CoSb_3纳米晶块体热电材料的制备研究

采用机械合金化-放电等离子烧结工艺(MA-SPS), 在200℃～600℃之间制备了纳米晶CoSb3合金块体材料。采用XRD和TEM对材料的相组成和微观组织进行了测试分析。实验结果表明, 烧结前粉末为高能球磨得到的平均晶粒尺寸为20 nm～35 nm的纳米晶CoSb3粉末,SPS烧结后CoSb3合金块体的平均晶粒尺寸小于100 nm, 其致密度达到了91.3%～99.6%。CoSb3块体的晶粒尺寸随着烧结温度的降低而减小,而密度却随着烧结温度的升高而增加。CoSb3纳米晶块体热电材料的制备机理是MA使粉末晶粒细化到纳米级, 放电等离子烧结的快速、短时、低温和特殊烧结机理显著抑制了烧结时的晶粒长大。

水泵轴的断裂失效分析

通过宏观和微观的断口形貌观察、理化检验 ,认为水泵轴的断裂属于疲劳断裂 ,原因是强度不足 ,并提出了有关设计、生产和维修的建议。改进了设计后 ,没有再出现水泵轴在使用中断裂的事故。

CIS太阳电池材料的研究进展

综述了国内外太阳电池及其材料的发展概况。目前应用的光电转换材料主要有硅材料和化合物半导体材料,介绍了用这几类材料制作的太阳电池的特点,重点介绍了其光电转换效率。在薄膜电池材料中重点综述了铜铟硒(CIS)基薄膜太阳电池的研究进展。由于制约太阳电池发展的关键问题是制备成本高和转换效率低,提出了采用化学法制备CIS基薄膜材料及其梯度带隙,该方法将开辟高性能CIS基吸收层薄膜材料及其器件制备的低成本新途径。

MM-SPS制备CoSb_3及其热电性能研究

为了研究不同球磨时间对CoSb3热电性能的影响,采用高能球磨(MM)和放电等离子烧结法(SPS)制备了CoSb3块体,用X射线衍射仪分析了样品的相组成,并用电常数测试仪和激光热导仪测试了样品的热电性能。试验结果表明,球磨时间为2～20 h的粉末经烧结后都可得到单相的CoSb3块体,所得样品具有典型的半导体电学特征,多数样品在测试温度下的热电优值ZT大小相近,并在300～400℃有较大值,其中最大值为球磨5h的样品在400℃时的0.057 1。

不同压力下烧结CoSb_3的热电性能研究

研究了烧结压力不同的CoSb3块体的热电性能。采用机械合金化和放电等离子烧结法快速合成了CoSb3块体,测试了其热电性能。结果表明,烧结压力对样品的热电性能没有明显的影响规律,所得样品具有典型的半导体电学特征及较低的热导率,其热电优值ZT在400℃时取得较大值,200 MPa下烧结的样品最大值达到0.047 9。

离子渗氮层的冲蚀及破坏机理的研究

研究了３８ＣｒＭｏＡｌ、４０Ｃｒ 和灰口铸铁的离子渗氮层的冲蚀性能及破坏机理。讨论了材料的冲蚀与时间、攻角、速度和材料硬度的关系；离子渗氮层的冲蚀破坏机理；材料离子渗氮层呈现微切削和疲劳剥落，有脆性断裂特征，属于应力疲劳断裂；离子渗氮层在冲蚀破坏中可能首先在过渡层产生裂纹。

退火对CoSb_3块体热电性能的影响

采用烧结和退火工艺制备了CoSb3块体热电材料,并探讨了退火对热电性能的影响。用X射线衍射分析了样品的相组成,用电常数测试仪和激光热导仪测试了样品的热电性能。结果表明,退火前后样品具有相同的相组成,其电阻率随着温度的升高而降低,具有典型的半导体电学特征;在相同温度下退火样品的ZT值低于或近似于未退火的样品,因此退火对于提高和改善CoSb3块体材料的热电性能没有明显作用。

快速烧结NdFeB的研究

利用放电等离子烧结系统(SPS)对烧结NdFeB进行了研究。试验表明,比冷等静压 (CIP-S)保温时间仅为其1／60烧结温度低180℃时烧结的NdFeB密度接近了理论密度7．6 g／cm3,高于CIP-S达到的密度(7．5 glcm3),从断口形貌上看,900℃下已经达到致密;Nd- FeB在800℃下经SPS烧结后的相组成与原粉末相近,而在900℃烧结后两元素相组成明显 减少,三元素相组成显著增多,如Nd2Fe14B,Fe20Nd3B2,Nd1.1Fe4B4,其中Nd2Fe14B成为主要相。

灰口铸铁离子渗氮层的冲蚀磨损性能

本文研究了离子渗氮灰口铸铁的抗冲蚀性能及机理 ,讨论了时间和石墨片对冲蚀性能的影响 ,提出离子渗氮灰口铸铁的抗冲蚀机理是渗氮层中高硬度 ε相提高了灰口铸铁的抗磨损和耐腐蚀能力 。

放电等离子烧结钼的组织和性能

研究了放电等离子烧结 (SPS)钼的致密化、组织和硬度。与其它烧结方法相比 ,SPS是一种时间短、温度低的先进快速烧结法。利用SPS在比CIP S和热压烧结 (HP)低 180～ 5 0 0℃下进行烧结 ,保温 3min ,得到钼的相对密度是 95 .2 %～ 97.9% ,硬度比其它方法烧结的高出HV2 0～HV75。SPS烧结钼的密度呈现随烧结温度的升高而增加的趋势 ,但是其硬度有所下降。SPS在较低温度下烧结的钼的硬度较高 ,原因是其晶粒较细。SPS烧结钼的断口呈沿晶断裂 。

放电等离子烧结技术的发展和应用

放电等离子烧结 (SPS)是一种快速、低温、节能、环保的材料制备新技术。本文综述了SPS在国内外的发展和应用 ,介绍了SPS的原理、特点及在新材料制备加工中的应用。

镀覆金刚石技术的研究进展

金刚石工具中存在的把持力不足、颗粒脱落、氧化石墨化等问题,严重影响了工具的使用寿命和效率。金刚石表面镀覆金属层是解决这一问题的有效方法。文章对金刚石表面镀覆条件、镀覆原理和形成的镀覆金属化模型进行了讨论,综述了金刚石表面镀覆金属层的技术及其发展,介绍了该领域的最新的研究成果,并分析了它们在实际生产中应用。

金刚石表面盐浴镀Ti层研究

研究了盐浴镀钛处理的工艺参数,确定了其合理配方。采用SEM、XRD等检测方法对盐浴镀及相关处理后金刚石表面镀覆层进行了成分、显微组织、相结构和性能分析。结果表明,经盐浴镀后金刚石表面能形成较致密的镀覆层,抗压强度提高,比未镀覆层平均提高了2.7倍。经过相应的盐浴镀覆处理后,金刚石表面与镀层之间形成了碳化物(TiC)。盐浴镀所形成的镀层对金刚石表面有保护作用,使金刚石的耐热蚀性增强。

前处理工艺对铝基Ni-P化学镀层性能的影响

针对铝合金易产生晶间腐蚀、表面硬度低、不耐磨损等缺点,利用金相显微观察、扫描电镜能谱测定、增重法、热震网格实验和失重法,以镀速、镀层结合强度、显微硬度以及耐蚀性为考核指标,研究了以硫酸镍为主盐、以次磷酸钠为还原剂、以焦磷酸钠为络合剂的预化学镀镍磷合金过程的工艺参数以及预化学镀和活化时间对镀层性能的影响。研究结果表明,所获得的活化-预化学镀镍磷合金前处理新工艺可显著提高镀层与基体的结合强度和沉积速率,同时得到的镀层组织结构致密均匀、硬度好、耐蚀性优良。

40Cr齿轮失效分析

通过对使用后失效齿轮的金相组织检验及硬度分析,找出齿轮表面产生点蚀损伤的主要原因,并提出了相应的改进措施。

金刚石表面化学镀Ni-W-P层组织与性能研究

金刚石工具应用时金刚石颗粒的脱落现象比较严重,影响了工具寿命,而金刚石表面镀覆技术是解决这一问题的主要方法。实验研究了化学镀预处理的工艺参数,确定了化学镀Ni-W-P的合理配方。采用SEM、XRD等检测方法,对化学镀及热处理后金刚石表面的镀覆层进行了成分、显微组织、相结构和性能分析。结果表明,经化学镀后金刚石表面能形成较致密的镀覆层,抗压强度提高,最大幅度可达到27.1%。经过850℃热处理,金刚石表面与镀层之间形成了WC碳化物,化学镀再经热处理后金刚石的抗压强度会降低,要比未镀覆和化学镀的金刚石抗压强度分别降低了43.3%和27.2%。化学镀所形成的镀层对金刚石表面有保护作用,使金刚石的耐热蚀性增强。

化学镀Ni-Co-P工艺配方优化

为获得化学镀Ni-Co-P工艺配方的合理配比,运用单因素对比实验,探讨了各种添加剂对化学镀Ni-Co-P合金镀液和镀层性能的影响,确定了各添加剂浓度范围,选取5个工艺参数,设计了L16(45)正交实验方案,用极差法分析了各参数对工艺性能影响的顺序,确定了最佳工艺配方。结果表明:当溶液中硫酸镍40 g/L,硫酸钴2 g/L,次磷酸钠25 g/L,柠檬酸钠50 g/L,硼酸为20 g/L,添加剂A为20-40 g/L,pH值7.0,温度90℃时,可以得到可以得到含钴量3.7%、含磷量约6%的Ni-Co-P中磷合金镀层,镀层表面胞状物均匀分布,组织致密。

金刚石锯片刀头的制备及显微组织和性能分析

选择不同金刚石、粘结相和烧结工艺制备了金刚石锯片刀头 ,研究分析了锯片刀头的显微组织、性能及寿命。实验结果表明 ,金刚石锯片刀头用Cu、WC、Co作为粘结相可改善对固溶相的润湿性 ,同时添加少量Fe、Ni、Zn作粘结添加相进一步改善性能 ;经过在 80 0℃保温 12 0s的烧结后 ,刀头合金显微组织为在WC作为骨架的基体上分布着约 5 0 /60目金刚石硬质相 ,这种柔韧性的基体与适当的分散硬质相结合起来 ,提高了锯片刀头的硬度、切割性能、抗磨损能力及韧性 。

铝合金化学镀Ni-P前处理工艺条件的优化

化学镀Ni-P可以改善铝合金易产生晶间腐蚀、表面硬度低、不耐磨损等缺陷,欲使镀层与铝合金基体具有很好的结合力,前处理工艺则显得尤为重要。采用正交试验,用极差法分析了活化和预镀镍各工艺参数对后续化学镀Ni-P镀速影响的主次顺序,确定了活化和预镀镍镀液的最佳配方及各工艺条件,并利用金相显微镜、扫描电镜能谱、增重法、热震实验和失重法等测试了采用最佳活化、预镀镍工艺所得镀层的形貌和性能,结果表明:所确定的活化、预化学镀镍前处理工艺可显著提高镀层的硬度、沉积速率及其与基体的结合强度,镀层组织致密均匀,耐蚀性优良。

Nd_xCo_4Sb_(12)化合物的快速合成及其热电性能研究

采用机械合金化和放电等离子烧结 (MA SPS)技术成功合成了NdxCo4 Sb1 2 化合物热电材料。借助于先进的结构和性能表征手段 ,系统研究了NdxCo4 Sb1 2 化合物成相和热电性能。实验结果表明 ,NdxCo4 Sb1 2 化合物中稀土Nd的最佳添加量为x =1.0。Nd1 .0 Co4 Sb1 2 化合物具有较高的热电性能 ,其中在 40 0℃时具有最大ZT值 0 .2 65。