Hf-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺及其研究发展现状和应用发展趋势

铪硅(Hf-Si)金属间化合物具有较高的力学性能,优异的耐磨性和抗氧化性。Hf-Si金属间化合物主要有Hf_(2)Si, Hf_3Si_(2),Hf_(5)Si_(4),HfSi和HfSi_(2)。陶瓷具有较高的力学性能,优异的耐磨性和抗氧化性。Hf-Si金属间化合物可与陶瓷结合制备Hf-Si金属间化合物/陶瓷复合材料。笔者阐述了Hf-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺、物相组成、显微组织、力学性能、耐磨性和抗氧化性,还阐述了Hf-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状和发展趋势,并对其未来的研究发展趋势进行了分析和展望。

MAX相陶瓷增强金属基复合材料:制备、性能与仿生设计

由于原子间存在共价键、金属键与离子键的混合键合状态,MAX相陶瓷兼具金属和陶瓷材料的性能特点,并且常与金属之间表现出良好的润湿性,有助于形成强界面结合,独特的层状原子结构使MAX相陶瓷表现出良好的断裂韧性、阻尼与自润滑性能。因此,作为金属基复合材料的增强相,MAX相陶瓷具有显著优势,本文着重介绍相关研究进展。目前,MAX相陶瓷增强金属基复合材料主要通过搅拌铸造、粉末冶金和熔体浸渗等途径制备,得到的复合材料表现出优于金属基体的强度、硬度与模量,同时还具备良好的耐磨、导电、抗电弧侵蚀等性能。此外,借助真空抽滤、冰模板等工艺可实现超细片状MAX相陶瓷粉体的择优定向排列,然后利用金属熔体浸渗多孔陶瓷骨架,可获得具有类贝壳结构的MAX相陶瓷增强金属基仿生复合材料,进一步提升材料的强韧性能。MAX相陶瓷增强金属基复合材料在承载、电接触等应用领域具有显著优势和广阔前景。

梯度陶瓷金属装甲复合材料研究进展

详细综述了梯度陶瓷金属装甲复合材料的制备工艺,冲击加载下的动态响应,材料设计,抗弹性能与数值模拟方面的研究进展;讨论了梯度陶瓷金属装甲复合材料在装甲应用方面的优势,并指出了进一步研究重点。

三维连续网络结构陶瓷/金属复合材料的研究进展

总结了国内外三维连续网络结构陶瓷/金属复合材料及其多孔陶瓷预制件在制备工艺方面的研究现状,分析了各种工艺的特点,介绍了这种新型复合材料在力学性能、热学性能、摩擦磨损性能、减震性能等方面的研究成果,并展望了三维连续网络结构陶瓷/金属复合材料的应用前景及其发展趋势。

装甲防护材料的新葩——陶瓷-金属功能梯度复合材料

本文重点说明了在陶瓷增强的金属基复合材料的基础上,发展起来的陶瓷增强颗粒连续分布的陶瓷-金属功能梯度复合材料用作防护装甲的优点,介绍了陶瓷-金属功能梯度复合装甲材料的研究现状,并对其未来发展做了阐述。

TiC-TiB_2-Fe陶瓷与42CrMo熔化连接及层间梯度复合材料制备

采用超重力场辅助自蔓延高温合成(SHS)技术,实现了TiC-TiB_2-Fe细晶凝固陶瓷与42CrMo合金钢的熔化连接,并制备出具有连续梯度特征的陶瓷/合金钢层间复合材料。陶瓷/合金钢层间接头组织表明:正是超重力场辅助SHS的爆燃特性,使得合金钢表面发生熔化,进而发生熔融态陶瓷、合金钢液相层间的原子互扩散现象;在陶瓷/合金钢连接区形成Ti C和Fe基合金呈相间分布且细小TiB_2片晶镶嵌其上的凝固组织,并使陶瓷/合金钢界面呈现连续梯度特征,使陶瓷/合金钢的界面剪切强度达到355±50 MPa;层间连续梯度复合材料硬度从陶瓷至合金钢则呈抛物线下降趋势。

激光熔覆陶瓷颗粒增强金属基复合材料研究进展

陶瓷增强金属基复合材料(MMCs)因其优异的耐磨性、韧性、高温蠕变性能和疲劳强度,广泛应用于生物医学、航空航天、电子等高端工程行业。激光熔覆是在基体表面利用激光束使陶瓷及其他特殊粉末与基体表层融化,并自激冷却形成冶金结合涂层的环保新技术,具有沉积效率高、厚度可控、热变形小、冷却快、稀释率小以及冶金结合等优点。介绍了激光熔覆陶瓷颗粒的形成方式对MMCs性能的影响,讨论了激光熔覆辅助能场及高速激光熔覆技术对MMCs的界面强化效应,并分析了陶瓷颗粒的强化机制和激光辅助能场的作用机制。最后,对目前激光熔覆陶瓷颗粒增强基金属复合材料研究的发展进行了展望。

金属－PTC陶瓷复合材料制备工艺及机理的研究

金属－ＰＴＣ陶瓷复合材料是电子功能型的陶瓷基复合材料［１］．本文介绍了Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ－ＰＴＣ陶瓷复合材料的制备方法，测定了材料的阻温特性，讨论了样品的ＮＴＣ现象及阻温特性机理．

连续陶瓷纤维增强Ti-Al系金属间化合物复合材料研究进展

综述了Ti_3Al、TiAl及Al_3Ti三种金属间化合物的特性、应用前景并重点阐述了各自力学性能上存在的不足。为了提高Ti-Al系金属间化合物的性能,提出了一种有效的复合机制,即引入连续陶瓷纤维增强体。介绍了连续陶瓷纤维增强Ti-Al系金属间化合物复合材料的制备技术及研究进展,总结了不同制备方法存在的优缺点。对于复合材料,界面是其中重要的组成部分,详述了纤维与金属间化合物基体的界面反应热力学判据及反应机理等问题。提出了基于该类复合材料的一种新型纤维增强金属间化合物层状复合材料,论述了其研究进展、应用前景及目前存在的问题。最后结合连续陶瓷纤维增强Ti-Al系金属间化合物复合材料的发展提出未来重点研究的几个方向,如纤维/基体界面改性、纤维排布等。

陶瓷-金属复合材料在防弹领域的应用研究

陶瓷-金属复合材料具备高硬度、高强度、高韧性以及低密度的优点,已被广泛应用于防弹领域。介绍了几种陶瓷-金属复合装甲形式及其相应特点,重点论述了陶瓷-金属功能梯度装甲的研究进展,并对其前景和当前的工作重点进行了讨论。

TiC/NiCr金属陶瓷复合材料摩擦磨损性能

用粉末冶金法制备不同 Ti C颗粒含量的 Ti C/ Ni Cr金属陶瓷复合材料 ,讨论了它们的显微组织特点 ,研究了该复合材料在水润滑条件下的摩擦磨损性能 .试验结果表明 :随着 Ti C颗粒含量增加 ,金属陶瓷的耐磨性能明显提高 ;在本试验条件下 ,当 Ti C颗粒体积分数为 6 7%左右时 ,Ti C/ Ni Cr金属陶瓷复合材料的耐磨性能最佳 ;其磨损失效机制主要是在磨损过程中 Ti C颗粒以显微脆断方式剥落产生磨损 。

Mo在颗粒型复合材料金属陶瓷中的作用

研究了高镍金属陶瓷中Ｍｏ的最佳加人量，并分析了Ｍｏ在金属陶瓷中的作用。结果认为：在４０Ｎｉ金属陶瓷中Ｍｏ的最佳添加量为１３ｗｔ％，在３０Ｎｉ金属陶瓷中Ｍｏ的最佳添加量为１５ｗｔ％；且Ｍｏ量的添加使组织中环形相尺寸变厚，粘结相中固溶的Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ元素含量增加。

NiCrW-Al_2O_3-SrCO_3-Ag金属陶瓷复合材料的高温摩擦学性能研究

采用粉末冶金方法（机械合金化＋真空热压烧结）制备了不同SrCO3和Ag含量的NiNiCrW-Al2O3-SrCO3-Ag金属陶瓷复合材料,利用UMT-3考察复合材料在室温至1000℃条件下的摩擦磨损性能,利用SEM、EDS、XRD等表征分析其显微组织、物相组成及其磨损机理.结果表明：热压烧结过程中,SrCO3高温分解,并与Ti3SiC2反应生成SrAl4O7,同时生成了Cr2O3和NiCr2O4等新相.分别添加质量分数10%SrCO_3和Ag的复合材料在宽温域内的摩擦磨损性能最优,归因于在中高温阶段复合材料摩擦表面发生摩擦化学反应生成了SrCrO4和NiO等润滑相,与复合材料中的Ag、NiCr2O4等润滑相形成协同润滑,使得复合材料在400~1000℃宽温域范围内具有优异的摩擦磨损性能.

放电等离子体烧结SiC/Cu金属陶瓷复合材料研究

选用SiC/Cu包裹复合粉体,采用最新型的放电等离子体烧结方式制备了SiC/Cu金属陶瓷复合材料.分别采用XRD、SEM等方法对烧成样品进行表征.结果表明,放电等离子体烧结过程中,由于等离子体的作用,不同的烧成温度使得烧成样品中的物质及相应的含量发生变化.样品的密度随温度升高而增大,而硬度在730℃左右出现最大值,这是采用放电等离子体烧结制备SiC/Cu金属陶瓷复合材料的最佳烧成温度.由于SiC的增强作用,使得SiC/Cu金属陶瓷复合材料的硬度远远高于Cu.

金属基复合材料中网络结构陶瓷增强体的制备及研究进展

介绍了网络陶瓷增强体的多种制备工艺和方法,分析了各种方法的优缺点,指出有机前驱体浸渍法是最方便、经济而有效的方法。展望了网络陶瓷增强体在金属基复合材料中的发展前景,提出了下一步需要解决的问题。

三元硼化物基金属陶瓷复合材料及其液相烧结机理

三元硼化物基金属陶瓷是性能优异的新型复合材料。三元硼化物基金属陶瓷复合材料的制备工艺、性能特点、氧。

等离子熔覆Cr_7C_3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性

采用等离子熔覆技术,在调质C3钢表面制得以原位生成初生相Cr7C3为增强相的金属陶瓷复合材料涂层;利用SEM、XRD和EDS等分析了涂层的显微组织和相组成;测试了在室温干滑动磨擦及高温滑动磨擦条件下涂层的耐磨性,并讨论了其磨损机理。结果表明:涂层的相组成是Cr7C3增强相和-γFe固溶体与少量Cr7C3构成的共晶;涂层在室温和高温干滑动磨擦条件下均具有优良的耐磨性能。

金属-Al_2O_3陶瓷基复合材料的研究与发展前景

Al2 O3 陶瓷是一种很重要的抗氧化、抗腐蚀的高温结构陶瓷材料。但由于其烧结活性低 ,难以烧结致密 ,脆性大 ,而在应用上受到限制。在Al2 O3 陶瓷中引入延性金属第二相和采用纳米材料可大大提高烧结活性 ,不仅起到金属增韧的效果 ,而且也可使陶瓷具有一定的导电、导热性 ,从而扩大其在微电子行业中的应用。本文综述了国内外近几年来对纳米金属 Al2 O3 陶瓷的研究发展现状 ,指出了其应用前景。

放电等离子烧结在金属-陶瓷复合材料制备中的应用

放电等离子烧结(SPS)是一种材料制备新技术。近年来,放电等离子烧结技术已成功用于制备金属 陶瓷复合材料,且在制备难熔化合物、纳米材料、梯度功能材料和开发新金属 陶瓷复合材料方面有其独特的优越性。综述了金属 陶瓷复合材料放电等离子烧结的最新研究进展,指出了放电等离子烧结金属 陶瓷材料的优缺点,并对今后的研究作了展望。

反应等离子熔覆(Cr,Fe)_7C_3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用反应等离子熔覆技术,在45#钢表面制得以原位生成初生相(Cr,Fe)7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层.利用SEM,XRD,EDS和显微硬度计等分析了涂层的显微组织和硬度,分别在室温干滑动磨损及高温滑动磨损条件下测试了涂层的耐磨性,并讨论了其磨损机理.结果表明,涂层组织包括(Cr,Fe)7C3增强相和γ-Fe固溶体与少量(Cr,Fe)7C3构成的共晶,该涂层在室温干滑动磨损和高温滑动磨损条件下均具有优异的耐磨性.