B_4C陶瓷基复合材料的海水腐蚀研究

以TiAl金属间化合物为烧结助剂对B4C陶瓷进行活化强化烧结,制备出B4C陶瓷基复合材料,通过电化学阻抗、扫描电镜等手段对其耐海水腐蚀性能进行了研究,并由此对其腐蚀机理进行了探索。在60 d的浸泡过程中,海水对B4C复合材料的腐蚀主要表现为对材料中TiB2相的腐蚀,腐蚀过程可分为海水中有害粒子对材料表面氧化膜的穿透、海水对TiB2相腐蚀及TiB2相表面氧化膜重新生成3个阶段,材料的耐海水腐蚀能力呈先下降后上升的趋势。

超疏水表面改善铝基材料的抗海水腐蚀性能

通过聚乙烯亚胺与十四酸的反应,在铝表面构建稳定的超疏水膜。以X射线衍射,原子力显微镜,扫描电镜,接触角测量仪等手段表征超疏水表面的形成机制与表面结构特征,并利用电化学阻抗方法研究了超疏水表面对铝在海水中的腐蚀行为的影响。结果表明,在铝表面形成了一层近似珊瑚状的超疏水膜,海水的接触角大于150°。通过电化学阻抗图谱测试空白样与试样的耐腐蚀性能,表明这种特殊的表面结构的超疏水膜的确降低了铝在海水中的腐蚀速率。

Fe_3Al/ZrO_2复合材料海水腐蚀电化学行为

用电化学阻抗、极化曲线、扫描电镜等测试手段研究单相Fe3Al和Fe3Al/ZrO2复合材料的耐海水腐蚀性能。结果表明:浸蚀初期,材料的抗局部腐蚀能力由强到弱依次为单相Fe3Al>Fe3Al(75 vol%)/ZrO2>Fe3Al(50 vol%)/ZrO2,但随着浸蚀时间的延长,Fe3Al(50 vol%)/ZrO2复合材料的腐蚀速率下降较快;浸蚀30 d后,其抗海水腐蚀性最好。

薄壁铜铝管电阻焊焊接界面的微观结构研究

利用SEM、EDS等技术对电阻焊薄壁铜铝管焊接界面进行研究,并结合Cu-Al二元相图进行界面分析。研究结果表明在铜铝连接管的焊接界面处,铜与铝进行原子的互扩散,且铜原子向铝侧扩散的深度比铝原子向铜侧扩散的深度要大。对界面进行背散射电子分析和能谱分析,发现界面存在柱状晶形貌的CuAl2相和呈灰白相间的层片状的α-Al与CuAl2的共晶。讨论柱状晶与共晶组织的形成与性能,并分析其对接头性能的影响。

纳米Fe_3Al粉体及块体材料的制备及表征

分别利用氢电弧等离子体法及机械合金化制取纳米Fe3Al粉体.氢电弧等离子体法制备的纳米Fe3A1粒子为球形,粒径为50～100 nm,粒度分布较均匀,呈部分有序的B2相结构.由机械化合金化制得的Fe3A1粉体存在着较高的缺陷浓度及晶格畸变.热压烧结制备Fe3AI块体材料的洛氏硬度为61 HRC,室温抗弯强度和断裂韧度分别高达1 300MPa和49MPa·m1/2.

(SiC,TiB_2)/B_4C复合材料的微观结构及性能

以B4C与Si3N4和少量SiC,TiC为原料,Al2O3和Y2O3为烧结助剂,烧结温度为1800～1880℃,压力为30MPa的热压条件下制备(SiC,TiB2)/B4C复合材料。用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析进行显微结构分析。结果表明:在烧结过程中反应生成了SiC,TiB2和少量的BN。复合材料的主晶相之间有长棒状架构弥散相和束状弥散相,在部分B4C晶粒内部出现了内晶结构。结合对复合材料性能的分析表明:新形成相、均匀细晶和棒状结构对提高材料的性能具有重要作用。通过对材料断口形貌和裂纹扩展模式分析认为,复合材料的断裂机制主要为裂纹偏转。

原位转化法制备TiO_2/SiC纳米功能陶瓷膜的研究

以先驱体聚碳硅烷(PCS)和低分子添加物钛酸四正丁酯(Ti(OC4H9))为混合体系,采用原位转化法在碳纤维表面上制备了表面层为纳米Ti_2的TiO_2/SiC纳米功能陶瓷膜.研究了Ti(OC4H9)用量、熟化时间等因素对TiO_2的表面层的致密性和粒子尺寸的影响.XRD分析表明:纳米复合陶瓷膜的组成为红金石相TiO_2和SiC.X射线能谱仪测试的结果表明:表面层的成分为低分子Ti(OC4H9)的成分,即经过100 h的熟化,Ti(OC4H9)从PCS基体中逐渐析出到其表面.SEM照片显示:低分子Ti(OC4H9)用量为45%质量分数,熟化时间100 h时形成了致密的平均粒径100 nm TiO_2表面层.复合纳米陶瓷膜能有效地改善碳纤维的抗氧化性.