A356铝合金近液相线半连续铸造工艺试验研究

选用正交试验法，研究了A356铝合金近液相线半连续铸造工艺参数的影响。指出冷却强度是晶粒细化的最主要因素，极差为12．17，可信度达到99％，其次是铸造速度与保温时间。最佳工艺参数为：保温温度625℃，保温时间10min，铸造速度145mm/min，冷却强度0．075m^3／min水流量。其晶粒平均等积圆直径为30．82μm；最小直径9．75μm，最大直径87．62μm。     

La_2O_3-B_4C系反应合成LaB_6粉末

系统研究了利用 Ｌａ２Ｏ３和 Ｂ４Ｃ粉制备 ＬａＢ６粉末的反应合成工艺 Ｌａ２Ｏ３－Ｂ４Ｃ系反应热力学分析表明反应产物的气体分压对 ＬａＢ６的形成有重要影响,减小气体分压可以明显降低 ＬａＢ６的合成温度,结合 ＤＴＡ 测定结果,确定了 ＬａＢ６粉末的合成温度．利用Ｘ射线衍射分析了不同温度和保温时间条件下所生成粉末的相组成,并分别用扫描电镜和化学分析方法分析了所生成 ＬａＢ６粉末的颗粒尺寸、形貌及纯度实验结果表明, Ｌａ２Ｏ３－Ｂ４Ｃ系制备 ＬａＢ６粉末的优化工艺是真空度 １３３ Ｐａ,１６７３ Ｋ保温２．５ ｈ,所合成的ＬａＢ６粉末颗粒比较规整,大多呈近似圆球形,平均直径３μｍ,纯度达９８．２％．     

鳞片状超微铝粉的制备工艺

研究了包覆剂的种类、添加量、轧制及球磨各工艺参数对粉体性能的影响，获得了制备超微铝粉的最佳工艺和合适的包覆剂。对实验室制备出的样品进行了性能检测，结果表明，铝粉呈鳞片状，50％的颗粒直径〈20．72μm，84％的颗粒〈36．31μm，粒度分布较为集中，厚度约为0．2μm，氧化度约为6．8％，白亮度较好。     

溶胶-凝胶法制备碳化硅晶须

以硅溶胶和炭黑为主要原料，采用溶胶．凝胶法制备了碳化硅晶须，探讨了不同的炭黑与二氧化硅的摩尔比、合成温度对碳化硅晶须形成的影响，通过XRD、SEM对热处理后的试样进行研究。结果表明：碳化硅晶须的形成温度高于1550℃，当温度达到1600℃时，反应产物均是碳化硅：当炭黑与二氧化硅的摩尔比为3．3时，碳化硅晶须形成的量最多，且晶须较细长。     

Al-TiC中间合金的制备及对AZ91合金铸态组织的细化效果

采用铸造接触反应法制备Al-TiC间合金，EPMA和XRD分析显示，反应温度和保温时间是TiC颗粒原位合成的重要工艺参数，基于热力学计算和动力学分析探讨了原位TiC颗粒的形成机制。在AZ91镁合金熔体中加入0．3％的Al-10％TiC间合金可明显细化晶粒尺寸，由基体合金的107μm降至57μm，降低幅度约为47％。晶粒细化机制可归结为TiC颗粒作为初生α-Mg的异质晶核。     

偏钛酸为原料烧结法制备超细六钛酸钾晶须

采用偏钛酸(H2TiO3)和碳酸钾(K2CO3)为原料,研究不同碳酸钾和偏钛酸中TiO2的摩尔比(n(K2CO3)/n(TiO2))、不同焙烧温度和焙烧时间对产物钛酸钾晶型与形貌的影响,并利用XRD和SEM对其相组成及形貌进行分析。结果表明,以偏钛酸为原料六钛酸钾的最佳合成工艺条件为:n(K2CO3)/n(TiO2)为1/3.5,经过(900℃,1h) (1000℃,2h) (1100℃,2h) (1150℃,2h)高温下焙烧,即可得到平均直径为0.62μm、平均长度为11.06μm的六钛酸钾晶须。产物中六钛酸钾晶须的含量高达97.1%。合成的六钛酸钾晶须亮度为87.26,具有良好的白色颜料性能。     

Cu-Al预合金粉末中Al内氧化工艺的分析

对高能球磨制备的Cu-Al预合金粉末中Al内氧化的工艺进行了研究．结果表明，温度是决定临界氧分压Po2的关键因素，随着温度的升高，临界氧分压增加．适当提高温度可以减小环境氧分压的控制难度．高能球磨制粉对Al内氧化的热力学条件影响不显著，但对动力学条件影响显著．当Al的质量分数大于0．5％时，对于不同的Al含量的Cu-Al预合金粉末应有不同的加热工艺．当工艺参数适宜时，采用Cu-Al预合金粉末可以制备出组织均匀的Al2O3／Cu复合材料，其中Al2O3颗粒粒径2—5μm，颗粒间距5—10μm．     

用稻草和硅粉合成碳化硅晶须

采用碳热还原法用废弃稻草和硅粉合成碳化硅晶须。通过扫描电镜、透射电镜观察晶须形貌,采用X射线衍射(XRD)仪对物相进行分析。结果表明:由稻草和适量硅粉合成的碳化硅晶须多为直晶、较光滑,晶须直径为20~100nm;晶体中含有孪晶等面缺陷。直接加热至1350℃和先升至1600℃再迅速降至1350℃的加热方式均能得到碳化硅晶须。先升至较高温度再降到较低温度有利于碳化硅晶须的生长。保温时间延长,晶须产量增大,晶须直径略有增大。晶须生长机理为气-液-固(VLS)机理。     

超声波振动制备ZL101铝合金半固态浆料

研究了超声波振动制备ZL101铝合金半固态浆料中相关工艺参数对半固态微观组织的影响规律，并对超声波振动下半固态微观组织的形成机理进行了初步探讨。将熔体温度为630～660℃的ZL101铝液浇入特制样杯中，进行超声波振动或保温处理不同时间，然后取少量熔体水淬。对各种条件下的金相试样进行分析，结果发现，振动144s即可使α-Al初生晶粒平均直径达到90μm左右，平均形状系数达到O．5以上；预先对半固态熔体进行一段时间的振动，然后保温，晶粒平均形状系数先降低，后升高；随着超声时间与间隔时间的比值增大，其他条件相同时，可制备出更细小圆整的晶粒。     

铝热剂反应燃烧合成Al2O3—TiC陶瓷的径向显微组织变化

研究了压坯直径对燃烧合成Al2O3－TiC陶瓷的燃烧速度和温度的影响以及圆柱试样的径向微观组织变化。燃烧合成的圆柱试样轴心区直径1．5μm～5.5μm的圆形颗粒为TiC,具有熔化特征的边长10μm～20μm的多边形为含有少量TiC的刚玉;在二分之一半径处,TiC颗粒和刚玉块的尺寸分别减小为0．1μm～3μm和5μm～15μm;但在靠近合成试样圆周及其圆柱表面,刚玉变成为了晶须,TiC则是0．1μm－0．5μm的微小颗粒组成的团聚体。这是因为试样在燃烧合成过程中沿周向和径向均有热量传递,燃烧过程中径向不同位置温度的显著变化导致了微观组织的变化。     

C/C复合材料表面原位生长SiC_w的工艺

以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3,MTS)为先驱体原料,采用化学气相沉积法在C/C复合材料基体上原位生长碳化硅晶须,研究稀释气体流量、催化剂以及沉积温度对碳化硅晶须生长的影响。结果表明:有催化剂存在时可以制备具有较高长径比的SiCw,无催化剂制备的SiC主要以短棒状或球状SiC为主;随着稀释气体流量或者沉积温度的增加,SiCw的产率是先增加、后减少,在1 100℃、载气和稀释气体流量均为100 mL/min时,制备的碳化硅晶须的产率最高,晶须质量最好。     

纳米级SiC晶须的微波合成

以酚醛树脂、超细炭黑和超细ＳｉＯ２为原料，用微波加热的方法合成了直径在纳米级的ＳｉＣ晶须。用Ｘ射线衍射、分析电镜等手段对ＳｉＣ晶须进行了结构测定。比较并分析了不同的炭源和温度对ＳｉＣ晶须性能的影响．     

Synthesis of potassium hexatitanate whiskers using hydrothermal method

High quality potassium hexatitanate whiskers were hydrothermally synthesized in one step under moderate temperature and pressure condi-tions. Effects of the titanium source and reaction conditions on the hydrothermal reaction rate, product phase component, and morphology of whiskers were investigated. The results show that the reactivity of hydrated titania, anatase TiO2, and rutile TiO2 with KOH decreases in turn, and with hydrated titania as titanium source, it is difficult to obtain potassium hexatitanate whiskers with good morphology. In contrast, uni-form potassium hexatitanate whiskers with a length of 10-20 μm and a diameter of 200-700 nm were obtained using anatase TiO2 as titanium source. The investigation demonstrates that the initial KOH concentration, annealing temperature and time, molar ratio of K2O/TiO2, etc. sig-nificantly affect the morphology of the as-synthesized whiskers. The optimized synthesis condition is as follows: anatase as a titanium source; 10 wt.% KOH solution; annealing temperature and time of 300℃ and 5 h, respectively; K2O/TiO2 molar ratio orS, etc. A rhombic potassium hexatitanate was prepared under the optimum condition and the whisker grew along the [110] direction. The reaction mechanism was dis-cussed.     

硅及硅合金对反应烧结SiC耐磨材料性能与结构的影响

本文首先分析了熔渗材料硅及硅合金的润湿性、流动性、烧失率的变化.结果表明:熔渗材料硅在1 430℃,硅铁合金在1 470℃时润湿角小(分别为0°和6°)、流动性大(分别为267%和198%)、烧失率小(均小于15%).同时分析了反应烧结SiC耐磨材料性能,并采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、EDS分别对其显微结构、主晶...     

超声振动辅助研磨单晶碳化硅晶片工艺研究

针对传统研磨方法加工单晶碳化硅晶片存在的材料去除率低、磨料易团聚等问题,本文提出超声振动辅助研磨方法,并探究不同工艺参数（转速、磨料质量分数、抛光压力、磨料粒径）对单晶碳化硅晶片研磨效率和表面质量的影响规律。试验结果和理论分析表明：超声振动有效提高了单晶碳化硅晶片研磨的材料去除率;在研磨盘转速为50 r/min,磨料质量分数为2.5%,压力为0.015 MPa,磨料粒径为0.5μm时超声振动对材料去除率的提升效果最明显,分别提升23.4%,33.8%,72.3%,184.2%。同时,通过对研磨过程中表面粗糙度的追踪检测,能确定不同粒径磨料超声振动辅助研磨的最佳时间。     

单晶碳化硅的电磁场励磁大抛光模磁流变抛光

目的 研发一种高精高效单晶碳化硅表面抛光技术。方法 采用电磁场励磁的大抛光模磁流变抛光方法加工单晶碳化硅,利用自制的电磁铁励磁装置与磁流变抛光装置,进行单因素实验,研究电流强度、工作间隙和抛光时间等工艺参数对单晶碳化硅磁流变抛光加工性能的影响,并检测加工面粗糙度及其变化率来分析抛光效果。结果 在工作间隙1.4 mm、电流强度12 A的工艺参数下,加工面粗糙度值随着加工时间的增加而降低,抛光60 min后,加工面粗糙度值Ra达到0.9 nm,变化率达到98.3%。加工面粗糙度值随通电电流的增大而减小,随着工作间隙的增大而增大。在工作间隙为1.0 mm、通电电流为16 A、加工时间为40 min的优化参数下抛光单晶碳化硅,可获得表面粗糙度Ra为0.6 nm的超光滑表面。结论 应用电磁场励磁的大抛光模盘式磁流变抛光方法加工单晶碳化硅材料,能够获得亚纳米级表面粗糙度。     

平衡气量控制法合成四针状氧化锌晶须的形貌和发光性能

以金属锌为原料不添加任何催化剂,在700°C时通过平衡气量控制法合成四针状氧化锌晶须。研究了成长时间对样品微结构和发光性能的影响。结果表明,制备的样品是由四针状氧化锌组成的;四针状氧化锌针的长度和直径随成长时间的延长而增加;在样品的室温发光谱中,在385~391nm处出现强的紫外光发射,但没有任何深水平发射,且紫外发射的强度随样品成长时间的延长而增强。     

激光辐照碳化硅颗粒原位生成碳化硅纳米纤维的条件与特征

目的通过优化制备碳化硅纳米纤维的工艺及激光工艺参数,获得一种制备碳化硅纳米纤维的新方法。方法利用500 W振镜式光纤激光器,在氩气的保护下,以一定的激光工艺参数辐照预置在镍基板上的纳米碳化硅颗粒,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分别对所得产物的形貌、元素组成、物相以及微观结构进行分析。结果激光工艺参数对所得产物的形貌以及结构有一定的影响,当激光能量密度在7.71～8.75 kJ/cm2之间时,制备出的碳化硅纳米纤维由多晶和非晶结构组成,其直径范围在5～10 nm之间;当激光能量密度为7.92～8.33 kJ/cm2时,样品中除Si C外,还有少量的C元素。结论激光辐照Ni基板上的碳化硅纳米颗粒,在优化的激光工艺参数下,可以制备出形貌良好的纳米纤维,为制备纳米材料提供了一种新途径。     

亚微米SiC粉体的氧化过程

从热力学和动力学角度研究了亚微米级SiC粉体的氧化过程 ,结果表明 :当温度低于 80 0℃ ,亚微米级的SiC粉体很难在空气中氧化 ;但在较高温度下 (90 0～ 12 0 0℃ )极易氧化 ,且服从抛物线速度方程 ,受氧气通过SiO2 氧化膜的内扩散控制 ,反应的平均表观活化能为 143.4kJ/mol。     

固结磨料研磨蓝宝石晶片的工艺优化

为了满足蓝宝石晶片高效低损伤的加工要求,采用亲水性固结磨料研磨垫研磨蓝宝石晶片的工艺,研究基体中碳化硅粒度尺寸、基体类型、金刚石粒度尺寸及研磨液中磨料4个因素对材料去除率和表面粗糙度的影响,并综合优化获得高加工效率和优表面质量的工艺参数。实验结果表明:基体中碳化硅粒度尺寸为10 μm、基体类型为Ⅱ、研磨垫采用F公司粒度尺寸为35~45 μm的金刚石、研磨液中磨料的粒度尺寸为5 μm的碳化硅为最优工艺组合,亲水性固结磨料研磨蓝宝石的材料去除率为431.2 nm/min,表面粗糙度值为R_a 0.140 2 μm。