燃烧合成Cr-(Al,Cr)_2O_3金属陶瓷的耐磨性能

用热爆燃烧合成法结合熔体施压致密化,制备了相对密度约90％的Cr-(Al,Cr)2O3金属陶瓷,金属Cr颗粒均匀弥散分布于陶瓷板片间或板片内,尺寸可达200 nm左右．研究了金属陶瓷的耐磨性能．结果表明,干摩擦条件下,金属陶瓷具有优良的耐磨性能;磨损体积与稀释剂Al2O3加入量和过量Cr2O3的含量有关,两者合理搭配可使Cr-(Al,Cr)2O3的磨损体积小于粉末烧结氧化铝陶瓷的磨损体积．磨损机理主要是块状剥落．油润滑后,147N载荷下,金属陶瓷经6000 m滑动距离仍基本无磨损体积损失;随载荷提高,磨损体积有所增大,但仍比Cr12MoV钢小一个数量级以上．

Al_2O_3-SiC系制品中添加物α-Cr_2O_3的行为

以电熔刚玉和SiC为基料的制品中添加适量亚微米级的绿铬 (α Cr2 O3)时 ,烧成过程中α Cr2 O3生长到 1～ 5μm ,并与刚玉表面接触区发生互扩散行为。SiC在氧化层中氧化并形成玻璃纤维 ,使氧化层的组分变为Al2 O3-Cr2 O3-SiO2 系。所形成的高硅质液相能促进 (Al2 -x,Crx)O3固溶体析晶 ,晶体呈较大的六方柱状自形晶 ,长度达 5～ 2 0 μm ,长径比 ( )为 5～ 1 0。但此液相中不含Cr2 O3。

非晶涂层氧化物夹杂相的第一性原理研究

借助第一性原理,采用掺杂方法建立模型,通过对能量、重叠聚居数以及态密度的计算与分析,研究非晶合金涂层中出现的氧化物夹杂相(Cr,Fe)_2O_3的电子结构。结果表明:采取Fe替换Cr_2O_3中Cr的方法来构建(Cr,Fe)_2O_3模型,形成能及态密度的计算表明,当Cr与Fe的比例接近1.134时结构最稳定;并且掺杂Fe原子与附近原子存在较强的共价键作用,增加掺杂结构的稳定性。这为进一步研究非晶合金涂层氧化物夹杂相的局域溶解提供有力的理论依据。

再结合铬铝砖的显微结构

采用场发射扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪研究了一种以电熔氧化铬为原料,磷酸二氢铝为结合剂的电熔再结合型铬铝砖的显微结构。结果表明:在电熔氧化铬粗颗粒的晶体表面附生一些圆形微细的金属铬,其粒径大多小于5μm,在制砖烧成过程中无变化;电熔氧化铬细颗粒与添加的氧化铝微粉形成(Cr,Al)2O3固溶体,促进粒间结合;结合剂磷酸二氢铝在烧结过程分解为磷酸铝AlPO4,在基质中形成了团聚状结晶。

低温反应溅射沉积α-(Al，Cr)2O3膜

使用AlCr合金靶材在高功率脉冲磁控溅射系统中低温反应溅射沉积氧化物薄膜,并与使用纯Al靶反应溅射的薄膜对比。用纳米压痕仪测量薄膜的力学性能,使用扫描电镜(SEM)、掠入射X射线衍射(GIXRD)和能谱仪(EDS)等手段研究了沉积薄膜的表面形貌、相结构和元素组成。结果表明,反应溅射Al时靶表面火花放电严重且工艺不稳定,因此所沉积的薄膜表面粗糙、疏松,硬度低;而反应共溅射AlCr能抑制靶表面火花放电,沉积薄膜平整、致密且硬度高;在540℃和10%氧分压条件下,可沉积出以α-(Al,Cr)_2O_3为主的刚玉型结构氧化物薄膜。

Cr^(3+):(NH_4)_2·C_2O_4·H_2O晶体光谱的研究

采用点电荷模型,以平均共价因子N作为拟和参量,考虑自旋-轨道相互作用,同时以Bkq作为晶场参量,运用配位场理论和完全对角化方法,对Cr3+:(NH4)2·C2O4.H2O晶体的吸收光谱进行了理论分析和识别,从理论上解释了Cr3+:(NH4)2·C2O4.H2O晶体的吸收光谱.