Al/PTFE弹丸冲击反应释能及Al颗粒粒径的影响

基于简化的反应释能评价方法,构建了准密闭容器实验系统,以超压传感器测试的容器内超压评价反应气体焓变,以红外热像仪和瞬态响应热电偶采集的温升评价容器材料吸收的内能,开展了2种不同Al粉粒径活性弹丸的冲击反应释能研究。结果表明:在500 m/s速度加载下,2μm和100μmAl粉粒径活性弹丸的单位质量冲击释能分别为2.9 kJ/g和1.3 kJ/g;测试系统总能量中容器材料吸收的内能最多,均占80%以上;计算得到Al粉颗粒的反应厚度为8.8μm,即在实验条件下活性弹丸中的Al组分在其粒径小于17.6μm时能完全反应,原料Al颗粒粒径选择亦需要在17.6μm以下。

AL颗粒强化复合无铅钎料热应力时效行为研究

通过热应力时效试验研究AL颗粒强化复合无铅钎料组织,采用扫描电镜观察复合钎料的显微组织。结果表明:Sn-58Bi钎料在125℃下恒温时效720 h后钎料中加入的AL颗粒以少量有限固溶体和大量单质颗粒两种形态存在,AL颗粒延缓了组织中Bi相晶粒的粗化速率,得到了均匀细小的Bi相晶粒。

Al纳米颗粒高频局域等离激元效应对BCzVBi深蓝光有机发光器件发光效率的影响

蓝紫光有机电致发光器件难以提升发光效率.本文以BCzVBi作为深蓝荧光材料,把Al纳米颗粒引入ITO/:PEDOT:PSS/TAPC/BCzVBi:BCPO/TmPyPb/Liq/Al有机发光器件的TmPyPb电子传输层,尝试用A1纳米颗粒的高频局域等离激元效应来改善此问题.在室温真空蒸镀Al膜,厚度为1 nm时,形成尺寸在10 nm量级的分散纳米颗粒.将这种颗粒膜插入TmPyPb层内距离BCzVBi:BCPO发光层x=4,8,12 nm处,与没有Al层的对比器件相比,器件的电流密度和发光亮度都会因载流子迁移率变差而下降.但在x=8 nm,两者都显著回升.其机理可能在于,x<8 nm,会产生过强的荧光淬灭,而x>8 nm,到达Al颗粒的荧光衰减过多,又难以产生足够强的局域等离子体振荡.在x=8 nm,达到最大亮度的电压(9 V)没有变化,最大亮度从4200 Cd/m^(2)降到3500 Cd/m^(2),但电流密度也从335.19 mA/cm^(2)减小到145.71 mA/cm^(2),使得电流效率反而从0.88 Cd/A提高到2.36 Cd/A,从而把外量子效率提升了170%,效率滚降比则从78%降到30.5%,压减61%.在电流密度高达270 mA/cm^(2)时,电流效率和外量子效率也能提升66.5%.这些结果表明,Al纳米颗粒高频局域表面等离激元确实能够有效增强深蓝光有机发光二极管的发光性能.

激光粉末床熔融成形高性能Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的显微组织演变及力学性能

系统研究时效温度对激光粉末床熔融成形Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,成形态合金组织致密且无裂纹,平均晶粒尺寸为3.51μm,屈服强度为(547±3)MPa。经300℃时效后,合金组织中析出大量尺寸为2~3 nm且与基体共格的Al3Sc纳米颗粒。时效样品的屈服强度提升至(616±4)MPa,这得益于合金中的析出强化、固溶强化和晶界强化。当时效温度超过300℃时,部分Mn和Zr从固溶体中析出,形成Al6Mn和Al3(Sc,Zr)相。经500℃时效后,合金中Al6Mn相和Al3(Sc,Zr)相分别粗化至约600和30nm。此,合金的屈服强度下降至(372±3) MPa。

Al_2O_3颗粒对Sn58Bi钎料组织及力学性能的影响

研究了不同Al2O3颗粒添加量对Sn58Bi钎料显微组织、润湿性及力学性能的影响。结果表明,添加Al2O3颗粒的复合钎料组织细小均匀,且添加量为0.5wt%时,细化效果最明显。复合钎料的润湿性随Al2O3颗粒含量的增加呈现先上升后下降的趋势,当Al2O3的添加量为0.5wt%时,复合钎料的铺展系数最大,相比于Sn58Bi钎料,增加幅度为11.69%,润湿性得到明显改善;微型焊点拉伸试验结果表明,添加适量的Al2O3颗粒可以明显提高微焊点的抗拉强度及伸长率,呈现出优异力学性能。

ZnO改性Al_2O_3颗粒表面荷电性研究

以硝酸锌、尿素为主要原料,采用均相沉淀法在Al2O3粉体颗粒表面制备了纳米ZnO改性涂层,涂层由5～10nm的ZnO颗粒组成。宏观电泳测试和Zeta电位分析表明,经ZnO改性前后Al2O3颗粒在水溶液中的表面荷电性能发生了明显的改变,未改性Al2O3的Zeta电位等电点为pH=6.3,而ZnO涂层改性Al2O3颗粒在pH=2.2～12时均显示出荷负电性能。采用XRD、EDS能谱及拉曼光谱等分析测试并结合纳米ZnO的表面晶体结构特征,对ZnO改性Al2O3颗粒表面的负电荷来源进行了探讨。

原位Al_2O_3颗粒强化铝基复合材料的研究

研究了铝熔体内的原位反应Ａｌ＋ＣｕＯ工艺对反应诱导时间、剧烈程度及产物分布的影响,结果表明随着稀释剂Ａｌ量的增多．熔体内自蔓燃反应启动越慢,剧烈程度降低,反应产物的分布朝不均匀方向变化;熔体的温度越高,反应启动得越快、越剧烈;引发剂镁粉的添加极大地缩短反应诱导时间．制备了原位Ａｌ２Ｏ３颗粒强化含不同产物Ｃｕ的铝基复合材料、ＳＥＭ观察表明铸造条件下Ａｌ２Ｏ３颗粒小于０．５μｍ,均匀地分布在材料的各种基体相上:随着Ａｌ２Ｏ３颗粒的增多．产物Ｃｕ以网状化合物形式分布,拉伸实验显示材料的塑性很低．为降低Ｃｕ量．在原反应物中混合入ＳｉＯ２粉．或采用喷射沉积快速凝固法细化组织,提高固溶量．ＳＥＭ显示网状相得到了细化和均匀分布．拉伸实验表明强度和塑性有大幅度提高．

纳米α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3颗粒增强镍-磷复合镀层的性能对比

采用化学镀技术制备了纳米α-Al2O3和γ-Al2O3颗粒增强的镍-磷复合镀层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针等对复合镀层的物相结构、表面形貌、成分分布进行了分析,还对比了复合镀层与镍-磷镀层的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性。结果表明:与镍-磷镀层相比,纳米Al2O3颗粒的加入没有改变镀层的晶体结构,但使镀层的显微硬度明显提高;纳米α-Al2O3颗粒的加入提高了镀层的耐腐蚀性和耐磨性,而纳米γ-Al2O3颗粒的加入反而使镀层耐磨性和耐腐蚀性下降。

原位Al_2O_3颗粒增强铜基复合材料的制备及微观组织

采用原位反应的方法成功制备了Al2O3颗粒增强铜基复合材料。对原位反应过程进行了热力学分析和动力学分析。SEM观察和EDS分析显示,原位反应生成的Al2O3颗粒分布于Cu基体中,且颗粒平均直径约为 0．5μm,在材料中平整圆滑的Al2O3颗粒与基体结合良好。

纳米Al_2O_3颗粒对纯Fe液诱导凝固过程的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)方法模拟了不同半径大小的纳米Al2O3颗粒夹杂在三个温度下(1750、1730和1710K)对纯Fe液的诱导凝固过程,并分析了作为诱导核心的纳米Al2O3颗粒的结构演变及其对Fe原子体系的凝固过程的影响.发现在诱导过程中,纳米Al2O3颗粒的内部保持较好的晶型结构,仅表面原子有结构变形;诱导凝固的Fe原子主要为面心立方(fcc)和密排六方(hcp)原子;纳米Al2O3颗粒的尺寸越大,发生诱导凝固的温度越高;诱导凝固得到的Fe晶体的晶格取向受纳米Al2O3颗粒在Fe液中的漂移程度影响.

SiC颗粒增强Al基复合材料焊接工艺研究

通过SiC颗粒增强Al基复合材料与Al合金的焊接工艺试验研究 ,重点分析了材料组合、保温工艺、连接时间等工艺参数对连接接头性能的影响以及连接接头的微观组织及成分分布。研究表明 ,TLP扩散连接是一种适用于复合材料连接的重要方法 ,在相同工艺条件下 ,LF6 /SiCp- 6 0 6 1Al的接头性能明显优于LF6 /SiCp- 2 0 2 4Al。连接时间过短或过长 ,都将影响到接头性能 ,并且连接时间对不同材料组合的影响也不同。

Al_2O_3颗粒表面镀铜铁基摩擦材料的研究

通过粉末冶金法制备出Al2O3铁基摩擦材料,采用化学镀的方法使Al2O3颗粒表面包覆铜,测定材料的摩擦系数、磨损性能,并研究分析了增强体与基体的界面结合形式和摩擦磨损机理对铁基摩擦材料的影响。结果表明,所研制的铁基摩擦材料在Al2O3镀铜后。

亚微米Al_2O_3颗粒表面稀土改性对Al基复合材料界面润湿性的影响

采用液相包裹法对亚微米Al2O3颗粒表面进行稀土氧化物Y2O3改性。通过表面改性前后颗粒增强Al基复合材料制备过程中,Al熔体在颗粒间渗透压力的变化,研究了颗粒表面Y2O3改性前后与Al熔体间界面润湿性的变化;同时利用真空座滴法对界面润湿性的变化进行了评定。结果表明:Al熔体在表面经Y2O3改性的Al2O3颗粒中的渗透压较改性前显著降低;颗粒表面改性后与Al熔滴间的接触角明显减少且与颗粒表面Y2O3包裹程度有关;说明颗粒表面经Y2O3改性后与Al基体间的润湿性得到了明显的改善,且6061Al较2024Al对Al2O3颗粒具有更好的润湿效果;其改善的主要原因是Y2O3与基体Al发生了界面反应,体系产生了反应润湿的结果。

亚微米Al_2O_3颗粒表面稀土改性及其对6061Al复合材料时效行为的影响

采用液相包裹法对亚微米Al2O3颗粒进行稀土表面改性,用挤压铸造法制备表面经稀土改性的Al2O3p/6061Al复合材料.对颗粒表面经稀土改性前后增强6061Al复合材料在不同温度下的时效析出行为进行分析研究.结果表明:改性后的亚微米Al2O3粉体颗粒表面Y2O3包裹均匀,其增强的复合材料在不同时效阶段的硬度值均较改性前有明显提高.且随着时效温度的升高,Mg2Si析出过程加快,时效峰提前,呈现出硬度值变小的趋势.透射电镜观察表明,表面改性颗粒增强的复合材料基体中存在一定量的位错和析出相;而改性前复合材料却呈现出位错和析出相极其稀少的组织特征.分析了改性前后复合材料时效组织形成的原因.

原位Al_2O_3颗粒对近液相线铸造铝合金组织的影响

采用原位反应近液相线铸造法制备了Al2O3/Al-Cu复合材料,对其进行显微组织观察、XRD物相分析、TEM分析及自由能变化和绝热温度计算等。结果表明:加入的Al2O3颗粒对复合材料有细化和均匀化组织的作用,当颗粒含量达到5.3wt%时,得到均匀细小的蔷薇状组织;反应生成的Al2O3颗粒呈多边形且直径<1μm。

Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料激光加热辅助切削的切削特性

利用 YAG激光对 Al2 O3颗粒增强铝基复合材料加热 ,进行车削试验 ,通过对切削过程中的三向切削力、刀具磨损、切削表面参与应力及表面组织成分的分析 ,利用组织错配理论建立了颗粒增强金属基复合材料切削的物理模型 ,阐述了颗粒增强型铝基复合材料激光加热辅助切削的内部作用机理 ,利用物理模型解释了复合材料激光加热辅助切削过程中切削力下降、刀具磨损降低。

SiC颗粒增强Al基复合材料的动态再结晶模型

采用Gleeble-1500热模拟试验机研究15%SiC颗粒增强铝基复合材料在温度为713～773K、应变速率为0.001～1s-1的热变形行为,并建立热变形本构方程;同时采用Quantiment-500型自动图形分析仪测量该材料的动态再结晶晶粒尺寸。在研究中,以试验数据为基础,建立θ-σ和θ/-σ–σ曲线,从而进一步获得动态再结晶的临界应变和稳态应变,并通过试验数据的回归分析,建立动态再结晶的临界应变模型和稳态应变模型,并在此基础上,获得所研究材料的动态再结晶图。

Al_2O_3颗粒增强Al-Mn合金基复合材料的制备及摩擦学性能

采用搅拌铸造法制备了Al2O3颗粒增强Al-2%Mn合金基复合材料,对复合材料的显微组织、硬度和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明:复合材料组织由Al基体、δ-Al2O3和MnAl6相组成,且Al2O3颗粒在铝基体中弥散分布。与原始铝基体相比,复合材料的布氏硬度提高了约70%。无论是干摩擦还是SO4.Cl-Na.Ca.Mg型弱碱性水溶液润滑摩擦情况下,复合材料的磨损量均显著低于铝基体。与铝锰合金相比,复合材料具有较低的冲刷腐蚀失重速率。复合材料具有优良的耐磨和耐蚀性。

颗粒增强2024Al复合材料的微屈服性能研究

为了明确亚微米颗粒增强铝基复合材料微塑性变形行为的规律和机制,利用微屈服强度测试和透射电镜分析,研究了亚微米级Al2O3颗粒增强2024Al复合材料的微屈服性能及尺寸稳定化热处理工艺对微屈服性能的影响.研究结果表明:复合材料的显微组织在稳定化热处理前后均呈现位错稀少的特点,有助于材料微屈服强度的提高;复合材料中尺寸细小,密集分布的S′相和亚微米颗粒本身对位错运动的有效阻碍也能改善材料的微屈服强度;时效后采用不同的冷热循环处理工艺,使得复合材料基体中S′相的尺寸和分布都发生一定的改变,进而呈现出不同的微屈服性能.

模拟冷却水中Al_2O_3纳米颗粒分散条件的优化

在模拟冷却水中添加Al_2O_3纳米颗粒制备纳米流体,用zeta电位表征纳米流体的稳定性。研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)浓度、超声处理时间、溶液pH值对纳米流体稳定性的影响及最佳优化条件。单因素实验结果表明,随着SDBS浓度、超声处理时间、溶液pH值的增加,纳米颗粒zeta电位绝对值#ζ#均先增加后减小。在此基础上,运用响应曲面法中的BoxBehnken设计(BBD)模型对纳米颗粒分散条件进行优化,结果显示,SDBS浓度对zeta电位的贡献最大,其次为溶液p H值;SDBS浓度与pH值、超声时间与pH值两两之间的交互作用较明显;BBD模型给出模拟冷却水中纳米颗粒分散稳定性的优化条件为SDBS浓度0.339%(质量分数),超声时间61 min,pH值8.05,预测#ζ#为50.8 mV,实验测得优化条件下#ζ#为50.6 mV,与预测值接近。