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  • 简介:采用粉末冶金法制备Cu/V0.97W0.03O2复合材料,通过场发射扫描电镜及能谱分析研究复合材料表面形貌与成分组成,用X.ray衍射分析复合材料中各相在室温下晶体结构,并利用涡流电导仪测试在变温过程中不同V0.97W0.03O2粉体含量复合材料电导率变化情况。结果表明:Cu/V0.97W0.03O2复合材料在0℃附近表现出电导率突变特性,而且随复合材料中V0.97W0.03O2粉体添加量增加,复合材料电导率突变效果明显增加;同时,在室温下Cu/V0.97W0.03O2复合材料中V0.97W0.03O2晶体结构与V02高温相结构基本相同,说明在复合材料烧结过程中Cu与V0.97W0.03O2晶体结构没有相互影响,但V0.97W0.03O2有少量发生分解。

  • 标签: 复合材料 VO2 掺杂 相变
  • 简介:以不同纤维体积分数(21%、26%、32%)、不同布毡质量比(3:1,2:1,1:1)针刺整体毡为预制体,采用化学气相渗透法(Chemicalvaporinfiltration,CVI)制备平板炭/炭(C/C)复合材料,研究预制体结构对CVI致密化过程影响。结果表明:随纤维体积分数增加,整体毡增密速率及最终密度都逐渐减小;布毡比对增密速率及最终密度影响很小。材料网胎中热解炭圆壳厚度沿材料厚度方向呈内部小、两侧大对称分布;增加纤维体积分数或增加布毡比,材料内部热解炭增厚程度随之减小。纤维体积分数为21%预制体最适宜采用CVI工艺进行增密,增密80h密度达到1.69g/cm3,热解炭生长均匀。

  • 标签: C/C复合材料 预制体结构 化学气相渗透
  • 简介:采用天然岫岩玉和人工合成含镧化合物为原料,通过高能球磨制备粒径小于2μm镧/蛇纹石复合粉体,分析该复合粉体热力学及结构稳定性,评价其作为润滑添加剂摩擦学性能,并探索其减摩抗磨机理。结果表明:镧加入能降低蛇纹石微粉热力学及结构稳定性,使蛇纹石羟基脱除速率更快、反应更彻底。复合微粉较单一蛇纹石微粉具有更好减摩抗磨性能,在CD15w/40柴油机润滑油中添加0.5%镧/蛇纹石复合微粉时,摩擦因数和盘片磨损体积分别较基础油降低约34.2%和68.8%;磨损表面致密光滑,复合粉体颗粒直接参与摩擦界面复杂物理和化学作用,诱发形成富含Si-O结构氧化膜,该氧化膜与有机残留物产生正协同作用,提高摩擦副磨损抗力及润滑性能,显著降低摩擦磨损。

  • 标签: 稀土 蛇纹石 热力学 磨擦磨损 机理
  • 简介:以微米级蓝钨(WO2.9)、四氧化三钴(Co3O4)和炭黑(C)为原料,采用真空原位还原碳化反应制备超细WC-Co复合粉末,经过真空烧结得到WC-Co合金块体。利用扫描电镜、X射线衍射仪观察和分析复合粉末及合金显微形貌及物相组成,研究原料粉末中配碳量对WC-Co复合粉及合金物相与力学性能影响。结果表明:所得平均粒径为300nm超细WC-Co复合粉末主相均为WC和Co相,含有少量η相(Co3W3C);原料粉末中配碳量(质量分数)为16.69%较为合适,此时可获得物相纯净、平均晶粒尺寸470nm超细晶WC-Co硬质合金,合金横向断裂强度为2464MPa;原料粉末中配碳量为16.85%时,合金中存在少量游离碳,横向断裂强度只有1946MPa。

  • 标签: 原位还原碳化 WC-Co复合粉 超细WC-Co硬质合金
  • 简介:以热模拟实验为基础,建立固溶态GH4169合金动态再结晶模型,应用DEFORM-3D有限元软件模拟圆柱状试样在不同压缩变形条件下动态再结晶体积分数分布;结合金相定量分析、电子背散射衍射(Electronbacksatterdiffraction(EBSD))分析及有限元模拟结果,对比研究变形参数对圆柱状GH4169合金心部微观组织影响。研究结果表明:升高变形温度及降低应变速率,均可促进圆柱状GH4169合金热模拟压缩试样变形均匀性;应变速率降低可加速GH4169合金中小角度晶界向大角度晶界转变过程;GH4169合金动态再结晶形核机制为以原始晶界为主非连续动态再结晶,在试验变形条件下,孪晶界演化对动态再结晶过程起重要作用;同时,分析实验结果与模拟结果之间差异及其原因。

  • 标签: 固溶态GH4169合金 动态再结晶 有限元模拟 形核机制
  • 简介:雾化喷嘴是喷射成形技术关键部件,为验证喷嘴结构对雾化性能影响,采用计算流体动力学方法研究不同Laval喷管喉口结构、导流管锥顶角和突出长度对喷射气体流场及导流管顶端静压强(ΔP)影响规律。结果表明在设计紧耦合Laval喷嘴中:圆角过渡式喉口形状比尖角及柱体过渡更利于获得高速气流;较小锥顶角可以减小导流管出口静压值,但速度衰减较大;导流管突出长度在7~8mm时可以获得较好气动效果。最后选定圆角过渡Laval形出气口形状,导流管锥顶角β=45°以及突出长度h=8mm加工雾化喷嘴并进行雾化实验,在雾化压强0.8MPa时7055合金粉末以球状或类球状形态存在,质量中径为42.3μm。

  • 标签: Laval管 导流管突出长度 锥顶角 抽吸压强
  • 简介:用喷雾热分解法(SprayPyrolysis,简称SP)制备超细或纳米粉末具有产品纯度高、成分均匀、成分间化学计量比易控制等优点,而且制备过程连续,操作简单,成本低。目前纳米Ce02被广泛用于催化剂、燃料电池、微电子等领域,颗粒粒度与形貌是影响CeO2粉末特性重要因素。该文作者从控制纳米CeO2粒度与形貌角度,总结分析近年来国内外新型或改进SP技术及其工艺特点,介绍纳米CeO2粒子在SP过程中形成机制和影响因素,并指出现存问题和今后发展趋势。

  • 标签: 喷雾热分解 CEO2 纳米粒子 制备
  • 简介:以Mo、Nb、Si、Al元素粉末为原料,采用燃烧合成法制备名义成分分别为(Mo0.97Nb0.03)(Si0.97Al0.03)2、(Mo0.94Nb0.06)(Si0.97Al0.03)2、(Mo0.91Nb0.09)(Si0.97Al0.03)2与(Mo0.88Nb0.12)(Si0.97Al0.03)2等4种不同化含量合金,研究其燃烧合成行为,分析燃烧合成过程中粉末压坯燃烧模式、燃烧温度、燃烧波前沿蔓延速率以及产物组成。结果表明:随Nb含量增加,燃烧合成反应模式由螺旋燃烧逐渐转变为稳态燃烧。添加Nb、Al后,合金最高燃烧温度升高,并随Nb含量增加呈现先升高后降低变化趋势,其中(Mo0.91Nb0.09)(Si0.97Al0.03)2燃烧温度最高,达到1924K,但燃烧波蔓延速率随Nb含量增加而逐渐降低。XRD结果表明:(Mo0.97Nb0.03)(Si0.97Al0.03)2合金主要由MoSi2构成,含有少量Mo(SiAl)2和Mo5Si3;(Mo0.94Nb0.06)(Si0.97Al0.03)2中开始出现NbSi2相,(Mo0.91Nb0.09)(Si0.97Al0.03)2和(Mo0.88Nb0.12)(Si0.97Al0.03)2合金中Mo5Si3衍射峰强度进一步降低,而NbSi2衍射峰略有增强,因而添加Nb有利于形成C40结构NbSi2,同时抑制Mo5Si3产生。SEM观察表明合金为多孔结构。

  • 标签: 金属间化合物 二硅化钼 合金化 燃烧合成 组织结构
  • 简介:在MM-1000型摩擦试验机上,对炭/炭复合材料分别在氮气和空气中模拟正常着陆能量条件下摩擦磨损行为进行测试。结果表明:在氮气中,炭/炭复合材料摩擦因数较高,达到0.32~0.4,磨损率较低,质量磨损率为18mg/次,线性磨损率为1.4μm/次;在空气中,材料摩擦因数较低,为0.2~0.3,但磨损率较高,质量磨损率为48mg/次,线性磨损率为3.8μm/次。磨损表面及磨屑SEM形貌表明:在空气中,材料摩擦表面易形成炭纤维、基体炭相互脱离磨屑,其主要磨损机制为氧化磨损;在氮气中,则有纤维与基体炭连接良好、大尺寸磨屑出现,主要磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损。

  • 标签: 炭/炭复合材料 氮气 摩擦磨损
  • 简介:对固溶–淬火处理后Al-3.7Cu-1.6Mg合金板材进行变形量分别为0、5%和10%预拉伸处理,然后置于空气中进行自然时效,研究预变形对Al-3.7Cu-1.6Mg合金自然时效态硬度、室温拉伸性能和断裂韧性影响,利用扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)观察合金显微组织及断口形貌,研究其断裂机理。结果表明:该合金在淬火后引入预拉伸变形,可显著提高其自然时效态硬度和屈服强度,同时抑制GPB区形成,降低时效析出速率,并使峰时效时间延长;随预变形量从0增加至10%,Al-3.7Cu-1.6Mg合金断裂韧性降低,这主要是预变形增加了基体内位错密度,位错切割细小GPB区粒子,大量滑移被抵消,造成变形过程中局部应力集中,从而形成微裂纹;由断口分析可知该合金断裂类型为穿晶韧窝型断裂,且随预变形程度增大,韧窝直径和深度均增大。

  • 标签: AL-CU-MG合金 预变形 硬度 拉伸性能 断裂韧性
  • 简介:采用射频磁控溅射法在医用钛表面制备羟基磷灰石(HA)涂层,研究HA涂层形貌、物相、力学性能、细胞相容性和在机体内组织相容性,分析其在骨修复中应用可能性。结果表明:射频磁控溅射法制备钛基HA生物涂层呈粗糙岛屿状结构,HA平均粒径为(40?2)nm、厚度为1.0~1.6μm涂层力学性能最好,其纳米硬度高于11GPa,弹性模量大于136GPa;HA涂层可促进成骨细胞增殖,成骨细胞粘附于HA涂层表面并形成伪足铺展生长;植入实验动物体内4周后材料表面被结缔组织覆盖,血管形成;植入12周后,骨小梁形成,其内部可见破骨细胞;植入12周后与植入前相比,涂层结合强度未发生显著变化。说明该HA涂层具有较高成骨活性和稳定性,在骨修复方面具有良好应用前景。

  • 标签: 射频磁控溅射 羟基磷灰石 涂层 生物活性
  • 简介:添加无机填料可改善硅橡胶烧蚀陶瓷残余物强度,从而加强其结构完整性和高温稳定性。以甲基乙烯基硅橡胶为基体,以黏土矿物为填料制备硅橡胶/黏土可瓷化高分子复合材料,利用TG/DSC等热分析技术研究该材料热稳定性。结果表明,添加黏土矿物可以改善硅橡胶热稳定性,使其分解温度提高100℃左右。通过XRD分析和SEM观察发现:除少量杂质相之外,硅橡胶经600℃烧蚀后物相主要为方石英,1200℃烧蚀后物相为莫来石和方石英,微观形貌特征分别为不致密絮状结构(600℃烧蚀后)和液相桥连多孔结构(1200℃烧蚀后)。根据试验结果分析复合材料瓷化机理。

  • 标签: 可瓷化高分子 硅橡胶 复合防火材料 瓷化机理
  • 简介:微波合成因合成速度快、清洁和能效高而成为一种非常有前途材料制备方法。与常规方法相比,很多材料可以在相对较低温度和较短时间内用微波加热合成。该文作者利用混合微波加热技术,在短时间内由镁粉、镍粉和石墨粉合成了具有立方钙钛矿结构金属间化合物超导材料MgCNi3。利用微波加热合成MgCNi3,镁挥发和氧化程度明显减少。粉末X射线衍射显示合成样品主相为MgCNi3,还含有少量未反应石墨粉和微量MgO杂相。金相显微镜和扫描电镜观察表明超导样品晶粒大小一般为2~6μm。由标准四探针电阻方法和磁测量技术测得样品超导起始转变温度为6.9K,转变宽度约为0.8K。

  • 标签: 微波合成 MGCNI3 超导体
  • 简介:采用粉末冶金法制备WC-0.5Cr3C2-0.5Co和WC-8.2(W、Ta、Ti)C-1.0Co两种合金粉末,以1480℃/90min真空烧结工艺和1480℃/90min/5MPa低压烧结工艺分别制备出WC-0.5Cr3C2-0.5Co和WC-8.2(W、Ta、Ti)C-1.0Co两种无粘结相硬质合金。利用X射线衍射分析技术研究合金物相,利用扫描电镜与能谱仪对合金微观组织结构进行观察与分析。结果表明:真空烧结工艺制备合金晶粒细小、硬度高;低压烧结工艺制备合金致密度较高、晶粒粗大、硬度降低。此外,Ti原子存在使WC晶界能各向异性,从而造成W原子在粘结相中各向异性溶解-析出,导致形成少量板条状WC晶粒。

  • 标签: 硬质合金 粘结相 烧结 性能 微观结构
  • 简介:以短炭纤维为增强体,采用浸渍模压炭化增密工艺制备C/C多孔体,结合反应熔渗法制备C/C-SiC复合材料。采用电子万能试验机测定复合材料压缩性能,利用扫描电镜观察该材料及其断口显微形貌;研究纤维分散性对C/C多孔体孔隙和C/C-SiC复合材料压缩性能影响。结果表明:分散炭纤维制备C/C多孔体中纤维分布更均匀,没有因纤维束搭桥而产生大孔隙等缺陷;分散纤维增强C/C-SiC复合材料在平行方向和垂直方向均有较好压缩性能,其压缩强度分别为100.6MPa和76.2MPa。

  • 标签: C C-SiC复合材料 C C多孔体 压缩性能
  • 简介:通过拉伸试验、晶间腐蚀与应力腐蚀实验,结合金相观察和高分辨透射电镜分析,研究微量Ti和Cr对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金弥散相、再结晶与性能影响。结果表明:在Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中,添加0.04%Ti(质量分数,下同)可使合金抑制再结晶能力降低,从而导致合金力学性能和抗应力腐蚀性能降低;复合添加0.04%Ti和0.04%Cr,形成含有少量CrAl3(Zr,Ti)弥散相,合金抑制再结晶能力显著增强,合金在保持高强度同时,抗应力腐蚀性能显著提高,抗拉强度为687.6MPa,屈服强度为651.4MPa,比不含Ti和Cr合金分别提高15.3MPa和7.8MPa,应力腐蚀裂纹萌生时间由161h延长至306h。

  • 标签: AL-ZN-MG-CU-ZR合金 再结晶 应力腐蚀 力学性能
  • 简介:建立双源超声铝合金铸造熔池模型,利用fluent软件模拟相同频率与不同频率下相位差对熔池声场影响。仿真结果显示,相同频率下,相位差显著影响熔池声场分布,随相位差增大,熔池空化域变小;不同频率下,相位差对熔池声场分布无影响。通过不同相位差双源超声铸造试验发现,同频率振动下,相位差对双源超声铸造边部及超声辐射区晶粒细化效果影响很小,心部晶粒细化效果随相位差变大效果变差;不同振动频率作用下,相位差对铸锭细晶效果无影响,心部晶粒细化效果与同频率相位差为90°时接近。同频率相位差0°超声作用下,铸锭心部晶粒尺寸较常规不同频率双源超声作用下心部晶粒尺寸大幅减小。

  • 标签: 铝合金 双源超声铸造 相位差 空化域 晶粒细化
  • 简介:采用真空无压熔渗工艺制备炭纤维整体织物炭/炭-铜(C/C—Cu)复合材料,在改装QDM150型干式摩擦性能试验机上进行载流条件下干滑动模拟实验,研究电流及紫铜对偶盘转速对C/C—Cu复合材料摩擦磨损性能影响规律。利用扫描电镜观察分析磨损表面及磨屑形貌。结果表明:C/C—Cu复合材料摩擦因数随电流增大而减小,质量磨损率随电流增大而增大,接触表面的化学反应使得正极磨损大于负极;复合材料摩擦因数和磨损率均随着转速增大而降低。扫描电镜观察分析发现正极生成磨屑主要以片状剥落层形式存在,而负极磨屑细小松散,呈等轴状。

  • 标签: C/C—Cu复合材料 电流强度 摩擦磨损
  • 简介:采用CFD(computationalfluiddynamics,计算流体力学)软件系统研究超音速气雾化喷嘴两相流雾化过程。利用VOF(volumeoffluid,流体体积)函数两相流模型模拟验证金属液不同质量流率下2种初级破碎模式,并研究雾化压力和液体表面张力对金属液初级破碎过程影响。模拟结果表明:金属液质量流率较小(0.053kg/s)时,初级破碎模式为液膜破碎,金属液质量流率较大(0.265kg/s)时,初级破碎模式为“微型喷泉”破碎;随雾化压力从0.5MPa增加到1.5MPa,初级破碎程度加剧,但雾化压力过高反而会削弱雾化效果;将金属液表面张力由1.2N/m降至0.4N/m,初级破碎时能够获得尺寸更细小液滴,通过随后二次破碎形成更加均匀细小液滴,从而获得高质量沉积锭。

  • 标签: 喷射成形 CFD 超音速喷嘴 两相流 破碎机制
  • 简介:采用粉末冶金快速热压法制备B4C/Al中子吸收材料,对其进行T6态热处理,通过对材料密度、硬度与抗弯强度等性能测试以及材料微观组织、物相组成和弯曲断口形貌观察与分析,研究成形压力、热压压力与温度以及B4C颗粒含量影响。结果表明,B4C/Al复合材料物相组成为Al和B4C;B4C颗粒均匀地镶嵌在基体中,颗粒与基体结合紧密。材料密度随压制压力增加而增大,随B4C含量增加而降低,在热压压力和温度共同作用下,铝合金液充分填充压坯孔隙从而实现高致密。当B4C质量分数为30%时,在150MPa预成形压力下压制、530℃/10MPa条件下热压后所得B4C/Al复合材料相对密度最高,达到99.87%,断裂方式为韧性断裂。经T6态热处理后,硬度HB和抗弯强度均提高,分别达到123.49和394.117MPa,断裂方式转变为脆性断裂。

  • 标签: 快速热压 B4C/Al T6态热处理 力学性能 断裂方式