固溶时间对Ti@(Al-Si-Ti)_(p)/A356复合材料组织及力学性能的影响

采用粉末触变成形技术制备了原位自生心-壳结构增强A356铝基复合材料,并研究了固溶时间对Ti@(Al-Si-Ti)_(p)/A356复合材料显微其组织及力学性能的影响。结果表明,随着固溶时间增加,初生α-Al相颗粒粗化长大;共晶Si相不断溶解,晶界上残余的共晶Si粗化、球状化;Al基体、Ti心部继续反应,增强体颗粒壳层发生相转变。复合材料在545℃固溶处理1 h时,力学性能达到峰值,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为263.9 MPa、175.1 MPa、20%,比制备态复合材料分别提高了7.3%、21.4%和12.4%,维氏硬度也从59.3 HV提高到72.8 HV。

Influence of high energy ball milling on Al-30Si powder and ceramic particulate

The influence of high energy ball milling on Al 30Si powder and ceramic particulate SiC was studied by means of SEM, XRD and DSC. The results show that Al 30Si powder and their microstructure are obviously refined after high energy ball milling process. The alloy powder and SiC p stick closely to each other without interfacial reaction. DSC results detect no reaction but relaxation of the samples. So high energy ball milling can be used as an effective method for ceramic particulate pre treatment in the fabrication of MMC.

Rapidly solidified hypereutectic Al-Si alloys prepared by powder hot extrusion

Rapidly solidified hypereutectic Al-Si alloys were prepared by powder hot extrusion. By eliminating vacuum degassing procedure, the fabrication routine was simplified. The tensile fracture mechanisms at room temperature and elevated temperature were investigated by SEM fractography. Compared with KS282 casting material, the tensile strength of rapidly solidified Al-Si alloy is greatly improved due to silicon particles refining while its density and coefficient of thermal expansion are lower than those of KS282. The wear resistance of RS AlSi is better than that of KS282.

轻质Si-Al电子封装材料制备工艺的研究

探讨采用传统粉末冶金方法制备轻质、高性能Si 5 0 %Al(质量分数 ,下同 )电子封装材料的可能性。研究了粉末粒度组成、压制压力、烧结温度对材料室温导热性和室温到 2 0 0℃间热膨胀系数的影响。发现采用一定的粉末粒度组成 ,高压制压力、高温和适当的时间烧结能够获得综合性能较好的Si Al复合材料。

粉末冶金SiC_p/Al复合材料制备工艺对SiC_p分布均匀性的影响

从宏观和微观角度 ,系统地研究了粉末冶金法 Si Cp/ Al复合材料制备工艺对 Si Cp 分布均匀性的影响。研究结果表明 :混粉过程中 ,粉末混合物宏观均匀很容易达到 ,但微观均匀较差。干混存在最佳混合时间。挤压过程可大大提高 Si Cp 分布微观均匀性。

溶胶凝胶法制备SiO_2包覆Fe_(85)Si_(9.6)Al_(5.4)软磁复合粉末

采用溶胶-凝胶法，通过控制正硅酸乙酯（TEOS）和3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）偶联剂的加入量，在Fe85Si9．6Al5．4粉末表面包覆Si02绝缘层。采用x射线衍射（XRD）、傅氏变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（sEM）和磁力显微镜（MFM）对粉末的微观结构及成分进行表征，采用振动样品磁强计（VSM）测试粉末的磁性能。结果表明：利用硅烷偶联剂对Fe85Si9．6Al5．4粉末表面改性后再加入TEOS，能在Fe85Si9．6Al5．4粉末表面包覆一层约1～2μm厚的絮状非晶SiO2；随着TEOS和APTES添加量的增多，Si02包覆层的厚度也随之增加，饱和磁化强度聪在0．86～0．90T之间变化，鼠i基本不变；当添加6mLTEOS、1mLAPTES时，得到的包覆粉末包覆效果及性能最佳，饱和磁化强度M达到O．90T，矫顽力Hci为1114A／m。

扁平化Fe-Si-Al合金粉末的磁特性

采用砂磨工艺对水雾化Fe—Si—Al合金粉末进行扁平化处理，分别采用扫描电镜、红外吸收光谱表征样品结构，用振动样品磁强计测试静磁参数，并在2～18GHz范围内测试复数磁导率．结果表明。砂磨处理时间增加，粉末的扁平率增大；粉末表面存在偶联剂包覆层，饱和磁化强度增大、矫顽力降低；微波特性方面，材料在测试频率范围内具有良好的频率响应特性，随着扁平率增大，样品在同频率下的复数磁导率实部和虚部均相应提高，自然共振频率向高频移动．

Fe-Si-Al系合金粉微波吸收特性

采用扁平化工艺以及绝缘包覆工艺对铁硅铝系软磁合金粉末进行改性。对实验样品进行扫描电镜分析，观察颗粒形貌对材料性能的影响；探讨球磨时间以及不同绝缘介质含量对于材料电磁性能的影响规律。根据单层吸波材料（含导电衬底）对电磁波的反射率公式的分析以及对不同样品反射率的计算可知，球磨扁平化工艺以及绝缘包覆工艺可有效地改善铁硅铝金属粉末的微波吸收性能。经改性后的铁硅铝系软磁金属粉末在1．0～3．5GHz频段具有较好的吸波性能，可应用于抗电磁干扰领域。

快速凝固Al-Si基粉末钎料的研制

设计了系列铝硅基合金钎料,采用超音速气体雾化技术制备了钎料粉末,系统地研究了快凝钎料微观组织和焊接性能,优化出一种具有较高综合性能的钎料合金Al-10Si-5Cu-5Zn-0.3RE。研究表明:Al-10Si-5Cu-5Zn-0.3RE快凝粉末钎料的平均直径为0.11 mm,组织细小,焊接强度达到了95.8 MPa。Zn元素使快凝钎料的熔点显著降低,稀土元素明显改善钎料的润湿性。

粉体特征对选区激光熔化Al-Si合金成型性能的影响

以Al-12Si、Al-10Si Mg、Al-7Si Mg、Al-5Si 4种Al-Si合金粉体为研究对象,分别对其颗粒形貌、粒径分布和流动性等物理性能进行了表征。在不同的工艺条件下进行了选区激光熔化(SLM)成型试验,获得了优化后的SLM工艺参数,并对成型后样品的致密度、微观形貌和断口形貌等特征进行了分析,系统研究了颗粒大小、形貌和分布等粉末特征对SLM成型性能的影响规律。结果表明,SLM成型过程中,粉体的颗粒形貌、分布以及流动性等物理特征对材料的成型性能影响很大。粉体的球形度、流动性越好,粒径分布越窄,SLM成型后样品的致密度越高,微观形貌中缺陷越少,成型性能越好。

退火对机械合金化的Al、Mg、Si、Cu粉末物相和力学性能的影响

退火使MA2 0h( 2 0h机械合金化 )Al、Mg、Si、Cu元素粉末的Si衍射峰消失 ,出现Al4C3 、Mg2 Si及r Al2 O3 等新相的衍射峰。随退火温度的升高和保温时间的增长 ,新衍射峰增强 ;Al衍射峰位置向小角度偏移且半高宽减小 ,晶体结构变得完整 ;晶格常数增大、晶粒尺寸长大及点阵应变减小 ,经 5 0 0℃× 2h退火处理的晶粒尺寸仍小于 5 0nm ;

Mo(Si,Al)_2粉末材料的机械合金化合成

通过机械合金化由MoSi2, Mo和Al粉末合成了Mo(Si1-x, Alx)2 粉末材料, 用X射线衍射分析了相的变化和粉末的晶粒度, 用扫描电镜观察球磨后的粉末形貌与粒度, 并根据Burgio模式估算了生成Mo(Si, Al)2相的球磨能。结果表明: MoSi2, Mo和Al混合粉经高能球磨5 h后生成了MoSi2 和Mo(Si, Al)2, 没有单质粉末剩余, 也无Al Mo中间相产生; 球磨40 h后的粉末粒度为亚微米级, 晶粒度在21 nm^40 nm之间, Mo(Si, Al)2 相的机械合金化合成机理为类自蔓延反应, 其生成所需的球磨能量约为15.4 kJ/g。

机械合金化Al-Mg-Si-Cu元素粉末的特性

Al,Mg ,Si和Cu元素粉末按 60 61铝合金成分配比进行了机械合金化 (MA) ,对其物相、合金化特性、晶格常数、晶粒尺寸及点阵应变作了测定和分析讨论。MA初期晶粒尺寸可以达到纳米级 ,最小晶粒尺寸 2 0nm ;粉末点阵应变最终达 0 .2 % ;Al晶格常数变化的总趋势是不断减小 ;塑性较好的元素粉末可在“面上”作短程扩散 ,合金化易于进行 ,可实现完全合金化 ;硬度较高的脆性元素粉末只在“点上”作短程扩散 ,合金化不易进行 。

(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能研究

利用四球摩擦磨损试验机考察了(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能;采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能量色散谱仪对钢球磨损表面进行表征。结果表明:(Si、Al)型混合物作为锂基润滑脂添加剂能够显著提高基础脂的抗磨能力,但对减摩性能没有明显改善,当载荷为392N和588N、(Si、Al)型混合物添加量(w)为0.5%时,与基础脂相比,(Si、Al)型混合物润滑脂使钢球磨斑直径分别降低22.37%和48.97%,抗磨效果达到最佳;经过表面修饰,(Si、Al)型混合物粉体的油溶性有了一定程度的提高,但表面修饰并未使粉体的摩擦学性能明显改变;在长磨过程中,磨损表面形成了一层由SiO2,Fe2O3,Al2O3组成的具有良好摩擦学性能的润滑膜层。

纳米ZrO_2对Al-Si复合Al_2O_3-C材料性能、组成和结构的影响

以板状刚玉骨料和细粉、Al粉、Si粉、石墨和纳米ZrO2粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,研究了纳米ZrO2粉对Al-Si复合Al2O3-C材料性能、组成和结构的影响.结果表明:引入纳米ZrO2粉对试样的常温和高温强度影响不大,但有利于提高试样的成型致密度和抗氧化性,可明显提高试样的抗热震性.试样致密度提高的原因在于纳米氧化锆具有良好的填充作用和助烧结作用.纳米ZrO2可促进Al、Si反应生成更多非氧化物晶须,并在试样中形成交叉连锁的网络结构,以及纳米粉的增韧和ZrO2的相变增韧均有利于提高试样的抗热震性.

烧结FeSiAl磁头芯片的研制

FeSiAl材料具有优良的磁性能和耐磨、耐蚀性 ,但由于其脆性限制了它的应用。我们采用粉末冶金工艺直接通过压制成形烧结方法生产磁头芯片 ,不但节省材料而且大大简化了磁头加工工艺 ,使磁头的成本大幅度的降低 。

基于Al合金化的β-Mo(Si,Al)_2自蔓延高温合成

为了研究添加Al粉对自蔓延高温合成β-Mo（Si，Al）2的影响，以Si、M0和Al粉为原料，按照化学式Mo（Si1-xAl）2（x分别取0、0．1、0．2、0．3、0．4，即Al取代Si物质的量依次为0、10％、20％、30％、40％）配料，采用自蔓延高温合成制备了不同Al含量的β-Mo（Si，Al）2，并利用X射线衍射仪和扫描电镜对合成产物进行了相组成和产物形貌分析。结果表明：Al的加入有利于自蔓延反应进行得更加完全，在自蔓延过程中，Al进入到MoSi2晶格中，发生Al、Si取代，当Al取代Si物质的量达到40％时，仍能实现Al的合金化，生成高温相β-Mo（Si，Al）2，并且随着Al的添加会使自蔓延合成产物的晶格发生严重变形。通过SEM观察发现：加入Al粉的合成产物形貌都呈现出小颗粒的聚集状态，且小颗粒为球形或接近等轴状，颗粒平均粒径为2—5μm，说明自蔓延合成产物的形貌继承了Mo粉的原始形貌，而与Al粉加入量没有明显关系。

Al-Si合金固液混合铸造

提出了一种新的材料制备工艺———固液混合铸造工艺 ,即在过热合金熔体中加入大量同种合金粉末或润湿性好的异种合金粉末 ,强烈均匀搅拌 ,然后进行铸造或各种热加工的一种材料制备工艺。通过对三种Al Si合金的固液混合铸造研究 ,在所实验的工艺条件下 ,当粉末添加质量与合金溶体质量之比为 1左右时 ,过共晶合金析出的初晶硅平均粒径可控制在 5 μm以下 ,亚共晶合金中α相的平均粒径可控制在 10 μm以下。研究表明 ,该工艺具有一定的先进性和优越性 ,可能存在一定的应用价值。

ZrO2纳米粉对Al-Si合金微弧氧化陶瓷层组织和性能的影响

为提高铝硅合金在高温环境下的服役寿命,文中通过微弧氧化技术在硅酸盐体系电解液中于Al-Si合金表面制备ZrO2-Al2O3陶瓷层。采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别对陶瓷层进行了表面、截面形貌以及物相组成分析。利用涡流测厚仪测量不同ZrO2加入量的膜厚,分析ZrO2-Al2O3体系陶瓷层的生长速率,通过自制隔热装置对陶瓷层进行隔热性能测试。研究结果表明:Al2O3陶瓷层表面由许多胞状熔融物烧结而成,粗糙度较大,并分布着孔洞较大的放电通道,膜厚约10μm;ZrO2-Al2O3陶瓷层表面除了胞状熔融物还有细小的颗粒,粗糙度较小,且陶瓷层更加致密,膜层厚度达到25μm。两种体系陶瓷层均形成了Al2O3及SiO2相,且在15°~50°范围内出现"馒头包"现象,说明陶瓷层中有非晶成分,但ZrO2-Al2O3陶瓷层中衍射峰"馒头包"的现象更为严重,非晶成分含量更高,说明在微弧氧化过程中ZrO2纳米粉的加入有利于亚稳相γ-Al2O3的形成。陶瓷层生长速度研究结果表明,电解液中ZrO2的浓度越大,陶瓷层厚度越厚,生长速度先增大后减小。隔热性能测试结果显示,随ZrO2含量的增多,陶瓷层的隔热温度升高,ZrO2的加入对涂层的隔热起到增强的作用。

碱性长石中Al—Si分布的计算方法讨论——以江西相山及山东七宝山火山-侵入杂岩为例

碱性长石的结构状态是其温压条件,特别是冷却速率的反映。对碱性长石的结构态,目前国内均是采用X-射线衍射资料中060峰及204峰的2θ值来求解的,但单斜晶系的碱性长石204峰常被其它峰叠覆。Hovis(1989)在对碱性长石的X-射线衍射资料作系统研究的基础上,提出了用113峰及060峰来计算单斜碱性长石不同四面体位置Al占位率的方法。本文分别利用上述两种方法(即利用060峰、204峰的方法和利用113峰、060峰的方法)对相山及七宝山火山—侵入杂岩中存在较大冷却速率变化梯度的碱性长石进行了系统的结构态研究。对这两种方法得到的计算结果进行的分析表明:利用204峰及060峰求解碱性长石的Al—Si分布,所获结果与其所处地质情况不符,甚至出现矛盾;而用113峰及060峰获得的Al—Si分布与所处地质情况相符合。