氧化物薄膜对Fe_3Al高温氧化的影响

应用电沉积－反应烧结方法在Ｆｅ＿３Ａｌ表面制得Ｃｒ＿２Ｏ＿３和Ｙ＿２Ｏ＿３薄膜。在９００℃空气中氧化结果表明，表面沉积Ｃｒ＿２Ｏ＿３薄膜可以明显提高Ｆｅ＿３Ａｌ的抗氧化能力和氧化层的粘附性；表面沉积Ｙ＿２Ｏ＿３薄膜可以改变氧化层的形貌，抑制氧化层的剥落。ＸＲＤ，ＳＥＭ及ＥＤＸ分析表明，表面施加氧化物薄膜后，氧化产物层晶粒细小，从而减小了生长应力，减轻了开裂和剥落。表面沉积Ｃｒ＿２Ｏ＿３薄膜，可以有效地降低Ｆｅ＿３Ａｌ表面的氧分压，促进合金中铝选择氧化。     

热镀铝中硅的影响及其作用机制

采用扫描电镜、电子探针及Ｘ射线研究了７２０～７３０℃热浸，纯Ａｌ、Ａｌ＋１．７％Ｓｉ，Ａｌ＋３．６％Ｓｉ三种钢板镀层，结果表明：加Ｓｉ镀层结构改变，并对界面合金层生长有强烈的抑制作用，Ｓｉ量增加抑制作用明显。分析表明，Ｓｉ占据了Ｆｅ２Ａｌ３中Ａｌ原子快速扩散的空位位置，从而导致合金层的缓慢生长。     

Fe_3Al在1%SO_2+Ar中的高温氧化/硫化行为

研究了Ｆｅ３Ａｌ在１％ＳＯ２＋Ａｒ中８００～１０００℃的高温腐蚀行为。发现Ｆｅ３Ａｌ在８００～９００℃具有良好的抗腐蚀性能，而在１０００℃则发生灾难性腐蚀。结合腐蚀层结构及产物组成，从热力学和动力学方面对腐蚀机理进行了分析。     

陶瓷钎焊的研究

研究了Ａｌ＿２Ｏ＿３、９３％Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｓｉ＿３Ｎ＿４和ＺｒＯ＿２陶瓷与陶瓷、陶瓷与不锈钢活性钎焊。结果表明：用Ａｇ－Ｃｕ－Ｔｉ活性钎料直接钎焊陶瓷与陶瓷可获得良好的接头强度；Ｃｕ缓冲层明显影响陶瓷与不锈钢钎焊接头强度。当不加缓冲层或缓冲层太薄（≤０．０５ｍｍ），焊后不能完整存在而不能有效缓和接头残余应力时，接头有效强度较低；当缓冲层较厚（０．１和０．３ｍｍ）时，可获得高的接头强度。     

热碳反应合成AlN粉末的研究

研究了采用氧化铝高温碳还原法合成ＡＩＮ粉末。系统研究了还原氮化反应的工艺参数、原料粉的结构及特性添加剂和混合粉的原始状态等对反应过程的影响。结果表明：θ－Ａｌ＿２Ｏ＿３的反应活性高于α－Ａｌ＿２Ｏ＿３；在原料中添加适量的Ｙ＿２Ｏ＿２可明显提高反应速度；压块状混合粉比疏松状混合粉反应速率大，反应程度高。提高反应温度和延长反应时间都可提高反应速度，但反应温度的影响大于反应时间，较为适宜的反应温度和时间为１７５０～１８００℃，１～５ｈ．     

铈对Fe_3Al室温力学性能的改善作用

在二元Ｆｅ３Ａｌ中添加适量的铈（Ｃｅ）可以显著提高合金的室温强度和塑性，尤其是将微量Ｃｅ加入三元Ｆｅ－２８Ａｌ－２Ｃｒ合金时，室温延伸率可达２２．２％。ＸＰＳ研究表明，这是由于Ｃｅ的加入钝化了合金表面的氧化膜，抑制或推迟了Ａｌ和环境水汽的反立。此外Ｃｅ的加入导致了Ｆｅ３Ａｌ基体的晶粒细化和第二相颗粒的析出。     

界面耗能与纤维增强金属基复合材料的耐磨性

利用挤压铸造制备了Ａｌ＿２Ｏ＿３短纤维增强铝合金复合材料，研究了这种材料的界面对其耐磨性的影响。结果表明，在复合材料中，纤维与基体结合良好，并对铝合金具有增强作用；复合材料的界面可阻滞裂纹扩展，复合材料具有优异的耐磨性；基体中的合金元素有利于形成良好的界面，改善复合材料的耐磨性。     

激光熔敷合金层组织及腐蚀磨损特性研究

利用ＣＯ＿２连续激光器在４５钢表面进行了激光熔敷镍基合金、镍基Ｃｒ＿２Ｏ＿３合金和镍基ＷＣ合金，以２Ｃｒ１３不锈钢为对比材料，系统地研究了激光熔敷层在不同冲击速度和腐蚀介质浓度下的腐蚀磨损特性，并根据组织分析、显微硬度测试及腐蚀磨损后的表面形貌观察，探讨了激光熔敷层的腐蚀磨损过程。结果表明：激光熔敷层的腐蚀磨损性能均比２Ｃｒ１３不锈钢好。     

涂层Ti纤维增强TiAl基复合材料

研究了涂覆Ａｌ_２Ｏ_３的Ｔｉ纤维增强γ－ＴｉＡｌ基复合材料，分析了界面结构和力学性能特征。结果表明，采用物理气相沉积法在Ｔｉ纤维表面涂覆Ａｌ_２Ｏ_３增强ＴｉＡｌ基复合材料，使ＴｉＡｌ合金的弯曲强度从４４９ＭＰａ提高到５７３ＭＰａ，即提高了２８％；弯曲挠度变化不明显；Ｔｉ纤维与ＴｉＡｌ基体间的界面反应层厚度由原来的３０μｍ减小到２０μｍ。     

SiC_w∥Al复合材料的时效硬化行为

采用挤压铸造法制造晶须体积百分数为２７％的ＳｉＣ＿ｗ／６０６１Ａｌ复合材料，并采用硬度分析、ＤＳＣ示差热分析及透射电镜分析方法对复合材料的时效行为进行了研究。结果表明经时效处理盾复合材料的硬度有所提高，其硬度高于６０６１Ａｌ合金，复合材料的峰时效比６０６１Ａｌ合金有所提前。同时发现复合材料在１７０℃时效出现双硬度峰，研究认为这与复合材料中析出由Ｇ．Ｐ．区向β相的转化有关。     

SiC_p/ZL109铝基复合材料微弧氧化层的微观组织特征

对ZL10 9合金和SiCp/ZL10 9复合材料表面进行微弧氧化 ,利用扫描电镜对微弧氧化层微观组织特征进行了研究 ,比较测试两种材料微弧氧化层的硬度。发现ZL10 9合金和SiCp/ZL10 9复合材料都可以进行表面微弧氧化 ,其微弧氧化层由两层结构组成 ,分别为疏松层和致密层。ZL10 9合金微弧氧化层主要由不同结构的Al2 O3 相组成 ,SiCp/ZL10 9复合材料微弧氧化层由Al2 O3 和MgAl13 O40 组成。对微弧氧化层形成进行了分析。     

石墨对粉末冶金镍基高温合金氧化行为的影响研究

用粉末冶金热压制备了不含石墨以及添加了3%石墨的镍铬基合金,考察两种合金在900℃时的等温氧化行为,用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析材料的氧化产物。结果表明,不含石墨时,合金表面氧化生成尖晶石结构的NiCr2O4以及Cr2O3,从而抑制了材料的氧化速度。加入石墨后,由于石墨的氧化分解,在材料表面生成了疏松的Cr2O3,使材料的氧化增重增加。     

6061铝合金自修复MAO膜的制备与腐蚀行为研究

用硅酸盐体系电解液在6061铝合金表面制备自修复微弧氧化膜。用SEM、EDS分析氧化膜表面形貌和元素分布;用X射线衍射仪研究氧化膜的相组成;用盐雾试验研究膜层的腐蚀行为。结果表明:随反应总时间延长,氧化膜厚度逐渐增大,硬度先增后减;XRD和EDS显示氧化膜致密部位和裂纹修复部位的物相组成相同,主要以Al₂O₃和SiO₂为主的莫来石相;盐雾试验和试样腐蚀后的微观形貌表明基体腐蚀最先出现在裂纹处,而非放电孔洞位置。氧化30 min,再在质量分数为5%的NaCl中性盐雾腐蚀306 h,试样表面无明显腐蚀。     

Ce对Cu-0.8Cr合金包埋内氧化处理组织和性能影响的研究

利用不同Ce含量的Cu-0.8Cr-Ce合金进行包埋内氧化处理,对所得的Cu/Cr2O3复合材料进行显微组织观察、内氧化层深及不同退火处理后显微硬度测定。结果表明:随着内氧化时间的延长,复合材料的内氧化层深增加;Ce的加入,不仅细化了晶粒,而且内氧化层深也相应加深,最高达772μm;同时Ce含量增加,也提高了Cu/Cr2O3复合材料软化温度,对于内氧化12 h所得Cu/Cr2O3复合材料,含0.1%Ce的软化温度约为400℃,而含0.2%Ce的软化温度约为500℃。     

铝合金阳极氧化特种复合涂层工艺研究

在合适的电解液体系中 ,采用特种氧化工艺对铝合金进行阳极氧化 ,并对氧化膜扩孔 ,选择在合适粒度的稀土氧化物颗粒分散液中电泳处理 ,以使该氧化物颗粒能渗入氧化膜孔隙的深层 ,获得一种牢固的性能优异的稀土氧化物涂层。     

含MoS_2镍基高温合金在800℃的恒温氧化行为

用氧化质量增加法、XRD和SEM研究不同MoS2的质量分数(0、3%、6%、9%)的镍铬基粉末冶金高温合金在800℃恒温的氧化行为。由于在合金表面生成由Cr2O3和NiCr2O4组成的氧化膜,材料具有一定的抗氧化性能,氧化质量增加基本遵循抛物线规律,但随着MoS2含量的增加,氧化质量增加也增加,MoS2对复合材料的抗氧化性能不利。     

内氧化法制备表面弥散强化铜合金的组织与性能

以Cu_2O为氧化剂,在氩气保护下对不同w(Al)的Cu-Al合金表面进行弥散强化(内氧化温度为1123-1273K,保温时间10-96h),并对内氧化层的组织形貌进行了研究。结果表明,w(Al)的多少直接影响内氧化层的厚度、组织形貌及硬度和导电率,Cu-Al合金的内氧化动力学曲线呈抛物线变化规律。     

Mo(Si,Al)2高温抗氧化涂层的形貌与结构研究

采用料浆烧结法在铌合金C-103基体表面制备Mo(Si0.6,Al0.4)2高温抗氧化涂层,利用SEM、EDS、XRD等仪器分析研究涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明:涂层与基体之间达到冶金结合,通过扩散形成中间结合层;在高温氧化环境下,Mo(Si0.6,Al0.4)2涂层表面生成致密氧化膜。氧化膜分为两层:外层主要为Al2O3,内层为Al2O3、SiO2、3Al2O3·2SiO2和HfO2相的混合物。     

微米级铝颗粒热氧化特性

利用同步热分析技术,以10 K·min~(-1)的加热速率将3种微米铝粉从室温加热至1110℃,分析获得的热重-微商热重-差热分祈曲线,并通过Satava-Sestak积分法计算得到氧化反应的动力学参数及最可几机理函数;利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对不同阶段的氧化产物进行观察分析。结果表明,粒径越小的铝粉,越容易被氧化,其氧化程度也越深。微米铝粉的氧化过程可分为三个阶段:阶段Ⅰ,温度低于550℃,反应非常缓慢,Al颗粒表面的无定形氧化铝层缓慢生长;阶段Ⅱ,550~670℃,氧化层由无定形氧化铝向γ-Al_2O_3转变,新形成的γ-Al_2O_3层不能在Al颗粒表面形成一个连续完整的外壳,裸露的Al与氧气接触,因此在阶段Ⅱ开始时,氧化速率迅速增大,当γ-Al_2O_3层完全覆盖Al核后,氧化速率迅速降低;阶段Ⅲ,670~1110℃,在内部熔融态Al受热体积膨胀及氧化铝由γ-Al_2O_3向α-Al_2O_3转变引起表面积收缩的共同作用下,颗粒表面氧化壳层产生裂缝或破碎,活性Al释放,氧化反应非常剧烈,最终生成稳定的α-Al_2O_3。粒径越小的Al粉,其氧化反应的表观活化能越低,反应越容易进行;3种样品的热氧化反应均符合边界控制模型函数R3:G(α)=G(α)=1-(1-α)~(1/3),温度适用范围550~1110℃。     

NiTi形状记忆合金表面氧化膜的成分和结构

用AES和XPS研究了NiTi合金表面氧化膜的成分和结构.结果表明,NiTi合金表面主要元素有C、O、Ti、Ni等;氧化膜的最外层由TiO2和TiO及少量的Ni组成,TiO和TiO2的相对含量分别为 30.32%,69.68%;表面氧化膜下存在一层富Ni层.随表面距离的增加,TiO2和TiO的含量逐渐减少,Ti的含量增加,而Ni一直没有价态的变化.