Al-Cu合金θ''析出相在等径角挤压中的回溶机理

利用硬度测试和X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)研究了Al-Cu合金θ'析出相在等径角挤压(ECAP)变形过程中的变化规律及其对合金力学性能的影响.研究发现在ECAP挤压过程中,析出相先是与基体失去位向关系,而后从析出相内部不断产生位错使析出相破碎和回溶.析出相的回溶引起的强化作用减小对合金的硬度影响不大,但对晶粒细化有延迟作用.     

反应等离子喷涂TiN/AlN涂层在润滑状态下摩擦磨损性能的研究

对用反应等离子喷涂法制备的TiN/AlN涂层在油润滑条件下的摩擦磨损特征进行了研究,并就轻、重载荷下的磨损机理进行了探讨。结果表明:油润滑条件下,涂层磨损体积显著降低。在轻载荷下,以疲劳磨损为主;在重载荷下,以脆性剥落和磨粒磨损为主。     

介孔材料的发展及合成机理

美国Mobil公司的研究人员在1992年制成了M41S硅基系列,引起了国际物理学、化学及材料科学界的高度重视,人们对这种有机与无机离子在分子水平的自组装结合方式产生了浓厚兴趣.为了进一步探讨有关介孔结构形成的本质,近10年来介孔结构形成机理一直成为研究的焦点,人们提出了各种的形成机理来解释这种规则排布的介孔结构的形成过程.本文简述了介孔材料的发展,介绍了介孔材料的合成机理.     

Ti(C,N)基金属陶瓷增韧研究进展

Ti(C,N)基金属陶瓷作为一种新型工具材料,具有优良的耐磨性、高温红硬性、优良的化学稳定性以及金属间极低的摩擦系数的优点,同时全球钛储量是钨储量的1 000倍左右,是极佳的WC-Co硬质合金替代材料。但相比于HW类硬质合金,Ti(C,N)基金属陶瓷的强韧性低,如何提升其强韧性是开发高性能Ti(C,N)基金属陶瓷的技术瓶颈之一,也一直是全世界范围的一个研究热点。本文基于相转变法、显微裂纹法、裂纹偏转法、拔出法、裂纹桥接法、残余压力屏蔽效应等增韧手段,系统地综述了国内外Ti(C,N)基金属陶瓷增韧方面的研究进展,分析了Ti(C,N)基金属陶瓷增韧面临的问题并展望了未来金属陶瓷增韧的研究方向,以期为开发强韧性高、性能稳定的新型Ti(C,N)基金属陶瓷材料提供参考。     

Al2O3/ZrO2快速凝固复合陶瓷显微结构与力学行为

通过在铝热剂中引入适量的ZrO2粉末,基于铝热氧化-还原反应、重力下陶瓷/金属液相分离,以大过冷条件下熔体共晶生长方式,制备出以ZrO2正方相纳微米纤维镶嵌于其上且长径比为8.0～12.0的蓝宝石棒晶及少量α- Al2O3片晶为基体的Al2O3/ZrO2自生复合陶瓷.通过材料力学性能测试与裂纹扩展路径观察,研究复合陶瓷显微结构与其力学行为之间的关系.结果表明,复合陶瓷的弯曲强度与断裂韧度分别达到1 256 MPa与13.2 MPa·m1/2;分布于蓝宝石棒晶上大量的面间距为纳微米尺度的Al2O3/ZrO2两相低能界面及残余压应力,使蓝宝石棒晶与陶瓷基体得以强化,迫使裂纹沿蓝宝石棒晶边界偏转;同时,因处于裂纹尖端尾部的蓝宝石棒晶桥接与拔出、α- Al2O3片晶桥接与摩擦互锁等效应,又使裂纹扩展呈现出强烈的稳定化倾向.     

纳米TiO2-SnO2复合薄膜的光生阴极保护作用及机理研究

用溶胶-凝胶法和旋转涂膜技术在导电玻璃(ITO)表面构筑纳米TiO2膜和纳米TiO2-SnO2复合膜,应用AFM、XRD对膜的形貌及晶体结构进行表征.用光电化学和腐蚀电化学相结合技术,通过测试时间-电位曲线和交流阻抗谱研究光生阴极保护状态下316L不锈钢电极在0.5 mol/L NaCl溶液中的微观界面电荷分布及电子传递规律,探讨光生阴极保护的作用机理.结果表明以TiO2-SnO2复合膜作为光生阳极时,在紫外光照下,316L不锈钢电极可处在阴极保护状态,并且在切断光源后,光生电极电位仍可在较长的一段时间内维持在-0.2 V左右,仍具有一定的阴极保护作用.     

Modification mechanism of cerium on the Al-18Si alloy

The effect of the rare earth cerium （Ce） on the hypereutectic Al-Si alloy under different casting states have been studied by optical microscope and quantitative image analysis. It is found that the size and the quantity of primary silicon in castings decrease with the increase of added Ce in the melt. Meanwhile primary silicon changes from branched shape to fine facetted shape. Although the modification on eutectic silicon in castings also improves with the increase of added Ce in the melt, the effect of modification on eutectic silicon away from primary silicon is more obvious than that on eutectic silicon close to primary silicon. The modification mechanism was analyzed in detail by means of scanning electron microscope equipped with energy dispersive analysis of X-ray and thermodynamics analysis, which included the analysis on the change in standard Gibbs energy of reaction and reaction equilibrium.     

堆焊

带极堆焊带极电流磁控技术的试验研究；锌基合金焊补堆焊层耐磨性及磨损机理研究；合金元素对抗冲击磨损堆焊材料性能的影响；Fe-C-Cr-Ti-Mo系合金堆焊金属的耐磨性[俄]；碳化钛基复合材料分界面上的过程研究[俄]；激光重熔Co基合金堆焊层的组织和性能。     

TaC涂层的氧化特征与氧化机制

用在空气中氧化、氧炔焰超高温烧蚀等方法对TaC涂层在不同温度的氧化特征与氧化机制进行研究。研究结果表明：TaC在508℃以上开始氧化,在508～690℃时氧化产物为六角Ta2O3固溶体,690～900℃时氧化产物转化为斜方Ta2O5晶体,900～1500℃时氧化产物为斜方Ta2O5,其形态为龟裂或多孔烧结态,未能形成对TaC的隔离保护膜;1500℃氧化时出现部分Ta2O5液相与Ta2O5斜方相共存的现象;在氧炔焰超高温2300℃烧蚀时形成大量的Ta2O5熔体液膜,熔体与TaC的润湿性很好。TaC涂层由低温无熔体情况下界面反应控制机制变为氧通过熔体溶解与扩散的控制机制。     

Hi-Nicalon SiC纤维高温热处理后的断裂机理研究

测定了Hi-Nicalon SiC纤维在惰性气氛下高温热处理后的断裂强度,并对其强度进行了Weibull分布统计分析,通过SEM研究了温度变化对Hi-Nicalon SiC纤维表面形貌和力学性能的影响,着重分析了Hi-Nicalon SiC纤维的裂纹扩展机制及断裂机理.研究表明,在惰性气氛保护下其强度随退火温度的升高而下降,且经过1800℃长时间(10 h)退火后的Hi-Nicalon SiC纤维基体转为晶态,断裂模式也就从非晶态的脆性断裂转变为晶态材料的解理断裂.经统计分析,纤维表面部分活性氧化造成的结构缺陷可忽略,断裂源主要集中在纤维内部,惰性气氛下纤维强度下降主要是由解理断裂作用的结果.