新型钨基面向等离子体材料的研究进展

纯钨应用于聚变堆中面向等离子体材料具有难加工、高的韧脆转变温度、低的再结晶温度等缺点,而钨基材料是一类具有广阔应用前景的面向等离子体材料,受到国内外的广泛研究。综述了采用氧化物颗粒弥散强化、碳化物颗粒弥散增强、合金化增强钨基材料和钨基复合材料等强化手段制备新型钨基面向等离子体材料的近年研究进展。采用相应的增强方法可使得钨基材料某些方面的性能得到提高,如显著提高抗弯强度、硬度和断裂韧性,具有较好的抗腐蚀性、延展性和抗冲击力等优点,但是在承受大的工作热负荷时,钨基材料仍会失效,尚需要继续进行相关材料的工艺、性能研究。     

自蔓延高温合成(SHS)氮化铝反应机制的研究

本文采用自行设计的铝箔包覆淬火新方法,获得了自蔓延高温合成AlN过程中不同阶段的燃烧产物,通过SEM观察和热力学分析,研究了自蔓延高温合成氨化铝的反应机制．研究结果表明,自蔓延高温合成氮化铝的形成过程是铝蒸发后,铝蒸气与氮气反应,最终形成氨化铝．其形成过程以VC机制为主．     

水热合成Sb_2Se_3纳米线及其对Bi_2Te_3纳米粉末热电性能的影响

以SbCl3和Se粉为原料,水合肼(N2H4·H2O)为还原剂,采用水热法在150℃下,分别保温不同的时间合成Sb2Se3纳米粉末.通过X射线衍射(XRD)、场发射电子扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)以及高分辨透射电镜(HRTEM)等分析方法对产物的物相成分和微观形貌等进行了表征,实验结果表明保温时间达到24h时,获得产物为单相Sb2Se3纳米线晶体.根据实验结果还研究了水热合成Sb2Se3纳米线晶体可能的反应及生长机理,结果表明一维纳米线沿[001]方向生长,纳米线的形成与其独特的层状晶体结构有关.最后采用放电等离子体快速热压烧结法将水热合成的Bi2Te3纳米粉末与不同含量Sb2Se3纳米线进行复合,分析了Sb2Se3纳米线对Bi2Te3纳米材料热电性能的影响,发现复合约1at%Sb2Se3纳米线可以使Bi2Te3纳米材料热电性能有一定提高.     

激光玻璃陶瓷的研究进展

激光玻璃陶瓷是继单晶和玻璃之后又一新型固体激光材料,具有声子能量低、化学稳定性高、机械性能优良、稀土离子可溶性大等优点,有望替代玻璃和单晶,在微芯片激光器、光纤放大器、高功率二极管抽运固态激光器以及其他高温、高热冲击、高腐蚀的特殊环境中有着重要应用,成为人们的研究热点.概述了激光玻璃陶瓷从诞生至今的发展历程,阐述了激光发射原理、激光玻璃陶瓷制备、分类及应用等,并展望了激光玻璃陶瓷的发展前景.     

溶胶-凝胶法低温自燃合成BaCe_(0.9)Nd_(0.1)O_(3-δ)粉体

采用低温燃烧合成工艺合成了BaCe0.9Nd0.1O3-δ固体电解质。研究发现,初始溶液中柠檬酸和硝酸铵的比率对自燃反应的燃烧焓以及凝胶的分解温度有着重要影响。利用TG-DSC,XRD,TEM和BET对制备的粉体表征。实验结果表明,在800℃得到的粉体平均粒径为40～50nm左右。在900℃基本形成钙钛矿相,比传统固相反应法要低700℃以上。     

球磨参数对ODS奥氏体不锈钢机械合金化效果的影响

为了研究球磨参数对ODS奥氏体不锈钢机械合金化效果的影响,以Fe、Cr、Ni、W、Ti纯金属元素粉末和纳米Y2O3为原料进行混合(配比为Fe-18Cr-8Ni-2W-1Ti-0.35Y2O3,质量分数),通过高能球磨的方式实现混合粉末的机械合金化.研究球磨时间、转速的变化对粉末粒度、成分均匀度和固溶程度的影响.结果表明,在真空环境下,球料比为10∶1、转速为380r/min、球磨时间60h时,粉末达到了很好的机械合金化效果,成分分布均匀;当球磨时间延长到100h时,粉末颗粒达到最细,继续球磨,粉末将出现明显的团聚.对最优机械合金化工艺参数获得的粉末进行热压致密化研究表明,随着温度的升高,试样的密度随之升高,维氏硬度随之降低.     

纳米散射中心对P型Si80Ge20合金热电性能的影响

理论模型表明,通过向SiGe合金中掺杂惰性纳米相-声子散射中心可以减小材料的热导率进而可以达到提高材料热电优值的目的.为了验证该结论的正确性,通过超声分散的方式将纳米相的C60及BN散射中心加入到P型Si80Ge20合金中,后采用热等静压的方式制备了P型Si80Ge20热电合金块体材料.实验结果表明,通过掺杂惰性纳米相-声子散射中心可以显著地降低材料的热导率而对材料的电导率及Seebeck系数影响不大,其最终结果可以达到提高材料的热电优值的目的,但提高的幅度较传输模型预测的小.     

热处理对选区激光熔化镍基粉末高温合金组织与力学性能的影响

以Ar气雾化法制备镍基高温合金粉末,利用选区激光熔化(SLM)技术制备了FGH4096M合金。运用OM、SEM、EBSD等手段研究了SLM沉积态和热处理态合金的组织和性能。结果表明,沉积态合金以奥氏体γ相基体为主,具有最高的延伸率。热处理后合金内析出大量的γ’相,γ’相均匀致密分布于合金内,能够明显提高合金强度。立方状或花瓣状γ’相与基体存在较高的晶格畸变,也能增加合金强度。精细的树枝结构和等轴结构对合金起到细晶强化作用。较高的固溶温度会促进SLM合金内回复和再结晶的发生,同时消除晶内树枝结构和等轴结构。沉积态合金平均延伸率为24.97%。经直接时效处理后的合金屈服强度和极限强度最高,其平均值分别为1459.46和1595.56 MPa。     

电极感应熔炼气雾化法制备粉末冶金增材制造原材料金属粉末的研究综述

电极感应熔炼气雾化(Electrode induction melting gas atomization, EIGA)是一种制备超洁净无夹杂物金属粉末的先进制粉技术，由于其工艺过程中不使用耐火材料并且所制备粉体具有粒径小、球形度高、无夹杂物等特点，目前已成为大规模制备粉末冶金增材制造用超洁净金属粉末的重要方法。但国内对于EIGA技术引进较晚，对其工艺设计研究还未达到德国等先进国家的水平，因此，本文综述了自1991年德国ALD公司申请专利30年以来EIGA技术的发展及工艺研究现状，对EIGA技术的优点进行了汇总，归纳了EIGA技术的机理研究脉络与技术要点，并通过纵观气雾化制粉的发展历程对EIGA技术的未来发展做了展望，为粉末冶金和增材制造原材料粉末的制备提供了参考。