原位反应法制备Zr/Hf-ZrC_(1-x)/HfC_(1-x)棒的碳化机制及烧蚀行为

采用碳扩散原位反应法制备了Zr/Hf-ZrC_(1-x)/HfC_(1-x)棒,研究了不同的碳化温度和碳源对棒材微观结构和烧蚀行为的影响。研究结果表明,由于HfC和ZrC的无限固溶,在Zr-Hf合金棒中形成了一种双层结构,外层为ZrC/HfC层,内层为含有ZrC_(1-x)/HfC_(1-x)颗粒的Zr/Hf-ZrC_(1-x)/HfC_(1-x)混合层。随着碳化温度的升高,陶瓷层逐渐增厚。当C/C-ZrC-SiC作为碳源时,陶瓷层的厚度明显高于石墨作为碳源时的厚度。烧蚀后,在棒材表面形成一层熔融的ZrO_(2)-HfO_(2)外层,这一氧化层起着对基体表面进行氧化物补偿的作用,在棒材内部形成一层具有低氧透过率的ZrC_(x)O_(y)/HfC_(x)O_(y)层。同时,ZrO_(2)、HfO_(2)及其固溶体颗粒被烧结致密化,从而降低了氧化层的透氧性,并增强了该氧化层的抗烧蚀性。

原位合成AgCuSnTi钎料原位反应过程研究

为探究AgCuSn基活性钎料原位反应进程,使用Ag、Cu、Sn、Ti单质金属粉按不同质量分数比机械混合,并加入适量粘结剂和水配置成焊膏,加热至不同温度并保温。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱扫描仪(EDS)等对钎料微观组织进行表征,基于热力学理论及扩散理论分析探究钎料原位反应进程。结果表明:原位反应主要分为三个阶段,第一阶段:Sn熔化后钎料中反应产生Cu_(6)Sn_(5)、Cu_(3)Sn二元金属间化合物。第二阶段:在650℃到750℃左右钎料初步合金化,在Ti金属粉周围形成圈层结构扩散层,该扩散层由CuTi二元金属间化合物组成。第三阶段:在850℃左右钎料完全合金化,与石墨基板充分接触并形成冶金结合。

熔铸-原位反应法生成α-Al_2O_3晶须的形貌及结晶方向

利用熔铸 -原位反应法制备TiC/Al复合材料时 ,发现Ti-C -Al反应块表面存在大量的Al2 O3 晶须 .晶须的形貌包括长而直的板状和串珠状 ,取决于反应进行时铝熔体的温度 .当铝熔体温度低于 90 0℃时 ,形成板状晶须 .而当铝熔体温度高于 90 0℃时 ,形成串珠状的晶须 ,其原因是由于较高的铝熔体温度加剧了TiC原位反应的放热 ,热起伏的结果致使部分α -Al2 O3 晶须异常长大 .X射线衍射和透射电镜分析确认晶须为α -Al2 O3,其形貌以直板状为主 .电子衍射花样斑点显示其结晶方向为 [0 0 0 2 ]

CuSnTi复合钎料原位反应机制与接头组织性能

简化CuSnTi钎料制备流程、降低生产成本对高性能工具的发展至关重要。本文通过直接机械混合Cu、Sn、Ti单质金属粉制备CuSnTi钎料,并用于钎焊PcBN/YG8异质材料,研究不同反应温度下CuSnTi钎料的微观组织演化,揭示钎焊过程中钎料的原位反应机制,并分析接头组织与性能。结果表明:CuSnTi钎料原位反应主要分为3个阶段:第一阶段,Sn熔化与Cu发生反应依次形成Cu_(6)Sn_(5)与Cu_(3)Sn;第二阶段,Ti颗粒周围依次形成CuTi、Cu_(4)Ti_(3)、CuTi_(3)与CuSn_(3)Ti_(5);第三阶段,液态钎料与石墨基体反应形成TiC,然后凝固析出不规则CuSn_(3)Ti_(5)。利用机械混合粉末钎料和合金粉钎料钎焊的PcBN/YG8接头均为冶金结合,其剪切强度分别为96.06 MPa和91.40 MPa。机械混合粉末钎料钎焊的接头在PcBN处发生断裂,具有优良的力学性能。

原位反应纳米TiB_2/Cu复合材料的制备和微结构

利用原位反应技术 ,通过控制反应物B2 O3 和石墨的含量制备了原位生长纳米TiB2 增强Cu基复合材料。用XRD ,EDS ,TEM对TiB2 /Cu原位复合材料进行微结构分析 ,研究表明铜基体中弥散分布着 5 0nm的TiB2颗粒 ,并对Cu基体有良好的增强作用。

原位反应自发渗透法TiC/AZ91D镁基复合材料及AZ91D镁合金的拉伸变形与断裂行为

利用原位反应自发渗透技术合成了47.5%碳化钛TiC(体积分数,下同)增强AZ91D镁基复合材料,对比研究了该复合材料与铸态镁合金AZ91D基体的室温与高温拉伸变形行为,观察了拉伸断口微观组织形貌,并分析了这两种材料的断裂特征。结果表明,TiC/Mg复合材料具有良好的高温力学性能,在拉伸变形速率为0.001s-1以及温度为723K,时其拉伸强度可达91.1MPa,而此时相同变形条件下的铸态AZ91D镁合金拉伸断裂强度只有41.1MPa,增幅达120%;而在室温下,镁基复合材料的拉伸断裂强度仅高出基体铸态镁合金23.4%。镁基复合材料的断裂应变较低,高低温时均表现为脆性断裂;而镁合金则由室温下的脆性断裂向高温下的韧性断裂过渡。

铝熔体中原位反应生成TiC颗粒的机制分析

借助ＸＲＤ、ＥＰＭＡ、ＴＥＭ和ＳＥＭ等分析测试手段对铝熔体中原位反应合成ＴｉＣ进行的研究表明：（１）形成Ａｌ３Ｔｉ放出的热量可能是引发后续ＴｉＣ反应的原因之一；（２）整个反应过程中，扩散机制和溶解－析晶机制实际上都存在。在相对较低的温度区时，是由较慢的扩散过程控制整个反应。这时，随压制块温度升高，首先发生３Ａｌ（ｌ）＋Ｔｉ（ｓ）→Ａｌ３Ｔｉ的反应，然后通过该反应的反应热引发ＴｉＣ的反应；而高温区时。

原位反应法制备Al/Al_3Ti复合材料组织和性能

本研究采用一种新型的原位反应工艺，使ＴｉＯ２粉剂与纯铝熔体反应，生成Ａｌ３Ｔｉ颗粒，然后采用搅拌铸造法制备Ａｌ／Ａｌ３Ｔｉ复合材料。生成的Ａｌ３Ｔｉ颗粒尺寸细小，为２～３μｍ，而且分布均匀，与基体结合好。当ＴｉＯ２加入量为纯铝基体的３０ｗｔ％、反应温度为９２０℃时，复合材料的抗拉强度比纯铝基体提高７１．５％，硬度提高１３４％，而延伸率较纯铝稍有下降。

金属基复合材料原位反应合成技术现状与展望

在现有的金属基复合材料制备技术中 ,原位反应合成技术具有显著的技术优势和经济优势 ,它已成为当今复合材料领域中最活跃的研究方向。原位反应合成技术主要有 :放热弥散法、气液反应合成法、自蔓延燃烧反应法、直接氧化法、无压力浸润法、反应喷射沉积法、接触反应法、机械合金化法等。文中综合评述了各种原位反应合成工艺方法的原理、特点和应用前景。利用原位反应合成法制备金属基复合材料 ,在同等条件下 ,其力学性能一般都高于强制法制备的复合材料。并且原位反应合成技术的原料来源广泛、价格较低 ,工艺又相对简单、制作成本低 ,适合并能够大规模工业化生产 。

原位反应复合法制备金属基复合材料的进展

综述了近年来利用原位反应复合法制备金属基复合材料的最新工艺方法，包括：ＸＤ法、ＶＬＳ法、ＳＨＳ等，讨论其组织与性能，同时还展望了原位反应复合法的发展前景。

原位反应法制备填充叠氮化铜的碳纳米管阵列

以定向碳纳米管阵列为工作电极,采用电化学沉积法制备填充纳米铜颗粒的碳纳米管阵列,研究不同电沉积参数对碳纳米管填充铜纳米颗粒的影响规律;采用气-固原位反应法获得填充叠氮化铜的碳纳米管含能阵列。采用扫描电镜、X射线衍射仪对填充叠氮化铜的碳纳米管阵列及其前驱体进行结构表征,采用差示扫描量热仪研究其热性能。结果表明:当沉积电流为1 mA和10 mA,可获得填充效果理想的填充有纳米铜的碳纳米管阵列;气固原位反应过程中碳纳米管阵列不与叠氮酸发生反应。在热板点火作用下填充叠氮化铜的碳纳米管阵列可靠起爆。采用兰利法获得其50%电发火能量为3.09 mJ。

木材陶瓷和Si粉原位反应烧结制备多孔SiC的研究

以椴木木粉、硅粉和酚醛树脂为原料 ,先低温碳化制成木材陶瓷 ,然后利用高温原位反应烧结工艺制成了具有椴木微观结构的多孔SiC陶瓷。借助TGA研究了木粉和酚醛树脂的热分解行为。用XRD和SEM研究了木材陶瓷和多孔SiC陶瓷的物相组成和微观结构 ,用压汞法对木材陶瓷和多孔SiC的孔径分布进行了表征。研究了碳化温度、碳化速率、酚醛树脂用量、SiC含量和成型压力等因素对多孔SiC弯曲强度和孔隙率的影响。结果显示 :木材陶瓷为部分石墨化的无定形碳 ,多孔SiC由主晶相 β SiC和 10 %± 0 .5 % (体积分数 )的游离Si组成。木材陶瓷和多孔SiC具有类似于初始木材的多孔微观结构 ,孔径主要集中于 10～ 60 μm。在优化的工艺条件下 ,获得了孔隙率大于 5 0 % ,弯曲强度约为

原位反应烧结合成针状结构多孔莫来石载体

采用粘土矿物高岭土、Al_2O_3和Al(OH)_3为原料,原位反应烧结合成了针状结构多孔莫来石陶瓷膜载体.考察了不同铝源的添加对针状结构多孔莫来石载体形成的影响,并对其形成机制进行了研究.研究结果表明:针状结构莫来石形成机制为气固反应,在针状结构莫来石形成前有氟黄玉生成,并且与氟黄玉的生成量密切相关.以Al(OH)_3作为添加铝源的组成中氟黄玉更容易生成,并且随AlF_3含量的增加而增加,在随后烧成过程中转化为具有刚性骨架的针状结构莫来石,从而使多孔载体具有较高的孔隙率(>35%)和相对高的孔径(1.5μm).

EVA-g-MAH对PA6/EVA共混合金原位反应增容作用的研究

用乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物 (EVA )对尼龙 6 (PA6 )进行增韧 ,加入乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物与马来酸酐的接枝物 (EVA - g- MAH)进行原位反应增容 ,在反应型双螺杆挤出机上实现反应增容共混过程 ,制备出了具有超韧性的PA6 /EVA/EVA- g- MAH三元共混合金。探讨了 EVA - g- MAH对 PA6 /EVA的原位反应及增容机理 ,用高倍扫描电镜考察了合金材料的亚微相态。结果表明 ,EVA - g- MAH的加入使合金中 EVA粒子的粒径减小数倍 ,合金的冲击强度大幅度提高。另外 ,还利用 Molau实验验证了原位反应增容效果。

原位反应法制备丙烯酸钐/丁腈橡胶复合材料及其荧光性能研究

通过两种不同的原位反应制备了丙烯酸钐 /丁腈橡胶 [Sm( AA) 3/NBR]复合材料 . SEM和 TEM结果表明 ,原位反应使稀土配合物的粒径减小 ,且均匀地分散在基体聚合物中 .荧光分析表明 ,以 2 60 nm作为激发波长时 ,两种复合材料在 3 79nm( 4D1 / 2 ,6 P7/ 2 → 6 H5/ 2 )和 41 8nm( 4L1 5/ 2 ,4 G1 / 2 → 6 H5/ 2 )处出现了与自由离子基本相同的发射峰 ( 3 74和 3 90 nm) ,属于受配体微扰的中心离子发光 .原位反应制备的复合材料在不同激发波长下的荧光强度均比非原位反应体系的荧光强度高 .随着稀土含量的增加 ,其荧光强度增加 ,至稀土质量分数为 3 0

原位反应自生MgO/Mg_2Si增强镁基复合材料的热力学和动力学研究

对SiO2 与Mg反应的热力学分析计算 ,在Mg的熔化温度范围内 ,Mg与SiO2 反应生成MgO和Mg2 Si。通过真空感应炉中氩气保护 ,在纯Mg熔体中加入SiO2 原位反应自生MgO/Mg2 Si增强镁基复合材料 ,并采用XRD、OM、ESEM、EDAX等对反应生成相的种类、形态、大小和分布等进行研究。结果表明 :80 0℃在Mg中加入SiO2 可原位反应生成Mg2 Si和MgO增强相 ,Mg2 Si为多角形和细条状 ,在Mg基体中分布均匀 ;MgO为细小的粒子状 ,在熔体中分布不均匀 ,大多则是聚集在坩埚底部 ;机械搅拌可有效削弱反应添加物SiO2 的动力学沉降过程 ,改善原位反应的动力学条件 ,促使反应生成的MgO在熔体中分布均匀。初步建立起SiO2

搅拌对熔铸-原位反应TiB_2/Al和TiC/Al复合材料微观组织的影响

研究、开发了一种熔铸－ 原位反应颗粒增强铝基复合材料制备技术，探讨了搅拌工艺对３ｖｏｌ％ ＴｉＢ２ 和３ｖｏｌ％ ＴｉＣ颗粒增强铝基复合材料微观组织的影响。结果表明，采用圆盘状叶片的搅拌装置对获得颗粒均匀分布、组织致密的铝基复合材料十分有利。

污染地下水零价铁原位反应带修复技术:理论·应用·展望

ZVI-IRZ(零价铁原位反应带)是一种新兴的地下水原位修复技术,具有工程造价低、施工简单、环境扰动小、修复效果好等优势,而ZVI(零价铁)自身理化性质、场地的水文地球化学特征以及场地的污染状况等是影响修复效果的主要因素.当前的研究内容主要包括IRZ(原位反应带)中ZVI的反应活性、稳定性、迁移性、生物毒性以及注入方式等方面.在修复工程中存在的问题主要体现在:1ZVIs(细粒径零价铁)在含水介质中的迁移性较差,并且多采用Fe^(2+)、pH等间接指标考察含水层中ZVIs的分布情况;2ZVIs表面钝化而诱发介质反应活性下降;3ZVIs的潜在生物环境效应尚不明确.因此,需要加强对ZVIs表面改性手段、作用机制、老化特性、使用寿命、解钝化及钝化抑制技术等方面的理论与应用研究,还应关注ZVIs在环境中的归趋、转化机制和暴露路径,建立生态系统尺度上的评估体系;同时,在实际应用中,需要在系统评估污染场地水文地质条件的基础上,加强对注入含水层中ZVIs及其反应产物的原位监测技术研发和监测体系完善.

搅拌摩擦加工原位反应制备Al_3Ti-Al表面复合层

通过在铝合金1100-H14表面加工矩形凹槽并添加微米级钛粉再进行搅拌摩擦加工(friction stir processing,FSP)的方法,在铝合金表面获得Al3Ti-Al复合层.采用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)以及X射线衍射(XRD)对表面复合层微观结构及相组成进行了分析,并对复合层的显微硬度进行了检测.结果表明,在FSP强烈的热、力耦合作用下,钛粉产生了碎化,破碎后的钛颗粒与铝产生快速原位反应,生成微米和亚微米级Al3Ti颗粒,残留的钛颗粒和细小的Al3Ti颗粒一同均匀地分布于铝合金基体中,从而使得铝合金表面的硬度得到提高,其平均值达到了71.39HV,为基体硬度的2.1倍.

熔铸-原位反应喷射成形7075/TiC复合材料的拉伸性能

利用熔铸－原位反应喷射沉积成形技术制备了 ＴｉＣ颗粒增强 ７０７５ Ａｌ基复合材料．测试了复合材料的拉伸性能．结 果表明：在预制块中选取 Ｔｉ：Ｃ＝１：１配比，复合材料中存在较多的条、块状 Ａｌ３Ｔｉ相，致使复合材料的拉伸强度和延伸率均比未 增强合金低；选取Ｔｉ：Ｃ＝１：１．３的配比，有助于消除Ａｌ３Ｔｉ脆性相，提高复合材料的拉伸强度．进一步讨论了提高熔铸－原位反 应喷射沉积成形 ７０７５／ＴｉＣ Ａｌ基复合材料拉伸强度的途径．