激光熔覆原位合成TiC/Al复合材料的化学反应机制

通过突然停止激光发射的实验方法，研究了经高能球磨活化的Al、Ti和C粉末在激光熔覆条件下TiC合成反应的过程及规律。结果表明：激光辐射的前沿区的组织可以被分为未反应原始粉末区、合成反应过渡组织区及TiC／Al复合材料区。依据组织及结构的分析，活化粉末在激光条件下的合成反应过程及机制得以揭示：原始粉末首先在过渡区发生了3Al Ti→Al3Ti反应，所有的Ti都参与了这一反应，形成了块状的Al3Ti／Al组织，所有的C元素都包裹在了这种块状的组织中；随后发生了Al3Ti C→TiC 3Al反应而形成TiCp／Al复合材料。     

TiB2/6351Al复合材料喷丸层再结晶过程的X射线衍射分析

利用X射线衍射线形分析方法,研究了TiB2/6351Al和6351Al喷丸形变层的再结晶行为,并得到了两种材料不同温度下等温退火晶块尺寸和显微畸变的变化.通过回归分析,获得了晶块长大激活能和显微畸变松弛激活能.结果表明,两种材料的再结晶激活能均大于纯Al的白扩散激活能,并且复合材料的再结晶激活能略大于铝合金基体的再结晶激活能.增强体阻碍加热过程中晶界和亚晶界的运动影响了复合材料再结晶激活能的提高.     

原位自生TiB2-AlSi10Mg激光选区熔化及其高温性能研究

采用激光选区熔化(SLM)制备得到原位自生TiB₂-Al Si10Mg复合材料,探索TiB₂颗粒对其微观组织和高温力学性能的影响。结果表明,TiB₂颗粒均匀分布在基体中,Si呈细小的网格状弥散分布;晶粒大多为细小的等轴晶,没有明显择优取向,平均晶粒尺寸为1.4μm。在350℃高温拉伸条件下,SLM成形TiB₂-Al Si10Mg复合材料真实抗拉强度为123.0 MPa,断后伸长率为28.0%;变形机制主要为晶界滑动,并伴随着少量的位错滑动和攀移。     

TiB2/Al复合材料高温拉伸材料常数的研究

在变形温度为350～500℃、应变速率为0.0001～1 s-1变形条件下对原位合成TiB2(质量分数86351Al复合材料进行了高温拉伸实验,并采用双曲正弦模型,确定了复合材料的常数.结果表明:流变应力峰值op与Z参数之间能较好地满足双曲正弦关系,得到流变应力峰值op解析表达式中常数A,n和n值分别为605.5×1012 s-1,0.027 MPa-1和10.018,Z参数中的激活能Q值为256.78 kJ·mol-1.     

SrTiO3衬底表面外延生长TiCN薄膜工艺参数优化及疏水疏油性能

采用中频反应磁控溅射技术在Sr Ti O3衬底上外延生长Ti CN薄膜,通过正交试验方案、单因素试验方案以及性能测试来探究磁控溅射工艺参数对薄膜结构和性能的影响,并且优化了工艺参数。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及EDS能谱分析仪对Ti CN薄膜的物相结构、微观形貌以及成分进行分析。结果表明:为了获得疏水性能与疏油性能较好的薄膜,溅射过程中最优工艺参数应选择溅射功率5 k W,溅射偏压150 V,溅射时间10 min,N2流量10 sccm,CH4流量20 sccm,占空比80%,其中,CH4流量的影响最为显著。当CH4流量为20 sccm时,Ti CN薄膜的衍射峰最强;致密的Ti CN薄膜表面呈现球状结构,这种结构能够增加Ti CN薄膜表面的粗糙度,进一步降低水滴润湿的自由能,从而提高薄膜的疏水性能;薄膜中C元素与N元素的含量最高,且此时C/N原子比约为1∶1。     

原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料的损伤断裂行为

利用扫描电子显微镜结合原位拉伸试验研究了颗粒体积分数为4.167%的原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料(TiB_2/2024-T4)的损伤断裂机理。TiB_2/2024-T4在拉伸下的损伤断裂行为依次有微裂纹萌生、微裂纹累积和微裂纹贯通3个典型过程。结果表明,TiB_2/2024-T4中初始微裂纹率先在副产物颗粒、微米级的TiB_2颗粒以及TiB_2颗粒团聚体中萌生。随着加载的进行,更多的微裂纹出现在TiB_2颗粒偏聚带中,最终微裂纹通过颗粒稀疏区域铝合金基体的韧性断裂而贯通,形成宏观裂纹。通过分析单胞有限元模型,研究了颗粒偏聚对偏聚带中的基体微裂纹萌生的影响机理。数值结果表明:相比于颗粒稀疏区域的基体,颗粒偏聚带中的基体最大等效塑性应变和应力三轴度均有提高,诱使微裂纹会因为偏聚带中基体微孔洞长大和聚合进程的加剧而提前萌生,这与原位拉伸试验中的现象是一致的。     

Sn-Ag-Cu系无铅焊料性能研究进展

Sn-Ag-Cu是全球公认的最具潜力替代Sn-Pb钎料的无铅焊料。本文介绍了Sn-Ag-Cu系无铅焊料在熔化温度、润湿性、抗氧化性和焊接可靠性方面的主要性能以及最近的研究重点,最后对Sn-Ag-Cu系无铅焊料的发展趋势进行了展望。     

C/Al复合材料中镍涂层的界面行为

为改善纤维与基体的润湿性,在碳纤维表面涂覆Ni、SiC-Ni。经铝液浸渗实验表明Ni涂层可以使纤维很好地分布于基体中。但Ni单涂层导致碳纤维损伤,Ni、SiC-Ni两状态下界面与基体中均产生大量脆性相,急剧降低复合材料的强度。     

涂层碳纤维增强镁基复合材料

采用液态浸渗方法,使表面带有镍、铜和二氧化硅涂层的碳纤维与金属镁结合,形成C/Mg复合材料.研究发现:镍,铜、二氧化硅涂层均可实现镁液对纤维的润湿,形成复合材料;复合材料形成后,镍和铜涂层均已消失;镍在高温下与碳纤维相容性较差;二氧化硅涂层稳定,对纤维有较好的保护作用,涂层不同,形成了不同的纤维分布状态.