液态金属改性微米Al-氟聚物的3D打印及性能表征

为了研究镓基液体金属(GLM)-Al-氟聚物的能量释放性能,制备了GLM质量分数分别为1%、3%、5%、7%的GLM-Al,通过3D打印获得了GLM-Al-氟聚物复合反应性材料;采用SEM、EDS、XRD、XPS、DSC-TG、高速摄影仪和万能拉伸仪对GLM-Al及GLM-Al-氟聚物的微观结构、燃烧性能、力学性能等进行测试。结果表明,质量分数3%的GLM改性的GLM-Al放热量和氧化增重均最大,分别为6181 J/g和42.92%;改性前的Al-氟聚物不能被点燃,改性后GLM-Al-氟聚物可以点燃且可以持续稳定燃烧,在当量比为3.5时的燃速最大,为6.0 mm/s;此时GLM-Al-氟聚物的抗拉强度和断裂伸长率均最大,分别为1.73 MPa、11486%,是改性前Al-氟聚物的1.5倍和1.3倍。

激光粉末床熔融增材制造耐热铝合金的研究进展

随着航空航天工业的快速发展,人们对高性能耐热铝合金的需求逐渐增加。为了实现复杂构件的一体化成型,激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion,L-PBF)增材制造技术成为目前的研究热点。相比传统铸造成型,采用激光粉末床熔融增材制造的构件具有更优异的综合性能。目前,对L-PBF增材制造传统高强韧铝合金已开展较为深入的研究,而针对耐热铝合金的研究还处于起步阶段。本综述首先介绍了激光粉末床熔融增材制造技术的特点,随后总结了近年来针对耐热铝合金体系及相应高温性能的研究,对目前存在的问题与难点进行了概括,最后对未来的主要研究方向进行了展望。

合金钛粉制备铝合金钛剂的研究及应用

针对铝合金钛添加剂实收率波动的问题,研究了合金钛粉的粒度、种类、钛剂压制工艺及钛剂熔化工艺对钛添加剂的熔解速度和实收率的影响,选取了以合金钛粉为主,氢化脱氢钛粉+海绵钛粉+助熔剂为辅的配方,通过试验在合金钛粉粒度0.42~0.59 mm,液压机压强18~24 MPa,钛剂压块密度2.9~3.1 g/cm^(3)的条件下,钛元素的实收率为95%。

The latest development of Sc-strengthened aluminum alloys by laser powder bed fusion

Laser powder bed fusion(LPBF)is one of the typical additive manufacturing techniques that enables the fabrication of complex-shaped structures with great freedom of design.Due to the challenges encoun-tered in LPBF processing of Al alloys,most studies have focused on AlSi alloys which are much easier to process but are not inherently designed for high-strength applications.In recent years,however,signif-icant progress has been made to develop Sc-containing Al alloys that are designed specifically for LPBF production.These alloys display excellent processability and superior mechanical properties that open up a range of possible applications in industries that require high specific strength,good thermal stability,and increased functionality.As such,this paper reviews the available literature on how Sc additions in-fluence the microstructure and properties of Al alloys when processed via LPBF and thus,aims to shed light on the considerations that have been made to achieve remarkable material consolidation alongside excellent mechanical properties,with the latter achieved through a high degree of Sc supersaturation and a great potential for nanoprecipitation.

铝基复合材料激光粉末床熔化增材制造研究现状

采用激光粉末床熔化技术制备铝基复合材料在航空航天、军工、交通运输等领域显示出了深远的研究前景,向铝合金引入纳米增强体的种类、引入方式以及含量对铝合金可打印性、组织、力学性能产生的影响是学者们的关注热点。本文主要总结分析了TiB2、石墨烯、TiC纳米增强体对激光粉末床熔化技术制备铝合金的晶粒形态、晶粒尺寸、相对密度、可打印性和力学性能的影响,进行了不同纳米增强体对打印态铝合金力学性能影响的对比,分析得出以TiB2为代表的纳米增强体能够提升打印态铝合金的强度、塑性,使其具有良好的综合力学性能,最后提出了该研究领域在未来的进一步发展趋势。

铝合金点阵结构电弧增材制造技术及应用

电弧增材制造技术是制备点阵结构的有效方法。研究了点阵结构电弧增材制造装备、铝基药芯焊丝设计与制备技术、激光约束电弧工艺和点阵杆件直径、角度控制方法,制备了典型点阵结构示范件。点阵结构电弧增材制造装备由增材制造单元、激光单元与监测单元组成。设计自生Al_(2)O_(3)相铝合金药芯丝材Al-Cu-NiO合金体系,制备出直径1.2 mm的药芯丝材,堆积杆件具有较低的热导率。激光激发大量中性粒子电离,使电弧中的带电粒子大幅度增加,对电弧存在约束和稳定作用,提高成形精度。控制电弧增材制造熔滴体积与个数,可制备直径为2.5~7.0 mm的点阵单元杆件。控制电弧增材制造电弧枪纵向与横向运动量,可制备角度为15°~90°的点阵单元杆件。利用点阵结构电弧增材制造技术实现了平面点阵结构、圆柱面点阵结构和曲母线面点阵结构的高精度成形,点阵结构的平均压缩强度为58.53 MPa,具有较高的承载性能。在点阵测试件的上表面施加均匀热源,热源温度为500℃,时间600 s,测试件下表面温度约93℃,具有较高的隔热性能。

氮化铝陶瓷用银浆的研制

目前氮化铝陶瓷银浆存在的主要问题是附着力低。笔者研究了玻璃化学成分、添加剂及银粉对氮化铝陶瓷银浆性能的影响。结果表明,在玻璃原材料里加入适量的白砂糖,在高温熔炼玻璃时,白砂糖将玻璃中的二氧化钛部分还原成金属钛,是氮化铝陶瓷银浆附着力提高的关键措施。优化配方使用混合银粉,加入添加剂,选用合适配方的玻璃粉,所得银浆料的印刷性能、方阻、附着力与焊料的润湿性及耐焊性等各项指标符合要求。

粗四氯化钛除钒工艺进展及评价

综述了粗四氯化钛的铜丝除钒、有机物除钒、硫化氢除钒和铝粉除钒的优缺点,且概述了这些工艺的应用进展。最后,指出有机物除钒和铝粉除钒是比较理想的除钒工艺,并对这两种工艺在国内的研究和推广提出了建议。

铝合金激光增材制造技术研究现状与展望

激光增材制造技术在现代工业发展中发挥了重要作用,为实现高精度制造以及复杂大型制件的生产,铝合金激光增材制造成为当前的研究热点。针对目前铝合金激光增材制造技术在试验过程中出现的粉末流动性差和铝合金的氧化严重以及熔池冷却时温差梯度过大等问题,综合国内外研究现状指出采用基体预热方法可以有效降低熔池冷却过程中的温度梯度,多次重熔可以降低气孔和球化的产生,新型合金粉末Al-Cu/Al-Zn可以降低铝合金的氧化问题。针对研究中存在的问题,提出建立有效温度控制机制来减少气孔、脱落等现象和研发激光增材制造新型专用粉末将会成为以后研究的重点。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钛剂中铝钾铁钒

研究了用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法同时测定钛剂中的铝、钾、铁、钒4个元素的条件并建立了测定方法。用硫酸、盐酸和硝酸溶解样品,选择396.1nm、766.4nm、259.9nm、292.4nm波长的光谱线分别作为铝、钾、铁、钒的分析线,在选择的最佳条件下测定,基体钛、硫酸和共存元素对测定没有干扰。Al、K、Fe、V的检出限分别为0.003 0!g/mL,0.001 7!g/mL,0.002 4!g/mL,0.001 4!g/mL。本法用于实际样品的分析,测定值与滴定法或原子吸收光谱法的测定值一致,测定结果的相对标准偏差(RSD)≤1.5%。本方法能够满足铝工业添加剂——钛剂中杂质元素分析要求。

粗四氯化钛除钒工艺发展现状

综述了铜丝除钒、硫化氢除钒、铝粉除钒、有机物除钒等的机理及优缺点,对最具有发展前景的铝粉除钒和有机物除钒的发展现状和面临的问题作了详细的对比介绍。

复合添加氮化钛和铝粉对镁碳砖高温性能的影响

首先研究了氮化钛(TiN)加入量(分别外加质量分数1%、2%和3%)对镁碳砖高温性能的影响,然后在确定其加入量的基础上研究了复合加入TiN和Al对镁碳砖高温抗折强度、抗氧化性和抗渣侵蚀性等高温性能的影响,并分析了渣蚀后试样的化学组成及物相变化。结果表明:镁碳砖中外加TiN的质量分数以不超过2%为宜;TiN和Al复合加入到镁碳砖中,可使镁碳砖的高温抗折强度、防氧化效果和抗渣侵蚀性等高温性能均有很大提高,且以复合外加2%质量分数TiN和1%质量分数Al的镁碳砖试样综合高温性能最佳。

粗四氯化钛的铝粉除钒工艺及机理研究

铝粉除钒法是一种重要的粗四氯化钛精制工艺。针对钒含量较高的粗四氯化钛,系统考察了铝粉用量对除钒效果及除钒时间的影响,并在此基础上探讨了铝粉除钒工艺的动力学。采用HSC热力学软件对相关反应的标准Gibbs自由能△Gθ和化学反应焓变△H进行了计算,分析了铝粉除钒工艺机理。

雾化气体压强对2A14铝合金粉末形貌和粒度分布的影响

针对3D打印技术对球形、微米金属粉末的需求,利用超音速气雾化方法制备了2A14铝合金粉末,并系统研究了雾化气体压强对粉末球形度、粒径和粒度分布的影响.结果表明:最佳雾化气体压强为6.0 MPa,该压强下制备的2A14铝合金粉末球形度高,粒度分布窄,平均粒径为32μm,能够满足3D打印的要求.

我国先进的四氯化钛铝粉除钒工艺配置

介绍了四氯化钛铝粉除钒工艺、设备配置及其优势,并指出铝粉除钒的不足是除钒浆料的间歇性生产,提出通过减小反应器产能来解决,对此技术进行了展望。

熔盐氯化法海绵钛生产技术的应用与改进

熔盐氯化法海绵钛生产技术包括熔盐氯化—铝粉除钒—还原和蒸馏—氯化镁电解。本文概述了我国海绵钛生产现状,对熔盐氯化法海绵钛生产技术进行了介绍和评价,指出其工艺中的不足,并提出了一些建议。

简析海绵钛生产工艺的设计与投料试生产

通过对海绵钛生产全流程工艺特点及投料试生产过程中出现问题的具体分析,在肯定引进技术的先进性的同时,客观地指出了工程设计中存在的不足。

铝对高温自蔓延合成Ti_3SiC_2粉体的影响

采用钛、硅、碳单质粉为原料,再添加少量的铝粉作为反应助剂,通过高温自蔓延合成高纯的Ti3SiC2粉体;采用XRD和SEM等研究了合成产物的物相组成和显微结构,通过K-值法估算了产物中Ti3SiC2的含量。结果表明:铝元素的加入显著地促进了Ti3SiC2的合成,铝的加入量对Ti3SiC2的形成有很大的影响,过多或过少都不利于提高合成产物中Ti3SiC2的含量;以钛、硅、碳、铝物质的量比为3∶1.5∶2∶0.2的混合粉为原料合成的产物中Ti3SiC2质量分数最高,达93.6%。

四氯化钛铝粉除钒工艺配置

阐述了四氯化钛铝粉除钒工艺、设备配置及其优势,指出铝粉除钒的不足是除钒浆料的间歇性生产,提出通过减小反应器产能来解决的可行性和先进性。

含氟有机添加剂对含铝聚醚推进剂燃烧凝聚相产物的影响

为了抑制高含铝推进剂燃烧凝聚相产物的团聚,将含氟有机添加剂加入到含铝聚醚推进剂中,用高速摄像装置研究了推进剂药条的燃烧情况。利用扫描电子显微镜/能谱仪、激光粒度分析仪、X-射线衍射仪、实时粒度测试仪研究了含氟有机添加剂对推进剂燃烧凝聚相产物形貌、粒径、成分和燃烧实时粒度的影响。结果表明:含氟有机添加剂的加入,有助于减少燃烧铝颗粒的尺寸,能明显减少大尺寸凝聚相粒子的生成,在7 MPa时,加入2%的含氟有机添加剂,燃烧凝聚相产物的平均粒径D50从5.83μm减小到3.06μm;X-射线衍射仪测试结果显示,含氟有机添加剂的加入导致燃烧凝聚相产物中α-Al_2O_3晶型和θ-Al_2O_3晶型几近消失,主要形成γ-Al_2O_3和δ-Al_2O_3晶型。