多晶Ti纳米柱塑性变形的分子动力学模拟研究

利用分子动力学模拟研究多晶Ti纳米柱的力学行为和位错反应机制,比较分析不同变形温度和承载条件对多晶Ti纳米柱应力应变关系及其塑性变形行为的影响。模拟结果显示,随着温度升高,多晶Ti纳米柱屈服强度降低,且在不同温度下,屈服强度所对应的应变量未发生明显变化。在整个变形过程中,主要的位错类型为Other和1/3(1100)类型位错,随着温度升高,位错总长度减小。多晶Ti纳米柱压缩变形与拉伸变形应变响应不对称,拉伸屈服强度略高于压缩屈服强度,晶界缺陷在拉伸变形中响应更加明显。

Ir/HfO_(2)复合涂层的制备及性能研究

利用化学气相沉积(CVD)技术制备了HfO_(2)涂层和Ir/HfO_(2)复合涂层,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)对涂层的性能进行分析。结果表明:在沉积Ir时,沉积室升温速率≤10℃/min时,制备出的Ir/HfO_(2)复合涂层经真空高温热处理后可获得表面质量良好的Ir层,且Ir层纯度达到99.77%;真空热处理有益于提高Ir/HfO_(2)复合涂层之间的结合程度,且热处理温度越高,结合效果越好;表面制备有HfO_(2)涂层的Ir棒在1980℃氧化10 h的条件下,HfO_(2)涂层对Ir的保护效果显著,可将Ir的氧化深度由毫米级降至数十微米。

铱及铱铑合金的高温氧化性能研究

将纯铱及不同铑含量的铱铑合金锭,在空气中于1550℃氧化10 h,研究样品失重和晶相组织变化。失重实验表明,铱及铱铑合金的失重率随着铑含量的增加而减小;铑含量为30%~50%的铱铑合金失重率仅为纯铱的一半。晶界观察发现,铱及铱铑合金锭在高温氧化环境下均发生晶界氧化腐蚀;随着铑含量的增加,晶界氧化深度变浅,宽度变窄;含铑70%~80%的铱铑合金表面腐蚀轻微。能谱分析结果表明,氧化后样品表面铱的含量明显降低。研究结果表明铱的腐蚀是氧化挥发所致,在合金中增加铑的含量可以提高铱铑合金的高温稳定性。

铂基合金与GH3128合金电子束焊接接头组织与性能研究

采用电子束焊接技术对铂基合金与GH3128进行焊接。利用工业CT、扫描电子显微镜、显微硬度仪和材料万能试验机,研究了铂基合金与GH3128焊接接头显微组织、力学性能及断口形貌。结果表明:铂基合金与GH3128具有良好的焊接性能,焊接接头的质量良好,无缺陷,成分均一,焊缝区显微硬度在360～380之间,焊缝强度为499 MPa,断裂方式为韧性断裂,断裂位置位于铂基合金一侧。

Pt-25Rh-0.2La-0.2Ce合金的组织结构及性能研究

采用真空电弧熔炼预合金化-高频熔炼方法制备Pt-25Rh-0.2La-0.2Ce合金。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜及电子拉伸试验机等,研究Pt-25Rh-0.2La-0.2Ce合金的显微组织结构、力学性能及高温抗氧化性能。结果表明,稀土的添加可有效细化合金的晶粒尺寸,提高合金的室温及高温力学性能,同时对合金的高温抗氧化性能无明显负面影响。

铂饰品材料的强化研究进展

由于纯铂硬度较低,改善其硬度和强度对铂饰品应用具有重要意义。重点从合金化和加工工艺两个方面综述了目前铂饰品的主要强化方式,包括固溶强化、时效强化和细晶等合金化强化方式及其强化机制以及热等静压和表面硬化技术等现代加工工艺。提出了未来应用热等静压工艺以及新型强化材料的选用改善铂饰品材料的加工性能的必要性和迫切性。

HfO_2薄膜或涂层的制备方法及相应特点

HfO_2因具有大的介电常数、宽的带隙、低的漏电流、与Si的导带偏移较大且与Si的晶格匹配良好,在半导体工业领域获得了广泛的应用;同时,Hf O2有着高的熔点,低的导热系数及蒸发率,优良的热相容、热障及热扩散屏障等性能,是目前高温抗氧化涂层材料最具希望的候选材料。本文简述了HfO_2薄膜几种常见的制备方法及相应特点。

压力和温度对铱铑合金热等静压致密化的影响

纯铱具有较大的致密度,将铑粉与铱粉合金化可以增强铱的高温抗氧化性能。设计了5组热等静压工艺参数制备Ir-20Rh合金。通过观察热等静压后样品的金相显微组织,测量合金的硬度、计算孔隙率以及致密度,研究压力和温度条件对铱铑合金热等静压致密化的影响。结果表明,随着压力和温度的升高,Ir-20Rh合金的致密度都会有所增加,且温度对Ir-20Rh合金致密度的影响幅度大于压力对Ir-20Rh合金致密度的影响。最佳热等静压工艺参数为在1300℃、140MPa保温2h。

HfC涂层性能研究和制备工艺

碳基复合材料(C/C、C/SiC)具有高比强度、高比模量、低密度、低热膨胀系数、耐腐蚀、耐热震的优良高温力学性能,被认为是最有前景的高温结构材料之一。但碳基复合材料一般在500℃开始发生氧化,而且存在较大孔隙率,无法实现高压密封,这极大地限制了碳基复合材料应用前景。在高温高压气流冲刷环境下,超高温陶瓷基保护涂层可以有效地抑制碳基复合材料(C/C、C/SiC)中碳成分的降解,工件在极端环境下可以更加稳定地工作,延长使用寿命。其中碳化铪(HfC)的熔点高达3890℃,为已知单一化合物中熔点最高者,热导率仅为5.6 W/(m·K),维氏硬度高达26 GPa,耐烧蚀性好,同时还具有低导热系数、低氧扩散系数、低表面蒸汽压。作为火箭喷嘴和鼻锥等极端耐热部件的抗氧化烧蚀涂层已获得应用。综述了超高温陶瓷HfC涂层材料的研究背景、基本性质、制备工艺、抗氧化/烧蚀机理和热膨胀系数(CTE)失配问题,并指出了超高温陶瓷HfC涂层材料目前存在的挑战,同时对未来的发展趋势做出了展望。

Platinum-Iridium Alloy Films Prepared by MOCVD

Platinum-Iridium alloy films were prepared by MOCVD on Mo substrate using metal-acetylacetonate precursors. Effects of deposition conditions on composition, microstructure and mechanical properties were determined. In these experimental conditions, the purities of films are high and more than 99.0%. The films are homogeneous and monophase solid solution of Pt and Ir. Weight percentage of platinum are much higher than iridium in the alloy. Lattice constant of the alloy changes with the platinum composition. Iridium composition showing an up-down-up trend at the precursor temperature of 190~230℃ and the deposition temperature at 400~ 550℃. The hardness of Pt-Ir alloys prepared by MOCVD is three times more than the alloys prepared by casting.

化学气相沉积法制备铼材料的研究进展

铼具有优异的物理力学性能,作为功能材料及超高温结构材料获得广泛应用。铼材料的制备方法有多种,化学气相沉积(CVD)是其主要的制备方法之一。本文简要介绍了化学气相沉积制备铼材料的反应类型、沉积条件及沉积效果,综述了CVDRe材料的沉积动力学、组织结构特征、力学性能的研究现状和典型应用,并与粉末冶金铼进行了对比分析。最后指出了目前CVDRe材料研究亟待解决的关键问题,并对进一步研究的方向和推广应用前景进行了展望。

多孔泡沫炭上钽涂层的化学气相沉积制备与表征

介绍了多孔泡沫炭的特性以及化学气相沉积(CVD)技术制备难熔金属钽涂层的原理及方法。利用TaCl5-H2-HCl反应体系,以化学气相沉积法在多孔泡沫炭上沉积了钽涂层,使多孔泡沫炭在具有理想的多孔结构的同时,也具有良好的力学性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线物相分析仪(XRD)、万能电子力学试验机及真密度/开闭孔率分析仪等分析手段,研究了多孔泡沫炭沉积钽前后的显微结构、物相组成、压缩性能及密度变化等性能。研究结果表明,沉积钽前后的多孔泡沫炭的孔隙结构完全一致,均展现出了良好的相互连通的孔隙结构特征,EDS及X射线衍射分析证明了多孔泡沫炭表面沉积物为金属钽,且钽涂层对多孔泡沫炭具有良好的包覆效果;多孔泡沫炭在沉积钽后色泽发生明显变化,呈现银灰色金属光泽,沉积钽后的多孔泡沫炭力学性能也显著提升,压缩强度由0.77 MPa提升至3.70 MPa,密度由1.5027g·cm-3提高至7.7122 g·cm-3。

CVD制备Nb-W合金的显微组织和性能

采用化学气相沉积(CVD)法制备Nb-W二元合金材料,通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针和显微硬度仪研究了Nb-W二元合金的显微组织、力学性能。结果表明,CVD法制备的Nb-W二元合金具有规则角度层状结构特征,层状结构主要以柱状晶为主,并伴随着相应的成分起伏:层与层连接处以Nb为基体,周围分布有Nb-W固溶体,层内以Nb-W固溶体为基体,周围分布着Nb原子。宏观上在沿着晶体生长方向上开始基本以W原子为主形成一个W层,随后经过(NbW)固溶过渡到Nb原子;而微观上Nb和W原子的分布又显现出含量交替变化的特征。利用有限元模拟计算分析验证Nb-W合金材料的层状结构,以及层间的成分差异,发现层间晶粒尺寸的交叠差异对力学性能起到了明显的提升作用。揭示了Nb-W合金CVD成型机理与强化机制。