Influence of alloy ingredients on mechanical properties of ternary boride hard alloy clad materials

Using Mo, B-Fe alloy and Fe powders as raw materials, and adding C, Cr and Ni ingredients, respectively, or C, Cr and Ni mixed powders, ternary boride hard alloy clad materials was prepared on Q235 steel substrate by means of in-situ reaction and vacuum liquid phase sintering technology. The influence of alloy ingredients on the mechanical properties of ternary boride hard alloy clad materials was investigated. The results indicate that a mixture of 0.8% C, 5% Cr and 2% Ni ingredients gives a ternary boride hard alloy clad material with optimal mechanical properties, such as high transverse rupture strength, high hardness and good wear resistance.     

3D FE simulation for temperature evolution in the selective laser sintering process

A thermal model of selective laser sintering (SLS) has been developed. The model allows for the non-linear behavior of thermal conductivity and of specific heat due to temperature changes and phase transformations. The temperature evolution and the formation of the sintered part are simulated by a 3D finite element analysis based on continuous media theory. It is shown that the effect of sintering has a strong influence on thermal evolution through changing the thermal properties of the material. The results of the model were experimentally tested and confirmed by temperature measurements.     

镁合金化学氧化膜的耐蚀性研究

研究了镁合金氧化膜在酸、碱及盐溶液中的腐蚀行为,用光学显微镜观察了氧化膜及腐蚀后表面形貌,从腐蚀形貌、腐蚀类型及氧化膜状态等几方面对镁合金的腐蚀行为进行了分析。结果表明:在0.5 mol/L H2SO4、3.5%NaCl、0.5 mol/L NaOH溶液中,镁合金氧化膜的耐蚀性比镁合金基体好。     

三层结构的氧化锆陶瓷整体烧结研究

对三层结构的ZrO2陶瓷的整体烧结行为进行了较深入的研究,提出了提高三层结构的ZrO2陶瓷整体烧结的措施。研究结果表明:对于三层结构的ZrO2陶瓷,通过采取波浪型界面结构,改进表面层配方,降低升温速率等手段能获得整体烧结性能良好,抗弯强度达到682MPa,硬度15.56GPa的力学性能优良的复合陶瓷材料。     

半透明氮化硅陶瓷的放电等离子烧结制备及性能

用放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)技术,以质量分数(下同)为9%氮化铝(A1N),3%氧化镁(MgO)为烧结助剂,在1850℃烧结5min,成功制备了半透明氮化硅(Si3N4)陶瓷.半透明Si3N4陶瓷在中红外波段表现出良好的透过率,最大透过率为66.4%.SPS的快速致密化过程保证了烧结体具有良好的晶体结构,有利于提高透过率.SPS快速的烧结过程和A1N和MgO的加入能够有效抑制烧结过程中Si3N4陶瓷由α相向β相的转变,是制备光学性能良好的Si3N4陶瓷的关键.报道了半透明Si3N4陶瓷的其他性能.光学性能与其他性能的结合,势必大大拓宽Si3N4陶瓷的应用领域.     

放电等离子制备Ti3AlC2/TiB2复合材料及性能

采用放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)工艺制备了Ti3AlC2/TiB2复合材料,并研究了复合材料的性能.研究表明:在1 250℃,30MPa烧结8min,可以获得相对密度达98%以上的致密Ti3AlC2/TiB2块体材料;在Ti3AlC2中添加TiB2能大幅度提高材料性能,当TiB2含量为30%(体积分数,下同)时,Ti3AlC2/30%TiB2复合材料的Vickers硬度达到10.39GPa,电导率为3.7×106 S/m;当TiB2含量为10%时,抗弯强度为696MPa,断裂韧性为6.6MPa·m1/2.用电子显微镜对复合材料的显微结构分析表明:Ti3AlC2/TiB2复合材料的晶粒为层状结构.     

过量TiO2助烧剂对Ba0.998La0.002TiO3陶瓷晶粒生长的影响

采用电性能测定和微观结构分析等方法研究了过量TiO2助烧剂对Ba0.998La0.002TiO3陶瓷晶粒生长的影响.结果表明:对于Ba0.998La0.002TiO3陶瓷在有液相参与烧结的晶粒溶解-淀析过程中,晶粒生长的必要条件是不仅要有液相的形成,而且BaTiO3晶粒必须在液相中有一定的溶解度.由于BaTiO3晶粒在Ba6Ti17O40和Ba2TiSi2O8液相中有足够的溶解度,促进了晶粒的生长,同时旌主掺杂离子进入晶格而释放氧,形成半导性的陶瓷,而BaTiO3晶粒不能溶解于Ba2Ti2SiP2O13液相中,抑制了晶粒的生长.     

添加Y2O3-Al2O3烧结助剂的氮化硅陶瓷的超高压烧结

以Y2O3-Al2O3体系为烧结助剂,在5.4～5.7 GPa,1 570～1 770K的高温高压条件下进行了氮化硅陶瓷的超高压烧结研究.用X射线衍射及扫描电镜对烧结样品进行了分析和观察,探讨了烧结温度及压力对烧结的陶瓷样品性能的影响.结果表明:得到的氮化硅由相互交错的长柱状β-Si3N4晶粒组成,微观结构均匀,α-Si3N4完全转变为β-Si3N4.经5.7GPa,1 770K且保温15min的超高压烧结,样品的相对密度达99.0%,Rockwell硬度HRA为99,Vickers硬度HV达23.3GPa.     

新型含萘环双马来酰亚胺三嗪树脂的合成、固化反应及其热性能的研究

合成出了新型含有萘环和醚键结构的双马来酰亚胺和氰酸酯单体,通过元素分析(EA)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)及核磁共振(1H-NMR)等手段对其进行表征分析,同时,用差示扫描量热法(DSC)、原位FT-IR对新型BMPN/DNCY树脂体系的共固化反应机理以及固化物结构进行了研究,并采用热失重法(TGA)分析该树脂在氮气条件下的耐热性能.研究结果表明,采用文中使用的方法合成出了高纯度、高产率的新型双马来酰亚胺和氰酸酯树脂单体;BMPN/DNCY树脂的固化反应主要是以BMPN/DNCY共聚反应生成两种六元环结构的共聚物为主,兼有少量BMPN单体自聚;在耐热性能方面,共固化所得双马来酰亚胺三嗪树脂的热分解起始温度(Tc)都在440℃以上,具有很好的热稳定性;不同配比的共固化结构双马来酰亚胺三嗪树脂热分解的Tc差别不是很大,在700℃时的残炭率都在60%左右.     

聚酰胺酸纺丝溶液的流变性能研究

由均苯四酸二酐(PMDA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中共聚合制得聚酰亚胺前驱体——聚酰胺酸的纺丝溶液,采用哈克流变仪研究了溶液的流变性能。结果表明:聚酰胺酸溶液属于切力变稀的非牛顿流体;溶液的表观黏度随溶液温度的升高而降低,随溶液浓度的升高或聚合物特性黏度的增大而增大。溶液温度的升高、浓度的降低或聚合物特性黏度的减小均使得聚酰胺酸溶液呈现切力变稀行为的临界剪切速率变大,使得溶液的非牛顿指数增大,同时使得溶液的结构黏度指数减小。溶液的黏流活化能随剪切速率的增加或随溶液浓度的增高而下降。