氧化铝陶瓷基复合材料的制备与微观组织

采用燃烧合成法在陶瓷和石墨铸型中成功制备了Al2O3-Cr和Al2O3-(Cr2O3)-Cr陶瓷基复合材料。通过热力学计算与分析，探讨了AlO3和Cr2O3稀释剂与反应起始温度、绝热温度的关系。加入稀释剂使反应起始温度升高，而绝热温度降低。研究了稀释剂和冷却条件对复合材料微观组织的影响。改变稀释剂配比可得到Al2O3和Al2O3-Cr2O3固溶体基复合材料，在稀释剂含量适当时，金属Cr相细小、均匀地分布于氧化铝陶瓷基体，尺寸达到亚微米级；石墨型所得试样组织的均匀性和微细度优于陶瓷铸型。     

相图计算耦合显微偏析数值模拟的宏/微观数值方法

论述了在显微偏析数值模拟研究中宏／微观模型的耦合数值方法和显微偏析模型与相图计算耦合的数值方法。宏／微观模型以潜热的处理为纽带，采用先进的迭代方法进行耦合；与相图的耦合是把与有关相图信息数据通过插值方法读入程序。这些方法为进行显微偏析数值模拟的研究提供了基础。     

共晶凝固的研究进展

基于溶质扩散、表面张力和热传输的耦合作用以及晶体生长行为,论述了共晶凝固研究中的几个热点问题,包括规则共晶生长、非规则共晶生长、快速共晶生长和共晶界面稳定性．     

Al( Cr) 2O32Cr(Mo) 陶瓷基复合材料的制备与组织

在Al-Cr₂O₃ 体系中引入稀释剂(Al₂O₃ 、Cr₂O₃ ) 和反应性添加剂(MoO₃ ) 。利用热爆式燃烧合成法成功制备了含有细小棒状金属相共晶体的Al (Cr) ₂O₃-Cr (Mo) 陶瓷基复合材料。探讨了反应体系成分和制备工艺对复合材料微观组织的影响。对燃烧合成熔体施加1. 26 MPa 压力, 致密度可达90 %左右。陶瓷基体具有3 种形态:边界较圆整的块状, 细小的、按一定的取向交叉排列的长条状以及粗大的长条状。金属相以颗粒状分布在陶瓷晶体内或晶界处, 或与陶瓷相形成共晶组织。产物的共晶体呈准规则的结构, 细小棒状的金属相弥散分布在连续的陶瓷基体中。共晶体的分布具有区域性。原位生成的长条状陶瓷晶粒及金属相呈棒状的共晶结构是制得的复合材料的重要组织特征。      

基于动力学的大块金属玻璃形成能力研究

快速判定大块金属玻璃（BMG）的玻璃形成能力（GFA）是开发新型BMG的关键。基于加和性原则，用动力学理论解释了约化玻璃转变温度Trg作为合金玻璃形成能力的可行性和局限性，为制备非晶合金提供了理论依据，合金能形成BMG的最低Trg为0.4066，同时找到了玻璃形成能力最佳的两个理论约化玻璃温度，即Trg=1和Trg=0；提出了判定GFA大小及其稳定性的两个新的参量摩尔熔化热ΔHmg和稳定性CPS，并用它计算了BMG合金系的GFA大小及其稳定性，BMG的GFA大小顺序与井上明久（Inoue）的排列顺序吻合     

燃烧合成法制备Al2O3-TiB2多孔陶瓷基复合材料

利用燃烧合成法制备了Al2O3-TiB2多孔陶瓷基复合材料,研究了燃烧合成反应的热力学、预制坯密度、稀释剂以及复合助燃剂对多孔体系和组织形成的影响。结果表明,加入适量稀释剂以及复合助燃剂对多孔组织的形成有很大帮助。稀释剂含量增加,孔尺寸减小;复合助燃剂加入降低了反应的点燃温度,有利于反应的原位进行,获得了孔尺寸分布均匀,孔径变化范围较小的多孔陶瓷基复合材料。     

不同成分铝硅合金熔体混合对初生硅相细化的研究

研究了高温过共晶Al Si合金熔体和低温亚共晶Al Si合金熔体混合后对微观组织的影响。结果表明 :熔体混合并迅速搅拌后的初晶硅大大细化 ,在 2min内浇注 ,可以获得分布均匀且尺寸小于 2 5 μm的初晶硅 ;随着熔体保持时间的延长 ,初晶硅的尺寸有增大的趋势。探讨了对硅相的细化机理。     

Cr-Al(Cr)2O3金属陶瓷的制备与抗氧化性能

研究了加入稀释剂Al2O3和过量Cr2O3对Al-Cr2O3体系燃烧合成反应温度和加热速度对起始反应温度的影响。确定了既可获得金属陶瓷熔体又易于实现燃烧合成的体系成分。通过燃烧合成和控制熔体冷却条件的凝固技术合理结合,制备了Cr相颗粒细小均匀分布于陶瓷基体的Cr-A(lCr)2O3金属陶瓷,该金属陶瓷具有较好的抗高温氧化性能。     

Al-Si-Fe合金中铁相的粒化

研究了固—液两相流动和粒化剂对Al—Si—Fe三元合金中初生铁相的粒化作用。粗大针状铁相经过上述两者处理后,变成短棒状、近似颗粒状或完全颗粒状。粒状铁相的尺寸也可通过改变处理参数来减小。这种粒状组织,有利于改善合金的力学性能。     

反重力铸造凝固条件下A356合金中孔洞形成的研究

利用自行设计的反重力铸造凝固装置,考察了未进行去气除渣处理的Sr变质A356合金中孔洞形成情况,发现远离结晶器方向,所取横截面大孔数量由几乎没有增多到7个然后减少到1个,单位面积小孔数量由2个/mm2减少到1个/mm2然后增多到4个/mm2,而纵截面孔隙率则由0.3%增大到中部最大2.5%然后减小到0.9%.这种现象是由于远离结晶器方向冷却速度逐渐变小,温度梯度逐渐变小造成的.