异小且结合良好. 试验获得的优化工艺为坡口角度θ = 35°,焊丝偏铝d = 0.5 mm. 最佳工艺下,接头上部Ti/Al钎焊界面形成了Ti_3.3Al和TiAl₃两层金属间化合物;接头下部则通过形成一层TiAl₃实现钎焊结合;接头平均抗拉强度达198 MPa.     

多孔钛表面改性对其蛋白质吸附行为的影响

考察了酸碱处理多孔钛、碱热处理多孔钛及未改性多孔钛对牛血清白蛋白的等温吸附行为,探讨了多孔钛表面改性对其蛋白质吸附性能的影响。并通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、台阶仪、接触角测量仪等分别考察了3种样品表面形貌、相组成、粗糙度及润湿性等性质。结果表明,表面改性后多孔钛的表面形貌、相组成、粗糙度及润湿性等性质均发生了明显改变,蛋白质吸附性能得到了显著提高。     

多孔钛表面聚多巴胺层修饰及其载银研究

通过多巴胺自聚合在碱热处理多孔钛表面构建了聚多巴胺(PDA)膜层,利用聚多巴胺自身的还原性,成功将纳米银颗粒载入聚多巴胺修饰多孔钛表面,并探讨了沉积时间对纳米银颗粒负载量的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、接触角测定仪和X射线光电子能谱(XPS)对聚多巴胺修饰及其载银多孔钛表面进行表征。研究结果表明,多巴胺能够在多孔钛表面自聚合形成聚多巴胺层,保留了钛表面的多孔结构;纳米银颗粒均匀沉积在PDA修饰的多孔钛表面,随着沉积时间的增加,多孔钛表面纳米银颗粒的负载量增加。     

铝/钛异种合金激光熔钎焊接头特性

以C02激光为热源，以A1Si12焊丝为填充材料，对Ti-6Al-4V钛合金和5056铝合金异种材料激光熔钎焊进行研究，采用SEM、EDS、XRD和金相显微镜分析接头的微观结构特征，通过拉伸实验评定接头的力学性能。研究结果表明：所得接头具有熔焊和钎焊双重性质，即铝母材局部熔化，为熔化焊，而钛母材与焊缝金属之间存在金属间化合物层钎焊界面；钎焊界面上部的金属间化合物层组成复杂，可分为2层，即呈针状或芽状的Ti-Al-Si系金属间化合物层和以Ti-Al系金属间化合物为主的连续层；钎焊界面下部的金属间化合物层较薄；拉伸试样断裂倾向于发生在紧邻钎焊界面的焊缝上，平均抗拉强度为298．5MPa。     

碱热处理对Ti-3Cu合金表面特征及抗菌性能的影响

研究了碱热处理对抗菌钛合金显微组织、表面粗糙度、接触角及抗菌性的影响规律,探讨了碱热处理应用于Ti-3Cu表面生物改性的可能性。结果表明:碱热处理后在钛合金表面形成一层钛酸盐凝胶层,表面分布有大量尺寸约100nm的纳米级微孔,这使得合金的粗糙度降低,但合金表面的亲水性提高。合金表面钛酸盐凝胶层的形成使得合金的抗菌性能由处理前的92%降低到碱热处理后的71%。细菌的粘附实验也证实碱热处理一定程度上降低了合金的抗菌性能。分析认为,表面形成的钛酸盐凝胶层部分阻断了合金中抗菌相Ti_2Cu与细菌的接触,因此降低了合金的抗菌效果。     

钛基体表面多级孔洞结构的制备和生物活性研究

目的通过调控钛基体表面的结构和特性,提高惰性钛基体表面的生物活性,改善其医用植入效果。方法采用碱热处理方法在钛基体表面构建多级孔洞结构,对改性后钛片的表面形貌、成分、结构、亲疏水性进行表征,评价钛片表面对类骨磷灰石的诱导能力。结果碱热处理使钛表面形成了多孔网状结构,孔洞包括微米级孔和200~300 nm的纳米孔,孔隙间隔介于微米至几百纳米之间。碱热处理后的钛片表面形成了含有大量羟基的氧化物层,主要成分为金红石型Ti O2和碱性钛酸盐,具有极好的亲水性,接触角仅约为12°。碱热处理钛片表面的三维多孔结构对磷灰石的生长有很好的诱导作用,矿化7天后,类骨磷灰石便完全覆盖表面,14天后的矿化效果更好。结论纯钛表面通过碱热处理法构建微纳多孔结构后,具有良好的诱导羟基磷灰石形成的能力,对其生物活性有促进作用。     

Hybrid polytetrafluoroethylene oxide coatings on aluminum and titanium formed by plasma-electrolytic oxidation

Regularities of the formation of plasma-electrolytic oxide coatings on aluminum and titanium from an aqueous Na₂SiO₃ + NaOH electrolyte solution containing silicate-acrylate emulsion and dispersed polytetrafluoroethylene particles are studied. Coatings, the surface part of which is composed chiefly of polytetrafluoroethylene and destruction products of polytetrafluoroethylene and emulsion, are produced. The water contact angles of the coatings may be as large as 105°. The presence of polytetrafluoroethylene in the coatings increases the time of their mechanical abrasion by several exponents. The dependence of the composition and thickness of coatings and the microstructure of the coating surfaces on the content of polytetrafluoroethylene in the electrolyte is considered.