β-Si3N4增强MoSi2基复合材料的组织与性能

利用放电等离子烧结法(SPS)制备了不同体积分数β-Si3N4增韧的MoSi2复合材料,研究了β-Si3N4颗粒对MoSi2基复合材料显微组织和力学性能的影响,初步探讨了β-Si3N4颗粒对MoSi2增韧的机理.结果表明:在MoSi2基体中加入β-Si3N4颗粒,能细化基体组织,改善力学性能;随着β-Si3N4体积分数的增加,复合材料的显微硬度和断裂韧性先增后减,20%β-Si3N4/MoSi2复合材料的显微硬度与断裂韧性分别比MoSi2提高了31.7%与62.9%,增韧补强效果显著;β-Si3N4的强韧化机理为细晶强化.     

MoSi2/不锈钢的梯度连接及其接头组织

采用放电等离子烧结技术和有限元分析设计的MoSi2/316L梯度材料作为过渡层连接MoSi2与316L不锈钢,研究了各层及界面组织.结果表明:MoSi2与梯度过渡层材料间热膨胀系数的有效匹配,可防止低韧性MoSi2由连接温度(1 200 ℃)冷却时产生的残余应力而引起的开裂;使用9层MoSi2/316L梯度材料过渡层体系可获得一种组织致密且均匀的接头;MoSi2/316L不锈钢梯度过渡层在宏观上呈现明显的梯度,微观上则表现出成分连续变化,且各层成分分布均匀.     

基于MoSi2／316L不锈钢连接的烧结工艺及其梯度过渡层优化

采用放电等离子烧结(SPS)技术,以MoSi2/316L不锈钢梯度材料作为过渡层连接MoSi2 与316L不锈钢,优化了具体的连接工艺和梯度过渡层.结果表明优化得到的连接工艺为:以100 ℃·min-1速度升温至1000 ℃,保温10 min,再以6 ℃·min-1速度冷却至600 ℃后随炉冷却.其中升温时的烧结压力为50 MPa,降温时为40 MPa;优化得到的梯度过渡层结构为:梯度层层数n=7,梯度层厚度d=0.8,梯度层各层MoSi2的体积分数分别为:40%,50%,60%,70%,80%,90%,95%;利用优化后的梯度过渡层结构和连接工艺,经SPS烧结可实现MoSi2与316L不锈钢的连接.梯度层组织致密、均匀,界面结合良好,未出现明显的裂纹或其他缺陷.     

SPS法制备β-Si3N4／MoSi2基复合材料的工艺研究

本文用放电等离子烧结（SPS）制备了β—si3N4／MoSi2基复合材料,研究了烧结工艺对B—Si3N4／MoSi2基复合材料显微组织与力学性能的影响。结果表明：当烧结温度为1450℃,升温速率为100℃／min,B—Si3N4含量为20％时,β-Si3N4／MoSi2基复合材料的组织与性能较优。     

烧结工艺对MoSi2/316L接头组织形貌的影响

以MoSi2/316L梯度材料作为过渡层,采用放电等离子烧结技术实现了MoSi2与316L不锈钢的连接,着重研究了烧结温度、烧结压力及保温时间对MoSi2/316L接头组织形貌的影响.结果表明:烧结温度与压力的升高有利于改善接头组织与形貌,保温时间对连接性能影响不大;在50MPa、1 050℃×10min工艺条件下,可得到致密的MoSi2/316L连接接头,该接头无宏观缺陷及层间开裂,界面结合紧密,组织形貌良好.     

第二相对MoSi2基复合材料组织与性能的影响

用放电等离子烧结法（SPS）制备了不同增强相的MoSi2基复合材料，系统研究了第二相对MoSi2基复合材料组织与性能的影响，探讨了MoSi2基复合材料的断裂方式及增韧机制。结果表明：第二相颗粒的加入均能不同程度地提高MoSi2的强韧性；ZrO2对提高断裂韧性最有效，其中20％ZrO2／MoSi2材料达到6．8Mpam，比纯MoSi2提高了95．4％，表现为微裂纹增韧和弥散强化；β-Si3N4对提高显微硬度、抗压强度最有效，其中20％β-Si3N4／MoSi2分别达到16．01Gpa与2260Mpa，比纯MoSi2提高了31．7％与119．4％，表现为细晶强化；同时加入ZrO2与β-Si3N4能起到相变增韧和细晶强化的协同作用，表现出最佳的强韧性能，其中，10％ZrO2／20％β-Si3N4／MoSi2的维氏硬度、抗压强度、断裂韧性分别比MoSi2提高了24．7％、104.3％、90％。     

基于激光超声峰值重建算法的盆式绝缘子缺陷检测研究

基于激光超声技术研究了一种表面波的峰值重建算法，搭建二维激光激励扫描式激光超声检测盆式绝缘子的实验平台，对人工制作的气泡、杂质、裂纹缺陷进行检测研究，并对实际现场应用中带有裂纹故障的盆式绝缘子进行离线检测。结果表明：基于激光超声峰值重建算法重建的峰值图像能够较好地反映扫描区间盆式绝缘子的缺陷信息，证实了该方法可以实现对盆式绝缘子表面裂纹缺陷的离线检测。     

冷拔60Si2MnA钢丝的高强脉冲电流处理

由于加工硬化效应的影响,金属材料在发生塑性变形后其强度会增加.因此,冷拔钢丝的强度远高于拉拔前钢丝的强度,同时塑性变形能力远低于拉拔变形前.已发生较大拉拔变形的钢丝若需要进一步拉拔,常常需要采用高温退火方法来降低冷拔钢丝的强度和增加其塑性变形能力.本文将报道一种新的、可用于原位处理冷拔钢丝的高强脉冲电流处理方法.结果表明,在脉冲电流处理可使一种冷拔弹簧钢丝的强度显著降低,且塑性变形能力大幅增加.采用200 Hz的脉冲电流处理该冷拔弹簧钢丝1 min后,其力学性能与该钢丝在700℃条件下退火1 h后的力学性能相似.研究结果表明,高强脉冲电流处理方法是一种能使已发生加工硬化的金属材料有效软化的新方法.     

纳米ZrO2颗粒增强MoSi2基复合材料的显微组织和力学性能

利用放电等离子烧结法(SPS)制备了MoSi2-ZrO2复合材料,研究了纳米ZrO2颗粒数量对MoSi2基复合材料显微组织和力学性能的影响.结果表明,在MoSi2基体中加入纳米ZrO2颗粒,能细化基体晶粒,改善力学性能;随着ZrO2含量的增加,复合材料的抗压强度随之增加,硬度和断裂韧性先增后减;当ZrO2含量为20%时,室温抗压强度、硬度以及断裂韧度分别为1857 MPa、1235 HV0.5和6.8 MPa·m1/2,与纯MoSi2相比,分别提高102%、19.8%和116%;经500℃氧化300 h后,复合材料氧化后的质量增加量是纯MoSi2的1/10左右.     

PbTe薄膜表面氧化机理研究

用分子束外延方法在BaF2（111）衬底上生长了PbTe单晶薄膜,原子力显微镜（AFM）的表面形貌表征显示PbTe表面具有单原子层的平整性,并观察到由螺位错形成的螺旋台阶面。高分辨X射线衍射（HRXRD）测量得到PbTe（111）衍射峰的线宽〈100afc sec,表明薄膜具有优良的晶体结构特性。然后将样品暴露于大气环境中3个月后,用X射线光电子谱（XPS）分析了PbTe表面的氧化机理,发现PbTe表面氧化形成了PbO和TeO2,接着将样品在超高真空中加温,同时测量样品表面的Pb、Te、O元素价态、束缚能、含量等参量随温度的变化,发现在温度达到475℃时PbTe样品表面的氧化层已除去,获得了较干净的PbTe表面,为PbTe光电器件工艺提供了实验依据。