Ti-Al金属间化合物多孔材料的研究进展

Ti-Al金属间化合物多孔材料兼备陶瓷和金属多孔材料的性能优势,为具有很大发展潜力的新型无机多孔材料。目前,对于Ti-Al金属间化合物多孔材料的研究包括以下3个方面:反应合成Ti-Al金属间化合物多孔材料的制备及孔结构形成过程和机理;偏扩散-反应合成-烧结制备的Ti-Al金属间化合物多孔材料的物理、化学性能;偏扩散-反应合成Ti-Al金属间化合物多孔材料的应用及其潜力。Ti-Al金属间化合物多孔材料包括多孔体、多孔膜和多孔纸型膜等多种形式;Ti-Al金属间化合物多孔材料的性能主要包括膨胀特性、孔结构性能、抗环境腐蚀性能及焊接性能;Ti-Al金属间化合物多孔材料的现有应用范围主要包括过程工业中流体介质的过滤分离净化,以及化学工业中复合钯膜的支撑体。

新型Ti-Al金属间化合物多孔材料的弹性模量表征

基于新型Ti-Al金属间化合物多孔材料的孔隙微观结构特点,采用三维八面体结构模型,首次通过能量法推导出该多孔材料的弹性模量理论计算公式,并分析孔棱横截面形状和剪力对相对弹性模量的影响规律。结果表明,与现有模型相比,本文模型推导弹性模量理论公式过程更简单,且因考虑了孔棱横截面形状及孔棱内力(含轴力、剪力、弯矩)对相对弹性模量的影响,所得结果更为精确且偏于安全。孔棱横截面形状和剪力对相对弹性模量的影响均随相对密度的增加而增大,当相对密度较小时两者均可忽略不计。新型Ti-Al金属间化合物多孔材料的弹性模量表征为该材料的工程实际应用提供了可靠的理论依据。

新型Ti-Al金属间化合物多孔材料有效泊松比的理论表征

基于新型Ti-Al金属间化合物多孔材料真实孔隙的空间结构特征,采用三维八面体结构模型,首次通过能量法推导出表征多孔材料有效泊松比的理论公式,给出有效泊松比与其相对密度的显式表达式。并以圆形截面的孔棱为例,将本文有效泊松比与已有结果进行比较。结果表明:本文方法表征有效泊松比理论公式的推导过程更简单直接,所得结果更合理可靠。同时分析了孔棱横截面的几何形状和孔棱变形时剪力对有效泊松比的影响规律。分析表明,两者对有效泊松比的影响均随相对密度增大而增加,当相对密度较大时必须考虑剪力的影响。

氢碘酸对Ti-Al金属间化合物多孔材料的耐腐蚀性能研究

Ti-Al金属间化合物多孔材料兼备陶瓷和金属多孔材料的性能优势,由于其拥有蜂窝状孔隙,是一种潜在的优良过滤材料,可广泛应用于化学化工领域。但是该类材料在酸工业生产中是否能够抵抗强酸的腐蚀性能条件未见报道。本文将该材料浸泡在氢碘酸溶液中,比较其在不同浸泡时间条件下的失重率,同时研究酸液中Ti、Al杂质含量的变化趋势。实验结果表明,样品与酸接触初期失重较明显,酸溶液中的Ti、Al含量明显上升;延长浸泡时间后,样品失重不再发生明显变化,酸溶液中的Ti、Al含量也不再明显上升。推测与酸接触初期,在该材料表面形成钝化膜,反而提高了样品的耐腐蚀能力。

Fe-Al、Ti-Al和Ni-Al系金属间化合物多孔材料的研究进展

总结Fe-Al、Ti-Al、Ni-Al 3大系金属间化合物的物相结构和基本特性,论述Fe-Al、Ti-Al和Ni-Al 3大类金属间化合物多孔材料的制备方法、孔结构表征以及耐腐蚀性能,并指出孔结构参数的可控性研究、复合材料的制备和焊接性能的提高是金属间化合物多孔材料未来的研究重点。

Ti-Al系金属间化合物多孔材料的制备和性能

使用粉末冶金模压成形和无压反应烧结方法,制备出Ti-Al系金属间化合物多孔材料,研究了铝含量对其孔隙形成机理以及孔结构性能的影响.结果表明:烧结后Ti-Al合金坯块发生了显著的体积膨胀;最大孔径和开孔隙率都随着铝含量的增加而增大,当铝含量(质量分数)超过60%时,总孔隙率出现下降趋势;Kirkendall效应导致的钛铝元素偏扩散反应是体积膨胀和孔隙形成的主要原因.

孔隙率对Ti-Al金属间化合物多孔材料拉伸性能的影响

采用元素混合粉偏扩散-反应合成-粉末烧结方法制备了Ti-Al金属间化合物多孔材料,对其进行了拉伸试验研究,分析其拉伸变形特征,揭示出孔隙率对拉伸性能的影响规律以及拉伸断裂微观机理。结果表明:Ti-Al多孔材料的拉伸应力-应变曲线大致可分为弹性、屈服、强化和破坏4个阶段,无颈缩现象;力学性能指标(如弹性模量、屈服极限和强度极限等)均随孔隙率的增大而减小,延伸率远低于5%,呈现出明显的室温脆性;断口特征宏观上表现为脆性断裂,微观上同时存在穿晶断裂与沿晶断裂,其断裂机理与Ti-Al金属间化合物致密体的显微组织密切相关。

钛铝金属间化合物多孔材料筛选大黄蛰虫方抗动脉血栓形成机理(英文)

探讨经过钛铝金属间化合物多孔材料分离筛选的大黄蛰虫方抗血栓形成机理。将通过钛铝金属间化合物多孔材料分离筛选的大黄蛰虫方干预大鼠,收集血液、血栓。结果表明,钛铝金属间化合物多孔材料能有效分离筛选大黄蛰虫方,以孔径为15μm的效果最优。大黄蜇虫方能升高6-keto-PGF1α,降低TXD2,降低血小板含量,有良好的抗动脉血栓形成作用。多孔材料处理过的药物具有良好的抗血栓形成作用。

V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺及其研究发展现状和发展趋势及应用现状

V-Si金属间化合物材料具有很多优秀的性能,例如较高的力学性能、优秀的耐磨损性能和耐腐蚀性能以及抗高温氧化性能等。V-Si金属间化合物主要包括V3Si、V5Si3和VSi2。陶瓷材料也具有很多优秀的性能,如较高的力学性能、良好的耐磨损性能和抗高温氧化性能以及耐腐蚀性能。可以将V-Si金属间化合物与陶瓷材料相复合制备V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料,其具有较高的力学性能和良好的耐磨损性能、抗高温氧化性能以及耐腐蚀性能等。笔者主要叙述V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的制备工艺、物相组成、显微结构、力学性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能和抗高温氧化性能以及其他性能等,并叙述V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状和发展趋势,并对V-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的未来研究发展趋势和发展方向进行分析和预测。

Ni-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的制备技术及其研究发展现状和发展趋势

Ni-Si金属间化合物具有很多优秀的性能,例如具有较高的力学性能、优秀的耐磨损性能和抗高温氧化性能等。Ni-Si金属间化合物包括Ni3Si、Ni2Si和NiSi,陶瓷材料也具有很多优秀的性能。陶瓷材料具有较高的力学性能,良好的耐磨损性能和抗高温氧化性能,可以将Ni-Si金属间化合物与陶瓷相复合制备Ni-Si金属间化合物/陶瓷复合材料。Ni-Si金属间化合物/陶瓷复合材料具有较高的力学性能和良好的耐磨损性能和抗高温氧化性能等。笔者首先叙述了Ni-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的制备技术、物相组成、显微结构、力学性能、耐磨损性能和抗高温氧化性能等,并叙述了Ni-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状和发展趋势,并对Ni-Si金属间化合物/陶瓷复合材料的未来研究发展趋势和发展方向进行分析和预测。

FeAl金属间化合物多孔材料的制备

以Fe、Al粉末为原料,用反应合成工艺制备FeAl金属间化合物多孔材料,表征了孔结构.结果表明,在FeAl金属间化合物多孔材料的制备过程中烧结坯发生明显的体积膨胀;在1000℃以下,随着烧结温度的升高FeAl烧结坯的孔隙度和最大孔径增大;经1000℃烧结后FeAl多孔材料的孔隙度为35.3%,最大孔径为2.0μm;造孔机理是Kirkendall效应造孔、反应造孔以及粉末颗粒间隙孔的演变.

热等静压烧结制备Ti/Al_(3)Ti金属间化合物层状复合材料的微观结构和性能

Ti/Al_(3)Ti金属间化合物层状复合材料因其本身具有高比弹性模量、低密度、高比强度、抗蠕变能力强、抗氧化能力强、耐高温等优异的性质,在航天精密零部件、装甲防弹、现代武器、汽车工业等领域广泛应用。利用热等静压烧结工艺制备了Ti/Al_(3)Ti金属间化合物层状复合材料,对复合材料的微观结构、显微硬度、压缩性能、拉伸性能进行了探究。结果表明:在保温700℃、压力为150 MPa条件下,烧结得到的复合材料无明显缺陷、界面结合良好;复合材料的硬度值呈周期性变化,Ti层在300 HV左右、Al_(3)Ti层在530—600 HV之间、中心线处在530—540 HV之间;Ti层的引入对复合材料整体韧性有所提升,在静态压缩测试中垂直于叠层方向的平均最大抗压强度为1185.1 MPa、平行于叠层方向为894.6 MPa,在静态拉伸测试中最大抗拉强度为281.7 MPa。说明,采用热等静压烧结工艺制备的Ti/Al_(3)Ti金属间化合物层状复合材料具有优异的力学性能。

反应合成法制备FeAl金属间化合物多孔材料的曲折因子(英文)

以Fe、Al元素粉末为原料,采用反应合成方法,利用Kirkendall效应造孔制备的FeAl金属间化合物多孔材料是继陶瓷和金属多孔材料之后发展的一种新型多孔材料。曲折因子是表征多孔材料孔隙特征的重要参数。基于Darcy原理和 Hagen-Poiseuille方程研究FeAl多孔材料的曲折因子。结果表明,FeAl多孔材料的曲折因子小于具有相同孔结构的不锈钢多孔材料的曲折因子。在本研究范围内,根据 Hagen-Poiseuille方程计算得知,FeAl多孔材料的曲折因子为2.26,而具有相同孔结构的不锈钢多孔材料的曲折因子为2.92。并由造孔机理探讨了FeAl多孔材料曲折因子较小的原因。

Fe-Al系金属间化合物多孔材料的制备及孔结构表征

以Fe、Al元素粉末为原料,采用分段无压反应合成工艺制备Fe-Al系金属间化合物多孔材料,并对其孔结构进行表征。通过改变Fe、Al元素的配比,研究Al含量对Fe-Al金属间化合物多孔材料透气度和最大孔径以及孔隙度的影响。结果表明,Al含量对Fe-Al金属间化合物多孔材料孔隙度的影响显著。在Al含量(质量分数)20%～45%的范围内,Fe-Al金属间化合物多孔材料的孔隙度与Al含量之间遵循严格的直线增加规律;Al含量对Fe-Al金属间化合物多孔材料最大孔径和透气度的影响与对孔隙度的影响相似。本实验条件下Fe-Al系金属间化合物多孔材料中透气度(K),开孔隙度(θ)和最大孔径(dm)之间的定量关系式为:K=0.2538d2mθ。

热爆法制备FeAl基金属间化合物多孔材料（英文）

以Fe、Al粉末为原料,采用热爆法制备FeAl基金属间化合物多孔材料,研究烧结温度对其相组成、孔结构以及抗氧化性能的影响。结果表明:Fe-Al的热爆反应发生在636°C,1000°C烧结后得到单相FeAl金属间化合物多孔材料;多孔材料的开孔率达65%,其主要由连续的颗粒骨架、骨架之间的大孔隙和骨架内部的小孔隙构成;孔隙主要来自粉末压坯颗粒之间存在的原始大孔隙、烧结过程中熔化的Al颗粒在毛细作用下发生流动形成的原位大孔隙以及析出过程中在Fe-Al产物颗粒之间形成的小孔隙。此外,FeAl多孔材料在650°C空气气氛中表现出较好的抗高温氧化性能。

Fe_3Al金属间化合物多孔材料的研究

采用粉末冶金方法制备了Fe3Al多孔材料,研究了烧结温度等工艺参数对Fe3Al多孔材料的力学性能、过滤特性的影响,考察了制得的Fe3Al多孔材料的高温强度和耐腐蚀性能。结果表明,Fe3Al烧结多孔材料具有很好的抗拉强度、渗透特性和耐腐蚀性能。

Ni_3Al金属间化合物多孔材料的抗盐酸腐蚀性能

以Ni、Al元素混合粉末为原料,用偏扩散-反应合成-烧结的粉末冶金法制备Ni3Al金属间化合物多孔材料,在室温20℃下pH为2和3时以及90℃下pH=2时研究Ni3Al金属间化合物多孔材料在盐酸溶液中的腐蚀动力学曲线、孔结构稳定性和表面形貌变化以及Tafel曲线,并与Ni金属多孔材料进行比较。结果表明:Ni3Al金属间化合物多孔材料在盐酸中的质量损失率显著地低于Ni多孔材料的,且Ni3Al金属间化合物多孔材料的孔结构在腐蚀介质中长期稳定,并显示出优异的抗盐酸腐蚀能力。

Ti-Al系金属间化合物基叠层结构材料的制备技术与组织性能特征

Ti-Al金属间化合物相与韧性Ti交替的叠层结构材料既可以保留Ti-Al金属间化合物的高温强度,又可拥有高的室温韧性,受到研究者的广泛关注。综述Ti增韧Ti-Al系金属间化合物基叠层复合材料两种制备方法,即箔箔冶金法和气相沉积法的物理冶金学过程和致密化工艺,介绍各种技术条件下叠层材料组织结构和性能特点,并对各种技术的优缺点进行阐述。最后,对该种复合材料的未来应用领域和发展趋势进行展望,通过工艺调整来制备出具有更加合适的叠层结构和优异性能的材料,依旧是近几年的研究重点。

FeAl金属间化合物多孔材料高温硫化性能及应用

以Fe/Al元素混合粉末为原料,通过反应合成制备Fe-40%Al(原子分数)金属间化合物多孔材料。于600℃在S2(1×104Pa)+N2的混合气氛中进行高温循环硫化实验,研究FeAl金属间化合物多孔材料的硫化性能以及材料孔结构的稳定性,并与预氧化多孔FeAl、多孔316L不锈钢和多孔Ni进行对比。结果表明,经过152h的循环硫化后,多孔FeAl质量增加1.1%,预氧化多孔FeAl质量增加0.003%,而多孔316L不锈钢和多孔Ni质量分别增加10.24%和52.2%。多孔FeAl材料的最大孔径则从开始的13.9μm缓慢减小至22h的12.9μm,随后保持长时间的稳定状态,而多孔Ni和多孔316L不锈钢的最大孔径分别经历22h和52h硫化腐蚀后降为0。由此说明Fe-40%Al多孔材料的高温抗硫化性能及孔径的稳定性远优于多孔Ni和多孔316L不锈钢。经过预氧化处理的FeAl多孔材料的高温抗硫化性能更加优异。含SO2高温烟气净化试验表明,FeAl滤芯过滤器除尘效率高,工作稳定。

粉末粒度对FeAl金属间化合物多孔材料孔结构的影响

研究了粉末粒度对FeAl金属间化合物多孔材料孔结构的影响。研究表明,当粉末粒径在60μm以上时,随着粉末粒径的增加,FeAl金属间化合物多孔材料的总孔隙度和开孔隙度变化不大,即粉末粒度不是决定FeAl多孔材料孔隙度的主要因素;粉末粒度是决定FeAl金属间化合物多孔材料最大孔径的主要因素,在18～125μm的粒度范围内,多孔体最大孔径与粉末粒径之间严格遵循dm=0.4.dp的直线变化规律。