TiO_2/O-′Sialon界面反应过程

以反应烧结的O-′Sialon和金红石型TiO2为研究对象,设计制备了TiO2/O-′Sialon扩散偶,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及电子探针微区分析(EPMA)等方法,对扩散偶的扩散界面及垂直于界面的断面进行了物相分析、形貌观察及元素面分布分析,并在此基础上探讨了TiO2/O-′Sialon界面反应过程。XRD结果表明:TiO2与O-′Sialon在界面处发生反应生成TiN和SiO2,但在1200℃时扩散反应程度微弱,界面处存在Sm2O3偏析,并且与SiO2生成Sm2Si2O7;SEM照片显示TiO2/O-′Sialon界面处存在不规则硅酸盐熔融层;EP-MA元素面分布分析表明Ti、Si等元素富集于硅酸盐熔融层内,只有微量元素扩散至基体内。综合分析结果得出,TiO2/O-′Sialon界面反应过程可分为三个阶段:物理接触阶段、熔融层形成及元素富集阶段、熔融层增长阶段。     

掺杂Ti对Fe－N薄膜结构与磁性的影响

用对向靶溅射仪制备出含多量Ｆｅ（１６）Ｎ２相的（Ｆｅ，Ｔｉ）－Ｎ薄膜，研究了掺杂Ｔｉ对Ｆｅ－Ｎ薄膜结构与磁性的影响，在溅射Ｆｅ－Ｎ薄膜时加入适量的Ｔｉ可提高Ｆｅ－Ｎ薄膜中Ｆｅ（１６）Ｎ２相的含量．Ｔｉ含量（原子分数）在０—２５％时薄膜饱和磁化强度均高于纯Ｆｅ的值；Ｔｉ浓度为１０％时，薄膜磁化强度高达２．６８Ｔ，比纯Ｆｅ的饱和磁化强度值高２０％．     

影响Al-Ti-C对铝合金细化效果的因素分析

研究了熔炼温度、合金元素及稀土Ce对Al-Ti-C作用效果的影响,并从理论上分析它们的作用机理.结果表明,熔炼温度在760 ℃时Al-Ti-C的细化效果较为显著;合金元素Si的过剩量对Al-Ti-C的作用效果较为敏感,对于Al-Mg-Si系合金Si元素的含量不宜超过0.5%;适量稀土Ce能合理改善Al-Ti-C中间合金的处理效果,处理后的试样具有较高的伸长率和抗拉强度.     

氧化物掺杂YSZ热障涂层的最新研究进展

随着先进航空发动机涡轮叶片热障涂层服役温度、服役寿命以及隔热性能的不断提升,研制温度高、使用寿命长和隔热性能优异的热障涂层材料,已成为国际高温防护涂层领域的研究热点。氧化物掺杂YSZ涂层因其良好的热学性能,成为最有可能替代YSZ涂层在航空发动机热端部件表面获得应用的热障涂层材料。综述了氧化物掺杂YSZ热障涂层研究取得的成果和存在的问题,重点阐述了不同氧化物掺杂对YSZ涂层性能的影响机理,并简述了目前国内外对该类涂层相关制备技术的研究进展。提出未来关于热障涂层的研究,应在进一步优化设计多元氧化物掺杂改性YSZ涂层的基础上,结合计算模拟,对多元氧化物掺杂的耦合作用机制进行深入剖析,同时结合新一代高温合金的性质,发展高温合金-粘结层-陶瓷层相匹配的新型热障涂层体系,从热力学-动力学两个方面考察其使役行为和失效机制,最终促进该类涂层的实际应用。     

等离子喷涂制备HA/MO纳米管复合涂层及性能分析

目的提高生物医用钛合金涂层的结合力与生物活性。方法采用阳极氧化法在Ti-10Mo-28Nb-3Zr-6Ta合金表面先制备纳米氧化管,接着通过等离子喷涂法在纳米氧化层表面喷涂HA生物涂层,制备HA/MO纳米管复合涂层,对合金进行表面改性。在等离子喷涂法制备复合涂层时,通过改变喷涂电压和喷涂距离,对涂层的显微结构和物相组成进行探究,获得最佳制备工艺参数,同时对最佳工艺参数制备的复合涂层,通过电化学工作站实验、自动划痕仪测试、仿生矿化法试验和MTT法(四唑盐比色法)试验,分别评价复合涂层的耐腐蚀性能、附着力、生物活性和细胞毒性。结果在钛合金用阳极氧化法预处理的前提下,通过等离子喷涂制备HA/MO纳米管复合涂层,当喷涂电压为40V、喷涂距离为100mm时,制备出的HA/MO纳米管复合涂层涂覆均匀,涂层厚度在50μm左右,耐蚀性得到提高,结合力最佳,为14.8 N。HA/MO纳米管复合涂层具有良好的生物活性,通过培养细胞进行毒性实验,HA/纳米管复合涂层试样的毒性分级为0级,对细胞无影响,且从细胞增殖速率分析,试样表现出优异的细胞活性,对细胞的增长速率促进效果最好。结论 HA/MO纳米管复合涂层可以有效提高耐蚀性和结合强度,同时提高材料的生物活性。     

Ti-Zr-Si合金中硅化物形成机制研究

通过Si/Ti-Zr扩散偶在900 ℃,保温时间分别为96 h、480 h的扩散实验,结合SEM和EDX对扩散偶的形貌、组织和成分分析,研究了Ti-Zr-Si合金中硅化物的形成机制.研究结果表明,Si/Ti-Zr扩散偶在经过96 h处理后,Si元素能够较快地扩散,而Zr元素的扩散非常缓慢,因而Si元素是组元扩散的决定因素相,形成钛基二元相;Si/Ti-Zr扩散偶经过480 h处理后,锆元素非常明显地参与进来,形成丰富的二元和三元物相层,慢扩散元素锆成为三元相形成的控制元素;Zr元素的引入在实验中生成了大量的(Ti,Zr)Si的三元相,首次给出了该三元相中Ti与Zr的物质的量比范围为1.849～2.657.初步证明了在850～900℃内能够长期稳定存在的三元物相为(Ti,Zr)Si,给出了Si/Ti-Zr扩散偶处理后各相的形成序列.     

MoS2-Ti复合膜的结构及其抗氧化性能

利用非平衡磁控溅射仪在碳/碳复合材料表面制备了MoS2-Ti复合膜.采用XRD,Raman光谱、X射线光电子能谱仪对其结构进行了表征,并利用X射线光电子能谱仪对复合膜的抗氧化性能进行了研究.研究结果表明:所制备的MoS2-Ti复合膜为非晶态结构;MoS2-Ti复合膜具有良好的抗氧化性能,将其在蒸馏水中浸泡200 h后,Mo4+没有被氧化.     

SiCp/2024 复合材料棒材半固态挤压数值模拟

SiCp/2024复合材料棒材半固态挤压是一个典型的半固态触变成形过程,尤其对高固相分数(～60%),更接近于塑性加工中超塑性变形机制.对其加工过程进行了数值模拟,以便揭示高固相体积分数半固态触变成性的规律.研究表明稳态触变挤压的关键是在于保证压力下速度与半固态坯料的凝固速度相协调,只有当变形区坯料保持在固相分数较高固-液态或刚凝固完状态时,才能实现稳态的触变挤压过程;随着挤压温度的升高,挤压力减小其等效应力、等效应变值更均匀,且等效应力减小;随着摩擦系数的减小,平均拉应力值减小.     

Synthesis and characterization of LiNi0.95-xCoxAl0.05O2 for lithium-ion batteries

Samples of LiNi0.95-xCoxAl0.05O2 （x = 0.10 and 0.15） and LiNiO2, synthesized by the solid-state reaction at 725℃ for 24 h from LiOH-H2O, Ni2O3, Co2O3, and AI（OH）3 under an oxygen stream, were characterized by TG-DTA, XRD, SEM, and electrochemical tests. Simultaneous doping of cobalt and aluminum at the Ni-site in LiNiO2 was tried to improve the cathode performance for lithium-ion batteries. The results showed that co-doping （especially, 5 at.% A1 and 10 at.% Co） definitely had a large beneficial effect in increasing the capacity （186.2 mA.h/g of the first discharge capacity for LiNio.s.42OoaoAlo.0502） and cycling behavior （180.1 mA-h/g after 10 cycles for LiNio.85CooaoAlo.osO2） compared with 180.7 mA.h/g of the first discharge capacity and 157.7 mA.h/g of the tenth discharge capacity for LiNiO2, respectively. Differen- tial capacity versus voltage curves showed that the co-doped LiNio.95_xCoxmlo.osO2 had less intensity of the phase transitions than the pristine LiNiO2.     

不同基体炭C/C复合材料的摩擦磨损性能

以炭纤维针刺毡为预制体,采用化学气相沉积法(CVI)和结合液相浸渍树脂或沥青法制备了热解炭为粗糙层与光滑层结构的准三维C/C复合材料,并研究了这些材料在0.6 MPa的模拟刹车压力下的摩擦磨损性能与磨损机理.研究表明:基体炭为粗糙层热解炭与树脂炭的C/C复合材料摩擦表面能形成较厚且连续的自润滑摩擦膜,摩擦稳定性最好,摩擦因数适中,氧化磨损小,磨损机理主要为膜的部分脱落、氧化磨损与相对较小的磨粒磨损;基体炭为光滑层热解炭与树脂炭或沥青炭的C/C复合材料摩擦表面形成的摩擦膜较薄且不连续,摩擦稳定性差,摩擦磨损较大,磨损机制主要为膜的部分脱落、磨粒磨损与更严重的氧化磨损;随着密度的升高,C/C复合材料摩擦稳定性增加,摩擦因数增加,磨损降低;基体炭为单一沥青炭的C/C复合材料,由于没有热解炭对纤维的保护,纤维断裂多,线性磨损尤其大,磨损机理主要为大量的磨粒磨损与氧化磨损.