气体流量对LPCVD ZrC涂层结构和沉积机理的影响

利用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺,采用Zr-Br2-C3H6-H2-Ar反应体系,在1200℃下,于石墨基底表面制备了ZrC涂层。研究了气体流量对ZrC涂层微观形貌和沉积机理的影响。结果表明,随着气体流量由200 mL/min向1000 mL/min增大,涂层的沉积速率先增大后减小,在800 mL/min时达到极值,极大值为3.37×10-3g·cm-2·h-1。同时,涂层的择优取向发生了明显的变化,在600~800 mL/min范围内,涂层具有稳定且强烈的(200)晶面择优取向。XPS分析结果表明,沉积产物中的C/Zr比也随气体流量的增大,相应的由0.85快速地升高到1.49。当气体流量为200 mL/min时,涂层致密光滑,ZrC晶粒具有典型的等轴晶结构特征;当气体流量为400~800 mL/min时,涂层光滑平坦,ZrC晶粒具有规则的四面体结构;当气体流量为1000 mL/min时,涂层表面存在着大量不规则的岛状、弓状颗粒。基底表面边界层厚度的变化是影响涂层沉积过程的主要因素。     

Al合金无压熔渗多孔SiC预成形坯体的组织变化及机理EI北大核心

高体积分数SiCp/Al复合材料可以通过Al合金无压熔渗SiC多孔预成形坯体实现其近净形成形。本文通过观察无压熔渗过程中相关的显微组织变化,研究Al合金在SiC多孔坯体中的熔渗行为及机理。研究结果表明:实现Al合金对SiC预成形坯无压自发熔渗的关键是合金中必须存在Mg元素,并且须在氮气氛中进行;正是利用合金中Mg与氮气氛的相互反应在SiC颗粒的表面生成Mg3N2,并通过Mg3N2与Al的反应帮助Al合金顺利熔渗到SiC孔隙中去。     

AIN和B对热压烧结Cf/SiC复合材料性能的影响

研究了烧结助剂ＡＩＮ 和Ｂ对Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料力学性能的影响。结果表明：Ｂ含量较低时（小于０．５ｗ ｔ％ ）,Ｂ的增加能有效地提高复合材料的抗弯强度与断裂韧性,继续增加Ｂ的用量至１ｗ ｔ％ ,虽能大幅度提高复合材料的强度,但使复合材料的断裂韧性大大降低。ＡＩＮ 与ＳｉＣ高温反应形成固溶体,能起到强化和细化基体ＳｉＣ晶粒以及改善ＳｉＣ晶界结构的作用,但对复合材料内纤维与基体间界面的结合影响较小,因此与Ｂ的作用相比,ＡＩＮ 对复合材料密度和力学性能的影响较小。烧结助剂为５ｗ ｔ％ ＡＩＮ－０．５ｗ ｔ％ Ｂ,经１８５０℃和２５ＭＰａ 热压烧结后的Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料具有较佳的综合力学性能,其抗弯强度与断裂韧性值分别为５２６．６ＭＰａ 和１７．１４ＭＰａ·ｍ １／２。     

电子封装用高导热金属基复合材料的研究

高导热金属基复合材料具有优异的热物理性能,且密度较低,是非常理想的电子封装材料。但是由于其本身高的脆性和硬度,使得该材料很难通过二次机械加工成所需要的形状,严重制约了该材料的应用。本文总结了本实验室在第三代SiCp/Al电子封装材料以及第四代金刚石/Cu（或Al）电子封装材料的近净成形制备方面所取得的一些突破性成果,并就相关的关键工艺进行了讨论,论文最后对电子封装用高导热金属基复合材料未来的发展做出了展望。     

钛合金粉末注射成形工艺中粉末特性的研究

采用统计分析的方法系统研究了原料粉末特性如粒度和粒度分布、颗粒形状、粉末比表面积对PIM工艺过程的影响规律,从原料粉末的特性参数中筛选出显著影响喂料性能和PIM工艺过程的参数,并建立相应的经验模型.振实密度与粉末特性的关系式为:ft=235.0 0.20Dv 32.18σ-29.17Sw-26.81Ar,粉末流动性与粉末特性的关系式为Mi=240.38-33.54Sw-32.08Ar,注射温度、注射压力和保压时间与粉末特性表达式分别为Ti=12.35 1.86σ-16.0Sw 145.5Ar,Pp=-289.63-18.35Sw 256.28Ar,th=-2.36 5.63Ar 0.10Dv-0.95Sw.     

注射成形粘结钕铁硼/铁氧体复合磁体的研究

对注射成形粘结Nd-Fe-B/铁氧体复合磁体进行了深入的研究。实验结果表明：随着铁氧体磁粉的加入，复合磁体的磁性能虽略有降低，但其力学性能及热稳定性均有大幅度改善，特别是在铁氧体含量为87%（质量分数时），复合磁体内禀矫顽力温度系数为零，不同磁粉间静磁场的存在，使得复合磁体在铁氧体含量低于70%（质量分数）时，其磁性能大于平均值，而大于70%（质量分数）时则小于平均值。     

注射成型制备碳化硅陶瓷材料

以高纯SiC微粉为原料，添加碳化硼、碳为烧结助剂，研究了利用注射成型技术生产碳化硅陶瓷复杂件的工艺。选择了一种石蜡基多聚物粘结剂体系，在粉体体积分数为52％时，喂料的最佳注射参数是：注射温度160～170℃，注射压力为100-110MPa，采用溶剂脱脂加上热脱脂的二步法脱脂工艺，在氩气氛下，将烧结坯体于2100℃，保温1h进行固相烧结后，得到的碳化硅陶瓷复杂件密度为3．08g／cm^3，致密度为96％。     

放电等离子烧结TiAl-V-Cr合金的拉伸和压缩性能

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金粉末为原料,采用放电等离子烧结工艺制备出TiAl基合金,并研究了显微组织对合金的室温拉伸、压缩性能以及断裂机制的影响。结果表明,采用SPS方法可制备组织成分均匀的TiAl-V-Cr合金材料,其室温拉伸、压缩性能以及断裂机制与显微组织类型和晶粒尺度密切相关,且对于相同组织的合金,其压缩性能远远优于拉伸性能。当烧结温度为1100℃时,具有细小双态组织的合金具有最佳的室温力学性能,其抗压强度为3321 MPa,压缩率为35.2%。     

金纳米颗粒烧结的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了不同尺寸Au纳米颗粒在烧结过程中晶型转变及烧结颈长大机制.研究发现纳米颗粒的烧结颈生长主要分为两个阶段:初始烧结颈的快速形成阶段和烧结颈的稳定长大阶段.不同尺寸纳米颗粒烧结过程中烧结颈长大的主要机制不同:当颗粒尺寸为4 nm时,原子迁移主要受晶界（或位错）滑移、表面扩散和黏性流动控制;当尺寸在6nm左右时,原子迁移主要受晶界扩散、表面扩散和黏性流动控制;当颗粒尺寸为9 nm时,原子迁移主要受晶界扩散和表面扩散控制.烧结过程中Au颗粒的fcc结构会向无定形结构转变.此外,小尺寸的纳米颗粒在烧结过程中由于位错或晶界滑移、原子的黏性流动等因素会形成hcp结构.      

ODS铁素体钢的研究进展

ODS铁素体钢具有优异的抗辐照肿胀性和高温蠕变性能,可用作快反应堆的第一壁和包层材料。本文介绍了ODS铁素体钢的制备工艺和存在的主要问题。重点阐述了Y2O3颗粒的溶解/析出机制、影响残余α-Fe形成的因素(EX.O和Ti的含量)及残余-αFe对高温蠕变性能的影响。分析了在制备薄壁包层管时中间热处理的重要性,并讨论了再结晶热处理、马氏体相变和α→γ相变三种方法来消除ODS铁素体钢的各向异性。