TiCx／Fe（Al，Ti）复合材料的常压制备及性能

通过原位反应常压烧结法制备了一种新型的TiCx／Fe（Al,Ti）复合材料,并对Ti3AlC2与Fe的原位反应途径及制备工艺和性能进行了研究,结果表明,Ti3AlG从760℃附近就开始与Fe初步发生原位反应,生成TiCY相．随着烧结温度达到1100℃,Ti3A1G相的衍射峰完全消失,随着温度继续升高到1400℃的烧结温度范围内,所生成的复合材料物相均保持为TiG和Fe（A1,Ti）固溶体不变．反应后,原料中微米尺寸的Ti3AlG颗粒分裂成尺寸约500nm左右的片状小颗粒,各小颗粒与Fe基体紧密连接的．而复合材料的力学性能随着Ti,～C2的体积含量发生变化,当Ti3AlG含量达到时20％,复合材料抗弯强度达到最大为266MPa．     

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.     

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．     

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％.     

复合纳米二氧化钛的制备及光催化降解罗丹明B

以Ti（OC4H9）4和Si（OC2H5）4为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2-SiO2复合材料.通过光催化降解罗丹明B实验,确定制备纳米TiO2-SiO2复合材料的最佳条件,即Ti∶Si=1∶0.5,煅烧温度为500℃,制备溶胶pH取5~6.通过SEM测试,发现纳米复合材料的基本粒子为分散均匀的球形颗粒状结构;XRD分析结果表明,复合材料中TiO2主要以锐钛矿晶型存在,颗粒粒径在10~30 nm.光催化降解实验表明,按照最佳条件制备纳米TiO2-SiO2复合材料的光催化降解效果较好,在日光照射90 min后,对罗丹明B的降解率可以达到100%.     

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%.     

深冷球磨及真空热压制备块体Al及Al-Al2O3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50 μm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%.     

Ni层在Al-不锈钢过渡层钎焊中的作用及其机理分析

通过实验的方法研究了Al-不锈钢电刷镀Ni/Cu过渡层钎焊中Ni层的作用,并对Ni层进行了机理分析.研究结果表明,Ni层能很好地起到阻挡Al,Fe等原子扩散的作用,界面上虽然生成了少量的AlCu3,但不影响焊缝的强度,接头的强度能达到33.6 MPa.     

复合纳米二氧化钛的制备及光催化降解罗丹明B

以Ti(OC4H9)4和Si(OC2H5)4为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2-SiO2复合材料.通过光催化降解罗丹明B实验,确定制备纳米TiO2-SiO2复合材料的最佳条件,即Ti:Si=1:0.5,煅烧温度为500℃,制备溶胶pH取5～6.通过SEM测试,发现纳米复合材料的基本粒子为分散均匀的球形颗粒状结构;XRD分析结果表明,复合材料中TiO2主要以锐钛矿晶型存在,颗粒粒径在10～30 nm.光催化降解实验表明,按照最佳条件制备纳米TiO2-SiO2复合材料的光催化降解效果较好,在日光照射90min后,对罗丹明B的降解率可以达到100%.     

Al2O3基陶瓷材料与硬质合金摩擦的应力分析

利用ANSYS有限元分析软件对5种Al2O3基陶瓷材料（纯Al2O3、Al2O3／TiC、Al2O3／（W,Ti）C、Al2O3／Ti（C,N）和Al2O3／SiCw）在MRH-3环块磨损试验机上与硬质合金摩擦进行模拟仿真,得到摩擦磨损过程中的应力及分布,并与室温下的磨损实验结果相比较,同时还探讨了不同添加剂的Al2O3基陶瓷的磨损机理．结果表明：不同成分的Al2O3基陶瓷材料在摩擦磨损过程中最大主应力位于摩擦副接触区中心,最大剪应力位于摩擦副接触区边缘;载荷对主应力和剪应力大小的影响比转速的影响大;在相同的摩擦条件下,受到合应力越大的陶瓷其磨损率越大;合应力越大的陶瓷磨损后陶瓷表面越容易产生微裂纹．5种Al2O3基陶瓷磨损率的大小为：Al2O3〉Al2O3／（W,Ti）C〉Al2O3／Ti（C,N）〉Al2O3／TiC〉Al2O3／SiCw．     

TiCP/Ni60耐磨耐蚀激光熔覆层的制备及干滑动摩擦磨损性能研究

本文研究了通过激光熔覆工艺在45#钢表面制备TiCP/Ni60复合材料熔覆层的组织结构及干滑动摩擦磨损性能.研究结果表明,碳素钢表层形成的1～2 mm厚度的激光熔覆层,主要由硬质相M23C6、CrB及固溶体γ-Ni等组成,大量M23C6的形成,使Ni60熔覆层硬度达到HRC 58.8,熔覆层中添加15%的TiC可使熔覆层硬度进一步提升到HRC66.3;熔覆层中TiC使其摩擦系数有所降低并趋于稳定,全载荷范围内摩擦系数的波动从0.22减少到0.062.TiC颗粒的加入可明显降低熔覆层磨损率,但TiC颗粒的存在磨损面上不形成摩擦层;熔覆层中TiC颗粒含量过多,则在干滑动磨损过程中提高耐磨性的同时,也会促使TiC破碎形成磨屑,碎裂的TiC小颗粒,加剧磨粒磨损,过多的TiC也会急剧熔覆层内部裂纹的形成和扩展,加剧剥层磨损.     

强流脉冲离子束辐照合金Ti6Al4V的耐蚀性

采用强流脉冲离子束（HIPIB）技术改性合金Ti6Al4V.HIPIB辐照合金试样的相结构不发生变化,但合金基体α-Ti的XRD衍射峰均发生向高角方向的漂移和宽化.辐照合金Ti6Al4V试样的硬度为4.2 GPa,硬化深度近600μm.辐照试样在1mol/L HCl溶液中呈自钝化现象,辐照试样与原始试样的维钝电流密度相当,但自腐蚀电位显著提高.HIPIB辐照具有改善合金Ti6Al4V耐蚀性作用.     

FeCoNiCrMnNb_x高熵合金体系的微观组织和力学性能

通过非自耗真空电弧熔炼制备了FeCoNiCrMnNb_x(x=0,0.1,0.25,0.5,0.75)高熵合金,研究了不同Nb含量对其微观组织和力学性能的影响,以及运用热力学软件Therm-Calc进行了相计算.结果表明:FeCoNiCrMnNb_x合金,随着Nb含量的增加,合金体系出现Laves相,并随着Nb含量的增加而增加,这与相模拟结果相吻合;微观组织为枝晶结构,在Nb_(0.25)和Nb0.5合金中出现共晶结构,Nb_(0.75)合金中共晶结构消失;合金维氏硬度增大;合金的屈服强度与Laves相的体积分数呈线性关系.其中,Nb_(0.5)合金达到塑性与强度的良好匹配,其断裂强度为2 025 MPa,断裂应变为28.6%.     

快速凝固Ti-Ni-Cu-Zr合金的马氏体相变

使用XRD分析快速凝固制备Ti-Ni-Cu-Zr合金的相结构,并使用电阻法测试其马氏体相变点.研究表明:Ti-Ni-Cu-Zr合金铸态的主要组成相为B2相和B19相,Zr稳定B2相,抑制马氏体相变.Ti-Ni-Cu-Zr合金快速凝固形成部分非晶,晶体相主要为B2相,当加入适量的Zr元素能提高非晶形成能力.快速凝固的Ti50Ni25Cu25合金发生一阶的B2-B19相变,而快速凝固的Ti45Ni25Cu25Zr5合金发生B2-R-B19'相的二阶相变.快速凝固合金的马氏体相变点都显著降低,经过时效晶化处理后,Zr增大合金的相变滞后.     

强流脉冲离子束辐照合金Ti6Al4V的耐蚀性

采用强流脉冲离子束(HIPIB)技术改性合金Ti6Al4V.HIPIB辐照合金试样的相结构不发生变化,但合金基体α-Ti的XRD衍射峰均发生向高角方向的漂移和宽化.辐照合金Ti6Al4V试样的硬度为4.2GPa,硬化深度近600μm.辐照试样在1 mol/L HCl溶液中呈自钝化现象,辐照试样与原始试样的维钝电流密度相当,但自腐蚀电位显著提高.HIPIB辐照具有改善合金Ti6Al4V耐蚀性作用.     

固化剂对乙烯基酯树脂/碳纤维复合材料性能的影响

以乙烯基酯树脂为基体、碳纤维预浸布为增强体、环烷酸钴为促进剂、KH550为偶联剂、过氧化甲乙酮为固化剂,制备乙烯基酯树脂/碳纤维复合材料,研究不同固化剂含量对复合材料性能的影响。结果表明:树脂与固化剂的质量配比为100∶4时,复合材料的交联固化程度最好,弯曲强度达217.76 MPa,弯曲模量达14734.97 MPa,玻璃化转变温度达106.03℃,热分解温度达399.81℃,SEM图观测可知碳纤维表面有较多胶液,树脂与纤维排列紧密、黏合牢固,纤维断裂整齐,界面结合性能也最好。与经氧化处理复合材料相比,未进行碳纤维表面酸氧化处理的复合材料弯曲强度性能提高了16.2%,弯曲模量提高了13.0%,但物理、化学耐热性比较差。     

机械化学法制备高比表面积碳负载NiO超级电容器材料

采用机械化学法制备NiO/C复合电容材料,用X射线（XRD）和透射电镜（TEM）研究了复合电容材料的晶型、形貌及粒径;用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗研究了其超级电容性能.研究结果表明：NiO/C复合材料球磨20 h后粒径由30 nm减小到为15 nm左右,在5 mA/cm^2电流密度下材料的比电容由球磨前的74 F/g增大到170 F/g,电极电化学反应的等效串联内阻由1.355Ω减小到0.81Ω.     

堆焊金属中TiC的形成机理

对堆焊金属中Ti的过渡效率进行了试验研究,发现当含C量一定时,堆焊金属中Ti的过渡效率系数可提高40%～50%;如果利用稀土作脱氧剂,当含C量满足合金元素形成碳化物的前提下,则堆焊金属中Ti的过渡效率系数可提高60%～70%.可见,在结晶过程中形成的TiC提高了堆焊金属的硬度、耐磨性、耐热性和高温强度,可大大地降低堆焊焊条的成本.     

Ti-Ni-Hf基合金薄带的相变行为分析

利用DSC系统研究Cu含量、退火温度、退火时间对Ti-Ni-Hf基薄带相变行为的影响。Cu含量的少量增加仅仅会略微降低Ti—NiHf合金的马氏体相变温度,不改变其相变顺序。退火处理后的Ti35Ni41Hf15Cu8合金薄带中存在2种尺寸差巨大的的晶粒,且在经较高温度退火的薄带中会有明显的（Ti,Hf）2Ni析出相,这些组织的存在对薄带的马氏体相变行为产生影响。