微弧氧化技术与材料表面陶瓷化

介绍了一种在非铁合金表面原位生长陶瓷层的新技术,比较了微弧氧化与阳极氧化的工艺特点及膜层性能,综合分析了微弧氧化的国内外研究状况及应用前景。     

熔体自生原位增韧Al2O3/20%ZrO2(3Y)复合陶瓷显微结构、裂纹扩展与增韧

通过在铝热剂中添加一定含量的微米ZrO2(3Y)粉末,以铝热燃烧、陶瓷/金属液相分离与熔体自生方式,制备出以t-ZrO2纳微米纤维镶嵌于其上且具有不同结构取向的蓝宝石棒晶为基的Al2O3/20%ZrO2(3Y)复合陶瓷,并结合力学性能测试,研究材料显微结构、裂纹扩展与增韧之间的内在联系.研究得出,陶瓷抗弯强度与断裂韧性分别达到1 086MPa与11.6 MPa·m05;存在于蓝宝石棒晶上大量、细密的低能异相界面(相界面间距为纳微米尺度)及高的残余压应力,使蓝宝石棒晶得以补强;具有高强度、高模量且长径比为6.0～8.0的蓝宝石棒晶及分布于其上的高残余压应力又迫使裂纹沿棒晶边界扩展,诱发裂纹偏转、棒晶桥接与拔出增韧机制,并相继伴随着t-ZrO2相变、α-Al2O3片晶桥接、Cr颗粒延性相塑变及相变诱发微裂纹多重增韧机制的协同作用,保证材料在保持高强度的同时,又具有高韧性与高的缺陷容忍性.     

铝的微弧氧化机理与膜层结构的对应关系

叙述了分析了微弧氧化陶瓷膜的生长规律,电流变化规律。根据建立的膜层结构与对应电压的关系模型,研究了微弧氧化陶瓷膜的生成机理。     

LY12Al合金微弧氧化过程中电流和电压变化规律

研究和分析了微弧氧化过程中电流和电压变化规律以 及微弧产生的机理.结果表明,电压是影响微弧氧化的主要因素之一,电压值过高将造成陶 瓷膜的破坏.电流值在微弧氧化过程中的各个阶段相异.微弧氧化过程具有明显的阶段性, 可初步分为初始氧化膜形成阶段、微弧诱发阶段和平衡氧化阶段.     

超重力下燃烧合成TiC-TiB2细晶复合陶瓷

采用超重力下燃烧合成工艺,以快速凝固方式制备出TiB2系列含量的TiC-TiB2细晶复合陶瓷。XRD、FESEM与EDS分析表明,随TiB2含量的增加,TiC-TiB2复合陶瓷基体从TiC微米球晶组织逐渐转化为TiB2小尺寸片晶组织,且对于TiB2含量为50%的TiC-TiB2复合陶瓷,可获得TiB2小尺寸片晶均匀镶嵌于TiC基体上的共晶组织。力学性能测试结果表明,TiB2的摩尔分数为50%的TiC-TiB2复合陶瓷因在凝固过程中发生共晶反应,陶瓷相对密度和硬度均达到最高值(分别为98.6%和18.4GPa),并且因TiB2小尺寸片晶在裂纹扩展时所诱发的裂纹偏转、桥接及片晶拔出增韧机制的协同作用,TiB2的含量为66.7%的TiC-TiB2复合陶瓷具有最高的断裂韧度(13.4MPa·m0.5)。     

1Cr18Ni9Ti与TiC-TiB2熔化连接及其陶瓷涂层制备研究

采用超重力场燃烧合成技术,通过液态陶瓷与1Cr18Ni9Ti之间的熔化连接,在1Cr18Ni9Ti基底上制备出具有成分扩散特征的TiC-TiB2陶瓷涂层。XRD、FESEM及EDS分析表明陶瓷涂层由大量细小的TiB2片晶、TiC不规则晶体及少量的Cr基合金相构成,并且陶瓷涂层相对密度、显微硬度及断裂韧性分别达到98.2%、24.6GPa与(14.5±3.5)MPa·m0.5。在1Cr18Ni9Ti基底与陶瓷涂层之间因出现Ti、Cr与C原子向不锈钢基底的单程扩散,使得陶瓷与不锈钢之间存在着富(Fe,Ti)合金碳化物颗粒呈梯度分布的中间过渡层,同时受超重力所限,中间过渡层存在粗大的氧化物夹杂与氧化物夹杂层,致使陶瓷涂层与不锈钢之间的剪切强度仅达到(125±35)MPa。     

铝合金周向包封陶瓷过程中温度场的数值模拟

利用AN SY S软件建立有限元模型,并合理地设置边界条件,对铝合金周向包封陶瓷过程的温度场进行数值模拟,得到了温度场的分布和变化规律。将模拟结果与实测结果相比较,表明模拟结果与实测结果吻合得较好,为下一步的应力场模拟提供了温度场条件。     

超重力下燃烧合成TiC-(Ti,W)C基细晶陶瓷研究

采用超重力下自挤压辅助燃烧合成技术,以快速凝固方式制备出TiC-( Ti,W)C基细晶陶瓷.XRD,FESEM与EDS结果表明,TiC基复合陶瓷基体主要由球状的TiC细晶构成,同时在TiC-(Ti,W)C基体间还分布着少量的TiB2片晶、(Cr,W,Ti)3B2及Al2O3残余夹杂物.由于超重力的引入,促使液态产物分层,且因处于底部的Ti-W-Cr-C-B液相中Ti、C原子浓度高,使得TiC率先形核并快速生长,从而促进(Ti,W)C生长发育,最终生成TiC-(Ti,W)C基陶瓷.性能测试表明陶瓷相对密度与硬度分别为99.3％与22.5±1.5 GPa,并且因缺少有效的增韧机制,陶瓷断裂韧性较低,但是该陶瓷因内部缺陷尺寸小仍具有较高的弯曲强度.     

一种基于ZigBee技术的智能安防报警系统

文章介绍了Zig Bee技术的主要特点和网络拓扑结构,提出了一种基于Zig Bee技术的智能安防报警系统的设计方案。系统采用TI公司的CC2530单片机为核心,利用多种传感器实时采集和监测环境参量,并对异常情况实现报警。实验证明,本系统设计简单、组网方便、性能稳定,具有良好的应用前景。     

水下自蔓延焊接技术

基于自蔓延高温合成技术,研究水下构件的自蔓延快速焊接技术.所用焊料由高热剂(CuO+Cu₂O+Al)、造气剂(CaCO₃)、合金剂(FeSi+MnFe)及造渣剂(B₂O₃)四部分组成.焊块采用石墨坩埚/矩管复合结构设计,其中矩管的一端密封,另一端部分封接,留下开口,可实现对燃烧火焰加热方向的控制,同时采用低功率的钨丝/线圈点火方式,以KNO₃/Al-Mg为点火料,以石蜡对焊块开口处密封,解决了水下自蔓延快速焊接可行性难题.结果表明,该技术无需大功率电源和复杂操作,可在0.5 m水深环境下自行快速燃烧形成焊接接头,且接头抗拉强度经测试达到135 MPa,基本上达到了水下结构件应急抢修的目的.