C/C复合材料抗氧化技术(Ⅱ)

讨论了C/C复合材料氧化的机制及其抗氧化途径的理论依据和具体方法;重点综述了涂层抗氧化的研究现状、制备方法、制备涂层的关键问题及典型的抗氧化涂层,指出该研究领域应加强的研究方向.     

Injection Molding of W-Ni-Fe Nanocomposite Powder Prepared by Mechanical Alloying

［1］R.M.German: Powder Injection Molding, 1990, MPIF,Princeton, NJ. ［2］R.M.German: Advances in Powder Metallurgy, 1991,4, 183. ［3］Xuanhui QU, Jinglian FAN, Yimin LI and Baiyun HUANG: Trans.of Nonferrous Metals Society of China, 2000, 10(2), 32. ［4］Jinglian FAN, Baiyun HUANG and Xuanhui QU:Trans. of Nonferrous Metals Society of China, 1999,9(1), 93. ［5］Xuanhui QU, Jinglian FAN, Yimin LI and Baiyun HUANG: Acta Metall. Sin. (English Letters), 2000,13(3), 917.     

热等静压对粉末冶金TiAl 合金显微组织和相成分的影响

采用元素粉末Ti,Al,Cr,Nb为原料,通过对Ar气保护下的高温热压工艺,制备出了高致密度的TiAl基合金。通过光学显微术、SEM、EDAX、XRD技术分析了热等静压对材料的显微组织和相成分的影响。结果表明,在1200℃和1300℃下分别热压1h后可以得到显微组织细小的TiAl基合金,Cr元素的分布比较均匀,但是存在一些Nb元素的扩散不完全现象。通过后序热等静压工艺可以改善合金元素在显微组织中的均匀分布。     

C/C复合材料抗氧化复合涂层的制备及其性能

设计并制备了一种工作温度不大于1373 K的C/C复合材料抗氧化复合涂层,其基本结构为浸溃过渡层,陶瓷相阻挡层/玻璃相封填层,涂覆有复合涂层的C/C复合材料试样在空气中于1173 K下氧化10 h的失重率仅为10.37％,氧化失重速率为5.67×10~(-5)g/(cm~2·min);1173 K←→室温空气中急冷急热10 h循环100次后,失重率为8.41％,涂层没有剥落,说明整个涂层具有良好的高温抗氧化性和抗热震性能,该种复合涂层可在中低温(不大于1373 K)氧化性气氛中长时间工作,适合作C/C复合材料航空刹车副等部件的抗氧化涂层,能够大大提高C/C复合材料的使用寿命和性能。     

Fe-2Ni注射成形的溶剂脱脂

对石蜡-油-聚烯烃粘结剂溶剂脱脂相关问题进行了研究,包括溶剂和聚合物种类对脱脂过程的影响,以及脱脂坯强度、脱脂后干燥、溶剂回收等,结果表明:用二氯甲烷作溶剂,脱脂速率高于三氯甲烷;温度升高,溶剂脱脂速率增加,脱脂速率可达到2mm/h;乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作聚合物组分,溶剂脱脂后开裂,这与EVA在溶剂中溶胀率较大有关;坯块强度随脱脂进行而降低;石蜡-油在溶剂中累积使脱速率有所降低,可通过蒸馏方法使溶剂回收,回收率可超过95％(质量分数)。     

新型PEG基粘结剂的开发

研究了一种新型PEG基粘结剂,新型PEG基粘结剂由HDPE,PEC,聚合物W,SA,DOP等组成,各组元之间具有一定的相互作用,使粘结剂体系具有较好的部分相容性,新型PEG基粘结剂与Fe-2Ni粉具有较强的相互作用,混合均匀性好,且粉末装载量高,喂料注射成形性好,用新型PEG基粘结剂和Fe-2Ni粉所制备的喂料具有良好的流变性能,是一种假塑性流体,粘结剂各组元用量及粉末装载量影响喂料流变性能,新型PEG基粘结剂用乙醇溶剂脱脂,速度快、缺陷少、维形能力强,且可避免环境污染问题。     

纳米晶90W-7Ni-3Fe复合粉末的注射成形

将90W-7Ni-3Fe混合粉末在行星式高能球磨机中进行机械合金化,经过10h球磨后可以得到W晶块尺寸17.8 nm的纳米晶,采用注射成形方法粉末与有机粘结剂混合注射成拉伸样,然后采用脱脂、烧结至全致密,实验研究了注射成形工艺中最佳粉末体积含量和这种纳米粉末的烧结行为,球磨大大提高了粉末最佳装载量和喂料的均匀性,提高了烧结致密化程度,在1350～1450℃固相烧结时,合金的晶粒约3μm,拉伸强度>1130 MPa,而且烧结后的样品几乎无变形。     

二步烧结法控制高比重合金的变形及其对组织与性能的影响

采用二步烧结法（固相烧结＋液相烧结）控制高比重合金的变形。首先在１４００℃下固相烧结,然后在粘结相的液相线温度以上进行液相烧结以达到全致密。由于在固霜烧结阶段形成了坚固的十四面体形的三维连通网络骨架,阻碍了液相烧结中钨颗粒“偏析”所引起的变形,合金的性能和显微组织的均匀性大大提高。     

粉末冶金Ti6Al4V合金的研究

采用Ti粉、AlV中间合金粉,通过模压和真空烧结制备了Ti6Al4V合金,并通过随后的锻造和热处理来改变其组织和性能.通过金相显微镜、X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)及力学性能检测等分析手段,系统研究了压制压力对Ti6Al4V烧结体密度的影响,以及试样状态(烧结态及烧结淬火态)、锻造温度、淬火温度及时效温度等工艺参数对粉末冶金Ti6Al4V合金组织和性能的影响.结果表明:通过模压和烧结可制备出相对密度达97.4%的Ti6Al4V合金;Ti6Al4V烧结态及烧结淬火态合金经过锻造后,相对密度接近100%;通过不同热处理工艺得到不同组织和性能,能获得等轴组织,其α晶粒尺寸在5μm左右.     

锻造TiAl基合金的晶粒长大及其动力学分析

研究了锻造TiAl基合金在1180到1320℃热处理时的晶粒长大过程,并分析了在等温热处理时晶粒长大的动力学在α相转变温度Tα以上等温热处理时,晶粒迅速长大,晶粒长大因子为2.4;在Tα以下等温热处理时,当热处理时间由10 min延长至4 h时,α晶粒不断长大,γ体积分数ψγ逐渐变化至平衡值,而γ晶粒尺寸Dγ增长较小继续延长热处理时间,显微组织没有明显的变化,α晶粒尺寸的极限值Dα0约为0.65Dγ/ψγ.提高热处理温度时,α晶粒长大速度加快,在1180,1220,1260和1300℃热处理时,α晶粒长大因子分别为2.9,2.8,2.65和2.5.