纳米材料的加工技术

纳米材料具有奇异结构和特异的功能，材料的电学、力学、磁学以及光学性质等发生了巨大的变化。本文综述了纳米材料制备及纳米烧结的方法，介绍了纳米材料科学研究的最新研究动向、纳米材料研究过程中遇到问题，并对纳米材料研究的发展进行了展望。     

射流电铸快速成形纳米晶铜的研究

采用射流电铸快速成形新技术研究了制备块体纳米晶铜的工艺，制备了具有一定形状的块体纳米晶铜样品，用X射线衍射法分析了纳米晶铜的微观组织结构，结果表明，电铸电流密度和电铸速度随电铸电压和喷射速度的增大而提高，该新技术方法可用于快速制备具有一定形状的块体纳米晶铜材料。     

WDNC线切割群控系统

本文介绍了作者研制的ＷＮＤＣ线切割群控系统的特点，系统的结构，系统的运作过程，系统功能模块的设计，以及该系统的市场前景。     

纳米陶瓷粉末激光选择性烧结初探

在分析纳米陶瓷材料烧结成形技术基础上，结合选择性激光快速成形的最新发展，针对纳米陶瓷材料在烧结应用中遇到的难题，提出了一种全新的纳米粉末材料烧结的方法，即纳米陶瓷粉末激光选择性烧结。结果表明，在所选的工艺参数下，Al2O3及SiC纳米陶瓷粉末烧结后仍保持在原有的纳米尺度，基本没有长大，且所获得的烧结块体致密。同时对影响烧结的关键因素进行了讨论。     

镍合金激光直接烧结成形制件显微结构及微观缺陷

利用自行研制的激光直接烧结快速成形系统进行了镍合金激光直接烧结成形试验，获得了具有复杂三维形状的镍合金样件；讨论了激光直接照射下镍合金材料的熔凝过程及微观结构特征。研究表明，烧结过程为不完全液相烧结。金属材料系统中添加铜可有效地抑制球化效应，改善制件内部存在的微观缺陷；制件内部单一层面微观组织呈枝晶和等轴晶两种组织不均匀分布，此两种组织形态沿制件堆积方向交替重复出现。     

等离子喷涂过程中纳米粒子生长分析

为了研究等离子喷涂过程中纳米粒子的生长情况,从而为喷涂工艺参数优化提供参考,在B rook晶粒生长经典理论基础上,计算了等离子喷涂纳米ZrO2-7%Y2O3粉末过程中纳米粒子尺寸变化,分析了不同温度历程及纳米粒子初始尺寸对其生长的影响.同时,对纳米团聚体粉末进行等离子喷涂试验.结果表明,纳米结构涂层是由一定比例完全熔化...     

枝晶形态逐层引导控制技术

在采用摆动射流电沉积实现枝晶二维可控交织生长的基础上,利用扫描摆动射流电沉积,逐层引导枝晶在扫描方向上交织生长,在不同摆动次数和扫描步进步长时制备三维多孔的金属组织,并对其形态变化进行分析,同时建立枝晶逐层引导生长模型。结果表明:不同摆动次数和步进步长时,枝晶生长形态的变化验证了该枝晶逐层引导生长模型的正确性;摆动次数较小时,相邻枝晶难以对接、交织;摆动次数较大时,相邻枝晶水平交织处的分支较为粗大;随着步进步长的增大,多孔金属组织的孔隙逐渐增大。通过调节各种工艺参数和控制条件,可以方便地实现对多孔金属组织形态的控制。     

单晶硅电火花铣削电极表面覆盖效应研究

对单晶硅电火花铣削过程中电极表面出现的覆盖层进行了分析,分析结果表明,该覆盖层的主要成分是SiO2。实验证明,SiO2是加工过程中电化学反应的产物。研究了电参数对SiO2覆盖层厚度的影响规律。研究结果表明,可以通过控制SiO2覆盖层的厚度来保护电极和补偿电极损耗,实现低损耗甚至无损耗的单晶硅电火花铣削加工。     

材料结构与制备工艺对热障涂层显微组织的影响

以常规和纳米团聚体ZrO2-7%Y2O3陶瓷粉末为原料,采用等离子喷涂和等离子喷涂+激光重熔复合工艺在TiAl合金表面制备了常规和纳米结构热障涂层。用扫描电镜(SEM)分析了粉末结构及制备工艺对涂层显微组织的影响。结果表明:用常规等离子喷涂法制备的陶瓷涂层为典型的层状堆积特征;而用等离子喷涂法制备的纳米结构涂层则由纳米颗粒完全熔化区和部分熔化区组成,呈两相结构。由于受到激光功率、能量密度、激光作用区温度场分布、陶瓷导热系数和涂层厚度等因素的综合影响,经激光重熔后,涂层呈现出明显的分层结构特征:上部为致密的柱状晶重熔区,下部为残余等离子喷涂区。由于激光重熔纳米结构涂层重熔区中残余纳米粒子的增韧作用,其晶界强度较高,从而导致断口有相当数量的穿晶断裂,而激光重熔常规涂层重熔区的断口基本是沿晶断裂。     

TiAl合金表面等离子喷涂MCrAlY涂层热腐蚀行为研究

研究TiAl合金表面等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层在850 ℃下对75%Na2SO4+25%NaCl熔盐的热腐蚀行为,及对TiAl金属间化合物抗高温热腐蚀性能的影响。研究表明,在850 ℃,等离子喷涂NiCoCrAl-Y2O3涂层由于生成Cr2O3,NiO和NiCr2O4等各种氧化物组成的氧化层,显著提高了TiAl基体的抗热腐蚀性能。在热腐蚀过程中,S元素以Ni元素为载体,逐步渗入涂层中,生成过渡产物Ni3S2。随着O分压的升高,反应进入了氧化阶段,生成Cr2O3、NiO等氧化物,随着两种物质含量的增加,最后发生固相反应,生成尖晶石结构的NiCr2O4化合物。过渡产物Ni3S2与腐蚀介质中的Cl-离子形成微电池,可以加快热腐蚀反应速度