含锶核素(Sr2+)高放射性废物的SHS固化

采用自蔓延高温合成技术(SHS)制备了对Sr2 锶核素有不同包容量的钙钛矿人造岩石固化体,测定了其物理性能.采用PCT法,X射线衍射(XRD)、透射电镜分析了固化体的浸出率、微观结构和相组分.试验结果表明:该方法可获得较高的反应温度,可使反应在瞬间完成,而且获得的产物具有密度高、成分均匀、浸出率低、包容量大等优点,从而达到封闭、隔离高放废物的目的.     

SHS-离心熔覆W-C-Fe金属陶瓷涂层的组织与耐磨性研究

以Fe2O3,WO3,Al,C为反应原料,采用SHS-离心法制备W-C-Fe内衬复合钢管。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了涂层的组织,用显微硬度仪测量内衬层硬度,并通过磨粒磨损试验测量了该涂层的耐磨性。结果表明,涂层组织包括主相Fe3W3C及少量的WC,W2C,Fe3C,Fe。涂层组织呈梯度分布,靠近基体处晶粒细小,远离基体处晶粒呈粗大树枝状。涂层硬度为13.5±1.6GPa。涂层的主要磨损机制为显微切削。涂层的相对耐磨性是淬火45#钢的16倍以上。     

新型连铸结晶器铜管的开发

将自蔓延高温合成技术与离心铸造技术结合，开发了陶瓷内衬复合铜管技术，可在铜管内表面涂敷耐磨性和耐蚀性优良的陶瓷涂层。为提高陶瓷涂层致密度、韧性和结合强度，研究了添加剂的影响，结果表明，在铝热剂中加入SiO2、CrO3可提高致密度，加入N2B4O7可提高结合强度，加入ZrO2可提高断裂韧性。陶瓷内衬复合铜管应用于管坯结晶器，可提高使用寿命，降低成本。     

利用自蔓延高温合成工艺在铸钢表面制备TiC/Fe复合材料层

在干砂消失模铸造模样表面涂敷一层经压实的自蔓延高温合成（SHS）粉料（Ti粉、C粉、Al粉、Fe粉按一定比例配制）,浇注过程中钢液自动点燃SHS粉料,使其反应生成增强陶瓷相（TiC）。钢液铸渗到反应后的SHS陶瓷层中,使陶瓷增强相均匀地分散到熔融的表层金属中,从而使铸件表面获得TiC/Fe自生复合材料层。表面复合层硬度可达HRC54～59,经900℃×2h退火后,产生大量细小且弥散的二次TiC颗粒。     

自蔓延高温合成钴-钛系多孔合金

采用自蔓延高温合成制备了Co-Ti多孔体新型人体骨、关节材料。以Ti粉和Co粉按原子比Ti∶Co=1∶1与Ti∶Co=2∶12种配比的原料,在10Pa负压条件下,500℃预热2min点燃进行自蔓延合成反应。对反应产物进行XRD分析和SEM观察及力学性能测试。结果表明,2种合成产物分别为单相CoTi和CoTi2。CoTi的结构和力学性能比CoTi2优越。其孔隙率为40.9%,抗压强度308MPa,抗折强度134MPa,弹性模量11.6GPa,与人体骨、关节具有很好的力学性能相容性。因此用SHS法制备的CoTi多孔合金有望作为一种新型人体植入材料获得开发应用。     

SHS-PHIP法制备TiC-Ni(Mo)金属陶瓷

采用Ti粉、碳黑、Ni粉和Mo粉的混合物，通过自蔓延高温合成(SHS)结合准等静压(PHIP)方法制备了TiC—Ni(Mo)金属陶瓷材料。X射线衍射结果表明，材料由TiC相和Ni合金粘结相组成。扫描电镜观察，球形的TiC颗粒较均匀地分布在Ni合金粘结相中,TiC颗粒尺寸约为2～4μm，在局部较大的TiC颗粒之间存在微孔缺陷。SHS—PHIP法制备的TiC—Ni(Mo)金属陶瓷材料具有良好的致密性和优良的力学性能。     

自蔓延高温合成Al2O3-TiB2复合材料

用自蔓延高温合成法合成了无杂质相的Al2O3-TiB2复合材料.计算了稀释剂添加量对合成反应绝热温度的影响.用XRD法分析了合成物的物相,用SEM观察了材料形貌.结果表明,随着稀释剂添加量的不同,产物的物相组成不发生变化,但Al2O3会呈现多种形态.     

反应室沉积TiN/AlN复相陶瓷的研究

采用自蔓延高温合成与等离子喷涂相结合的方法在自制的反应室中沉积了TiN／AlN复相陶瓷。通过XRD、SEM、TEM等手段对复相陶瓷进行了相分析、表面形貌及微观结构分析，结果表明，复相陶瓷主要由TiN和AlN两相组成，但复相陶瓷粒子间的结合较差，没有明显的相界，TEM表明复相陶瓷有类似于羽毛状的形貌。     

成分配比对自蔓延高温合成Ni-Al金属间化合物的影响

以镍粉和铝粉为主要原料，采用自蔓延高温合成技术，制备Ni-Al金属间化合物。研究了成分配比对热爆反应的影响，绘制了热爆反应曲线，分析了热爆反应机理及产物的显微组织特征。研究结果表明：成分配比和压坯密度对热爆反应均有不同程度的影响。增加Al含量、加大压坯密度都会缩短热爆起始时间、降低热爆起始温度；反应起始温度低于Ni-Al系的最低共晶温度（640℃）。本文初步确定了Ni-Al系的热爆反应是由固固扩散反应引发的。Ni-32Al的反应产物为均一的NiAl相。     

(W,Ti)C增强Ni-Ti基复合材料的制备

近年来利用自蔓延合成方法 (SHS)制备TiC及复合材料成为材料研究的热点。伊朗学者利用SHS方法进行了Ni -(Ti,W )C和Ni-Ti,(Ti,W )C复合材料制备 ,并对Ni含量和W /Ti变化对显微组织和成分的影响进行了研究。制备试样的Ti,W ,Ni,C粉末纯度分别是 98%,99 9%,96 %,99 8%;其最大尺寸分别为 14 0 μm ,6 3μm ,2 0 0 μm ,3μm ;按照W /Ti原子比从 0 0～ 0 6和Ni含量从 5 %～ 40 %的不同比例预制试样。第一步选择C含量保持C/(Ti+W ) =1 0 ,第二步选C含量C/(Ti +W ) =0 5 ,直径为 1 1cm的未烧结试样密度为理论密度的5 0 %～ 6 0 %…