非连续增强钛基复合材料的热处理研究进展

综述了非连续增强钛基复合材料热处理的研究现状,主要分析了热处理工艺对复合材料微观组织与力学性能的影响,提出了当前研究中存在的问题和今后潜在的发展方向.     

金属基复合材料高通量制备及表征技术研究进展

"材料基因工程"计划是以大数据作为支撑,采用高通量设计、制备和表征技术,促使材料研究从传统的试错模式转向低成本、快速响应的新模式,从而加快新材料的研发速度,实现研发成本和周期"双减半"的目标。金属基复合材料由于组分复杂、制备过程为热力学非平衡状态,带来一些新的问题需要解决,包括:(1)高通量制备方法方面,针对合金块体样品开发的喷印合成法、多元结扩散法等基于热力学平衡理论的高通量制备技术无法直接用于金属基复合材料构件块体坯料的制造;(2)高通量表征技术方面,缺乏针对金属基复合材料单一样品成分、形貌、组织、结构和性能的多维、多场、多尺度同步采集技术,以及针对阵列样品成分、形貌、组织与结构的快速表征技术。鉴于上述问题,本文综述了金属基复合材料高通量制备及表征技术发展现状及已取得的进展,特别是在增强体呈梯度分布的金属基复合材料制备技术与高通量组合表征方法上取得的突破,推动了高通量制备及表征技术在金属基复合材料领域的应用。最后指出了金属基复合材料高通量计算、制备方法和表征技术方面存在的瓶颈问题,并对高通量制备与表征技术的发展进行了展望。     

压力浸渗制备具有优异变形能力的Ti-Al复合体(英文)

采用压力浸渗法成功制备网状结构的Ti-Al复合体,使用OM、XRD、SEM以及能谱仪对制备的Ti-Al复合体进行组织观察与分析。采用共晶Al-Si合金代替纯Al可有效降低压力浸渗所需温度,降低液态Al与Ti颗粒表面接触而发生的非扩散控制反应的剧烈程度。反应层厚度控制在3μm左右,最先反应产物为TiAl3相。压力浸渗时,Ti原子溶于Al-Si液相及Si原子向Ti颗粒表面富集使得在反应层外侧及Ti-Al复合体Al相中形成TiSi2Al相。挤压变形组织显示制备的Ti-Al复合体具有优异的变形能力。     

铝基新型结合剂金刚石磨轮的研制

用铝合金制备了新型结合剂金刚石磨轮,研究了烧结温度对结合剂组成分别为Al-Sn-Ti、Al-Sn-Ti-Ni-Co、Al-Sn-Ti-Ni、Al-Sn-Ni-Co的金刚石磨轮的相对密度、硬度和使用寿命的影响,观察并分析了不同结合剂在不同烧结温度下的显微组织,测试了铝基结合剂金刚石磨轮的使用性能并与树脂结合剂金刚石磨轮、铜基结合剂金刚石磨轮进行了对比。结果表明:组成为Al-Sn-Ti-Ni-Co的结合剂性能较好,最佳烧结温度为300℃左右;在300℃下烧结,结合剂组织致密,对金刚石的把持力强;在修整效果达到要求的同时,铝基结合剂金刚石磨轮的使用寿命是树脂结合剂金刚石磨轮使用寿命的2倍以上。     

(WO_3p+ABOw)/Al混杂复合材料制备与力学性能

采用湿成型法成功制备了比重差别大的WO3颗粒(WO3p)和硼酸铝晶须(ABOw)混杂预制块,用挤压铸造法制备混杂铝基复合材料。混杂复合材料中含(原子分数)5%WO3p和20%ABOw,不同大小的WO3p尺寸分别为18和3μm。采用扫描电镜(SEM)和万能拉伸试验机对制备的混杂复合材料试样进行微观组织观察和拉伸性能测试。复合材料组织观察表明,WO3p和ABOw在基体中随机、均匀地分布,在高倍照片中可以观察到大尺寸WO3p存在裂纹,铝液不能渗入到裂纹中。力学性能研究结果表明,尺寸较小的颗粒增强的复合材料具有高的抗拉强度和断裂延伸率;含大尺寸WO3p的混杂复合材料的抗拉强度、屈服强度和断裂延伸率分别为266.8,197.3 MPa和1.16%,含小尺寸WO3p的混杂复合材料的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为290.3,180.5 MPa和1.37%。复合材料拉伸断口形貌观察表明,两种不同WO3p尺寸的混杂复合材料断裂机制有所不同,大颗粒增强复合材料中大颗粒发生断裂,裂纹穿过颗粒扩展,晶须与界面脱粘;小颗粒增强复合材料中小颗粒与基体界面脱粘以及晶须与界面脱粘,但晶须脱粘数量明显减少,晶须拔出数量增多。     

高压跌落式熔断器故障及引线烧断原因分析

作为配电线路重要设备之一,高压跌落式熔断器经常发生接触不良,引线烧断事故,影响原油生产。针对这一问题,提出了改进方案即将固定静触头螺栓改为多棱形状,同时熔断器采用双引线接线方式。实施后,高压跌落式熔断器故障、引线烧断问题得到有效解决。     

内蒙古矿产可持续开发存在的问题及战略对策

介绍了内蒙古矿产资源开发利用现状,研究了矿产资源开发利用中存在的与可持续发展不相适应的地质勘查资金投入不足、矿业市场秩序混乱、资源利用效率低下、矿业结构不合理、生态环境破坏严重等主要问题,并提出了相应针对性的战略对策,建议应从完善矿产资源管理法律体系、强化政府管理职能、加强矿产地质勘查、调整产业结构、保护生态环境及依靠科技进步等方面加大工作力度.     

挤压铸造(SiCw+CNTs)/2024Al复合材料高温摩擦磨损性能

铝基复合材料因具有低密度、高硬度、高强度以及耐磨损等特点，是制备轻量化制动零部件的理想材料。本研究采用挤压铸造法和热挤压工艺制备了具有优异耐磨性的(SiC_w+CNTs)/2024Al复合材料。利用干滑动摩擦磨损实验研究了复合材料在高温条件(200℃)不同载荷(5～20 N)下的耐磨性。研究表明，相较于2024Al，复合材料在高温低载荷条件下具有高且稳定的摩擦系数以及低的磨损率，而在高载荷条件下，其摩擦系数显著降低且出现明显的波动。通过增加载荷使得SiC_w和CNTs被拔出，CNTs自润滑能力及硬质Si Cw的表面强化作用得到充分发挥，大幅度降低了材料的摩擦系数。高温下2024Al被软化，发生粘着磨损，而复合材料中混杂增强体的存在有效提高了材料的高温耐磨性。