等离子喷涂热障陶瓷涂层冷却累计残余应力的有限元模拟与验证

目的 为有效预测等离子喷涂热障涂层冷却过程中累积的残余应力,降低残余应力对涂层稳定性的影响,需寻求可靠的热障涂层应力检测方法。方法 利用有限元分析软件,采用生死单元法建立了等离子喷涂ZrO₂涂层的有限元模型,高斯热源模拟等离子喷涂热源工况,研究涂层冷却至室温的残余应力及其分布。使用X射线衍射法、拉曼光谱法对等离子喷涂制备的ZrO₂涂层进行残余应力检测。结果 通过有限元模拟结果可以看出,喷涂涂层冷却到室温后其中心区域的残余应力与边缘位置相比较大,主要集中在热流中心区域;每层涂层结合界面处会产生较大应力,致使应力沿涂层厚度方向变化明显。涂层的等效应力为160～220 MPa。采用X射线衍射法检测涂层存在180～185MPa残余应力。标定ZrO₂涂层的拉曼-应力因子为8.33 (cm·GPa)^-1,计算得到涂层存在残余应力为174～180 MPa。对喷涂试样进行拉伸试验后,其残余应力有一定程度的释放。结论 使用有限元能有效模拟等离子喷涂至室温时涂层内部残余应力,与XRD、拉曼光谱检测结果具有良好的匹配性,...     

石英块料直接煅烧法生产方石英

阐述了石英块料直接煅烧法生产加工方石英的工艺特点。产品通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)测试,说明块料直接煅烧法生产的方石英具有转化率高、加工性能好、成本低等特点。     

石英块料直接煅烧法生产的方石英粉体显微结构特征

块料直接煅烧法生产加工的方石英粉体具有转化率高、加工性能好、成本低等特点,并具有独特的显微结构特征。     

Fabrication of nano-crystalline W-Ni-Fe alloy with Mo and rare earth element additives

Three kinds of nano-crystalline high density alloys (86W-7Ni-3Fe-4Mo, 90W-4Ni-2Fe-4Mo and 90W4Ni-2Fe-3.8Mo-0.2RE) were fabricated by a technique combining lower temperature vacuum sintering with highenergy ball milling mechanical alloying. The crystalline size and microstructures of the specimens sintered at different sintering temperatures were examined by X-ray diffraction(XRD) and scanning electron microscope(SEM). The results show that the optimal sintering temperature of 86W-7Ni-3Fe-4Mo, 90W-4Ni-2Fe-4Mo and 90W-4Ni-2Fe-3.8Mo-0.2RE alloys are 1 300 - 1 350℃. When they are sintered at 1 300℃ for 75 min， the hardness of three kinds of specimens can reach above HRC30, the relative density can reach above 96%, and 90W-4Ni-2Fe-3.8Mo-0.2RE alloy possesses the best integrated properties, its hardness is HRC35 and its relative density is 98%.     

氧化电压对钛合金彩色阳极氧化膜性能的影响

为了研究氧化电压对钛合金阳极氧化膜颜色及性能的影响,采用硫酸-磷酸的复合电解液体系和单脉冲供电方式,在不同氧化电压下制备了阳极氧化膜。利用场发射扫描电镜观察氧化膜的微观形貌变化,采用显微硬度计、表面粗糙度仪、接触角测量仪分别测量膜层的硬度、粗糙度及接触角,利用电化学工作站分析各膜层的耐蚀性能。结果表明：氧化膜的颜色在45 V时为黄色,50～60 V时为紫色,70 V时为浅蓝色,75 V时为绿色。当氧化电压为65 V时,氧化膜为蓝色,氧化膜粗糙度为0.939μm,硬度为361.6 HV_0.2,接触角为89.2°,自腐蚀电流密度为2.004×10^-7A·cm^-2,耐蚀性较好。     

(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的组织及性能

采用微波烧结制备了(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料,研究了不同体积分数(SiC+B4C)p(0%、5%、10%、15%、20 vol%)对复合材料组织及性能的影响。结果表明:(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的组织主要由α-Mg、SiC、B4C、Mg17Al12和少量MgO等组成。随着(SiC+B4C)p含量的增加,(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的相对密度减小,显微硬度增加,而抗压强度先增后降,当(SiC+B4C)p含量为15%时达到最大值。15%(SiC+B4C)p/AZ91D复合材料的显微硬度和抗压强度分别达到196.16 HV0.025和326.3 MPa,相对于未添加(SiC+B4C)p的AZ91D材料分别提高了145%和120%。随着(SiC+B4C)p含量的增加,复合材料的耐磨性先提高后降低,磨痕由清晰的犁沟形貌逐渐模糊,磨损机制由磨粒磨损转变为剥层磨损。     

无压及热压烧结法制备Ce-TZP/Al2O3复相陶瓷材料

研究了无压和热压烧结Ce-CP/Al_2O_3陶瓷材料组织和性能。结果表明,热压烧结时,材料在1400℃,保温1h的条件下达到充分致密,此时相对密度为98.6％,这一结果与热压过程中的外加压力大大促进材料的致密化有关;而无压烧结时,材料达到充分致密化的温度为1500℃,相对密度为97.5％。另外,同无压烧结的样品相比,热压样品的微观组织细小,综合力学性能优良。     

T3铜的电子背散射衍射(EBSD)花样分析

材料的性能主要由显微特征决定,如：成分,织构等。本文采用INCA Crystal电子背散射仪,对T3紫铜晶体材料进行了衍射花样分析,从试样中选定矩形区域或任意形状的区域进行面扫描,获得极图,反极图,欧拦角分布图、晶粒尺寸、重位点阵晶界的分布和显示、取向和位差数据,组织自动识别,并标定出不同织构类型所占的百分比等信息。     

SiC(w)-ZrO2改性MoSi2复相陶瓷的组织与性能

通过热压烧结制备SiC(W)-ZrO2-MoSi2复相陶瓷,利用X射线衍射仪、图像分析仪、透射电镜对复相陶瓷试样组织结构进行了研究,探讨了SiC(W)-ZrO2协同作用对MoSi2陶瓷性能的影响.结果表明:纳米ZrO2颗粒的加入对材料的细化作用较SiC晶须明显,复相协同作用细化效果更好.SiC(W)-ZrO2协同作用的综合机制有利于提高复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性,ZrO2量的增加对提高复相陶瓷断裂韧性的作用更明显;ZrO2粒子钉扎位错,导致可动位错绕过,强化材料基体.弥散分布的SiC晶须阻碍位错运动,使位错缠结、交割,阻碍晶界迁移;粒子周围出现孪晶以及SiC晶须引起的层错,阻碍其晶粒长大.     

微波烧结ZrO_(2(n))/Al_2O_3复合陶瓷工艺与组织

以纳米ZrO2、微米Al2O3为原料,采用微波烧结方式制备ZrO2/Al2O3复相陶瓷。探讨了烧结温度和保温时间对试样线收缩率、相对体积密度、硬度和断裂韧性的影响。结果表明,烧结温度1550℃,保温时间10 min,可得到较高的硬度(13 350 MPa)和较好的断裂韧度(6.41 MPa.m1/2),烧结过程中发生了m-ZrO2转变为t-ZrO2相变,nano-ZrO2的加入使Al2O3形成內晶型结构;试样的断裂方式为沿晶断裂和穿晶断裂并存;ZrO/AlO复合陶瓷主要通过应力诱导相变和内晶型结构进行增韧。