原位(TiB2-TiB)/Cu复合材料组织与性能研究

采用机械合金化和热压烧结相结合的方法制备出原位TiB_2颗粒和TiB晶须混杂增强的铜基复合材料,利用XRD、OM、SEM、TEM研究了复合材料的微观组织,分析了热压烧结过程中的原位反应机理及微观组织对复合材料硬度、导电率及致密度的影响规律。结果表明:原位反应过程为Cu和Ti原始粉末在800℃开始反应生成Cu3Ti中间相,在850℃时达到Cu3Ti中间相的熔点并在基体中形成液相微区,然后B原子扩散至该液相微区,在继续加热过程中原位析出硼化钛增强相。TiB晶须含量相对较多的复合材料具有较高的硬度,Ti B2颗粒含量相对较多的复合材料具有较高的导电率,TiB晶须和TiB_2颗粒混杂增强的铜基复合材料则同时兼备了以上2种复合材料的性能优势,其综合性能得到优化。所得烧结态3%(TiB_2-TiB)/Cu混杂增强复合材料的硬度和导电率分别达到86.6 HB和70.4%IACS。     

Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨损性能

研究了不同工艺制备的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨损性能,结果表明:Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的磨损机制以磨粒磨损为主.Cu/Al2O3复合材料的耐磨损性能要优于同样条件下制备的Cu/Cr2O3复合材料.当Al或Cr与Cu形成预合金后而进行原位氧化合成的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨性优于当未形成预合金粉末原位氧化合成的Cu/Al2O3(Cr2O3)复合材料的耐磨性.     

熔渗CuW材料的超声无损探伤研究

以CuW材料为例，研究其组织中缺陷的超声无损探伤方法。在分析了CuW材料的组织及缺陷特点后，认为多次反射法比较适合，据此对探头频率、对比试块的结构、探伤灵敏度等参数和评价方法进行了研究。结果表明：探头型号5p10的检测效果最好，最佳的检测灵敏度为厚度10mm三次底波至满屏80％高度时对应的灵敏度，对不同牌号的CuW材料可以通过调整检测灵敏度，参照同一标准进行评价。     

CuW复合材料的超声波探伤研究(三)

本文是CuW复合材料的超声波探伤研究的第二部分。主要研究了如何利用超声波探伤法检测CuW／CuCr(Cu)整体触头结合面的方法。对比选择了超声探测面，分析了CuW／CuCr(Cu)结合面探伤特点，并着重针对结合面氧化缺陷，对比采用B／S法和采用单独比较结合面反射渡法的探伤效果，提出了采用单独比较结合面反射波法对CuW／CuCr(Cu)结合面进行探伤的参数，并给出了相应的检测效果图。     

TiB2粉末化学镀银工艺研究

采用化学镀银法制备Ag/TiB2复合粉末,系统研究NaOH,HCHO,NH.3H2O的加入量及反应时间等参数对包覆粉末质量的影响及TiB2表面改性对AgTiB2材料性能的影响。结果表明:NaOH和HCHO含量的增加可促进Ag的还原反应;pH值的大小对Ag的还原有显著的影响,pH值大可加快反应过程,使Ag的还原更加彻底;NH3.H2O在化学镀银过程中起稳定作用,随着NH3.H2O的增加,使反应液更为稳定,Ag不易发生自分解,但也导致镀银溶液中主盐的Ag不容易被还原,不能获得Ag均匀包覆的TiB2复合粉末;反应时间的延长对于反应后粉末中Ag含量的增加影响并不十分明显。采用化学镀的粉末所制备的Ag/TiB2复合材料的致密度、硬度和电导率分别提高了4.59%,12.20%和7.91%。     

基于机器学习的间歇式电沉积制备W@Cu核-壳粉体模型的构建与应用

W和Cu两相的均匀分布对获得高性能W-Cu复合材料至关重要。本文主要研究基于机器学习的间歇式电沉积制备W、Cu均匀分布的W@Cu粉体模型的构建与应用。首先,建立间歇式电沉积制备W@Cu核-壳粉体的机器学习模型,确定核-壳粉体理论镀层厚度与电流、电沉积时间、待镀粉体粒径和承载量之间的关联,然后在承载量为1 000 g的装置中进行实验验证。将W@Cu核-壳粉体在1 375℃下进行无压烧结,研究成形压力对W-Cu复合材料致密度、烧结收缩率和电导率的影响。结果表明,在电流密度为7 A/dm²、电沉积时间为6 h时,实际镀层厚度为3.93μm,与理论镀层厚度3.15μm相符。提高成形压力有利于获得高致密度、低烧结收缩率的W-Cu复合材料。同时,核-壳粉体在显微组织中形成Cu的导电通道,有利于复合材料电导率的提升。     

添加剂对新型AgTiB2触头材料微结构和性能的影响

采用高能球磨和粉末冶金法制备了含不同添加剂的AgTiB2触头材料,系统研究了WO3、Al、Bi2O3以及WO3+Bi2O3、WO3+Al复合添加对AgTiB2材料微结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了AgTiB2复合粉末形貌和AgTiB2复合材料的组织,并对硬度和导电率进行测试。结果表明:WO3、Al+WO3与Bi2O3+WO3添加有助于提高AgTiB2复合材料致密度;与未添加的相比,单独添加WO3和复合添加Al+WO3的AgTiB2材料的硬度和导电率都有不同程度的增加,硬度分别为1253和1022 MPa,导电率分别为78.62%IACS和14.91%IACS;与未添加的相比,复合添加Bi2O3+WO3的AgTiB2材料硬度和导电率分别为786 MPa和16.12%IACS。     

机械合金化制备Ni-B-Si合金粉末

本实验选取成分为92%Ni-4%B-4%Si的混合粉末进行机械合金化,并每隔一定时间定量取粉进行SEM、XRD及DSC分析。实验结果表明,当球磨至30 h时,粉末形貌趋于球状,微量元素B和Si已经完全向镍中固溶,此时起始熔化温度降至1038℃;继续延长球磨时间粉末发生团聚,并在球磨至80 h时,趋于非晶化转变;将球磨40 h的合金粉末与松装镍粉在1100℃进行熔渗烧结时,发现其与镍粉发生冶金结合并形成致密的烧结体。     

SPS烧结W-10Ti合金的组织和性能

采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了W-10Ti合金。通过扫描电镜和能谱分析了合金的微观组织,利用Den Broeder方法计算了合金的互扩散系数,测试了合金的密度和显微硬度,并与真空烧结的合金进行了对比。结果表明:与真空烧结相比,SPS烧结的合金组织均匀,富钛相少且细小,W在富钛相中的固溶度和Ti在富钨相中的固溶度都有所增加,且Ti在富钨相中的固溶度增加得更多。W-Ti合金的互扩散系数与W的摩尔浓度有一定的依赖关系,随着W摩尔浓度的升高呈先减小后增大趋势,SPS烧结的合金互扩散系数比真空烧结高出2个数量级。SPS法制备的W-Ti合金相对密度为96.1%,显微硬度HV0.05为5.21 GPa。     

Cu-Al预合金粉末中Al内氧化工艺的分析

对高能球磨制备的Cu-Al预合金粉末中Al内氧化的工艺进行了研究．结果表明，温度是决定临界氧分压Po2的关键因素，随着温度的升高，临界氧分压增加．适当提高温度可以减小环境氧分压的控制难度．高能球磨制粉对Al内氧化的热力学条件影响不显著，但对动力学条件影响显著．当Al的质量分数大于0．5％时，对于不同的Al含量的Cu-Al预合金粉末应有不同的加热工艺．当工艺参数适宜时，采用Cu-Al预合金粉末可以制备出组织均匀的Al2O3／Cu复合材料，其中Al2O3颗粒粒径2—5μm，颗粒间距5—10μm．