原位生成Al_2O_3增强Al-4Mg基复合材料中的Al_2O_3/Al位向关系

综合搅拌铸造法和原位反应制备了Al2Oa颗粒增强Al-4Mg基复合材料,并对制备的Al-4Mg基复合材料进行了透射电镜(TEM)观察分析,发现Al2O3/Al之间不存在固定的位向关系,但存在如下优先的位向关系: (1210)Al2O3// (111)Al,[1012]Al2O3//[112]Al,[2021]Al2O3//[101]Al.

原位生成(Al_2O_3)p/(Al-4wt.%Mg)复合材料的TEM观察

本文用TEM研究了原位反应合成方法制备的Al2 O3增强铝基复合材料 ,发现在Al 4wt.%Mg基复合材料中的尖晶石型反应产物MgAl2 O4以“界面MgAl2 O4”、“弥散MgAl2 O4”和“晶内MgAl2 O4”三种形态存在。原位生成的Al2 O3以“晶内MgAl2 O4”为衬底形核长大 ,并在界面富集形成“界面MgAl2 O4”。

复合材料Al/Al_4C_3/Al_2O_3的组织结构与力学性能

采用机械合金化（ＭＡ）球磨和热压烧结工艺制备了复合材料Ａｌ／Ａｌ４Ｃ３／Ａｌ２Ｏ３，对其组织结构和力学性能进行了研究。结果表明，发育良好的Ａｌ４Ｃ３棒状单晶体和等轴状γＡｌ２Ｏ３均匀分布在铝晶界或晶粒内部，二者体积含量约为６６ｖ％。Ａｌ／Ａｌ４Ｃ３和Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３界面洁净，为直接的原子结合，但不存在确定的位向关系。复合材料的室温、高温强度及刚度比粉末冶金纯铝（Ｐ／ＭＡｌ）显著提高。

Mg对原位合成TiC-Al_2O_3/Al复合材料组织与耐磨性的影响

以TiO2,C,Al和Mg粉为原料,原位合成TiC-Al2O3/Al基复合材料。采用XRD和SEM及磨损实验等手段研究Mg对复合材料微观组织及耐磨性的影响。结果表明:Mg影响反应过程及第二相分布,随着Mg含量的增加耐磨性逐渐增加,当预制块中镁为1.0%(质量分数)时,第二相分布弥散、细小,其颗粒尺寸约为2μm,耐磨性最好,磨损量仅为基体的1/6,继续增大Mg含量,由于生成大量粗针状Al3Ti,复合材料的耐磨性反而降低。

无压烧结Al_2O_3/B_4C复合材料的组织与性能

利用金相显微镜、SEM、抗折试验机和维氏硬度计研究了无压烧结Al2 O3 /B4C陶瓷复合材料的组织与性能 .结果表明 ,B4C可细化Al2 O3 材料的晶粒 ,提高材料的机械性能 ,当B4C的质量分数为1 0 %时 ,材料的抗折强度最高为 5 60MPa ,当B4C的质量分数为 2 1 5 %时 ,材料的维氏硬度最高可达2 2 1GPa.文中还对材料的氧化性能进行了研究 .

球状颗粒强化复合材料Al-6061/Al_2O_3的强化作用

研究了 6 0 6 1/ Al2 O3复合材料中球形 Al2 O3颗粒的强化作用。该强化颗粒的加入大大提高了材料在固溶处理后未时效状态的强度。对组织的观察和位错密度的测量表明 ,该强化作用与位错强化模型的计算结果一致。强化颗粒的加入还显著提高了材料在各种时效状态的加工硬化率。将 Ashby提出的含异质颗粒复合材料的几何必须位错模型与位错强化模型结合 。

低温处理对Al_2O_3·SiO_(2f)/Al-10Si复合材料断裂性能的影响

对经 - 196℃× 10min低温处理前后的Al2 O3·SiO2f/Al 10Si复合材料的断裂强度、伸长率、断裂韧度进行了研究。结果表明 ,由于复合材料纤维及基体残余应力的变化 ,处理后 ,复合材料的断裂强度有所降低 ,而伸长率及断裂韧度有大幅度提高。

光照对Sr_4Al_(14)O_(25):Eu^(2+),Dy^(3+)/TiO_(2-x)N_x复合材料光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备出Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+/TiO2-xNx复合材料。该复合材料对甲基橙具有较高的光催化效果,复合材料经紫外激发后,其光催化效果高于没有经紫外激发的复合材料的光催化效果,而且明显高于Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+和TiO2-xNx光照激发后光催化效率之和,同时讨论了Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+/TiO2-xNx复合材料的光催化机理。

原位Al2O3颗粒增强Al-20Si复合材料的制备及微观组织

目前原位Al2O3颗粒对Al-Si合金组织性能的研究较多,但对过共晶Al-Si合金的研究较少。本研究通过在半固态温度区间下添加SiO 2粉末制备Al2O3(p)/Al-20Si复合材料,探究搅拌速率、SiO 2粉末添加量对Al-20Si合金的影响。研究结果表明:当搅拌速率为800 r/min时,Al2O3颗粒在基体中的分散效果最好;添加SiO 2粉末与Al基体发生反应生成的Al2O3颗粒主要分布于初生Si边界处,可显著抑制初生Si的生长,但当SiO2添加量增加到7%时,生成的Al2O3颗粒出现了团聚现象。加入质量分数为5%的SiO2粉末所制备的Al2O3(p)/Al-20Si复合材料组织中Al2O3颗粒均匀分布,硬度较基体合金提高了14%。

Al2O3-Cu/25W10Mo4Cr复合材料的电接触行为

采用真空烧结和内氧化法制备了Al2O3-Cu/25W10Mo4Cr复合材料,研究了其硬度、导电率、密度等综合性能和电接触性能。利用JF04C电接触触点测试系统测试了复合材料的熔焊力、燃弧时间、质量转移等电接触性能参数;利用JMS-5610LV扫描电镜对电接触试验后复合材料的表面进行微观形貌分析。结果表明:电压为DC 25 V时,Al2O3-Cu/25W10Mo4Cr复合材料的燃弧时间、燃弧能量随负载电流的增大而增大;接触电阻随负载电流的增大而减小;电接触后触点材料表面有气孔、裂纹、凹坑等典型电弧侵蚀特征。

Al_2O_3-Si_3N_4-SiC复合材料的抗高炉渣和碱蒸气侵蚀性能

以棕刚玉、氮化硅和碳化硅为原料在空气气氛下制备试样。采用静态坩埚法测试试样的抗渣和抗碱侵蚀性能。采用XRD、SEM和EDS等检测方法,研究了高炉渣和碱蒸气对试样的侵蚀机制。结果表明:(1)A l2O3-Si3N4-SiC复合材料的抗炉渣侵蚀性较好,抗碱侵蚀性较差。渣侵蚀主要是由于基质中的A l2O3与渣中的SiO2、CaO反应生成低熔点玻璃相,导致渣在试样内部渗透并反应;刚玉颗粒与渣中的MgO反应生成镁铝尖晶石,并伴随有体积膨胀,使其表层结构疏松。(2)碱蒸气侵蚀主要是K(g)在试样内扩散得比较深,并与基质中的A l2O3反应生成钾长石类矿物晶体;而刚玉颗粒与K(g)反应,导致刚玉颗粒内部产生大量裂缝,K(g)沿裂缝进入并与刚玉反应生成β-A l2O3,使刚玉颗粒表面剥落,露出新的表面与K(g)反应,最终导致刚玉颗粒的熔蚀。但复合材料中SiC质量分数大于10%时,能有效抵制K(g)的侵蚀。

掺加SiC晶须对B_4C-Al_2O_3复合材料性能的影响

B4C－ 20vol％ Al2O3和 B4C－ 30vol％ Al2O3两种材料分别掺加了 15vol％ (体积比 )的 SiC晶须 (SiCw)在 1850℃、 35MPa下热压烧结 40min。结果表明： SiCw的掺入，使复合材料的力学性能下降，特别是 B4C－ 30vol％ Al2O3材料的性能下降更为明显，弯曲强度和断裂韧性由原先的 389.5MPa和 5.76MPa· m1/2，分别下降到 293.4MPa和 4.11MPa· m1/2。通过分析找出了 SiCw对复合材料性能产生影响的原因。

原位Al_2O_3颗粒增强Al-8Si复合材料制备的研究

通过半固态机械搅拌+陶瓷刀剪切法,利用SiO_2粉末与Al-7Si铝合金反应制备Al_2O_3颗粒增强Al-8Si基复合材料。借助金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对该复合材料的微观组织进行分析。结果表明:Al2O3在Al-8Si合金的晶界处的分布均匀分散。复合材料中的α-Al由树枝晶向等轴晶转变。同时,Al_2O_3颗粒周围的共晶硅转变为细小的块状。

原位反应结合热压烧结工艺制备Al_2O_3/Fe-28Al-5Cr复合材料的组织和性能

采用原位反应结合热压烧结工艺制备了Al2O3质量分数为10%和20%的Fe-28Al-5Cr基复合材料,研究了它们的物相、显微组织、力学性能,以及室温和200,400,600,800℃下的摩擦磨损性能,并与采用外加Al2O3方法制备的相同复合材料进行了对比。结果表明:原位合成Al2O3制备的复合材料由Fe3Al和Al2O3两相组成,Al2O3主要分布在晶界处;随着Al2O3含量的增多,复合材料的硬度逐渐增大,抗弯强度明显降低;当Al2O3质量分数为20%时,复合材料的耐磨性能得到了明显改善;与外加20%Al2O3制备的复合材料相比,原位合成Al2O3制备的复合材料具有较高的硬度和强度,在室温和200,800℃下的磨损率稍低。

硫酸铝铵原位分解制备Al_2O_3颗粒增强铝基复合材料

向铸铝ADC12熔体中添加脱水后的硫酸铝铵,反应分解的A l2O3原位生成颗粒增强铝基复合材料.该方法既可节约成本,同时由NH4A l(SO4)2分解的SO3对熔体具有精炼作用.SEM观察表明,A l2O3颗粒在铝基体中细小弥散分布,形成球形、不团聚的增强体颗粒.与基材相比,该复合材料的耐磨性明显提高;拉伸试验显示,复合材料的抗拉强度和延伸率有所降低.

Pb对SiCp/Al-1.2Mg-0.6Si-0.1Ti复合材料界面结构的影响

采用搅拌复合方法制备了SiCp Al 1 2Mg 0 6Si 0 1Ti 1 0Pb复合材料,通过透射电镜研究了复合材料的界面结构。复合材料中增强体SiC与基体合金的界面主要为SiC Al、SiC Pb、SiC Mg2Si,Pb在复合材料中主要以面心立方Pb相形式存在于SiC颗粒的界面上,部分SiC颗粒的界面存在Al4C3。界面Pb相中存在着Ti元素,由于合金元素之间的相互作用使基体合金中的Pb、Ti元素集中存在于SiC的界面上。

Al_2O_3粒径对铝基复合材料拉伸性能和断裂机制的影响

采用原位法和半固态搅拌铸造法制备了体积分数为1%,尺寸分别为1μm、500 nm和100 nm的Al_2O_3颗粒和4wt%Mg_2Si颗粒增强铝基复合材料,利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪对材料显微组织、相组成和元素组成进行分析,并对其拉伸性能进行测试。结果表明:Al_2O_3颗粒的加入使该复合材料基体组织得到细化,并且Al_2O_3颗粒尺寸越小组织越细。添加Al_2O_3颗粒使复合材料抗拉强度提高,随着Al_2O_3颗粒尺寸的减小,复合材料抗拉强度升高,而伸长率降低。Mg_2Sip/Al复合材料和(Al2O3(1μm)+Mg2Si)p/Al复合材料的断裂方式主要是韧脆混合型断裂,(Al_2O_3(500 nm)+Mg_2Si)p/Al复合材料和(Al_2O_3(100 nm)+Mg_2Si)p/Al复合材料断裂方式主要为韧性断裂。

Li_2Mg_2Si_4O_(10)F_2、H_2Mn_8O_(16)·1.4H_2O和Li_(1.3)Ti_(1.7)Al_(0.3)(PO_4)_3在高浓度LiCl水溶液中的离子交换行为

研究了用功能材料Li_2Mg_2Si_4O_(10)F_2(LHT)、H_2Mn_8O_(16)·1.4H_2O(CRYMO)和Li_(1.3)Ti_(1.7)Al_(0.3)(PO_4)_3(LTAP)分别去除高浓度氯化锂水溶液中的杂质Fe^(3+)、K^+和Na^+.实验结果表明,这几种功能材料分别对溶液中的杂质Fe^(3+)、K^+和Na^+有很高的选择性,除杂效果明显.分析和研究了这几种功能材料在高浓度氯化锂水溶液中分别与Fe^(3+)、K^+和Na^+的交换行为.结果表明,在高浓度氯化锂溶液中这几种功能材料与杂质交换的动力学行为可近似用JMAK方程描述.

非化学配比对Mg_(1-3χ)Al_(2-2χ)O_4尖晶石透明陶瓷显微结构的影响(英文)

本研究通过真空烧结和热等静压两步烧结制备了一系列的镁铝尖晶石透明陶瓷。我们利用XRD对粉体和陶瓷的物相成分进行了实验分析,并发现配比为0≤χ≤0.20的Mg(1-3χ)Al(2-2χ)O4粉体具有单一的尖晶石成分。SEM观察发现陶瓷主晶相边界上有利于增韧陶瓷的氧化铝晶粒。通过氧化铝颗粒的透过率和增韧效果的综合考虑,在较小的光损失条件下,采用配比χ为1.4的Mg(1-3χ)Al(2-2χ)O4粉体制备的陶瓷的显微结构将会最有利于陶瓷的强韧化。

Ti-6Al-4V表面超声滚压制备Al_2O_3膜层的微观组织及性能研究

运用超声滚压处理(USRP)的方法,在Ti-6Al-4V合金表面制得一层Al2O3薄膜。利用SEM、XRD、光学干涉仪及显微硬度计分析了超声滚压处理后试样表面层的微观组织和性能。结果表明:加入Al2O3粉末进行USRP后可以在基体金属表面形成厚度约为7μm的Al2O3膜层,且结合处基体金属存在残余压应力和塑性变形。相对于母材,处理后试样表面粗糙度降低50%,表面硬度提高98%。同时,处理后试样表面层存在残余压应力场,最大压应力值为-687MPa,位于最表层,残余压应力深度为420μm。加入Al2O3粉末的USRP后的试样,既利用表面Al2O3的加入进一步提高其表面硬度,同时保留了USRP的优势。