自生TiB2-TiCx/7075Al基复合材料显微组织与力学性能研究

为了探究7075Al合金综合力学性能,采用高能球磨的方法制备自生TiB₂-TiC_x增强相,并结合热压烧结的方法制备了w(TiB₂-TiC_x)分别为10%、20%、30%和40%的TiB₂-TiC_x/7075Al基复合材料,对其物相组成、微观组织、硬度和室温压缩性能进行了测试分析。微观组织测试结果表明：该复合材料的物相主要由Al(Zn, Mg, Cu)固溶体相、TiB₂、TiC_x及少量Ti₃B₄和B₄C相构成,且w(TiB₂-TiC_x)=20%的TiB₂-TiC_x/7075Al基复合材料组织相对较为均匀,当TiB₂-TiC_x含量继续增至30%以上时,TiB₂-TiC_x在基体中产...     

(Mg2Si+Si)/Al复合材料的组织和耐磨性

采用熔铸法制备了不同凝固速率的原位(Mg₂Si+Si)/Al复合材料,研究了其组织和耐磨性。结果表明,磷改性后,初生Mg₂Si为多边形块状,初生Si仍为复杂形貌。随着凝固速率的提高,初生Mg₂Si和初生Si的数量随之增加,尺寸随之减小。萃取试验表明,Mg₂Si晶体具有十四面体和六面体形貌。研究了不同滑动速度和载荷条件下复合材料对45#钢的干滑动磨损行为。结果表明,复合材料的耐磨性随着凝固速率的提高而提高,(Mg₂Si+Si)/Al复合材料的失效机制主要是黏着磨损和磨粒磨损。     

氧化铝颗粒增强铝硅合金复合材料凝固组织的研究

利用搅熔铸造制备了氧化铝颗粒增强铝硅合金复合材料，研究了复合材料的凝固组织，研究结果表明，氧化铝颗粒在基体中分布均匀；在复合材料凝固过程中，液态金属的强制流动及氧化铝颗粒与枝晶间的碰撞产生细小固相质点，有利于细化晶粒。     

SiCp/Al复合材料的制备方法及研究方向

SiCp/Al是颗粒增强铝基复合材料中研究较多、应用较广泛的一种。文中综述了SiCp/Al复合材料的制备方法,并简述了今后的研究方向。     

无压烧结SiC/TiB2复合材料组织与性能的研究

以TiB₂为基体、SiC为主要添加相、B₄C和纳米炭黑为烧结助剂，采用无压烧结方法制备SiC/TiB₂复合材料，研究SiC添加量对SiC/TiB₂复合材料的显微组织、力学性能及体积电阻率的影响。结果表明：随着SiC含量的增加，复合材料的晶粒尺寸逐渐减小，开口气孔率逐渐降低，抗折强度、断裂韧性及维氏硬度均呈现上升趋势；当SiC的质量分数为20%时，复合材料的力学性能最佳，此时其抗折强度、断裂韧性和维氏硬度分别为189.5 MPa、4.19 MPa·m^1/2和15.8 GPa;随着SiC含量的增加，复合材料的体积电阻率增大，导电性能有所降低。     

过共晶Al-Mg2Si合金材料研究进展

Mg₂Si颗粒具有熔点高、硬度高、密度低和热膨胀系数小等特点,其作为增强体与铝基体结合性能良好,使得Al-Mg₂Si合金材料拥有良好的力学性能。过共晶Al-Mg₂Si合金材料在拥有低密度特点的同时具备了优异的耐磨性能,成为了汽车、摩托车发动机活塞和气缸盖生产的可选材料。本文介绍了Al-Mg₂Si合金材料的发展现状,重点综述了过共晶Al-Mg₂Si合金材料的制备技术、变质机制和合金元素的变质作用。     

颗粒增强金属基复合材料的无压浸渗新工艺

介绍了目前采用的颗粒增强金属基复合材料的制备工艺,重点阐述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料的颗粒增强金属基复合材料新工艺,尤其是高体分SiC/Al复合材料的无压浸渗制备新工艺仍属新领域。     

SiC颗粒增强AZ91镁基复合材料的研究

以AZ91镁合金和平均颗粒尺寸2 μm的SiC颗粒分别为基体相和增强相，采用全液态搅拌铸造法制备了SiC颗粒增强镁基复合材料.力学性能测试结果显示，与AZ91基体合金相比，铸态镁基复合材料表现出更高的室温和高温抗拉强度和屈服强度以及更好的室温磨损抗力；经过热处理和热挤压后，镁基复合材料的抗拉强度和屈服强度均有所提高.拉伸断口形貌观察揭示，镁基复合材料在室温下拉伸时呈现明显的脆性断裂特征，而在较高温度下拉伸时则呈现韧脆混合断裂特征.     

原位纳米粒子增强Al基复合材料的微观组织及高温力学性能

以纳米TiO₂为添加相,按一定比例添加B₂O₃和H₃BO₃,采用高能球磨和粉末冶金法相结合的方法制备了体积分数为4%的纳米氧化物粒子增强Al基复合材料,最后在723 K的条件下以16∶1的挤压比制备了复合材料棒材。结果表明,经过4 h的球磨后,可以实现纳米氧化物在Al基体中的弥散分布;经过893 K的真空热压后,添加相与Al基体发生原位化学反应并生成了Al₂O₃等。当Ti与B物质的量比为1.0∶1.5时,复合材料的力学性能最优;同时,当B元素的先驱体化学成分不同时,复合材料的力学性能差异显著;TiO₂+H₃BO₃/Al在室温和623 K下的拉伸强度分别为507.7 MPa和151.3 MPa,展现出最高的室温力学性能;TiO₂+B₂O₃/Al在室温和623 K下的拉伸强度分别为353.7 MPa和167....     

铸造颗粒增强铝基复合材料的研究

利用机械搅拌方法,制备了SiC/ZL101;Al2O3/ZL101;SiC,Al2O3/ZL101复合材料,研究了SiC/ZL101,Al2O3/ZL101复合材料组织.结果表明,制备工艺对SiC/ZL101,SiC-Al2O3/ZL101组织及硬度有重要的影响.该研究为颗粒增强铝基复合材料的制备提供了理论与实验基础.     

Ce对Al-15%Mg_2Si复合材料组织和性能的影响

为了研究Ce元素对Al-15%Mg_2Si复合材料微观组织和力学性能的影响,利用原位内生工艺制备了Al-15%Mg_2Si复合材料,并加入不同质量分数的Ce元素对复合材料进行细化变质.利用扫描电子显微镜进行微观组织观察,利用布氏硬度计和液压万能试验机进行力学性能测试.结果表明,添加Ce元素后Mg_2Si相以块状和粒状形态存在于Al基体中,随着Ce元素质量分数的增加,初生Mg_2Si相得到细化,其力学性能呈现先增大后减小的趋势.当Ce元素的质量分数为0.6%时,初生Mg_2Si相的细化效果最好,其力学性能最佳.     

变质Al-x Mg2 Si合金中超细初生Mg2 Si的制备

在未变质Al-xMg2 Si合金中,随着Mg\Si含量从18wt.％降低到14wt.％,初生Mg2 Si晶粒尺寸发生明显细化,由～30μm减小到～10μm;当合金中Mg\Si的含量降低到12wt.％,初生Mg2 Si相完全消失,其金相组织为单一共晶相组成.对Al-xMg2 Si合金进行0.5wt.％Ca-Sb复合变质处...     

用于降低接触热阻的复合黏结材料的制备优化

基于提高吸附床的导热性能,研制一种可涂于吸附床与吸附剂之间降低接触热阻的耐高温耐腐蚀的高导热复合黏结材料。通过稳态试验研究导热填料、稀释剂与偶联剂等因素对复合黏结材料热导率的影响,采用正交试验方法优化复合黏结材料的配制方案。研究结果表明:复合黏结材料的导热性能随着Al₂O₃导热填料的质量分数的增加而提高,采用10 μm Al₂O₃导热填料粒子的导热性能略高于采用35 μm Al₂O₃导热填料粒子的复合黏结材料,10 μm Al₂O₃导热填料粒子用质量分数8%的偶联剂处理,复合黏结材料的热导率最高。采用适当配比的导热填料、稀释剂与偶联剂能显著提高复合黏结材料的热导率。     

Si添加物对Li掺杂的Mg2(Ge,Sn)热电性能的影响

Mg₂(Ge, Sn)固溶体是一种环境友好型的中温(500~800 K)热电材料。目前n型Mg₂(Ge, Sn)热电材料的ZT值已经高达1.4,但p型Mg₂(Ge, Sn)的ZT值仅为0.5。本文在p型Mg_1.92Li_0.08Ge_0.4Sn_0.6中添加了少量Si元素以在材料中形成富Si相,利用其与基体的界面过滤低能载流子、降低热导率。采用两步固相反应、球磨和热压的方法制备Mg_1.92Li_0.08Ge_0.4Sn_0.6-xSi_x (x=0, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1)样品,通过测试样品的热电输运参数,分析Si添加物对样品热电输运和性能的影响。结果表明:Si添加物能显著提高基体的功率因子,同时有效降低晶格热导率和电子热导率;最终,Mg_1.92Li_0.08Ge_0.4Sn_0.525Si_0.075的ZT最大值在723 K达到0.75。     

中国及境外天山铅锌成矿作用与找矿方向

中国及境外天山铅锌矿床多有发现,如哈萨克斯坦Tekeli、Shalkiya和Achisai,乌兹别克斯坦Kurgashinkan和Uchkulach,塔吉克斯坦Altyntopkan,中国新疆乌拉根、彩霞山、阿齐山、阿尔恰勒等大型—超大型铅锌矿床,构成了天山巨型铅锌成矿带。这些铅锌矿床形成于怎样的地球动力学背景?铅锌成矿的基本地质特征是什么?有哪些重要成矿类型?受何要素控制?未来找矿突破方向在哪里?这些都是颇受关注的地质找矿问题。在广泛矿产地质调查和综合分析前人研究成果的基础上,将中国及境外天山作为整体,综述了天山造山带构造演化和重要铅锌成矿环境、典型矿床特征与成矿系统/成矿类型,总结了天山地区铅锌成矿演化过程,并分析了区域铅锌成矿特点与找矿突破方向。结果表明:天山造山带经历了前寒武纪古陆形成、洋-陆俯冲增生、陆-陆碰撞造山和陆内成盆4个地球动力学过程,先后出现了元古宙古陆边缘裂陷盆地、古生代洋-陆俯冲增生岛弧、晚古生代陆-陆碰撞造山与中—新生代山前/山间盆地4类重要铅锌成矿环境。在元古宙古陆边缘裂陷盆地环境,主要受同生断层、还原性细碎屑岩-碳酸盐岩建造等控制,形成了古陆边缘裂陷盆地铅锌成矿系统与SEDEX型铅锌矿床; 在古生代洋-陆俯冲增生岛弧环境,主要受弧岩浆活动、断裂构造、地层等控制,形成了增生岛弧铅锌成矿系统与矽卡岩型、斑岩型、岩浆热液脉型、VMS型铅锌矿床; 在晚古生代陆-陆碰撞造山环境,主要受被动陆缘海相碳酸盐岩、张性开放空间、逆冲推覆构造等控制,形成了碰撞造山铅锌成矿系统与MVT型铅锌矿床; 在中—新生代山前/山间盆地环境,主要受盆地三元结构、油气运移与红层“漂白”、硫酸盐岩等控制,形成了山前/山间盆地铅锌成矿系统与砂岩型铅锌矿床。由此可见,天山地区存在多种铅锌成矿环境和不同铅锌成矿系统与成矿类型,其铅锌成矿表现出长时间、多期次、多类型叠合成矿和一定继承性的演化特点。尽管沉积岩容矿铅锌矿床(包括SEDEX型、MVT型和砂岩型)在全球铅锌矿产资源中占据主导地位,而在天山地区增生岛弧铅锌成矿系统则占有更为重要的地位,特别是北天山岛弧带,哈萨克斯坦—伊犁板块南、北缘和中天山地块应该给予高度重视。与此同时,哈萨克斯坦—伊犁板块北缘与东天山中天山地块元古界SEDEX型铅锌找矿、境外中天山地块北缘与南天山造山带古生代被动陆缘碳酸盐岩地层MVT型铅锌找矿、新疆西南天山山前/山间盆地砂岩型铅锌找矿前景良好,也仍值得持续关注。     

喷射沉积含Sc超高强铝合金固溶处理组织与性能分析

采用金相、扫描电镜、X射线衍射分析方法,研究了不同工艺条件下喷射沉积Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu-0.20Zr-0.30Sc-0.30Ni合金的微观组织与力学性能.结果表明,过喷粉颗粒的大小为3~15μm,是沉积坯等轴晶平均直径的1/6~3/4;挤压坯经460℃/0.5 h+480℃/2 h二级固溶处理后Zn,Mg,Cu等溶质元素回溶到Al基体中,固溶后未见形成W(ScCu6.6~4Al5.4~8)相,合金抗拉强度由挤压态的410 MPa增加到固溶态的750 MPa,增幅为82.9%;再经T6时效后合金的抗拉强度可达855 MPa.凝固过程形成的粗大难溶DO23结构Al3(Sc,Zr)粒子是影响合金抗拉强度的重要原因.     

高压技术在热电材料研究中的应用

热电材料可实现热能和电能的直接相互转化,因而备受关注。近年来,随着热电材料研究的持续深入,其制备技术也有了长足发展。高压技术不仅在新材料合成中有着重要的地位,而且在材料显微组织和性能调控方面也作用明显,是发展高性能材料的重要途径。文章通过讨论高压技术在方钴矿、Bi₂Te₃基、PbTe基、Mg₂Si等类型热电材料合成与性能调控中的应用,展示了高压技术在热电材料研究中的独特优势,并指出高压技术为探索提高功率因子的有效途径提供了有力工具。     

巴西磷矿泥浆中磷灰石的回收

针对我国严重匮乏可溶性钾盐资源,而非可溶性钾资源却非常丰富,如磷钾伴生矿,因而探索从磷钾伴生矿中提取可溶性钾具有重要意义. 本文强化了磷钾伴生矿的酸浸过程,研究了在HCl-CaF₂体系下,表面活性剂对磷钾伴生矿中钾浸出的影响. 结果表明:阴离子表面活性剂可以强化钾的浸出,阳离子表面活性剂对钾的浸出未产生明显影响,非离子表面活性剂会抑制钾的浸出. 通过筛选得到较佳的表面活性剂为十二烷基硫酸钠（SDS）,其添加量为1.25 g/L,与未添加SDS的相比,钾浸出率提高了约8.5%,达到了98.01%     

Cu2+掺杂TiO2/伊利石复合材料对亚甲基蓝去除能力的研究

为解决TiO₂晶体中载流子寿命低,且晶体颗粒在溶液中易于团聚、流失而降低光催化效率的问题,采用溶胶 - 凝胶法设计制备了一种以四异丙氧基钛(TTIP)为钛源、三水硝酸铜为铜源、精制伊利石为载体的Cu²⁺掺杂TiO₂/伊利石复合材料,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征.在模拟自然光下考察了复合材料对亚甲基蓝(MB)的去除能力,并对其稳定性进行了检测.结果显示:伊利石可抑制TiO₂晶粒的