TiC-TiB2/MoSi2复合材料的制备及力学性能

以MoSi2、Ti和B4C粉为原料,采用高温热压技术原位合成不同体积百分数TiC-TiB2强韧化MoSi2复合材料,研究了TiC-TiB2颗粒对MoSi2基体材料显微组织结构和力学性能的影响.实验结果表明,采用MoSi2、Ti和B4C粉为原料进行热压原位合成是可行的.30%TIC-TiB2/MoSi2复合材料的抗弯强度和维氏硬度分别达到468.3 MPa和17 070,与纯MoSi2比较,分别增加了63.2%和83.5%.随着TiC-TiB2体积分数的增加,TiC-TiB2/MoSi2复合材料的晶粒大小明显细化,断裂方式由沿晶断裂为主向穿晶断裂为主转变,强化机制是细晶强化和弥散强化.     

ZrO2(Y2O3)含量对双峰晶粒度分布Mo-12Si-8.5B-ZrO2(Y2O3)复合材料力学性能的影响

多相Mo-12Si-8.5B合金是一种很有应用前景的高温结构材料,为了同时提高Mo-12Si-8.5B合金的强度和韧性,提出了采用纳米ZrO₂(Y₂O₃)强韧化具有双峰晶粒度分布Mo-12Si-8.5B复合材料的方法。首先采用溶胶-凝胶和高温氢还原法制备了纳米Mo-ZrO₂(Y₂O₃)复合粉末,然后以纳米Mo-ZrO₂(Y₂O₃)粉末和微米Mo粉末为原材料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了具有双峰晶粒度分布的Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料。结果表明,随着ZrO₂(Y₂O₃)含量的增加,制备的Mo-ZrO₂(Y₂O₃)纳米粉末的粒度和烧结体相对致密度均逐渐减小,ZrO₂(Y₂O₃)含量小于2.5wt%时,烧结体的相对致密度均大于98.1%。当ZrO₂(Y₂O₃)含量为1.5wt%和2.5wt%时,复合材料具有较高的硬度(9.76~9.98 GPa),抗弯强度(672~678 MPa)和断裂韧性(12.68~12.82 MPa·m1/2)。Mo-12Si-8.5B-ZrO₂(Y₂O₃)复合材料中Mo晶粒细化、粗细Mo晶粒的晶界强化和纳米ZrO₂(Y₂O₃)颗粒第二相强化是提高硬度和抗弯强度主要原因;复合材料中粗晶粒Mo和纳米ZrO₂(Y₂O₃)有助于断裂韧性的提高,材料的增韧机制主要是裂纹偏转和裂纹桥接。      

机械合金化和放电等离子烧结制备NbMoCrTiAl高熵合金

研究了球磨转速、球料比和球磨时间对NbMoCrTiAl高熵合金粉末的物相、微观形貌及粒度的影响,探讨了不同温度下放电等离子烧结制备NbMoCrTiAl高熵合金微观组织和硬度的变化规律。结果表明:在转速300 r/min和球料比10∶1条件下,球磨60 h粉末只达到部分合金化;在转速300 r/min和球磨50 h时,球料比要达到12∶1才能实现粉末完全合金化;在球料比10∶1和球磨50 h条件下,球磨转速要高于400 r/min才能获得单一BCC固溶体高熵合金。NbMoCrTiAl粉末在高能球磨中元素发生合金化的先后顺序为Al→Ti→Cr→Nb→Mo。NbMoCrTiAl高熵合金粉末在放电等离子烧结(SPS)时发生了第二相析出和溶解转变。随着烧结温度的升高(1 400～1 600℃),第二相的数量减少及其尺寸增大,导致了合金硬度的降低。     

高能球磨对高碳铬铁真空固相脱碳的影响

以Fe3O4为脱碳剂,研究了高能球磨工艺对高碳铬铁真空固相脱碳过程的影响,考察了烧结温度和高能球磨工艺对脱碳反应的作用.通过化学分析和红外碳硫仪检测样品中的铬含量和碳含量,采用激光粒度仪和X射线衍射分析粉末粒度和物相组成.结果表明,高能球磨能提高高碳锰铁和Fe3O4的反应速度,最佳的球磨时间为45 h;温度在1100～1350℃真空烧结时,高碳锰铁的铬含量随温度升高先上升后下降,碳含量呈先下将后上升的趋势;1200℃烧结3h,铬铁中碳含量和铬含量分别为1.05％和43.81％.     

Si含量对WMoNbCrTi高熵合金微观组织和力学性能的影响

WMoNbCrTi高熵合金是一种极具应用潜力的高温结构材料，添加Si有望提高其综合力学性能。以高能球磨粉末为原料，采用放电等离子烧结技术制备了WMoNbCrTiSi_x(x=0、0.1、0.25和0.5)高熵合金，研究Si含量对其微观组织和力学性能的影响。结果表明：加入Si后高熵合金的组织由BCC固溶体、Laves相和硅化物组成。当x=0.1时，Si主要形成Ti₅Si₃,当x=0.25时，大部分Si与Ti形成Ti₅Si₃,少部分Si与Nb形成Nb₃Si,当x=0.5时，Si主要形成Ti₅Si₃、Nb₃Si和Cr₃Si。当x从0增加到0.5时，WMoNbCrTiSi_x高熵合金的硬度由9.84 GPa增加到13.46 GPa,断裂韧性从6.68 MPa·m^1/2下降到4.72 MPa·m^1/2。WMoNbCrT...     

Effect of relative density on cyclic oxidation resistance properties of MoSi2

MoSi2 powders were fabricated respectively by mechanical alloying technique and sintering at different temperatures to prepare materials with different relative densities. The relative oxidation behavior of all MoSi2 materials at 1 473 K was investigated by TGA,SEM and XRD. The results show that the ＂pesting＂ is not found in all materials after being oxidized for 480 h. The density has no essential relation to the ＂pesting＂. The oxidation curve of specimens with lower density shows two-step oxidation kinetics. Both the first stage （0-1 h） and the second stage （1-480 h） nearly obey linear kinetics,but the oxidation rates are obviously different. The oxidation kinetics of MoSi2 with higher relative density nearly follows parabolic law. The mass gains of MoSi2 with the lowest relative density （78.6%） and the highest relative density （94.8%） are increased by 10.390 and 0.135 mg/cm^2,respectively. The oxide scale of materials with lower densities is non-protective and makes the oxygen diffusion easy. A dense scale in the material with higher density is formed,which acts as a diffusion barrier to the oxygen atoms to penetrate into the matrix,showing much better high temperature oxidation resistance. The phases distribution of oxidation scale from the outside to the inside is SiO2→Mo5Si3→MoSi2.     

聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料的制备及其性能

为研究氧化石墨烯对聚酰胺6的相容性和力学性能的影响,以天然鳞片石墨为原料,采用改良的Hummers方法制备氧化石墨烯,用氯化亚砜将其活化得到酰氯修饰氧化石墨烯,再与氨气反应制备氨基化氧化石墨烯,采用原位聚合法制备出聚酰胺6/氧化石墨烯复合材料,利用扫描电子显微镜对其进行表征分析,通过在甲酸中的分散实验研究该材料的相容性,并利用拉伸实验测试其力学性能.结果表明:聚酰胺6成功以化学键形式键接到氨基化氧化石墨烯表面;氧化石墨烯在聚酰胺6基体中呈现均匀稳定分散;氧化石墨烯均匀分散于甲酸中,其在甲酸中的相容性得到了明显改善;氨基化氧化石墨烯质量分数为0.1%时,聚酰胺6/氧化石墨烯的拉伸强度和杨氏模量分别达到133和736 MPa.     

渗硅对Mo-12Si-8.5B-(8Cr)合金抗高温氧化性能的影响

在Mo-12Si-8.5B-(8Cr)两种合金表面包埋渗制备硅化钼涂层,以改善Mo-12Si-8.5B合金的高温抗氧化性能,分析了材料的微观组织结构及其高温氧化行为。结果表明:通过包埋渗技术在Mo-12Si-8.5B合金表面获得了一层致密的硅化物涂层,添加Cr的合金表面硅化物涂层生长速率约是不含Cr合金的2倍。未渗硅处理的合金在800~1200℃的高温抗氧化性能较差。渗硅后Mo-12Si-8.5B和Mo-12Si-8.5B-8Cr合金在1200℃氧化60 h质量仅减少0.22和0.24 mg/cm~2。渗硅处理大幅度地改善了合金的高温抗氧化性能,归因于硅化钼涂层表面连续致密氧化膜的形成。     

时效制度对LD31铝合金力学性能和导电率的影响

讨论了时效方式(自然时效、人工时效)和时效工艺参数(时效温度、时效时间)对LD31铝合金的力学性能和导电率的影响。研究结果表明：低温长时间时效和高温短时间时效都可以提高LD31铝合金的抗拉强度，并且随着时效温度的提高和时效时间的延长，LD31铝合金的导电率呈上升的趋势；兼顾材料强度和导电率性能，选择200℃时效3～4h工艺较为适宜。     

自蔓延原位合成TiC/MOSi2复合材料及其力学性能

以钼、硅、钛和碳粉为原料,采用自蔓延原位合成技术制备了不同体积分数TiC强韧化的MoSi2基复合材料,研究了TiC颗粒对MoSi2基体材料显微组织和力学性能的影响.结果表明:TiC颗粒均匀分布于MoSi2基体中;TiC体积分数为30%时,TiC/MoSi2复合材料硬度、抗弯强度和断裂韧度分别达到15.02 GPa、366 MPa和6.26 MPa·m1/2,比纯MoSi2分别增加61.5%、26.8%和150%;复合材料的断口表现为沿晶断裂和准解理断裂的混合形式,其强化机制是细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶韧化.