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  • 简介:利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜,研究机械合金化制备Al-10%Pb(质量分数)纳米相复合结构稳定。结果表明Al-10%Pb纳米相复合结构中Pb相长大可以用LSW理论描述。但是Pb相长大激活能显著低于常规多晶材料中溶质原子(Pb)在溶剂基体(Al)晶格中扩散激活能,而接近于溶剂基体(Al)晶界自扩散激活能。这主要是由于纳米相复合结构中Pb相长大机制常规两相合金不同所致。在纳米相复合结构中,溶质原子迁移以沿溶剂基体晶界扩散为主,纳米相基体高晶界分数可促进扩散进行。

  • 标签: 纳米相复合结构 AL-PB合金 机械合金化
  • 简介:利用分离式Hopkinson压杆(splithopkinsonpressurebar,简称SHPB)技术对T6时效态2195铝锂合金帽型试样进行动态加载获得绝热剪切带(adiabaticshearband,ASB),利用透射电镜(TEM)和光学显微镜(OM)观察动态加载前后剪切带微观结构特征,利用电子背散射衍射(EBSD)分析合金在100~400℃温度下退火后绝热剪切带微观结构变化,研究剪切带内纳米结构稳定。结果表明:在动态加载过程中,帽型试样剪切区域形成绝热剪切带,剪切带内晶粒为50~100nm左右纳米等轴晶,在绝热剪切形变过程中析出相已完全溶解于基体中,纳米晶内部和晶界不存在析出相。在不同温度下退火时,剪切带内晶粒随温度升高而长大,100~200℃温度下退火后晶粒未发生显著长大,在300℃退火后晶粒急剧长大到0.22μm,400℃退火后晶粒尺寸为1.77μm;在300℃左右温度下剪切带硬度显著下降,此温度正是剪切带内纳米晶粒急剧长大临界温度。

  • 标签: 2195铝锂合金 绝热剪切带 纳米结构 热稳定性
  • 简介:在气雾化HK30不锈钢粉末中分别添加0、0.4%、0.8%和1.2%Ti粉r质量分数),采用粉末注射成形法制备HK30不锈钢样品,烧结温度为1270、1290和1310℃,研究Ti含量对HK30不锈钢密度抗拉强度和伸长率等力学性能以及尺寸稳定影响。结果表明,随Ti含量增加,HK30不锈钢样品密度、抗拉强度和伸长率都降低;由于Ti优先材质中C结合,Fe结合C含量减少,提高了液相形成温度,致密化速率降低,使得样品尺寸稳定提高且避免过烧。最佳烧结方案及合适Ti含量为1290℃/6h和0.4%Ti,在高温抗拉强度略微降低基础上可消除样品表面过烧,并提高样品尺寸稳定,具有最优综合性能:相对密度为95.7%,室温抗拉强度535MPa,800℃下抗拉强度215MPa,室温伸长率21.7%。

  • 标签: TI含量 MIM HK30 力学性能 尺寸稳定性
  • 简介:采用压力烧结法制备不同碳含量WC-10Co-0.6Cr3C2硬质合金,通过金相组织观察、硬度测试、比饱和磁化强度和矫顽磁力分析,研究该合金微观组织结构和性能。结果表明,随碳含量增加,合金饱和磁化强度增大,而密度、矫顽磁力及硬度均降低;在压力烧结条件下,对于WC-10Co-0.6Cr3C2合金,两相正常组织对应碳含量范围为5.41%~5.55%。碳含量低于5.41%时出现缺碳相η相,碳含量高于5.55%时出现石墨相。

  • 标签: 硬质合金 碳含量 微观组织 性能
  • 简介:采用水热法制备铈稳定钪掺杂氧化锆超细纳米晶。利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪分别研究水热产物物相和结构,结合热重-差热分析仪分析水热反应过程物相与能量变化,通过透射电子显微镜研究pH值对水热产物颗粒大小聚集状态影响。结果表明,在200℃、pH=8、反应时间为3h时,得到水热产物为立方单相,粒径约为4nm。当pH值升高到10时,立方相颗粒出现长大和团聚现象,平均粒径约为6nm。

  • 标签: 水热法 铈稳定钪掺杂氧化锆 纳米晶
  • 简介:以硝酸铟为原料,用氨水做沉淀剂,采用水解沉淀-水热法制备In2O3前驱体In(OH)3,用扫描电镜、X射线衍射仪及激光粒度分析仪对产物结构、形貌和粒度进行表征。结果表明,水解沉淀产物为立方相In(OH)3,呈短棒状团聚体。水热处理过程中,产物晶型、形貌和粒度受Ostwald熟化机制和相转化机制影响。当水热温度低于280℃时,首先发生Ostwald熟化机制,In(OH)3颗粒形貌由短棒状转变为长方体,而物相不发生变化。当水热温度高于280℃时,除发生Ostwald熟化机制外,还存在相转化机制,产物形貌先由棒状转变为长方体,接着转变为多面体,且物相由立方相In(OH),转变为斜方相InOOH。

  • 标签: 氢氧化铟 水热法 物相转化 熟化
  • 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(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:采用无压烧结法制备含CeO2Mo/Al2O3材料,用MM-200型环-块式摩擦磨损试验机测试该材料在滑动干摩擦条件下磨损行为,通过X射线衍射(XRD)和电子探针对其微观结构和磨损后形貌进行研究和分析。结果表明,添加CeO2烧结样品中出现CeAl11O18相,且随CeO2含量(体积分数)增加,CeAl11O18逐渐增多,Al2O3相应减少。当CeO2体积分数为6%时Al2O3全部由CeAl11O18取代;CeO2添加使Al2O3和CeAl11O18相边界处均呈现圆钝形貌,并且存在Mo、Al、O相互扩散区域。磨损形貌表明,1730℃烧结样品中出现摩擦转移层,当CeO2含量达到4%时,该摩擦转移层大量出现,从而改善材料耐磨

  • 标签: 氧化铝 氧化铈 微观结构 磨损
  • 简介:采用电化学两步反应在纯钛基体表面制备K2Ti6O13/TiO2复合涂层,对其形貌、相组成和电化学耐腐蚀性能进行研究,并与传统化学方法制备涂层进行比较。结果表明,电化学法制备涂层为多孔网状结构,由内层阻碍层和外层多孔层双层膜组成,可抑制Ti基体过钝化时O2析出;KOH电解液作用时,随电流密度增加,涂层阻抗值减小,多孔层厚度逐渐增加;电流密度大于20mA/cm^2时,涂层发生脱落,但其耐腐蚀性能仍高于化学方法制备涂层。因此通过电化学方法制备涂层可改善Ti基体腐蚀行为,使其具有更优异耐腐蚀性能。

  • 标签: Ti基体 网状涂层 极化曲线 电化学阻抗谱 耐腐蚀性
  • 简介:以钼粉及氧化锆粉为原料,采用不同烧结工艺参数,在常压氩气气氛下烧结制备50%Mo-ZrO2金属陶瓷。采用四电极法测量该金属陶瓷高温电导率,在1580℃下进行钢液和碱性熔渣侵蚀实验。结果表明:在烧结温度为1600~1650℃,保温时间为2~4h条件下,随保温时间延长或烧结温度升高,烧结体更加致密,孔隙率下降;因而金属陶瓷电导率提高,耐钢液和熔渣侵蚀增强;在1600℃、保温4h条件下烧结试样密度最大(6.49g/cm^3),高温电导率最高(1600℃下电导率为101S/cm),耐钢液和熔渣侵蚀能力最强。钢液对金属陶瓷侵蚀主要为Fe和Mo相互溶蚀,熔渣对金属陶瓷侵蚀主要作用于ZrO2陶瓷相,熔渣中Al2O3取代金属陶瓷中ZrO2。熔渣侵蚀过程中,CaO金属陶瓷中ZrO2发生反应生成高熔点CaZrO3相,阻止熔渣对金属陶瓷步侵蚀。

  • 标签: Mo-ZrO2金属陶瓷 钢液 熔渣侵蚀 断口形貌 烧结工艺
  • 简介:采用两步熔盐法于900~1000℃下在C/C复合材料表面制备MoSi2-SiC复合涂层,即在含仲钼酸铵熔盐中制备Mo2C涂层,然后通过熔盐渗硅生成MoSi2-SiC复合涂层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)能谱分析(EDS)等方式研究涂层组织结构,并测试涂层在1500℃下抗氧化性能和抗热震性能。同时对涂层氧化后组织结构进行分析。结果表明:复合涂层主要由MoSi2和SiC两相组成,涂层C/C基体结合处仅有少量未反应Mo2C。涂层整体致密,基体结合良好,均匀地包覆整个基体表面,厚度约为100μm。涂层样品在1500℃静态空气中氧化42h后,涂层表面仍保持完整,质量损失率仅为2.79%。1500℃下经历30次热震实验后,样品质量损失率为1.96%,涂层具有良好抗氧化和抗热震性能。

  • 标签: C/C复合材料 熔盐法 MoSi2-SiC 复合涂层 抗氧化性能 抗热震性能
  • 简介:以纳米Al2O3和纳米Ti(C,N)为主要原料,以Mo和Ni粉等为助烧剂,采用N2气氛保护热压工艺制备Al2O3基复合金属陶瓷模具材料。采用XRD和SEM分析材料物相组成及微观结构,并测试材料力学性能。结果表明,当烧结温度为1660℃,纳米Al2O3质量分数为74.5%,纳米Ti(C,N)粉为20%、Mo+Ni粉为5%时,所制备Al2O3基复合金属陶瓷模具材料性能最佳,其相对密度为98.14%,弯曲强度值为795.98MPa,硬度值为18.52GPa,断裂韧性为8.05MPa·m^1/2。第二相引入和晶界处Mo+Ni共同作用,可增强晶界强度,促进沿晶裂纹向穿晶裂纹转变,从而提高材料力学性能。

  • 标签: 纳米氧化铝 TI(C N) 热压烧结 力学性能 物相组成 显微结构
  • 简介:采用超音速等离子喷涂法在1045钢表面制备NiCr-Cr3C2涂层,分析涂层微观结构及化学成分以及涂层晶粒结构,利用MICROMET-6030显微硬度仪和Nano-test600纳米压痕仪测定涂层显微硬度弹性模量,通过油润滑微动摩擦磨损试验测试涂层微动磨损性能。结果表明,NiCr-Cr3C2涂层为明显层状结构,具有单晶、纳米多晶过渡区共存复杂晶体学结构,显微硬度HV0.3高达998,约为基体材料硬度3倍,弹性模量为224.6GPa;涂层微动摩擦因数随载荷增大而减小,随温度升高而增大。喷涂层抗微动摩擦磨损性能较基体优异,摩擦因数及体积磨损量分别比基体降低36.7%和55.6%。涂层磨损机理以磨粒磨损和疲劳剥落为主。

  • 标签: 超音速等离子喷涂 NiCr-Cr3C2涂层 微观结构 微动磨损 硬度
  • 简介:通过热压烧结工艺制得了(SiCp+C)/MoSi2复合材料,测试分析了材料组织结构、室温和高温力学性能.结果表明:(SiCp+C)/MoSi2复合材料主要由MoSi2(大量),α-SiCp(大量),Mo5Si3(多量)和β-SiC(少量)组成,密度为5.12g/cm3,相对密度为91%;增强相粒径<30μm,体积分数为39%.其室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为12.2GPa,530MPa和7.2MPa·m1/2;材料在800℃维氏硬度为8.0GPa,1200和1400℃抗压强度分别为560MPa和160MPa.非增强MoSi2相比,材料各种力学性能都有大幅度提高.

  • 标签: 二硅化钼 碳化硅 复合材料 力学性能
  • 简介:以四氯化锡和氨水作为原料,采用水热合成法制备SnO2纳米粉体。探讨反应溶液浓度、水热合成温度、水热合成时间和初始溶液pH值对纳米SnO2粉体性能及形貌影响规律,并确定最佳工艺参数,同时对水热合成过程中出现SnO2纳米棒异常现象进行初步分析。结果表明:采用水热合成法制备SnO2纳米粉体均为四方晶系金红石型结构,粉末粒径为5~12nm,呈近球形。在反应溶液浓度0.5~2.0mol/L条件下,随反应溶液浓度升高,制备粉体晶粒平均粒径呈线性增长;在水热合成温度160~220℃范围内,随温度升高,SnO2粉体平均粒径从5.1nm增大到9.8nm,在200℃时会出现降低;在水热合成时间6~30h条件下,随反应时间延长,SnO2粉体平均粒径增大,在20h时降低;随溶液pH值升高,制备粉体晶粒平均粒径减小。在1.0mol/L、pH值10反应溶液中,在200℃保温20h工艺条件下进行水热合成反应,所制备粉体平均粒径为5.5~8.5nm,粉体均匀和分散良好。

  • 标签: 水热合成 SNO2 纳米粉体 制备 粒径
  • 简介:采用化学镀法对TiH2粉末表面镀Ni,制备Ni/TiH2复合粉末。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及差热分析(DSC/TG)对Ni/TiH2复合粉末进行表征,探索Ni镀层生长及作用机理,建立镀层在粉末表面的生长模型。结果表明:施镀温度为85℃时Ni/TiH2复合粉末表面Ni层包覆完整,镀层均匀致密,Ni层厚度约为1.0~2.0μm;施镀温度低于65℃时施镀几乎无法进行,而施镀温度高于95℃时,镀层很不均匀,且容易脱落;镀层生长机制遵循奥斯特瓦尔德(Ostwaldripening)机制;包覆前TiH2粉末相比,Ni/TiH2复合粉末释氢反应开始温度由450℃上升至540℃。包覆层可降低TiH2粉末和熔融铝温度梯度,从而推迟开始释氢时间。

  • 标签: 化学镀 NI TiH2复合粉末 形核长大机制 释氢性能
  • 简介:采用选择激光熔覆法,在基板温度分别为100,150,和200℃条件下制备M2粉末高速钢合金,分析基板温度对合金组织结构力学性能影响。结果表明,基板温度升高有利于提高M2粉末高速钢致密度和整体组织均匀。当基板温度为200℃时,高速钢组织均匀致密,各元素固溶程度高,且碳化物含量高,组织中柱状晶不再沿Z轴方向单生长,同时合金显微硬度(HV0.1)达到最高,HV0.1为1150,相比基板温度为100℃时合金提高近40%。随基板温度从100℃升高到200℃,沿Z轴打印M2高速钢室温抗拉强度从865.23MPa降低到443.85MPa,主要原因是合金中单方向柱状晶数量减少

  • 标签: 选择性激光熔覆 高速钢 基板温度 致密度 显微硬度 抗拉强度
  • 简介:以草酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法制备系列氧化镁稳定氧化锆粉末Zr1xMgxO2x(0.04≤x≤0.10),利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)等分析技术对粉末进行表征。结果表明,掺杂氧化镁后,低温350~450℃煅烧产物晶型为四方相(t-ZrO2),随煅烧温度升高,t-ZrO2逐渐向m-ZrO2转变。在550℃下煅烧时,少部分四方相转变为单斜相(m-ZrO2),转变比例随掺杂量增加而降低。Mg2+取代Zr4+产生氧缺陷是ZrO2晶体结构稳定主要因素。随煅烧温度从350℃升高到650℃,Zr0.92Mg0.08O1.92粉末中t-ZrO2晶粒尺寸从42nm长大到100nm;随Mg掺杂量从0.04增加到0.10,t-ZrO2晶粒尺寸从110nm减小到97.8nm,而纳米尺寸晶粒有利于t-ZrO2稳定

  • 标签: 镁稳定氧化锆 溶胶凝胶法 晶粒尺寸 四方相
  • 简介:采用反应磁控溅射法分别在单晶硅(100)和不锈钢基底上沉积不同W含量Zr1-xWxN(x=0.17,0.28,0.36,0.44,0.49)复合膜,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机研究该复合薄膜结构、力学性能及摩擦性能,并探讨ZrWN复合膜摩擦机理。结果表明:当x≤0.28时,复合膜呈fcc(Zr,W)N结构;当x为0.36~0.44时,复合膜呈fcc(Zr,W)N和fccW2N结构;当x=0.49时复合膜为fcc(Zr,W)N、fccW2N结构和β-W单质。Zr1-xWxN复合膜硬度随x增加先增大后减小,当x=0.44时达到最大值,为36.0GPa。随x增加,Zr1-xWxN复合膜室温摩擦因数先减小后增大,摩擦表面生成氧化物WO3对于降低摩擦因数起重要作用

  • 标签: ZrWN复合膜 微结构 力学性能 摩擦性能
  • 简介:以钛粉,硅粉和石墨粉为原料,采用放电等离子烧结技术制备密度为4.14g/cm^3Ti3SiC2和密度为4.03g/cm^30.8Ti3SiC2+0.2SiC复合材料,并以此为基础制备Ti/Ti3SiC2/0.8Ti3SiC2+0.2SiC层状材料。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析材料显微结构相组成。结果表明:该层状材料界面结合紧密,没有明显孔洞、裂纹等缺陷,各层相组成符合设计要求。经800℃热处理40h后Ti/Ti3SiC2界面处生成稳定TiC层,在高温下该层状材料界面基本稳定

  • 标签: 层状材料 TI3SIC2 SIC 放电等离子烧结 热稳定性