1993年材料科学重点项目指南

项目编号59331010金属间化合物是为适应航空航天工业的发展开发的一种新型高温合金材料。由于这类材料的晶体结构等原因导致的室温脆性和低韧性,限制了它的广泛应用。本项目以铝化物(Fe-Al,Ni-Al,Ti-Al 系金属间化合物)为主要研究对象,针对其脆性本质及解决韧化途径进行基础性的理论研究。     

Guide to the Key Programs of Materials Science Supported in 1993 by the Department of Materials and Engineering Science of NSFC

<正> 项目编号59331010金属间化合物是为适应航空航天工业的发展开发的一种新型高温合金材料。由于这类材料的晶体结构等原因导致的室温脆性和低韧性,限制了它的广泛应用。本项目以铝化物(Fe-Al,Ni-Al,Ti-Al 系金属间化合物)为主要研究对象,针对其脆性本质及解决韧化途径进行基础性的理论研究。     

Fe-Al金属间化合物的研究进展

概述了Fe-Al金属间化合物的基本特性,简述了几种改善Fe-Al金属间化合物脆性的常规方法。详细介绍了Fe-Al金属间化合物作为高温耐磨耐蚀涂层和高温气体净化多孔材料的研究新方向,以及借助先进的定向凝固技术制备Fe-Al-Ta金属基复合材料的研究新进展,指出了当前Fe-Al金属间化合物的研究领域存在的问题及今后的主要发展方向。     

激光干涉空间选择性形成金属间化合物Ni3Al

金属间化合物,例如Ni-Al、Ti-Al系合金,是指不同种类的原子长程有序排列构成的有较确定化学当量比的合金相.这类合金相原子间结合力强,具有高温结构材料所期望的优异性能.然而这类合金普遍存在室温塑性差、高温抗蠕变性差以及环境脆性敏感等问题.本文利用激光干涉图样对应的温度分布,空间选择性地产生Ni和Al的金属间化合物Ni3Al,以线阵或点阵的方式局域金属间化合反应形成了软、硬属性交替的薄膜材料,为改善塑性及脆性敏感等问题探索新的解决途径.对所制备样品进行的白光干涉显微镜(WLI)和原子力显微镜(AFM)分析给出了样品的表面形貌特征;X射线衍射(XRD)和纳米硬度测试给出了金属间化合物合金相及其微观硬度分布.     

Ti—Al系金属间化合物材料的进展

评述了高温结构材料Ti-Al系金属间化合物的研究开发背景,介绍了几种主要Ti-Al系金属间化合物及其合金的结构性能特点,并对其应用及存在的问题作了简要的分析。     

含Al金属间化合物多孔材料的研究进展

多孔金属间化合物兼备陶瓷和金属的优点,具有低密度、高弹性模量、高导热系数、高比强度和比刚度、优异的高温抗氧化性能等优点,是一种具有很大发展潜力的新型无机多孔材料。系统地总结了Ti-Al、Fe-Al和Ni-Al三大含Al金属间化合物多孔材料制备工艺与组织结构的国内外最新研究进展、目前存在的问题以及在过滤等领域的应用前景。对三种多孔材料的制备工艺进行了详细归纳,包括元素反应法、造孔剂法、燃烧合成以及浸渍法等,重点介绍了热爆反应快速制备高孔隙率多孔材料方面的最新成果与优势;最后指出了金属间化合物多孔材料目前存在的问题以及未来的研究重点和发展趋势。     

Ti-Al金属间化合物多孔材料的研究进展

Ti-Al金属间化合物多孔材料兼备陶瓷和金属多孔材料的性能优势,为具有很大发展潜力的新型无机多孔材料。目前,对于Ti-Al金属间化合物多孔材料的研究包括以下3个方面:反应合成Ti-Al金属间化合物多孔材料的制备及孔结构形成过程和机理;偏扩散-反应合成-烧结制备的Ti-Al金属间化合物多孔材料的物理、化学性能;偏扩散-反应合成Ti-Al金属间化合物多孔材料的应用及其潜力。Ti-Al金属间化合物多孔材料包括多孔体、多孔膜和多孔纸型膜等多种形式;Ti-Al金属间化合物多孔材料的性能主要包括膨胀特性、孔结构性能、抗环境腐蚀性能及焊接性能;Ti-Al金属间化合物多孔材料的现有应用范围主要包括过程工业中流体介质的过滤分离净化,以及化学工业中复合钯膜的支撑体。     

机械合金化合成Fe-Al系纳米材料研究进展

简述了机械合金化工艺的特点,重点介绍了机械合金化合成Fe-Al过饱和固溶体、金属间化合物、非晶态材料,以及Fe-Al金属间化合物基纳米复合材料的研究进展.并就目前研究的不足及该研究领域的发展方向提出了一些看法.     

高温有序合金研究,开发近况

高温有序合金,通常又称高温金属间化合物,是当代前没科学和高技术新材料中极为活跃的一个研究领域。许多工业发达国家,特别是美国和日本,皆投入很大力量进行研究和开发。高温金属间化合物类型很多。由于Ni-Al系、Ti-Al系、Fe-Al系(特别是这些系列中的Ni_3Al、TiAl、Fe_3Al等)是目前研究得最多且较成熟的,所以又常称为镍、铁和钛的铝化物或简称为铝化物。镍、铁和钛的铝化物的巨大潜力,在于它们将逐步取代镍基合金和不锈钢。目前,     

金属间化合物的制备方法及应用

介绍了金属间化合物的制备方法,如机械合金化、自蔓延高温合成、放电等离子烧结、热压法、热等静压法和定向凝固技术.总结了金属间化合物的发展状况以及它在不同领域的应用研究,并对其发展前景做了展望.分析指出,要扩大金属间化合物的应用领域,除了要加强理论研究外,还必须加强制备方法与工艺对材料结构与性能影响的研究,优化工艺参数,从而提高材料的性能.     

Nb-Si系金属间化合物的研究进展

介绍了Nb-Si系金属间化合物及其复合材料的制备工艺，力学性能和物理性能，综述了Nb-Si系金属间化合物作为高温结构材料的最新研究进展和发展趋势，作为轻质高温结构材料的有力竞争者，Nb-Si系金属间化合物及其复合材料，特别是具有低温韧性和高温强度优良均衡的Nb-Nb5Si3原位复合材料，有望在下一代航空航天发动机上（≥1600℃）应用。     

连续SiC纤维增强Ti-Al系金属间化合物基复合材料的制备和界面行为

简要叙述了几种主要的Ti-Al系金属间化合物Ti_3Al、TiAl和Al_3Ti的发展状况、性能优缺点以及应用。综述了几种增韧金属间化合物的纤维,对比其他纤维的性能发现连续的SiC纤维具有良好的应用前景。概括了两种连续SiC纤维的不同制备方法,即先驱体转化法和物理气相沉积法,两种不同方法分别得到了束丝SiC纤维和单丝SiC(W或C芯)纤维,并对两种纤维的性能进行了概括。对连续SiC纤维增强Ti-Al系金属间化合物基复合材料的制备方法进行了分析,综述了SiC纤维增强Ti-Al系金属间化合物基复合材料制备过程中纤维与基体的界面反应以及界面性能的改善方法;提出了连续SiC纤维增强Ti-Al系金属间化合物基复合材料发展的方向。     

高温扩散法制备铁铝金属间化合物涂层

针对金属间化合物在工业中作为高温结构材料使用存在脆性的问题，将金属间化合物以涂层的方式应用。以Fe-Al系为研究体系，以高温扩散制备的方法获得了良好的Fe-Al金属间化合物涂层，实验结果表明，在合适的工艺参数下，所得到的涂层具有单一性，致密性且与基体结合良好，该涂层具有良好的高温耐磨，耐蚀，耐氧化等特性。     

Fe3Al金属间化合物性能特点及熔制工艺研究

叙述了金属间化合物的相关知识,介绍了Fe-Al系金属间化合物的结构特征、性能特点和应用前景,强调指出由于该材料优良的抗高温氧化性能、耐磨性和耐腐蚀性而具有重要应用价值.研究了用感应电炉在大气条件下熔炼Fe3Al金属间化合物的生产工艺过程,成功地浇注出金属铸件.     

NiAl金属间化合物的研究进展

对NiAl金属间化合物的国内外研究现状进行了系统综述,包括为改善NiAl合金力学性能和高温抗氧化性能等所采用的合金化、制备多相合金、制备复合材料、定向凝固、机械合金化、热压及热等静压、燃烧合成、微晶涂层等工艺,以及NiAl合金的超塑性行为,着重介绍及论述了合金化及定向凝固等工艺.简单介绍了NiAl合金的固溶强化磁行为.     

Fe-Al金属间化合物氢脆效应研究现状

Fe-Al金属间化合物具有良好的抗氧化、抗硫化腐蚀性能以及高温结构性质,而且质轻价廉,在航空航天、汽车工业、能量转换系统、过滤材料等领域具有广阔的应用前景,但在室温下易发生环境脆化,这也是其未能得到大规模应用的主要原因。本文在介绍Fe-Al金属间化合物特性的基础上,重点综述了Fe-Al金属间化合物氢脆行为及其机制的实验和理论研究进展,提出了今后的研究方向。     

MoSi2及MoSi2基材料的强韧化

MoSi2以其较高的熔点、适中的密度和优异的高温抗氧化性能而成为近年来倍受关注的金属间化合物,但其室温脆性和低的高温强度是限制其应用的主要原因. 从合金化和复合化等方面对MoSi2及MoSi2基高温结构材料的强韧化作了概述.     

Nb基超高温合金定向凝固组织及其共晶凝固机理研究进展

Nb-Si基共晶体系超高温合金是目前最有希望应用于超高温环境的材料之一.目前的研究还仅仅停留在合金化改善其综合性能及抗氧化涂层的制备等方面,而对其共晶凝固机理等更深层次的研究还较少.从Nb基超高温合金铸态、定向凝固态组织及相组成等角度入手对该合金的微观组织变化规律进行了分析和总结;并对Nb基超高温合金共晶凝固机理的研究进展进行了综述;此外,还讨论了该合金目前仍需解决的问题.     

Fe-Al金属间化合物材料的强化机理及其高温性能研究现状

对Fe-Al金属间化合物的高温力学性能和抗氧化性能的研究现状进行了回顾.归纳和描述了固溶强化、析出强化、有序强化、弥散强化等强化机理以及Fe-Al材料抗氧化的机理.并对Fe-Al材料研究的发展进行了展望.     

粉末冶金制备Fe-Al金属间化合物材料研究进展

回顾了近年来用粉末冶金方法制备Fe-Al金属间化合物及其复合材料的研究进展,简述了制备Fe-Al的粉末冶金方法,如无压烧结,机械合金化,热压烧结,热等静压,自蔓延高温合成及放电等离子烧结等的特点及其应用概况,并对其未来研究与应用进行了展望.