TiB_2/SiC陶瓷复合材料制备工艺的研究

以TiO2、B4C和C为原料,基于原位合成法在SiC基体中生成TiB2颗粒,并采用无压烧结法制备出TiB2/SiC复合陶瓷.通过对复合材料制备工艺的研究,发现：高于1 300℃的预烧结能形成TiB2/SiC复合陶瓷坯体.C含量、烧结温度和保温时间对复合材料的相对密度均有影响.当C含量（质量分数）为4%时、在1 400℃×60 min＋2000℃×30 min的烧结工艺下能够制备出致密的TiB2/SiC陶瓷复合材料.微米级TiO2粉比纳米级TiO2粉更有利于形成较致密的烧结复合材料.随着生成TiB2体积分数的增加（5%～20%）,复合材料中TiB2颗粒逐渐粗化,间距逐渐变小.对复合材料的烧结机理还进行了分析.     

(TiB2+Al3Ti)/ZL101原位复合材料正交实验的研究

通过正交实验,研究了(TiB2 Al3Ti)/ZL101原位复合材料的制备工艺,确定了该材料的最佳成分,测试了复合材料的力学性能,并对该材料进行了显微金相分析和透射电子显微分析.研究结果表明,与ZL101基体材料相比,(TiB2 Al3Ti)/ZL101原位复合材料在其最佳成分配比下,强度比基体提高了23.3%,延伸率比基体提高了14.6%;热处理后,原位复合材料中的共晶硅以粒状形态均匀分布于基体中;原位复合材料中增强相TiB2为粒状,Al3Ti为长棒状,两相均匀分布于基体晶粒内部,且与α-Al的界面结合良好.     

原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料及其研究现状

对原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料在制备方法、基体合金选择和材料力学性能等方面在近年来的研究进展进行了综述,指出利用原位自生颗粒的优势、结合其他增强相进行复合强化,是未来金属基复合材料的研究方向.     

激光熔覆钛基复合涂层的显微组织和硬度分析

采用激光熔覆快速非平衡合成方法制备了原位反应合成TiB增强钛基复合材料.用Y2O3、Ti和B的混合粉末在Ti-6Al-4V基体表面激光熔覆制得TiB/Ti复合涂层.采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱仪(EDS)和硬度测试等方法,研究了原位合成TiB/Ti复合涂层的显微结构和显微硬度.结果显示:激光熔覆层的相结构主要为α-Ti和TiB两相,TiB增强相均匀地分布于复合涂层中,熔覆层的硬度值高于基体Ti合金的硬度值1倍以上,Y2O3含量(质量分数w,全文同)为1％的激光熔覆涂层内部的增强相组织最为均匀、细小,且硬度值也最高,平均硬度(HV)值约为830.     

一种原位TiB_2颗粒增强铝基复合材料的制备及特性

以Al-6Cu-0.2Mg-1Mn合金为基体,采用混合盐原位反应法制备不同TiB2颗粒含量（质量分数分别为1%、3%、5%）的颗粒增强铝基复合材料,对不同处理状态的TiB2颗粒增强复合材料及Al-6Cu-0.2Mg-1Mn合金的相结构与显微组织进行分析,并测试其维氏硬度。结果表明,原位反应生成的TiB2颗粒能改善基体组织,阻止基体晶粒生长的方向性,得到等轴晶;随着增强相TiB2颗粒含量的增加,基体组织得到明显细化;不同处理状态3%及5%含量TiB2颗粒增强复合材料的维氏硬度均显著高于相应Al-6Cu-0.2Mg-1Mn合金的维氏硬度。     

(TiB2-TiC)pNi/TiAl/Ti梯度材料的制备及性能分析

采用电场激活压力辅助燃烧合成技术(FAPAS)制备了功能梯度材料(TiB2-TiC)pNi/TiAl/Ti.界面微观分析表明:Ti粉和B4C粉原位合成了(TiB2-TiC)pNi复合陶瓷,Ti粉和Al粉反应生成了中间层TiAl,TiAl与其两侧的复合陶瓷和钛板均实现了良好连接;(TiB2-TiC)pNi复合陶瓷晶粒细小均匀,TiB2和TiC颗粒均匀地分布在Ni基体中.剪切实验表明:试样的剪切强度随施加电流和压力的增大而增大,剪切强度最大达到了85.78 MPa.对断裂界面的SEM分析表明,断裂裂纹发生在(TiC-TiB2)pNi复合陶瓷与TiAl的连接界面处.通过FAPAS方法合成梯度材料过程中,高温下增大电流可以有效促进界面间的扩散,从而提高界面的连接强度,而压力能够细化复合陶瓷的晶粒,使晶粒变细,对梯度材料强度提高也有一定的促进作用.     

原位自生(TiB+La2O3)/TC21钛基复合材料组织与性能分析

以TC21钛合金粉和LaB₆粉为原料,采用热压烧结制备原位自生(TiB+La₂O₃)/TC21钛基复合材料以及TC21钛合金,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、维氏硬度仪、电子万能试验机等对比分析了复合材料和钛合金退火后的组织和力学性能。结果表明：复合材料和钛合金的组织均为网篮组织;LaB₆和Ti发生原位反应生成TiB及La₂O₃增强体,TiB呈短纤维状,La₂O₃有颗粒状、板条状、短纤维状多种形貌,且随LaB₆添加量增加La₂O₃颗粒长大及聚集;随着LaB₆添加量增加,复合材料维氏硬度和抗压强度升高而塑性下降。     

Ti3SiC2/TiB2复合材料的制备及其组织和力学性能

以2TiC／Ti／Si／0．2Al／TiB2粉为原料，采用热压烧结工艺成功制备了Ti3SiC2／TiB2复合材料。结果表明：不同TiB2含量的试样中主晶相为Ti3siC2与TiB2两相，没有发现其它杂质相；当复合材料中TiB2的体积分数为10％时，其硬度、抗压强度、弯曲强度、断裂韧性都有显著的提高。经热处理后，Ti3SiC2／10％TiB2复合材料的弯曲强度由367．5MPa     

c-BN仿生耐磨复合材料的微观结构和耐磨性能

采用SPS技术制备出多尺度的c-BN仿生耐磨复合材料,应用图像分析仪、SEM和XRD分析c-BN仿生耐磨复合材料的微观组织.研究结果表明,Cu基合金对c-BN单晶颗粒具有良好的润湿性能,界面结合致密,在界面处形成反应层.微观分析表明,Cu基合金中的Ti向c-BN单晶颗粒表面富集,并与N和B元素发生作用,形成TiB2和T...     

放电等离子合成Ti3AlC2/TiB2复合材料的研究

采用放电等离子烧结工艺成功地制备了Ti3AlC2/TiB2复合材料.研究表明:在1 250 ℃,30 MPa压力和保温8 min下烧结,可以得到相对密度达98%以上的致密Ti3AlC2/TiB2块体材料;在Ti3AlC2中添加TiB2能大幅度提高材料性能,Ti3AlC2/TiB2复合材料Vickers硬度随TiB2掺量的增加而增大,最大可达到10.4 GPa;当TiB2体积含量为10%时,复合材料的最大的抗弯强度为696 MPa,断裂韧性为6.6 MPa·m1/2.     

Thermodynamic Analysis of the Formation of In-situ Reinforced Phases In Cast AI-4.5Cu Alloy

The thermodynamic analysis of the formation of in-situ reinforced phases in (TiB2 Al3Ti)/Al-4.5Cu composites prepared by mixed salts reaction was conducted, and heat changes of mixed salts system were analyzed by differential thermal analysis (DTA). The results show that although TiB2 possesses the strongest formation ability in Al-Ti-B ternary system, [Ti] is relatively excessive in the in-situ reaction and it combines with Al to form Al3Ti phase. The reinforced phases are TiB2 and Al3Ti in the produced composites due to the reaction taking place to form reinforced phase with the addition of mixed salts into Al-4.5Cu melt between 900℃ and 1032℃.     

Synthesis of Ti3SiC2/TiB2 Composite by In-situ Hot Pressing (HP) Method

Ti3SiC2/TiB2 composite was successfully obtained by hot pressing Ti/TiC/Si/B4C power mixtures.Volume fraction of TiB2 in Ti3SiC2/TiB2 composite can not exceed 10%.Incorporation of excessive TiB2 will affect the reactions process.TiC and Ti5Si3 were two important intermediate phases during the whole reactions.The microstructure characteristics of the Ti3SiC2/TiB2 composites were analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM).The experimental results show that the grains of Ti3SiC2/TiB2 composite are structured in a layered form,and the formation of TiB2 particles as reinforcements with elongated or equiaxed shape distributes in Ti3SiC2 matrix.     

镍/聚苯胺复合材料的制备及其性质

采用原位聚合法制备不同质量比的镍粉(Ni)、聚苯胺(PANI)复合材料,其中以柠檬酸为掺杂酸,过硫酸铵作氧化剂。通过X射线衍射(XRD)和傅里叶红外线光谱仪(FTIR)对该复合材料的结构进行表征与分析。结果表明复合物中Ni与PANI之间不存在化学键的作用。将制备的Ni/PANI复合材料和镍粉作为填料制成涂料,涂层用四探针测试仪和网络分析仪进行表征和分析,研究不同质量比的填料对涂层性能的影响。结果表明:在填料质量比相同的涂层中,原位制备复合材料涂层的电导率和屏蔽效能均高于机械混合制备的复合材料;当原位制备的复合材料中Ni,苯胺(AN)质量比为1:4时,涂层的电导率和屏蔽效能均高于其他涂层,电导率达92.575 S/cm,屏蔽效能在所测频率范围内在70 dB以上,其中60%左右为吸收损耗。     

偶联剂改性填料对SEBS/PP复合材料性能的影响

采用异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（NDZ-201）偶联剂和3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）偶联剂对碳酸钙和滑石粉无机纳米填料进行表面改性处理,然后与聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯（SEBS）和聚丙烯（PP）在双螺杆挤出机上进行共混制备SEBS/PP/填料复合材料,研究偶联剂及其改性填料对SEBS/PP复合材料的力学性能、加工行为、微观结构和热性能的影响. 实验结果表明,NDZ-201与KH-550复配改性的填料在复合材料中分散均匀,形成的相界面模糊,有效提高了复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、300%定伸强度和邵氏A硬度. 少量的改性滑石粉会在复合体系中比较均匀地分散,起到增强作用;当其用量较多时,会不均匀地分散在SEBS/PP基体中,不同程度地发生附聚或粉聚的现象,导致材料某些性能下降. 随着改性滑石粉用量的增加,复合材料的热稳定性提高,当滑石粉的用量为15 g时,复合材料的分解温度提高了10 ℃.     

(TiB_2+SiC_p)/ZL101复合材料组份优化及其力学性能

为了确定(TiB2+SiCp)/ZL101复合材料的最佳成分,通过采用正交实验分析方法,研究复合材料的制备工艺,测试了复合材料的力学性能,并对该材料进行了显微金相分析和透射电子显微分析.结果表明,复合材料经过热处理后,抗拉强度、布氏硬度分别较基体合金ZL101提高了21.4%、49.3%;热膨胀系数较基体合金降低了14.1%;热处理后,复合材料中的共晶硅以粒状形态均匀分布于基体中;复合材料中增强相TiB2为粒状,SiC粒子为多边形尖角块状,两相较均匀分布于基体晶粒内部,且与-αAl的界面结合良好.     

Hot compressive deformation behavior of an in-situ TiB whisker reinforced Ti matrix composite

An in-situ TiB whisker reinforced Ti matrix (TiBw/Ti) composite is fabricated by powder metallurgy technique followed by hot extrusion. Hot compressive deformation behavior of the composite, in which the TiB whiskers were oriented along the extruded direction, is investigated. The results indicate that the hot compressive resistance of the TiBw/Ti composite is higher than that of the unreinforeed Ti, and hot compressive resistance of the composite in the direction parallel to the whisker orientation is higher than that in the direction perpendicular to the whisker orientation. The hot compressive resistance of the composite increases with increasing strain rate and decreasing temperature. With increasing test temperature, the rate of the decrement of the compressive flow stress of the composite is higher than that of the unreinforced Ti. With increasing amount of compressive deformation, more and more TiB whiskers rotate and break during deformation. The rotation of the whiskers is easier at higher temperature, while, at lower temperature it becomes more difficult and whisker breakage becomes much more serious.     

氮掺杂石墨烯/氧化亚铜复合凝胶的制备与性能

为了拓展石墨烯凝胶材料在污水处理领域的应用,以氧化石墨烯与氢氧化铜为前驱物,氨水为氮源,葡萄糖为还原剂,利用一步水热法制备了氮掺杂石墨烯/氧化亚铜（NG/Cu2O）复合凝胶材料。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征产物的微观形貌与结构,通过紫外-可见分光光度计测试NG/Cu2O复合材料在不同的光照环境下对罗丹明B（RhB）染料所表现出的吸附降解性能。实验结果表明,与NG凝胶相比,NG/Cu2O复合凝胶材料表现出更好的吸附与催化降解能力,且在紫外光的光照环境下对RhB染料的吸附降解性能最佳。