氧化物陶瓷颗粒对铜基熔覆层组织演变及性能的影响

为了提高铜基熔覆层的硬度以及耐磨性能,向药芯焊丝中添加不同成分比例的氧化物陶瓷颗粒并采用TIG熔覆方法制备了Cu基熔覆层,利用OM、SEM、EDS、XRD和显微硬度测试等方法,研究了不同成分比例的氧化物陶瓷颗粒对铜基熔覆层的组织及性能的影响。研究发现,随着Al_(2)O_(3)/TiO_(2)的降低,合金液的流动性有所提高,从而释放了部分的残余应力,并且Cu (311)逐渐转变为Cu (200)峰,促进了铜基熔覆层顶部的晶粒细化,同时向铜侧扩散的铁数量逐渐减少,界面处的树枝晶也产生了明显细化,并且三种熔覆层界面处硬度过渡平缓,熔覆顶部的硬度随着TiO_(2)的增加逐渐升高;在3#熔覆层顶部出现了Al13Fe4金属间化合物,提高熔覆层的表面性能;磨擦磨损结果中磨损量随着TiO_(2)的增加,磨损量也逐渐降低,但明显细化晶粒的3#熔覆层摩擦系数保持稳定,有较少的犁沟效应。

陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料界面润湿行为研究

陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料以其高强度和高韧性的特点,广泛应用矿山机械、水泥设备等,而陶瓷与金属的润湿行为决定着复合材料综合性能。本文重点介绍了陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料界面润湿行为研究方法,阐述了界面润湿性测定方法、润湿性改善方法,可为制备高性能陶瓷颗粒增强钢铁基复合材料,以及研究界面润湿行为提供参考和借鉴。

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。

陶瓷颗粒增强铝基复合材料搅拌摩擦焊接研究现状综述

陶瓷颗粒增强铝基复合材料是一种新兴的工程应用材料,在众多工业领域中具有广阔的应用前景。在对陶瓷颗粒增强铝基复合材料连接的过程中,使用绿色环保、安全可靠的搅拌摩擦焊接技术,可获得力学性能良好的焊接接头。文章从焊接接头宏观及微观组织特点、接头力学性能及断裂特征、搅拌头对焊接效果的影响3个方面综述陶瓷颗粒增强铝基复合材料搅拌摩擦焊接在国内的研究现状,并从焊接材料种类、焊接工艺稳定性、高性能焊接工具开发3个方面展望陶瓷颗粒增强铝基复合材料搅拌摩擦焊接研究未来的发展方向。

建筑垃圾陶瓷颗粒的制备及吸附Pb^(2+)的研究

以建筑垃圾、粉煤灰和炉渣为原料制备陶瓷颗粒,可用作去除水溶液中Pb^(2+)的吸附剂。采用正交实验方法,选择粉煤灰质量分率、炉渣质量分率、烧结温度和烧结时间为实验因素,考察了制备工艺对陶瓷颗粒去除Pb^(2+)效率的影响。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和比表面积分析仪(BET)对陶瓷颗粒进行了表征。在1100℃下烧结60 min后,陶瓷粒径从10~20μm增长到了20μm以上,主要成分由石英、莫来石、钙长石和赤铁矿组成,铁元素对于颗粒中孔洞的形成至关重要,其中含有的-OH和-C=O官能团有利于提高Pb^(2+)的吸附能力。对正交实验结果进行极差和方差分析,发现上述4个因素对Pb^(2+)去除率的影响程度顺序为:烧结温度>烧结时间>粉煤灰质量分率>炉渣质量分率,烧结温度的影响最显著。当陶瓷颗粒中建筑垃圾/粉煤灰/炉渣质量分率为80/10/10、烧结温度为1100℃、烧结时间为90min时,陶瓷颗粒对Pb^(2+)的去除率最高,达到96.31%。

沥青混凝土路面彩色陶瓷颗粒喷漆施工技术与方法

随着人民生活水平的不断改善以及对周边环境追求的不断提高,道路的安全与舒适也逐渐成为了现代社会进步的标杆和量尺。近年来国家也越来越重视城镇道路的综合规划与设计,道路不仅仅要满足出行功能的需要,还要兼顾视觉功能及周边环境的融合。沥青混凝土路面彩色陶瓷颗粒喷漆施工技术就兼具了以上功能,彩色路面的主要材料由聚氨酯胶粘剂、陶瓷颗粒混合而成,用于所有需要高阻尼系数的各种路面,不管是新铺沥青混凝土路面还是原有老旧沥青混凝土路面维护,根据周边环境配套融合及设计要求的需要可以做出各种不同颜色效果的道路,而且路面行走既舒适,又防滑。

双组分彩色陶瓷颗粒沥青混凝土路面在城市绿道中的应用分析

在城市的现代化发展中,绿道的功能逐渐增多,不仅可作为人们健身的重要场所,更是城市中必不可少的休闲区。大多数城市绿道都为彩色透水沥青混凝土路面,但是经过长时间应用及磨损,彩色沥青混凝土路面的颜色将大量褪去,易滑性增强,在美观性大打折扣的同时,开裂等质量问题也会多范围出现。因此,为了增强路面的耐用性,科学延长其可使用寿命,就需应用性能优良的彩色沥青混凝土,将之作为城市绿道建设中的主要应用,减少褪色及易滑等不良情况。

陶瓷颗粒填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

利用 MHK- 50 0型环 -块磨损试验机 ,对陶瓷颗粒 Si C、Si3N4 、BN和 B2 O3填充的聚四氟乙烯( PTFE)复合材料在干摩擦条件下与 GCr15轴承钢对摩时的摩擦磨损性能进行了较为系统的研究 ,并利用扫描电子显微镜 ( SEM)和光学显微镜对 PTFE复合材料的摩擦表面进行了观察。结果表明 ,添加B2 O3降低了 PTFE的摩擦系数 ,而添加 Si C、Si3N4 及 BN则增大了 PTFE的摩擦系数。但是 ,Si C、Si3N4 、BN和 B2 O3均可将 PTFE的磨损量降低 1～ 2个数量级 ,其中以 Si3N4 的减磨效果最好 ,B2

机械合金化工艺对银基陶瓷颗粒复合材料的作用

利用机械合金化工艺 (MA)制备Ag -SnO2 金属基陶瓷颗粒复合材料。MA工艺对陶瓷粒度、颗粒分布、力学性能等均有影响。通过工艺调整 ,可以制备出粒度不同、颗粒分布不同、组织均匀性不同、以及性能各异的MMC材料。同时 ,研究了MA工艺的作用机理 ,第一阶段以颗粒破碎为主 ,第二阶段以颗粒分布均匀为主。MMC材料性能除与颗粒的粒度、体积有关外 。

离心铸造法制备陶瓷颗粒增强Al合金基功能梯度复合管

利用熔融Ａｌ合金基体与颗粒增强相（ＳｉＣ及 Ａｌ２Ｏ３颗粒）在离心铸造条件下所受的离心力的不同，再通过调整其 它的工艺参数，利用水平式离心铸造机制备了３种具有不同强化部位（外层强化、内层强化以及内外层同时强化）的功能梯度复合 管．颗粒的３种分布方式使复合管的微观组织及显微硬度呈现了相应的梯度变化．强化部位的多样化可为功能梯度复合管的应用 开辟新的领域.

纳米Al_2O_3-40%TiO_2复相陶瓷颗粒增强镍基合金复合涂层的摩擦学性能(英文)

运用等离子喷涂技术在7005铝合金表面制备Al2O3-40%TiO2纳米结构颗粒增强镍基合金复合涂层，分析其微观结构，研究其在不同载荷和速度条件下的摩擦磨损性能。结果表明：复合涂层主要由γ-Ni、α-Al2O3、γ-Al2O3和金红石型-TiO2等相组成，其摩擦因数和磨损失重较镍基合金涂层显著降低。在轻载3 N 时，复合涂层磨损表面的接触应力较低，主要发生微观切削磨损；当载荷上升至6~12 N时，接触应力高于磨损表面的弹性极限应力，复合涂层的磨损机理变为多次塑变磨损、微观脆性断裂磨损和磨粒磨损。随着速度的增大，磨损表面的接触温度逐渐升高，复合涂层以多次塑变磨损、疲劳磨损和粘着磨损为主。

陶瓷颗粒增强铁基复合材料制备技术综述

介绍了常用的陶瓷增强颗粒及其物理、力学性能,重点综述了陶瓷颗粒增强铁基复合材料典型制备技术的优缺点及应用现状。针对陶瓷颗粒增强铁基复合材料错综复杂的影响因素,指出将现有制备技术与计算机模拟技术相结合是今后陶瓷颗粒增强铁基复合材料制备技术的一个重要发展方向。

WC、ZrO_2、Cr_2O_3和Al_2O_3陶瓷颗粒/镍合金复合涂层微观组织结构的分形

采用等离子喷涂工艺,制备了WC、ZrO2、Cr2O3和Al2O3陶瓷颗粒/镍合金复合涂层。用X射线衍射研究了陶瓷颗粒复合涂层相的分布;用里氏硬度计测量陶瓷颗粒/镍合金复合涂层的硬度;用CSS1110电子万能试验机研究陶瓷颗粒复合涂层的弯曲断裂性能。对涂层金相组织结构进行二值化处理,利用Sandbox法对陶瓷颗粒在金属基体中的分布进行研究,得到了不同体积分数下陶瓷颗粒复合材料涂层的分维数。结果表明,陶瓷颗粒/镍合金复合涂层分维数随陶瓷颗粒含量的增加而增加,与陶瓷颗粒种类无关;陶瓷颗粒/镍合金复合涂层硬度和分维数随陶瓷颗粒直径减小而增加。随着分维数的增加,复合涂层弯曲断裂角下降。

液态机械搅拌法制备陶瓷颗粒增强铝基复合材料

对陶瓷颗粒进行预处理之后,在非真空感应炉中,利用预制件法、无旋涡机械搅拌法和半固态机械搅拌法制备了颗粒增强铝基复合材料.结果表明:3种方法都能成功地解决颗粒与基体金属之间润湿性差的难题.但是预制件法制备的复合材料的颗粒体积分数有限,无旋涡机械搅拌法的制备温度高,故这两种方法均不适合制备体积分数高（大于 20％）、颗粒尺寸小的复合材料而利用半固态机械搅拌法,能够将颗粒尺寸为3.5μm;体积分数为40％的SiC颗粒加入到金属Al中,但是当颗粒体积分数大于30％时,机械搅拌方式不能将颗粒均匀地分散在基体金属中.

Sol-Gel法制备球形UO_2陶瓷颗粒

以U3O8粉末为原料,采用外凝胶与内凝胶结合的sol-gel法,经过溶解制胶、凝胶成球、陈化、洗涤干燥、煅烧、还原烧结、筛选得到球形UO2陶瓷颗粒．采用该方法制备的陶瓷颗粒为面心立方结构,密度为理论密度的98．18％;基本不含杂质, O／U比为2．00,平均标准偏差为0．001;平均直径为498．1μm,标准偏差为14．7μm;球形度分布在1．00～1．10区间,平均值为1．04;平均畸形比为2．2×10-4,各项指标都达到设计要求．同时,研究分析了各参数的影响．

陶瓷颗粒增强镍合金复合涂层冲蚀磨损的试验研究

以WC,ZrO2,Cr2O3和Al2O3陶瓷颗粒为增强相,镍合金粉末为基体,运用等离子喷涂技术制备四种陶瓷/镍合金复合涂层。采用冲蚀磨损试验机和正交试验方法,进行陶瓷颗粒相浓度、磨粒粒度、冲蚀角和速度对陶瓷颗粒/镍合金复合涂层抗冲蚀磨损性能影响的试验研究。采用表面形状测量仪对陶瓷颗粒/镍合金复合涂层磨损表面形貌进行测量和分析。试验结果得到WC,ZrO2,Cr2O3和Al2O3四种陶瓷颗粒/镍合金复合涂层冲蚀磨损率的经验关联式。

氮化物陶瓷颗粒增强铜基复合材料的干摩擦磨损性能研究

采用粉末冶金工艺制备了纯铜以及A lNp/Cu和T iNp/Cu系列铜基复合材料,研究了2种复合材料在不同颗粒含量、不同载荷及滑动速度等条件下与45#钢对摩时的干摩擦磨损性能,用扫描电子显微镜观察其磨损表面形貌,用能谱仪分析了磨损表面的元素组成.结果表明:与纯铜相比,A lNp/Cu及T iNp/Cu复合材料的耐磨性能显著提高,随着氮化物颗粒含量增加,2种复合材料的磨损率先下降而后趋于稳定;载荷与滑动速度提高引起的热效应使得纯铜及其复合材料的磨损率增高;由于T iNp的硬度高于A lNp以及本身具有一定的自润滑性能,使得T iNp/Cu复合材料的耐磨减摩性能优于A lNp/Cu复合材料.

Al_2O_3陶瓷颗粒对镍基合金涂层耐磨性能的影响

采用激光熔覆技术在Cr12MoV冷作模具钢上制备Al_2O_3陶瓷颗粒增强的镍基合金涂层,分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究了熔敷镍基合金涂层的横截面宏观形貌、显微组织、物相、显微硬度和耐磨性能.结果表明:当陶瓷颗粒的质量分数为15%时,镍基合金涂层中出现明显裂纹;当陶瓷颗粒的质量分数小于15%时,镍基合金涂层中金属与母材具有良好的冶金结合;镍基合金涂层的显微硬度与耐磨性具有相同的变化规律,即随着陶瓷颗粒质量分数的增加,显微硬度逐渐增大,耐磨性能逐渐增强,这是由于Al_2O_3陶瓷颗粒均匀分布在Cr元素形成的固溶体骨架附近的缘故.

WC陶瓷颗粒/高铬铸铁复合材料板锤的研制

采用消失模铸造研制WC陶瓷颗粒/高铬铸铁复合材料板锤铸件,从铸件浇冒口系统设计,WC陶瓷颗粒涂层制备与粘结工艺、铸造关键工艺控制、高铬铸铁熔炼与浇注工艺和热处理工艺等方面介绍了试验方法与研制技术。结果表明,WC陶瓷颗粒涂层与高铬铸铁液体复合浇注时,采用提高铁水浇注温度和砂箱内的真空负压度,能增强高铬铸铁与WC陶瓷颗粒的铸渗效果,其截面（厚度为6～8 mm）无孔洞和夹渣（砂）缺陷,界面结合牢固;研制的板锤耐磨性好,使用寿命比原高铬铸铁提高43%,极大地提高设备的生产效率和企业的经济效益,性价比优势明显。

金属/陶瓷颗粒与接触面的热相互作用数值仿真研究

本文利用 ANSYS有限元程序 ,仿真了在等离子喷涂过程中熔融的金属、陶瓷颗粒与接触面的热相互作用 ,给出了“温度—时间”关系以及接触界面处接触温度的研究方法 ;结合功能梯度材料的制备 ,研究了不同材料颗粒 ,包括金属 Ni颗粒 ,Al2 O3陶瓷颗粒与接触界面之间的热相互作用。其结果为研究涂层牢固结合的基本物理化学过程提供了必需的理论依据。