颗粒增强型铁基粉末冶金材料的研究现状

介绍了颗粒增强铁基粉末冶金材料的特点及主要制备工艺,列举了几种有代表性的颗粒增 强铁基粉末冶金材料,并探讨了颗粒增强铁基粉末冶金材料的增强原理,展望了其应用前景。

Mo添加对WC-Ni硬质合金微结构及性能的影响

采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和性能检测等方法研究了不同Mo添加量对WC-Ni-Mo硬质合金的WC粒度、硬度、摩擦磨损和耐腐蚀性能的影响。结果表明:在研究的成分范围内(w(Mo)=1.5%~2.0%),WC的平均晶粒尺寸基本不随Mo添加量的变化而变化;随Mo添加量的增加,WC-Ni-Mo硬质合金的硬度略微有所下降,而摩擦磨损性能得到提升。Mo质量分数为2%的WC-Ni-Mo硬质合金在酸性溶液中的耐腐蚀能力要高于Mo质量分数为1.5%的合金,并且具有更好的电化学稳定性。总体来看,WC-8.0%Ni-2.0%Mo合金的综合性能优于WC-8.5%Ni-1.5%Mo硬质合金。

Al/Mg共掺杂Li_(2)MnO_(3)电化学性质的第一性原理计算

双离子掺杂是改善富锂锰基正极材料Li_(2)MnO_(3)电化学性能及循环稳定性的有效方法,然而掺杂离子间微妙的相互作用对Li_(2)MnO_(3)性能的影响机制还不清晰。本研究通过第一性原理计算分别研究Mg单掺杂和Mg/Al共掺杂Li_(2)MnO_(3)的晶格结构、电子结构、O稳定性以及Li扩散动力学。结果表明:相对于Mg单掺杂,Mg/Al共掺杂能引起明显的晶格畸变,提高局域O的电化学活性,但同时会牺牲一定的O稳定性。此外,Mg/Al共掺杂还可以促进局域Li的层内扩散。本研究突出对比了Mg/Al共掺杂和Mg单掺杂对Li_(2)MnO_(3)电化学性能影响的差异,为优化富锂锰基正极材料设计提供理论依据。

铜铁合金的制备与应用

铜铁合金以其高强度、优良的导电导热性能和独特的软磁性能为特点,在低频段表现出卓越的电磁屏蔽性能。作为磁性导电材料和电磁屏蔽材料等,铜铁合金在航空航天电子对抗屏蔽系统、机器人通信控制设备以及OLED屏等领域具有广阔的应用前景。此外,还可作为抗菌抑菌材料,应用于医用敷料和医疗器械等行业。然而,Cu-Fe合金制备过程中的亚稳液相分离现象限制了合金的工业化生产。本文回顾了铜铁合金的性能与应用和制备方法,探讨了Cu-Fe合金制备过程中遇到的挑战,并提供了潜在的解决方案,让工业界和学术界了解Cu-Fe合金的优势,促进Cu-Fe合金制造业的发展。

C/C复合材料烧蚀性能的研究进展

C/C 复合材料是一种良好的抗烧蚀和耐高温热结构材料,广泛应用于航天航空等领域。综述了 C/C 复合材料烧蚀性能的测试方法、烧蚀机理、烧蚀模型以及抗烧蚀的研究状况。

(Ti,Al)N单层和TiN/(Ti,Al)N多层涂层的物理及力学性能研究

借助EPMA、XRD、SEM、纳米压痕、EDX、Rockwell A压痕、强度测试和切削实验研究了采用磁控溅射法在硬质合金基体上沉积的(Ti,Al)N单层和Ti N/(Ti,Al)N多层涂层的物理和力学性能。研究结果表明:两种涂层均与基体结合紧密,(Ti,Al)N为面心立方结构;Ti N/(Ti,Al)N多层涂层具有更高的硬度、更低的脆性和更好的切削性能。

高性能金属材料研究进展

综述了高性能合金钢、铝锂合金、镁合金、高温合金及生物医用金属材料等高性能金属材料的性能特点、研究应用现状和发展前景。

金属注射成形17-4PH不锈钢的研究

研究了17-4PH不锈钢的金属注射成形工艺及其流变学性能、力学性能、微观组织和耐腐蚀性能。结果表明:采用65%PW-30%EVA-5%SA粘结剂组成的注射料具有最好的综合流变学性能。在1 380℃保温90 min的烧结条件下,注射成形17-4PH不锈钢的力学性能最佳,孔隙分布均匀,晶粒尺寸适中。而保温60和120 min则分别表现出烧结不完全和过烧现象。1 380℃保温90 min烧结所得到的力学性能为ρ=7.70 g/cm3,σb=1 275 MPa,δ=5%,硬度36 HRC。注射成形17-4 PH不锈钢的密度、抗拉强度、硬度随着烧结温度的升高而提高,伸长率则随着烧结温度的升高而下降。17-4 PH不锈钢的耐蚀性好,腐蚀期长,具有活化-化金属极化曲线的特征,但钝化电位范围较窄,耐点蚀性能较差。

刹车速度对C／C复合材料摩擦磨损性能的影响

以炭纤维针刺毡为预制体，采用CVI法并结合液相法制备了热解炭与树脂炭为基质炭的准三维C／C复合材料，并研究了这种材料在不同刹车速度下的摩擦磨损性能。研究表明：C／C复合材料热解碳结构为粗糙层，材料的摩擦磨损性能随刹车速度变化而变化，摩擦系数在刹车速度为10m／s时达最大值，磨损量随刹车速度的增加而增加，而氧化磨损在25m／s时开始大量产生，28m／s的最大刹车速度时达最大值；X射线检测发现刹车后摩擦面碳结构有序度比次摩擦面低，且随着刹车速度的增大，这种降低程度依次增大。

添加剂对四氧化三铁粒子分散性的影响

以FeCl2·6H2O和FeCl3·H2O为原料,NH3·H2O为pH值调节剂,(NH4)2CO3为添加剂,采用水热法制备纳米Fe3O4粒子.产物经X射线衍射仪、透射电镜(TEM)和粒度仪检测分析.结果表明:用水热法制备纳米Fe3O4粒子的方法是可行的;由于共沉淀前驱体的不均匀性,当不加入添加剂时,得不到分散性好的Fe3O4粒子;当加入添加剂(NH4)2CO3时可以得到分散性好,颗粒均匀的Fe3O4纳米粒子,且产物是单相的Fe3O4纳米晶粒,结晶度完好,团聚程度低,粒度分布窄,平均粒径为45nm,比表面积达85m2 g.

C/C复合材料烧蚀性能的研究进展

C／C复合材料是一种良好的抗烧蚀和耐高温结构材料,广泛地应用于航天航空各领域。在此,作者综述了C／C复合材料烧蚀性能的测试方法、烧蚀机理、烧蚀模型以及抗烧蚀的研究状况。

SiC_p/Al基复合材料的铝浴自蔓延反应制备及其热学性能

将SiC和Ti的混合粉末压坯浸入铝液中 ,引发SiC和Ti的自蔓延反应 ,制备了低膨胀、高导热和高含量SiCp/Al基复合材料。自蔓延反应产物Ti5Si3和TiC在SiC颗粒表面原位形成涂层 ,改善了SiCp/Al界面的润湿性。SiC颗粒自重沉降 ,可形成高SiC含量的复合材料。考察了复合材料的热膨胀系数、导热系数及其与自蔓延反应之间的关系。结果表明 ,自蔓延反应对材料的热膨胀系数影响不大 ,但剧烈的自蔓延反应会损害材料的导热性能 ,如果适当控制反应程度 ,可以制备低膨胀、高导热的SiCp/Al基复合材料。

聚合物包覆纳米Fe的液相法制备与磁性能

采用NaBH4液相化学还原工艺,在PVP-VAc嵌段共聚物在溶剂中形成的微反应器中制备表面包覆有嵌段共聚物的金属铁纳米颗粒。通过XRD,TEM以及紫外和红外光谱等手段对表面包覆的纳米铁粉的结构和形貌进行分析,并用振动样品磁强计分析其磁性能。研究结果表明：所制备的纳米铁粉为体型立方晶,样品为球形,且分散良好;颗粒粒度为12~35 nm,颗粒平均粒度为21 nm;纳米铁粉的矫顽力为15.2 kA/m,饱和磁化强度为18.6 A.m2/kg;纳米铁颗粒表面包覆了PVP-VAc嵌段共聚物。

C/C复合材料的摩擦转变和磨损机理

总结了国内外各种解释C/C复合材料摩擦磨损转变的观点,C/C复合材料摩擦磨损转变归因于摩擦膜的变化、水和氧的解吸附、磨屑氧化和应力集中四大原因。归纳了不同刹车条件下C/C复合材料的磨损机理,并指出国内关于C/C复合材料摩擦磨损的研究主要集中在摩擦后磨屑和摩擦膜的"静态"观察上,提出了进一步研究应关注"动态"磨损过程。

聚合物包覆纳米Fe的液相法制备与磁性能分析

采用NaBH4液相化学还原工艺在溶剂中以PVP-VAc嵌段共聚物形成的微反应器中制备表面包覆有嵌段共聚物的金属铁纳米颗粒,通过XRD、TEM、紫外和红外光谱对其结构和形貌进行分析,用振动样品磁强计分析其磁性能,XRD表明所制备的纳米铁粉为体型立方晶;TEM显示样品为球形,且分散良好,颗粒尺寸在12-35nm之间;紫外和红外光谱分析表明,纳米铁颗粒表面包覆了PVP-VAc嵌段共聚物;磁滞回线显示,纳米铁粉的矫顽力为190Oe,饱和磁化强度为18.6emu.g-1。

真空/压力烧结对硬质合金脱β层的影响

研究了真空和真空/压力烧结两种工艺对均质、梯度硬质合金的性能及其组织结构的影响,分析了梯度硬质合金脱β层的形成机理。研究表明,采用真空/压力烧结工艺可使硬质合金的抗弯强度得到明显提高;而采用相同烧结工艺时,梯度硬质合金的抗弯强度高于均质合金;梯度合金经真空/压力烧结后,虽然脱β层的厚度减小,但强度仍有增加。

工艺参数对无粘结相硬质合金性能的影响

无粘结相硬质合金是一种特殊的硬质合金,它不含金属粘结剂。本文着重论述了原始WC平均粒度、晶粒长大抑制剂加量、热等静压处理和烧结气氛等工艺参数对无粘结相硬质合金的性能的影响。

(Ti,Al)N单层和TiN/(Ti,Al)N复合涂层的切削性能研究

借助EDX、SEM、强度测试和切削实验研究了采用磁控溅射在硬质合金基体上沉积的(Ti,Al)N单层和TiN/(Ti,Al)N复合涂层的切削性能。研究表明,两种涂层均与基体结合紧密;TiN/(Ti,Al)N复合涂层则表现出更好的切削性能。

Ti(C,N)的碳氮比及粒度对脱β层梯度硬质合金的影响

研究了Ti(C,N)的粒度和组成对脱β层梯度硬质合金性能和组织结构的影响。结果表明,Ti(C,N)粒度范围位于1.5μm～3.0μm之间和碳氮质量比控制为1∶1最有利于梯度硬质合金脱β层的形成。

航空机轮轮毂的静力和疲劳分析及其结构改进

以航空机轮轮毂为研究对象,采用Hypermesh、Ansys、MSC.Fatigue软件进行联合仿真。相比采用Ansys软件,联合仿真理论上得到的网格质量更好、计算时间更短、结果与实际情况更吻合。本文在仿真的不同阶段采用不同的软件,完成了模型的网格划分、静强度分析以及疲劳寿命分析的仿真。仿真结果表明:最大应力均未超过材料的强度极限,仿真和理论估算得到的疲劳寿命相差10%左右,符合设计要求。基于此提出了轮毂结构的改进建议。