反应烧结制备新型Al基结合剂立方氮化硼复合材料

以Al/Ti/C/CBN粉体为原料,通过原位反应烧结技术,制备Al基金属陶瓷复合结合剂立方氮化硼材料。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)结合能谱仪(EDS)分析试样。研究结果表明:在1 000℃保温1 h,反应烧结得到Al/TiC或Al/Al3Ti金属陶瓷复合结合剂立方氮化硼材料。Al质量分数较低时,产物的主相为Al和TiC;而当Al质量分数较高时,产物的主相则为Al和Al3Ti。同时,氮化硼与Ti和Al反应合成了AlN和TiB。试样的物相分析和断口形貌都表明基体与氮化硼有良好的结合。     

材料成型及控制工程专业相关问题探讨与实践

结合专业改革与教学实践,对材料成型及控制工程本科专业的专业内涵、课程设置与人才市场适应性等相关问题进行了探讨.提出拓宽专业教师的专业知识面,加强专业教材建设,在坚持宽口径通识专业教育基础上,结合区域经济和学校基础注重特色发展.     

铜锡铅锌合金的摩擦磨损性能

利用MMU-200型摩擦磨损试验机研究了铜锡铅锌合金与GCr15钢对磨时的摩擦磨损特性,利用扫描电子显微镜对合金的磨损表面形貌进行了观察。结果表明:铜锡铅锌合金的磨损率随载荷和摩擦速度的增加而增大;其摩擦因数随摩擦速度的增加而减小,随载荷的增加先增大后减小;其磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损;合金中的铅相起到了润滑作用,有利于提高合金的耐磨性能。     

溶胶凝胶法包覆莫来石提高金刚石热性能的研究

以硝酸铝、异丙醇铝和正硅酸乙酯为原料,以去离子水为溶剂,采用溶胶凝胶法在金刚石表面包覆莫来石涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等测试方法,对包覆涂层后的金刚石表面形貌、结构以及热性能等进行了分析。结果表明:采用溶胶凝胶法包覆后,在金刚石表面可以形成连续的莫来石涂层,化学组成属典型的莫来石(3Al2O3·2SiO2)结构。包覆莫来石涂层改善了金刚石表面的化学结构和热性能,在出现明显的失重速率加快之前几乎没有出现热失重现象,使金刚石的抗氧化温度提高了75℃。     

金刚石表面形成Ti3SiC2的反应机理

采用Ti、Si、TiC、金刚石磨料为原料,通过放电等离子烧结(SPS),制备了Ti3SiC2陶瓷结合剂金刚石材料.研究结果表明,Ti-Si-2TiC试样经SPS加热的过程中位移、位移率和真空度在1200℃时发生明显变化,表明试样发生了物理化学变化.XRD分析结果表明1200℃时试样发生化学反应生成了Ti3SiC2.随着温度升高,试样中Ti3SiC2含量逐渐增加.当烧结温度为1200℃、1300℃、1400℃和1500℃时,产物中Ti3SiC2含量分别为65.9%、79.97%、87.5%和90.1%.在Ti/Si/2TiC粉料中添加适量的金刚石5%和10%进行烧结,并未抑制Ti3SiC2的反应合成.SEM观察表明,金刚石与基体结合紧密,同时其表面生长着发育良好的Ti3SiC2板条状晶粒.提出了一种金刚石表面形成Ti3SiC2的机制,即金刚石表面的碳原子首先与周围的Ti反应生成TiC,然后TiC再与Ti-Si相发生化学反应,生成Ti3SiC2.     

Cu-P-Sn对镍基钎料真空钎焊金刚石的影响

采用镍基钎料对金刚石进行钎焊时,金刚石出现较大的热损伤。针对该问题,调整镍基钎料中的成分,分别采用不同Cu-P-Sn含量的Ni-Cr-B-Si复合钎料对金刚石磨粒在1020℃进行真空钎焊。利用SEM、EDS和XRD对金刚石及其表面碳化物的形貌、钎料的微观结构进行分析,采用显微硬度计测试了钎料层的显微硬度。结果表明:在Ni-Cr-B-Si钎料中添加Cu-P-Sn,降低了钎料的熔点及其钎焊温度,真空钎焊后金刚石表面形成了一层整齐的Cr3C2碳化物,金刚石的热损伤降低,钎料与金刚石之间有较强的连接强度。钎料层的微观组织主要是γ-(Ni,Cu)和颗粒状短棒状的Cr7C3碳化物。加入不同含量Cu-P-Sn的Ni基钎料层的显微硬度降低,有利于金刚石磨粒的出露。     

热压法制备Ti3SiC2陶瓷结合剂/金刚石复合材料的组织结构

以Ti、Si、C粉、金刚石磨料为原料,添加适量Al粉,采用热压法制备Ti3SiC2陶瓷结合剂/金刚石复合材料,通过X射线衍射、扫描电镜及能谱分析对该复合材料的组织结构进行观察与分析,并研究烧结温度、助熔剂 Al 含量以及金刚石浓度对复合材料的影响。结果表明,因金刚石的反应活性较差,较低温度下热压时金刚石表面未能生长出Ti3SiC2,1300℃高温下热压形成的Ti3SiC2晶粒发育良好;适量添加Al粉有助于Ti3SiC2的合成;金刚石颗粒浓度从25%增加到50%时,金刚石参与并促进Ti3SiC2的合成,Ti3SiC2含量明显增加;金刚石表面生成晶型发育良好的Ti3SiC2晶粒,实现了磨料与结合剂的化学键合,从而提高结合剂与磨料间的结合力。     

变形对铜锌铝合金在加热过程中有序无序转变的影响

采用热分析法测试了变形前后铜锌铝合金在加热过程中有序β'相向无序β相转变的相变温度和相变时间,计算了相变激活能,探讨了变形对合金有序β'相向无序β相转变的影响.结果表明:变形能降低该合金有序β'相向无序β相转变的相变温度和相变激活能,并缩短相变时间.     

Ti_3AlC_2陶瓷结合剂/立方氮化硼复合材料的自蔓延法制备及其组织结构

以Ti、Al、C粉、立方氮化硼磨料为原料,采用自蔓延高温合成法制备Ti3AlC2陶瓷结合剂立方氮化硼复合材料。研究Al的摩尔量、CBN浓度对复合材料制备的影响。通过XRD、SEM、EDS表征方法,对制备的复合材料进行物相及组织结构分析。研究结果表明:添加CBN浓度25%的3Ti/1.2Al/2C的试样,自蔓延反应生成的Ti3AlC2较多,且晶体发育良好。CBN参与Ti-Al-C体系的反应,在CBN表面与基体之间形成了硼化物、氮化物的过渡层,实现了磨料与结合剂的化学键合,提高了基体对磨料的把持力。     

亚稳超硬功能材料B-C-N的研究

B—C—N系列材料中，由于BC和N的组分含量不同．使其原子排布和晶体结构出现差别，性能上也出现料功能材料和超硬材料的两个系列。利用量子力学第一性原理，对可能存在的B—C—N系列材料进行计算，并对不同B、C、N含量的BxCyNz进行分析其原子排布和晶体结构，可以预测BCN系材料可分为功能材料和超硬材料的两个系列。合成方法千差万别，可人们只对BCN型化合物进行研究，而忽视了其它成分化合物的分析。同时触媒的作用也未引起人们重视。笔者针对研究中现存的问题提出了自己的高温高压合成技术路线。强调触媒的选择是解决大颗粒单晶产生的关键，而计算材料、设计材料、材料合成、材料分析是研究B—C—N的必由之路。