深冷球磨及真空热压制备块体Al及Al-Al_2O_3纳米晶体材料

利用深冷球磨及真空热压技术制备块体Al及Al-Al2O3纳米晶体材料,采用X射线衍射测定晶粒尺寸,利用扫描电镜对材料的微观组织进行观察,并测定了所制备材料的显微硬度和抗拉性能.研究结果表明:经深冷球磨14 h后,Al粉末颗粒的平均晶粒尺寸由50μm变化到43 nm.块体纳米Al晶体材料的显微硬度随烧结温度升高而下降,加入纳米Al2O3颗粒后显微硬度约为粗晶纯Al显微硬度的4倍;块体纳米Al晶体材料的抗拉强度极限σb为265 MPa,加入纳米Al2O3颗粒后的抗拉强度为322 MPa,比纳米纯Al晶体材料提高了22%.     

低温球磨制备块体纳米Al晶体材料的组织与性能

采用低温球磨结合真空热压烧结技术制备了块体纳米Al晶体材料,并加入硬质Al2O3颗粒来进一步提高该材料的强度和硬度．利用X射线衍射,透射电镜对材料的微观组织进行了分析和观察,并对所制备块体纳米材料的密度、显微硬度和拉伸性能进行了测定．研究结果表明：当球磨时间从8h增加到14h时,纳米Al粉末颗粒的晶粒尺寸从55nm减小到43nm,微观应变从0．0272％增至0．0759％．经致密化处理后,该材料的晶粒尺寸从115nm减小到71nm．经热挤压后的块体纳米Al及Al—Al2O3晶体材料的相对密度都达99．4％以上,其最高显微维氏硬度分别为1．02和1．22GPa,比粗晶Al的显微维氏硬度分别提高了3和3．6倍．块体纳米Al的最高屈服强度和抗拉强度分别为165和243MPa,比粗晶1050纯Al的屈服强度和抗拉强度分别提高了7．5和3．2倍．当平均晶粒尺寸小于223nm时,得到块体纳米Al材料的屈服强度与晶粒尺寸之间的关系为σ=71．8＋1．8D^-1/2．     

低温球磨制备块体纳米Al晶体材料的组织与性能

采用低温球磨结合真空热压烧结技术制备了块体纳米Al晶体材料，并加入硬质Al2O3颗粒来进一步提高该材料的强度和硬度．利用X射线衍射，透射电镜对材料的微观组织进行了分析和观察，并对所制备块体纳米材料的密度、显微硬度和拉伸性能进行了测定．研究结果表明：当球磨时间从8h增加到14h时，纳米Al粉末颗粒的晶粒尺寸从55nm减小到43nm，微观应变从0．0272％增至0．0759％．经致密化处理后，该材料的晶粒尺寸从115nm减小到71nm．经热挤压后的块体纳米Al及Al—Al2O3晶体材料的相对密度都达99．4％以上，其最高显微维氏硬度分别为1．02和1．22GPa，比粗晶Al的显微维氏硬度分别提高了3和3．6倍．块体纳米Al的最高屈服强度和抗拉强度分别为165和243MPa，比粗晶1050纯Al的屈服强度和抗拉强度分别提高了7．5和3．2倍．当平均晶粒尺寸小于223nm时，得到块体纳米Al材料的屈服强度与晶粒尺寸之间的关系为σ=71．8＋1．8D^-1/2．     

高能球磨对TiC0.5/Cu（Al）复合材料组织和性能的影响

以Ti2AlC和Cu粉作为原料,分别采用滚筒球磨和高能球磨对原料粉进行预混处理,在1 150℃下原位热压反应制备了TiC0.5/Cu（Al）复合材料.实验结果表明,Al从Ti2AlC溶出进入Cu中,Ti2AlC分解并转变成TiC0.5相,然而滚筒球磨制备的复合材料中生成少量AlCu2Ti相.通过对原料粉高能球磨处理,制备后的复合材料AlCu2Ti相消失,细小的TiC0.5颗粒均匀分布于基体中.两种不同方法制备的复合材料的弯曲强度和维氏硬度试验结果表明,高能球磨工艺能提高TiC0.5/Cu（Al）复合材料的弯曲强度,同时维氏硬度略有降低.其中,高能球磨处理后制备的27％ TiC0.5/Cu（Al）复合材料的弯曲强度达到981 MPa,维氏硬度为2.43 GPa.     

真空无压烧结Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷的原位合成工艺、结构与性能

采用真空无压烧结方法原位合成制备了一种Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷.采用XRD、SEM分析复合陶瓷的物相和结构,测试复合陶瓷的硬度和强度.试验结果表明,1 350℃保温2h,烧结的Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷,相对密度达到90％以上,生成Ti3SiC2物相的比例在80％以上.由于Al2O3均匀弥散分布,增强了Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷的强度,其中Al2O3含量为10wt％时,Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷的显微硬度和抗弯强度分别为5.3 ±0.4 GPa和352±6 MPa.     

一种超细无粘结相WC硬质合金的制备

以粒度0.2μm纯WC粉末为原料,经球磨处理在1230°C烧结,890MPa热压制备高硬度、高致密度的超细无粘结相WC硬质合金.对合金的相组成、致密度、显微硬度及微观形貌进行了分析.结果表明:未经球磨处理的WC粉末烧结后样品的硬度低、致密度差,有缺碳相W相产生;经过球磨处理的WC粉末在烧结热压后样品硬度为2157HV,是未球磨样品硬度的15倍,致密度达到95.1％;断口可观察到明显的解理断裂特征;为抑制脱碳相的产生,对纯WC粉末加入单质碳,当配碳量为0.35％时,XRD结果显示样品全部为WC相,硬度与致密度分别提高至2480 HV和98％.     

树脂基纳米涂层复合材料力学性能试验研究

用纳米划痕和纳米压痕试验对Al2O3短纤维增强环氧树脂复合材料基体涂覆纳米Al2O3涂层后的性能进行对比试验分析，研究涂层表面性能与涂层以及涂覆工艺的关系．环氧树脂固化的同时和固化后涂覆的涂层分别称为同时涂层和后期涂层．同时涂层和后期涂层使涂层的弹性模量从基体的1．0GPa分别提高到3．3～3．9MPa和2．1～4．0GPa；硬度从分别提高到700～1300MPa和400～600MPa．     

热压烧结制备无粘结剂碳化钨硬质合金

利用球磨过程细化WC粉体颗粒,采用热压烧结的方法制备了具有较高硬度的无粘结剂WC硬质合金.扫描电镜观察结果表明,球磨后WC粉体颗粒明显变细,经热压烧结后形成组织致密的硬质合金,样品的显微硬度已经达到2294 HV;X-射线分析结果表明,热压烧结过程中,WC没有发生氧化脱碳现象.球磨处理使原始WC粉体颗粒积聚了很高的表面...     

Al2O3颗粒增强Cu-Zn复合材料的烧结特性研究

研究了热压烧结法制备Al2O3颗粒增强Cu-Zn复合材料在不同烧结温度、烧结时间、烧结压力和Al2O3含量对烧结过程的影响,测定了不同烧结规范下该材料的性能,从而优化了该材料的烧结规范。     

TiB2颗粒增强Cu-Cr基复合材料制备工艺及性能

在Cu-Cr(其中Cr0.1～0.3wt%)二元合金基体上,利用B2O3、活性C和Ti在Cu-Cr合金溶液中的反应,原位生成TiB2颗粒增强铜基复合材料.探讨了其强化机理,测试了力学性能.结果表明:材料经处理后,其硬度为130 HB,电导率为93.62% IACS,软化温度为510 ℃,抗拉强度为466 MPa,屈服强度为420 MPa,延伸率为22%,断口形貌的SEM照片呈现大量等轴韧窝,获得了一种综合性较好的Cu-Cr基复合材料.