La_2O_3和WSi_2增强MoSi_2基复合材料的摩擦磨损性能研究

选用MRH-5A型环-块摩擦磨损试验机测定了3种载荷和2种转速条件下La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料在滑动干摩擦时的摩擦磨损性能,采用扫描电子显微镜分析了复合材料磨损表面形貌.结果表明:La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的抗磨性能优于MoSi2及WSi2/MoSi2材料;当载荷与速度乘积(pv)值小于183.04N·m/s时,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料的磨损质量损失仅为相同条件下MoSi2的1/4～1/6和WSi2/MoSi2的1/2;这是由于La2O3和WSi2复合增强相存在硬化和韧化协同作用所致;随着pv值增加,La2O3和WSi2增强MoSi2基复合材料依次呈现犁削、粘着磨损和疲劳磨损特征.

微波烧结工艺对6%Al2O3/Mo复合材料结构和性能的影响

以溶胶凝胶法制备的6%Al2O3/Mo复合粉末为原料,采用微波烧结技术制备了6%Al2O3/Mo复合材料.研究了微波烧结温度及烧结时间对复合材料的结构及性能的影响,并探讨了复合粉末的微波烧结动力学.结果表明:溶胶凝胶法制备的6%Al2O3/Mo复合粉末形貌呈平滑多边形和近球形;Al2O3/Mo复合材料的致密度及硬度均随着微波烧结温度及烧结时间的增加而增加;1600℃下烧结30min的6%Al2O3的复合材料致密度及硬度达到98.1%和2.969GPa.Al2O3/Mo复合粉体微波烧结的致密化机制是体积扩散和晶界扩散共同作用结果,且随烧结温度升高,体积扩散逐渐占据主导地位,其微波烧结激活能在1500~1600℃范围内为201.93kJ/mol.研究结果显示微波烧结是一种快速制备高致密Al2O3/Mo复合材料的有效方法.

La_2O_3增强增韧(Mo_(0.7),W_(0.3))Si_2复合材料的作用机理

通过多组元自蔓延反应及热压烧结方法制备了(Mo0.7,W0.3)Si2材料及掺杂1.5.%(质量分数)La2O3的(Mo0.7,W0.3)Si2复合材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、透射电镜(TEM)及物理机械性能测试方法对复合材料组织性能进行了表征,并深入探讨了其强韧化机理。结果表明:La2O3掺杂的(Mo0.7,W0.3)Si2复合材料由(Mo,W)Si2、(Mo,W)5Si3、硅酸镧构成。掺杂La2O3后,La2O3与脆性相Si O2形成硅酸镧化合物,与未掺杂La2O3的(Mo0.7,W0.3)Si2相比,复合材料的晶粒明显细化,强度和韧性均明显提高,其强化原因有细晶强化及颗粒弥散强化;韧化原因有晶粒细化、Si O2的减少、位错缠结、颗粒的拔出、裂纹偏转及微裂纹产生。

Mo-La_2O_3复合材料微观结构与力学性能的研究

采用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),维氏硬度计,电子万能材料试验机,动态热模拟机研究了稀土钼复合材料的结构、形貌、硬度、断裂韧性、高温屈服强度、强韧化机理等。结果表明:在钼中添加适量的La2O3,可起到室温强韧化和高温强化作用。随着La2O3含量的增加,样品的硬度、断裂韧性呈先增后减的规律,其最大值分别为l0.85 GPa7,.25 MPa.m1/2。该材料的强化机制为细晶优化和晶界强化;韧化机制为细晶韧化,裂纹偏转、微桥接和弯曲韧化。

MoSi_2-X%(wt)La_2O_3复合材料的力学性能与烧结工艺的关系

采用低负荷维氏硬度计、电子万能材料试验机、动态热模拟机等研究了机械合金化(MA)与高温自蔓延(SHS)合成的MoSi2-X%(wt)La2O3复合材料的室温硬度、室温断裂韧度和高温屈服强度等力学性能与烧结工艺的关系。结果表明,该复合材料的室温硬度及断裂韧度均随La2O3含量的增加呈先增后略降的规律,其最大值分别为10.7GPa、6.20 MPa.m1/2。在不同温度烧结时,复合材料的断裂韧度值均高于纯MoSi2的断裂韧度值;采用SHS粉末制备的材料中,La2O3起到了一定的高温强化作用。MoSi2-0.8%(wt)La2O3材料具有较好的综合力学性能。

Al_2O_3La_2O_3Y_2O_3/Cu复合材料的电弧侵蚀特性研究

采用喷射沉积和内氧化法制备出Al2O3La2O3Y2O3/Cu复合材料,研究该材料在直流20 V/20 A的工作条件下触点的电弧侵蚀特性,并与Al2O3/Cu材料进行了对比分析.利用电子天平、扫描电镜等方法分析电弧侵蚀后触点的质量变化和表面微观结构.结果表明,通过添加Y2O3、La2O3稀土氧化物颗粒,可有效降低触头材料的材料转移量.Al2O3La2O3Y2O3/Cu材料的抗熔焊性和抗烧损性优于Al2O3/Cu材料的性能.在直流阻性负载条件下Al2O3La2O3Y2O3/Cu阳极触头表面形成凹坑,阴极触头表面形成凸起,触点表面显示出浆糊状凝固物和喷发坑等电弧侵蚀形貌特征.

MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料的低温氧化行为

通过热重分析 (TGA)、X射线衍射 (XRD)和扫描电镜 (SEM)研究了 Mo Si2 - Mo5Si3复合材料的低温氧化行为 ,指出材料低温氧化时 ,随 Mo5Si3量增多 ,材料氧化加剧 ,当 Mo5Si3含量超过 16 % (质量分数 )时发生“PEST”现象 ,所形成的 Si O2 由于 Mo O3晶须的大量存在 ,使其不能均匀连续地分布于材料表面 。

复合电铸Ni-La_2O_3纳米复合材料的组织结构和性能

采用复合电铸工艺制备了不同La2 O3纳米颗粒含量的Ni-La2 O3纳米复合材料 ,用扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察分析了纳米复合材料的表面形貌及组织结构 ,与电沉积纯镍作对比研究了纳米复合材料的显微硬度和耐磨损性能。结果表明 ,由于La2 O3纳米颗粒的存在 ,导致Ni -La2 O3纳米复合材料的组织结构发生了改变 ,它比纯镍沉积层具有更高的显微硬度及耐磨性 ,且La2 O3纳米颗粒质量分数越大 ,纳米复合材料的显微硬度越高 ,耐磨性越好。

La_2O_3,Ce_2O_3掺杂对原位合成Al_2O_3(p)/TiAl复合材料显微组织与性能的影响

借助XRD,SEM分析及力学性能测试,分析了La2O3,Ce2O3掺杂对原位合成Al2O3颗粒强化钛铝基复合材料组织与性能的影响,探讨了稀土氧化物(La2O3,Ce2O3)的细化机制。研究结果表明:掺杂稀土氧化物后产物由-γTiAl/α2-Ti3Al双相、Al2O3及Al4La或Al4Ce相组成;Al2O3颗粒分布于晶界处,使基体晶粒得以细化;引入稀土元素后材料的密度明显增强,氧化铝的团聚现象减弱。力学性能测试表明,La2O3,Ce2O3的引入,有效改善了复合材料的力学性能,尤其是掺杂Ce2O3后,材料的抗弯强度比未掺杂时提高了160%以上。

20%Mo/Cu-Al_2O_3复合材料的强化机理及热变形行为

采用真空热压一内氧化烧结方法制备20％Mo／Cu-Al2O3复合材料，测试其性能并观察分析其微观组织。利用Gleeble-1500D热力模拟试验机在温度为350-750℃、应变速率为0．01-5s^-1及总应变量0．5的条件下，对20％Mo／Cu-Al2O3复合材料热变形过程中的流变应力与应变之间的关系进行研究。结果表明：20％Mo／20％Mo／Cu-Al2O3复合材料的组织分布均匀，未观察到明显的团聚现象及孔洞，致密度较高。在材料基体上，原位内氧化生成的纳米级A1203颗粒呈弥散分布，增加了基体的强度。复合材料的高温流动应力一应变曲线以动态再结晶软化机制为主，峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加；在真应力一真应变曲线基础上建立的高温变形本构方程较好地表征了此复合材料的高温流变特性，其计算结果与实验结果吻合较好。

激光熔敷Mo_2Ni_3Si/NiSi金属硅化物耐磨复合材料涂层组织与抗磨性能

以Ni-42Mo-28Si和Ni-36Mo-24Si(质量分数计)合金粉末为原料,利用激光熔敷技术在1Cr18Ni9Ti不锈钢基材表面制得由三元金属硅化物Mo2Ni3Si初生树枝晶和枝晶间Mo2Ni3Si/NiSi共晶组织组成的复合材料涂层,考察了涂层镍含量及Mo2Ni3Si初生相体积分数对涂层在滑动干摩擦下的耐磨性的影响.结果表明:激光熔敷Mo2Ni3Si/NiSi金属硅化物复合材料涂层在滑动干摩擦条件下具有优异的抗磨性能;随着涂层中三元金属硅化物Mo2Ni3Si初生相体积分数的增加,涂层的耐磨性提高,摩擦系数降低;激光熔敷Mo2Ni3Si/NiSi金属硅化物复合材料涂层具有良好的载荷特性.

球磨时间对Al_2O_3/Mo复合材料组织与性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备Al2O3/Mo混合粉体,利用高能球磨法细化Al2O3/Mo复合材料中氧化铝和钼的晶粒尺寸,研究了球磨时间对Al2O3/Mo复合材料组织与性能的影响,利用XRD和扫描电镜对复合粉末形貌和复合材料进行了物相和形貌分析。研究表明:随着球磨时间的延长,复合粉末的形貌经历了球状到层片状再到球状的变化,粉末粒度逐渐减小,经粉末冶金烧结后的复合材料中,氧化铝和钼的粒径逐渐减小,经过60h的球磨,氧化铝颗粒的尺寸达到500nm左右;复合材料的密度呈现先增加后减小的趋势,显微硬度则逐渐上升至403.2HV。

添加La_2O_3对激光烧结(WC-Co)_p/Cu金属基复合材料组织和成形性能的影响

研究了稀土氧化物La_2O_3添加量对激光烧结直接成形(WC-10Co)颗粒增强Cu基复合材料的影响.结果表明,优化La_2O_3含量(1.0%),可细化激光烧结组织,提高增强颗粒分散均匀性以及颗粒/基体界面结合性能,成形致密度高达理论密度的96.3%,显微硬度HV可达403.1;而过量添加La_2O_3((?)1.5%),导致激光成形性能降低.讨论了稀土原子对颗粒增强金属基复合材料激光烧结成形的作用机理.

自蔓延高温合成 MoSi_2/Mo_5Si_3 复合材料

用初始Ｍｏ粉和Ｓｉ粉通过自蔓延高温合成方法（ＳＨＳ）制取不同Ｍｏ５Ｓｉ３含量的ＭｏＳｉ２／Ｍｏ５Ｓｉ３复合材料．用Ｘ射线衍射仪、扫描电镜对产物进行组织结构分析．实验结果表明，在自蔓延高温合成中，ＭｏＳｉ２是一步生成，无中间相形成．随着样品中Ｓｉ含量的减少，产物中Ｍｏ５Ｓｉ３的含量增多。

30%Mo/Cu-Al_2O_3复合材料的热压缩变形行为

利用Gleeble-1500热力模拟试验机,在温度为450～750℃、应变速率为0.01～5s-1、总应变量0.7的条件下,对30%Mo/Cu-Al2O3复合材料高温塑性变形过程中的动态再结晶行为及其热加工图进行研究和分析。实验结果表明30%Mo/Cu-Al2O3复合材料高温流动应力-应变曲线主要以动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;在真应力-应变曲线基础上,建立的30%Mo/Cu-Al2O3复合材料高温变形本构模型较好地表征了其高温流变特性;同时,利用30%Mo/Cu-Al2O3复合材料DMM加工图分析了其变形机制和失稳机制,确定了热加工工艺参数为变形温度650～750℃,应变速率0.01～0.1s-1。

压制力对A_2lO_3弥散强化Cu/Cr复合材料组织和性能的影响

用粉末冶金方法制备了Cu-Al2O3/Cr复合材料,研究了压制力(200、250、300、350 MPa)对烧结件显微组织的影响以及该复合材料的密度、硬度、导电率的变化。结果表明,随着压制力的增大,Cu基体中的孔隙尺寸明显变小,Cr相晶粒尺寸变小并趋于均匀,而且Cu-Al2O3/Cr复合材料的密度和导电率都快速增加,复合材料的硬度在压制力从200 MPa增加到300 MPa时,材料的硬度增加比较缓慢,继续增压,材料的硬度增加明显较快。

Al_2O_3/TiC/Mo/Ni微纳陶瓷复合材料的微观结构与性能

采用真空热压烧结技术制备了纳米TiC体积分数为3%~5%的Al2O3/TiC/Mo/Ni微纳陶瓷复合材料，并对其力学性能、相对密度、微观结构和三点弯曲断口形貌进行了研究。结果表明：微纳陶瓷复合材料中存在非典型的灰芯/白环结构；复合材料的断裂方式为穿晶断裂和沿晶断裂的混合形式；添加的纳米粒子分布于Al2O3基体晶粒的内部与晶界，形成了晶内/晶界型结构，细化了晶粒，强化了晶界，提高了复合材料的强度和相对密度，其抗弯强度、断裂韧度、硬度和相对密度分别为970 MPa，5.5 MPa·m1/2，20.4 GPa和99.5%。

球磨工艺对Al_2O_3/Mo复合材料组织的影响

针对原位自生Al2O3增强钼基复合材料晶粒较大的问题,采用溶胶-凝胶与高能球磨相结合的方法细化复合材料晶粒,并利用SEM、XRD对不同球磨工艺所制备Al2O3/Mo复合粉末及复合材料的组织进行了观察和分析。结果表明:随着球磨时间的延长,Al2O3/Mo复合粉末颗粒由球状变为层片状再成为细小的球状,颗粒大小由约1.5μm细化为约500nm,其中的钼晶粒不断细化;高球料比所得粉末的分散性和破碎细化程度较好;转速提高使得粉末颗粒的尺寸均匀程度降低,且伴有结块现象,不利于粉末的细化。在球料比5∶1、转速300r/min、球磨时间60h条件下获得的复合粉末,经压坯烧结可制备出Al2O3颗粒为纳米级的钼基复合材料。

MoSi_2-Mo_5Si_3复合材料的烧结工艺

系统研究了MoSi2 -Mo5Si3复合材料的烧结工艺。结果表明 ,MoSi2 -Mo5Si3复合材料理想的烧结温度为 1 40 0～ 1 50 0℃ ,保温时间为 1 .0～ 1 .5h ,当Mo5Si3含量为 1 6%时 ,MoSi2 -Mo5Si3复合材料具有最大的相对密度和硬度。

Y_2O_3/La_2O_3/Al_2O_3/Cu复合材料的制备与性能

采用含氧氮气(N2/O2)雾化喷射沉积技术制备Y-La-Al-Cu系多元系合金,通过化学反应原位生成(内氧化法)Y2O3/La2O3/Al2O3/Cu多相氧化物颗粒增强铜基复合材料,并对材料的显微组织、力学物理性能和电学性能进行研究。结果表明,通过喷射沉积技术并结合内氧化工艺,可制得具有较好微观组织、形成的增强相弥散分布于基体、组织致密的Y2O3/La2O3/Al2O3/Cu多相氧化颗粒增强铜基复合材料;随着冷加工变形量的增加,Y2O3/La2O3/Al2O3/Cu多相氧化颗粒增强铜基复合材料的抗拉强度和硬度提高,而材料的延伸率与导电率逐渐降低。