镧参与金属胎体／金刚石复合材料界面反应的热力学及动力分析

通过分析镧参与金属胎体／金刚石复合界面反应的热力学及动力学条件，指出在本试验烧结条件下，镧参与反应的热力学条件已得到满足呵以直接或间接参与金属胎体与金刚石颗粒之间的界面反应，但在不同的工艺条件下，镧的作用程度不同。     

SiCp/ZA22复合材料的界面

研究了SiC_p/ZA22复合材料的界面,根据界面反应的热力学、能谱分析及高分辨透射电镜的研究结果,发现SiC/α-Al界面上形成了少量Al₂MgO₄过渡层,而SiC/η-Zn间无任何反应发生。     

镁脱氧热力学和动力学计算

在热力学计算的基础上指出镁的脱氧能力比铝强很多,即便是钢液中w(Mg)只有百万分之几也能将w(O)降低到1.0×10-6水平.通过动力学计算指出了提高镁脱氧效果的方法,如降低钢水温度、增加气体搅拌等.     

陶瓷基复合材料及其界面问题

概述了作者及其合作者们在陶瓷基复合材料领域的研究成果,包括陶瓷纤维的结构及性能,玻璃陶瓷粉的制备,复合材料的制备和性能,界面强度的测定方法和影响界面强度的因素,复合材料热暴露破坏机制和界面微观结构等问题。     

镧参与金属胎体/金刚石复合材料界面反应的热力学及动力学分析

通过分析镧参与金属胎体/金刚石复合材料界面反应的热力学及动力学条件,指出在本试验烧结条件下,镧参与反应的热力学条件已得到满足,可以直接或间接参与金属胎体与金刚石颗粒之间的界面反应,但在不同的工艺条件下,镧的作用程度不同。     

爆炸复合材料界面组织结构与性能

本文研究采用光学显微镜，扫描电镜和透射电镜电子衍射方法，对０Ｃｒ１８Ｎｉ１１Ｔｉ／１６ＭｎＲ爆炸复合材料界面组织结构进行了研究，发现复合界面呈波状结合，并存非晶结构，从而对界面高硬度，高粘结强度和高耐蚀性提出新的解释。     

微波烧结TiC/6061铝基复合材料的界面

通过微波烧结制备TiC/6061铝基复合材料,采用TEM、EDS、XRD分析该复合材料结合界面的结构、元素分布和相组成;从热力学角度研究新相的形成机理。结果表明:结合界面存在厚度约为100 nm的扩散型和反应型2种中间层,其与基体和增强相的邻接整洁、边界连续、结合紧密。扩散型界面,具有(111)Al//(240)TiC,]110[Al//[001]TiC的晶体学位向关系并形成半共格界面;反应型界面,由TiAl和微纳米级的Al4W相组成。界面TiAl相的热力学形成机理为Al和Ti元素通过扩散的方式首先生成TiAl3,之后随Ti元素的进一步扩散占据TiAl3中Al的位置,最终形成TiAl。     

WC_p/2024铝合金复合材料界面反应的分析

采用真空热压法在不同温度下制备了体积分数为12%的WCp/2024Al复合材料,试验中所用WC原始粉末的平均粒径分别为2μm和8μm.利用XRD、SEM、EDS等方法对增强颗粒与基体金属之间的界面反应进行了研究.结果表明,界面反应的主要产物为WAl12,但是当制备温度较高时,界面反应产物中出现少量Al5W,并且WCp(2μm)/2024Al复合材料界面反应的起始温度低于WCp(8μm)/2024Al复合材料.硬度测试结果表明,界面反应发生后,复合材料的硬度提高,最高比例达50%.     

ZrH2/6063Al复合材料界面反应研究

采用热等静压工艺制备了ZrH2/6063Al复合材料,对其在H2气氛中热处理,研究了热处理过程中基体Al合金与增强相ZrH2颗粒的界面反应特性,采用SEM和XRD分析了ZrH2/6063Al复合材料经热处理后的微观组织和相结构.结果表明:采用热等静压的方法可以制得较为致密的样品,且不会引起样品相结构的变化;在H2气氛中热处理时,Al与ZrH2反应生成Al3Zr.     

Mg-Li基复合材料研究

Mg-Li基复合材料具有很高的比强度和比刚度，是宇航、兵器等行业的理想结构材料之一。综述了Mg-Li基复合材料常用的基体合金和增强体，介绍了真空（保护气氛）浸渗、粉末冶金、薄膜冶金以及搅拌铸造等几种常用制备方法，并比较了这几种制备方法的的优缺点以及适用增强体，还综述了几种常见Mg-Li基复合材料的组织与性能。对目前存在的问题进行了探讨，指出现有Mg-Li基复合材料制备方法均采用外加增强体的办法引入强化相，其存在较严重界面反应的缺点，原位自生反应合成增强体是一条可行的途径；此外，采用变形加工或后续热处理也是提高Mg-Li基复合材料力学性能的有效方法。     

超轻镁锂合金设计、制备与表面技术

镁锂合金作为最轻的金属结构材料具有广阔的应用前景。本文介绍超轻材料与表面技术教育部重点实验室关于超轻镁锂合金的研究成果,包括镁锂合金的高强韧化设计与制备、微观结构解析、机理分析及表面处理技术,并对其应用前景进行了展望。     

金刚石金属化热力学分析及影响因素研究

金刚石颗粒在金属化处理时界面发生了复杂的变化。本文将采用RUD2型人造金刚石进行真空镀试验研究,结果表明采用真空镀对金刚石表面进行金属化处理达到了很好的增强粘接性能效果。对制约金刚石金属化过渡层（以Ti、Tic为主）的形成因素进行热力学分析．本文还研究了用不同金属化处理后的金刚石颗粒堆焊在钢齿表面,通过试验对比分析制备出了性能较好的金属化金刚石颗粒。     

新型脱硅剂合成及脱硅反应的热力学研究

针对亚熔盐氧化铝流程中二氧化硅脱除的问题,提出采用钙铁榴石、水合碳铁酸钙和水合硫铁酸钙进行高浓环境介质分离;采用氧化物组成计算方法对此类化合物的Gibbs自由能进行了计算,在此基础上对脱硅剂合成反应进行了热力学研究;确定了不同脱硅剂的脱硅产物及其Gibbs自由能,对三种脱硅剂的脱硅能力进行对比,选择了最优脱硅剂。     

高能球磨粉末冶金SiCp/Al复合材料的界面结构

采用高能球磨粉末冶金技术制备了SiCp／Al复合材料，研究分析了该材料界面结构特点。结果表明，该材料的界面包括轻微反应型和干净界面两种，轻微反应型界面由SiC颗粒表面及其附近基体中的MgAl2O4组成，干净界面上无反应物。     

界面改性对SiCp/Cu复合材料力学性能的影响

研究了界面改性对SiC颗粒增强Cu基复合材料力学性能和断裂机制的影响。结果表明：经过SiC颗粒表面涂层处理后，可在复合材料中获得干净、紧密的界面结合。通过复合材料界面优化，可在基体和增强物之间有效传递载荷，减少了拉伸变形时的界面脱粘，从而提高了复合材料的屈服强度、抗拉强度和断裂延伸率。     

离子交换树脂吸附锰(Ⅱ)的热力学和动力学研究

采用静态吸附法,研究了D113离子交换树脂吸附锰(Ⅱ)的过程和机理。结果表明:在一定的浓度范围内,D113树脂对锰(Ⅱ)的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程式,但Langmuir方程更能准确反映该交换吸附过程。热力学函数ΔH0,表明吸附为放热反应,降低温度有利于吸附进行;ΔS0,说明吸附过程熵减少占主导作用;ΔG0,表明该吸附过程为自发过程。吸附交换过程符合HO准二级吸附交换动力学方程,表观吸附活化能Ea为35.085 kJ/mol,颗粒扩散过程为吸附的控速步骤。     

6066Al/SiCp复合材料制备工艺与性能

采用包套挤压和直接热挤压两种不同的方法制备了6066Al/SiCp复合材料,利用扫描电镜、光学显微镜、拉伸试验、摩擦试验等,研究了Mg对其组织特征和力学性能的影响。结果表明：采用包套挤压法制备的试样,添加Mg粉可以使SiC/Al的界面结合紧密,复合材料的力学性能显著提高,热处理状态下材料的抗拉强度、屈服强度分别可达到404MPa、379MPa,摩擦因数为0.518;对包套挤压后试样再进行热轧,析出的Mg2Si相沿热轧方向呈流线分布,材料的强度下降,塑性提高;采用直接热挤压方法制备的复合材料,加入的粘结剂未去除干净残留在制品中,以碳化物杂质的形式存在,影响了材料的性能。     

金属基低压等离子喷涂界面的结合性能及微结构研究

采用奴氏印痕法、X射线衍射技术（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线能量散射谱（EDS）等方法研究了Ni/Fe,Cu/Ni低压等离子喷涂材料的喷涂界面结合性能及微结构特征。喷涂界面的结合性能与其微结构、微成分特征密切相关。Ni/Fe试样具有结合良好的界面,界面层为在晶态（Fe,Ni）氧化物上弥散分布着纳米级（Fe,Ni）金属间化合物细晶的结构,界面区有明显的元素扩散;Cu/Ni试样喷涂界面层为典型的非晶相,界面区未见明显的元素扩散。不同微观特征的喷涂界面对应的宏观界面结合性能有明显差异,Ni/Fe喷涂界面结合强度明显优于Cu/Ni喷涂界面。对Ni/Fe、Cu/Ni喷涂界面断裂的微观机理进行了探讨。     

基于氧化物冶金技术的管线钢凝固脱氧热力学

通过X100管线钢(%:0.03～0.05C、1.70～1.90Mn、0.15～0.25Si、≤0.001S、≤0.002P)凝固过程脱氧热力学研究,确定了在凝固过程中的固液两相区析出Ti₂O₃夹杂的最佳钢液组成。研究表明,为使X100管线钢在凝固前沿的固液两相区中析出细小的Ti₂O₃夹杂颗粒,关键在于控制钢液中钛含量≤0.01%,铝含量≤0.002%,氧含量≤0.001%,氮含量≤0.004%。