高强度高电导率Cu-Al_2O_3复合材料的制备

通过对内氧化介质的优化选择，制备了具有高强度、高电导率和高耐热稳定性的弥散强化型Cu-2．65Al2O3复合材料电镜观察与分析表明：晶内均匀分布着纳米γ-Al2O3颗粒，其平均尺寸和颗粒间距分别为7nm和30nm，50％冷变形后的复合材料主要性能如下：电导率51MS／m（87％IACS）、抗拉强度628MPa、硬度HRB86．

Cu-Al合金内氧化工艺及动力学的研究

对 Cu- Al合金的内氧化工艺及其动力学进行了系统研究。结果表明 :本实验条件下以 12 2 3K,0 .5 h内氧化工艺所得材料的性能最佳 ,其显微组织特征是 Cu基体上均匀弥散分布着纳米级 γ- Al2 O3粒子。理想条件的内氧化初期和实际条件下的内氧化动力学曲线服从抛物线规律。温度、时间、Cu- Al合金粉颗粒半径和 Al浓度是实际内氧化控制的 4要素 ,它们间的函数关系近似满足下式 :t=6 .79R2 CBexp(2 32 5 1/T)。实际内氧化时间不宜过长 ,内氧化温度应该 :112 3K<T≤ 12 2 3K。

Cu-Al_2O_3复合材料的高温塑性变形

用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟实验机研究了弥散强化型 Ｃｕ—Ａｌ２Ｏ３复合材料的高温变形行为及其对材料组织结构及性能的影响．结果表明，由于Ａｌ２Ｏ３粒子对位错运动的阻碍作用，复合材料与纯Ｃｕ和Ｃｕ—Ａｌ合金相比具有更高的高温抗压强度；在复合材料的σ－ε曲线上，流变应力在一突降后稳定；稳定的Ａｌ２Ｏ３粒子可显著提高复合材料的再结晶温度，高温变形未发生明显的再结晶，动态回复是主要的软化机制；ＣＵ—Ａｌ２Ｏ３复合材料的高温变形机制是位错滑移和晶界滑移相协调；高温变形对复合材料的显微组织和性能均有显著影响．

大块非晶合金制备原理与技术

利用形核理论,对大块非晶合金的形成条件、控制因素、合金成分设计思路、制备原理与技术等进行了分析与讨论。非均匀形核的避免和均匀形核的抑制是大块非晶合金成功制备的充分必要条件,前者要通过外部熔炼条件的有效控制来实现,包括:熔炼提纯、合理的冷却介质和惰性气氛保护等;后者要通过合理的成分设计来实现,包括:多组元、高原子尺寸比、大负混合热、低熔点组元或低熔点共晶。

Cu-Al合金内氧化及Cu氧化行为的热力学分析

对Cu -Al合金的内氧化及冷却过程中Cu的氧化行为进行了热力学分析和实验研究 ,据此确立了Cu2 O粉末和氮基气氛共同作为内氧化介质的新工艺。结果表明 ,内氧化区是择优氧化区中上限氧分压下方的一个很小区域 ,其中上限氧分压由下式计算 ,lgPo2 上 =- 176 11T +12 .91;内氧化介质、氧分压和温度是实际内氧化控制的三要素 ;内氧化过程中晶内生成了均匀弥散分布的纳米γ -A12 O3 粒子 ,其平均尺寸和颗粒间距分别为 7nm和 30nm。降温过程中Cu的氧化不容忽视 ,通H2 急冷可明显提高材料性能。

Cu-Al合金内氧化产物及分布的研究

本文利用TEM、EDS和X射线衍射研究了Cu Al合金的内氧化产物及分布 ,探讨了Al2 O3 的形成机理。结果表明 :内氧化过程中形成的Al2 O3 粒子共有α、γ、θ三种形态结构。纳米级γ Al2 O3 均匀分布在晶内Cu基体上 ,平均粒径 7nm ,间距平均 30nm。大量Al2 O3 偏聚在晶界或颗粒边界上 ,这是Cu Al2 O3 复合材料具有高晶粒长宽比的原因。内氧化所得Al2 O3 的形态结构与Al、O的浓度、分布及相对扩散速率密切相关。

Cu-Al合金内氧化的热力学分析——Ⅰ热力学函数

对Cu-Al合金内氧化的热力学条件进行了分析,绘制了内氧化的热力学条件区位图。结果表明:区位图中择优氧化区位很大,范围由上、下限氧分压确定,其中:=(max)O2lgP(17 611/T)+12.91,=(min)O2lgP(55 830/T)(4/3)lg[%Al]+19.95,但实际的内氧化区位是靠近上限2OP的1个很小区域;溶度积spK和残余Al浓度都是极小量,内氧化可进行得很彻底;内氧化控制中温度和氧分压的调节必须同步;理想的内氧化工艺条件应是:采用1 223 K左右的高温,介质中的氧分压力求接近或等于上限2OP;为了避免氧化,降温过程宜采用通H2急冷的方法。

Cu-Al合金内氧化的热力学分析——Ⅱ热力学函数的应用

这是《Cu-Al合金内氧化的热力学分析》一文的第Ⅱ部分。对Cu-Al合金内氧化的热力学条件进行了分析,绘制了内氧化的热力学条件区位图。结果表明区位图中择优氧化区位很大,范围由上、下限氧分压确定,其中=maxO2lgP(17611/T)+12.91,=minO2lgP(55830/T)(4/3)lg[%Al]+19.95,但实际的内氧化区位是靠近上限2OP的一个很小区域;溶度积spK和残余Al浓度都是极小量,内氧化可进行得很彻底;内氧化控制中温度和氧分压的调节必须同步;理想的内氧化工艺条件应是采用1223K左右的高温,介质中的氧分压力求接近或等于上限2OP;为了避免氧化,降温过程宜采用通H2急冷的方法。

Cu-Al合金内氧化产物及其体积分数的测定

利用萃取方法研究了Cu -Al合金的内氧化产物及其晶体结构 ,测定了Al2 O3 的体积分数 .分析表明该方法简单、有效 ,既可用于内氧化的动力学研究 ,又可利用其进行定性定量分析 ,本实验条件下Cu -Al2 O3 复合材料的增强体以晶内纳米γ -Al2 O3 为主 ,含有一定量的界面θ-Al2 O3 和α-Al2

Cu-Al_2O_3复合材料的塑性变形与再结晶

研究了弥散强化型 Cu- Al2 O3 复合材料的塑性变形行为 ,以及塑性变形和退火对材料组织与性能的影响规律。结果表明 :复合材料的冷变形组织以孔隙的充分压合、纤维状长晶和界面Al2 O3 的均匀分布为特征 ,冷变形后材料的性能大大提高。稳定的 Al2 O3 粒子可显著提高复合材料的再结晶温度 ,高温退火与热变形均未发生明显的再结晶。复合材料具有优良的抗热稳定性和很高的高温强度。

高强度TiN-AlN_p/Al-Si复合材料的制备

提出一种新型的熔体搅拌铸造工艺 ,解决了Al Si合金对 10 μm级以下高体积分数TiN ,AlN陶瓷的非真空无压浸润问题 ,并在此基础上成功制备了高强度低成本的TiN AlNp/Al Si复合材料。研究表明 ,细小TiN ,AlN颗粒在铝熔体中已经实现了润湿 ,平均尺寸在 2～ 3μm ,基本呈均匀分布 ,与基体结合良好。当TiN ,AlN的含量为10 % (体积分数 )时 ,复合材料的抗拉强度为 335MPa ,屈服强度为 2 40MPa ,延伸率为 2 .4%。

反应合成六钛酸钾晶须的研究

采用分析纯K2CO3(K)和TiO2(T)为原料,按不同摩尔配比混合配料,采用不同的合成温度和保温时间反应合成钛酸钾晶须,并利用SEM和X射线衍射仪对其形貌及相组成进行了分析。结果表明:原料配比是影响合成产物的相组成及相对含量的主要因素,而合成温度和保温时间对钛酸钾晶须形态的影响较为显著。当K/T的摩尔比为1∶5～6时,1000℃保温1h炉冷即可制备出高质量的钛酸钾(以K2Ti6O13为主)晶须,且晶须的收率高。

钛合金表面原位生成钛酸钾生物陶瓷涂层的制备及其生物相容性

采用原位干混合煅烧合成法在钛合金基体上成功制备了K2Ti6O13涂层,并对涂层的微观形貌、相组成、涂层-基体的结合强度进行了研究,通过模拟体液实验对其生物活性进行了评估。结果表明,涂层与基体间结合牢固,能够经受空冷条件下的冷热冲击,热膨胀系数的良好匹配是结合强度提高的主要原因。涂层粗糙的表面和气孔可为骨的向内生长提供有利位置。经模拟体液浸泡,涂层表面形成了钙磷比接近人体骨骼的钙磷层,表明涂层具有良好的生物活性。

铜铝合金的内氧化

研究了铜铝合金内氧化的热力学和动力学，实验研究了不同成分ｗ（Ａ１）为０．２％－１．２％铜铝合金在８００－１０００℃的内氧化过程．在实验的基础上，提出了氧化层厚度的动力学模型．研究表明，内氧化过程主要受到氧在内氧化层中扩散系数、氧在金属表面浓度以及合金成分的影响．

钛酸钾晶须的高温热稳定性

用分析纯K2CO3和TiO2为原料,按摩尔比n(K2CO3)/n(TiO2)为1∶3.5混料均匀后,用烧结法反应合成钛酸钾晶须。通过X射线衍射仪和扫描电镜分析不同煅烧工艺下钛酸钾晶须的微观结构,研究钛酸钾晶须的高温热稳定性。结果表明:四钛酸钾(K2Ti4O9)的热稳定性低于六钛酸钾(K2Ti6O13)的。K2Ti4O9在高温煅烧时将向K2Ti6O13转变,其转变的临界温度约为1 100℃。K2Ti6O13在1 200℃煅烧的热稳定性略有下降。

电化学组装一维纳米线阵列p型Bi_2Te_3温差电材料

对p型Bi_2Te_3温差电材料的电沉积过程进行了研究,分析了添加剂对电沉积过程的影响.在此基础上,以孔径为50nm的阳极氧化铝多孔膜为模板,采用直流电沉积技术,在氧化铝多孔模板的纳米级微孔内电化学组装出了P型Bi_2Te_3纳米线阵列温差电材料.性能研究表明,P型Bi_2Te_3纳米线阵列的温差电性能远远超过具有相同组成的块状温差电材料。

半绝缘砷化镓(SI-GaAs)单晶中的微缺陷的研究

砷化镓 (GaAs)为第二代半导体材料 ,GaAs衬底质量直接影响器件性能。利用JEM 2 0 0 2透射电子显微镜 (TEM)及其主要附件X射线能量散射谱仪 (EDXA) ,对半绝缘砷化镓 (SI GaAs)单晶中微缺陷进行了研究。发现SI GaAs单晶中的微缺陷包含有富镓沉淀、富砷沉淀、砷沉淀、GaAs多晶颗粒和小位错回线等。还分析了微缺陷的形成机制。

生物医用β-钛合金

主要介绍了新型生物医用β-钛合金的设计思路及研究进展.概述了国内外该类合金的组成、性能特点、研究现状及其应用前景,并提出了新型β-钛合金的发展方向.