原位TiC颗粒增强7075Al基复合材料的制备及微观组织

采用原位反应近液相线铸造方法成功制备出4.4%(质量分数)TiC颗粒增强7075 Al基复合材料。对原位反应过程进行了热力学与动力学分析.通过XRD分析及SEM观察显示,原位生成的TiC颗粒与基体润湿良好,且弥散细小均布于7075基体中,晶界上无明显的偏聚.

原位TiC颗粒含量对近液相线铸造7075铝合金二次加热组织的影响

采用原位反应近液相线铸造法制备具有不同原位TiC颗粒含量的TiCp/7075铝基复合材料,在7075铝合金固?液两相区间(477～635℃)的580和600℃进行二次加热并保温20min,水淬固定其半固态组织,应用Image Pro Plus软件测量平均晶粒尺寸及形状因子,研究原位TiC颗粒含量对该合金二次加热组织的影响。结果表明:当原位TiC颗粒质量分数为0～4.4%时,随着原位TiC颗粒质量分数增加,合金铸态组织直接转变为等轴晶组织,且在二次加热过程中,原位TiC颗粒对晶粒的长大行为具有明显的抑制作用;在相同的二次加热条件下,4.4%TiCp/7075铝基复合材料的平均晶粒尺寸比7075基体合金的减少30～40μm,更加适合于半固态触变成形。

原位Al_2O_3颗粒对近液相线铸造铝合金组织的影响

采用原位反应近液相线铸造法制备了Al2O3/Al-Cu复合材料,对其进行显微组织观察、XRD物相分析、TEM分析及自由能变化和绝热温度计算等。结果表明:加入的Al2O3颗粒对复合材料有细化和均匀化组织的作用,当颗粒含量达到5.3wt%时,得到均匀细小的蔷薇状组织;反应生成的Al2O3颗粒呈多边形且直径<1μm。

半固态7075+1.7TiC铝合金二次加热工艺的研究

在不同的二次加热温度和保温时间条件下,对喷射沉积7075+1.7%(体积分数)TiC铝合金的二次加热工艺进行研究。采用扫描电镜观察合金的二次加热组织,利用平均截线法统计晶粒尺寸。结果表明,在580℃进行二次加热时其晶粒长大非常缓慢,温度提高到600℃后,晶粒长大速度有所提高。在580℃和600℃分别保温60min后,合金对应的平均晶粒尺寸为14μm和20μm。二次加热温度超过610℃后晶粒长大速度显著提高,并出现明显的局部重熔现象。对应620℃保温30min的平均晶粒尺寸53μm。说明在上述条件下得到的半固态坯料仍保持细小等轴晶组织的特征,能够满足后续的触变成形工艺对合金组织的要求。

原位Al_2O_3颗粒对近液相线铸造Al-Cu合金二次加热组织的影响

采用原位反应近液相线铸造方法制备Al2O3p/Al-Cu基复合材料,对其进行二次加热,研究晶粒的形貌演变和长大规律。用光学显微镜观察组织、I mage Tool软件测量平均晶粒尺寸、I mage pro plus软件测量合金液相率,并与理论计算数值比较。结果表明,在590℃保温10、20、40、60 min后,Al2O3p/Al-Cu基复合材料的平均晶粒尺寸比不含Al2O3颗粒的基体合金减少15～25μm,液相率依次为11.6%、13.2%、15.3%、20.9%,较基体合金的液相率小且增长速度慢。说明Al2O3在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为具有明显的抑制作用,从而为优化半固态组织提供了一种新思路。

电磁搅拌对定向凝固Al-Cu合金组织和耐磨性能的影响

本文主要研究了搅拌强度以及搅拌时间对定向凝固Al-Cu合金的微观组织和性能的影响。在搅拌强度、搅拌时间两个因素下Al-Cu合金初生α-Al组织演变的研究证明,当搅拌强度较小时,初生相的形貌及尺寸变化较小,增大搅拌强度到某一值时,初生相由原来的枝晶形貌转变为分散的近球形晶粒,且细化了初生晶,这时再增大搅拌强度,形貌及尺寸都不会有大的变化。又研究了搅拌时间对初生α-Al组织的影响,结果表明搅拌时间对初生α-Al组织形貌的影响也较大,随着时间的增加,晶粒尺寸越小,碎断的初生树枝晶逐渐向近球形演化。研究发现合金具有很好的耐磨性,且合金的耐磨性随搅拌强度和搅拌时间的增加而增加。

烧结气氛和铁离子掺杂对氧化钛相变及湿敏性能的影响

实验采用溶胶凝胶法制备了铁离子掺杂TiO2薄膜及粉体,研究了烧结气氛和铁离子掺杂量对氧化钛相变和物理性能的影响。实验结果表明,氧化气氛和还原气氛下铁离子掺杂均抑制无定形凝胶向锐钛矿转变;氧化气氛下铁离子掺杂促进锐钛矿向金红石转变,还原气氛下其转变温度提高。氧化气氛烧结的铁离子掺杂氧化钛样品中析出Fe2O3相。铁离子掺杂使得氧化钛薄膜的吸收光谱发生一定程度的红移。尤其在还原气氛下,铁离子掺杂量12mol%薄膜光吸收效果最好。氧化气氛下烧结对湿度在整个湿度范围几乎没有响应。而还原气氛下烧结薄膜样品的阻抗值不同程度的下降,湿度响应范围拓宽,湿敏性能得到改善。

硅、锰和富铈混合稀土对工业纯铝铸态显微组织的影响

采用金相显微分析法,研究添加Si、Mn及富Ce稀土对工业纯铝中初晶α-Al晶粒度和富Fe相(Al3Fe)形貌的影响。结果表明,Si、Mn和RE对工业纯铝显微组织的影响和作用机制不同。添加Si起到细化初晶晶粒和增加富Fe相含量的作用;添加Mn几乎没有细化初晶,但是降低合金中富Fe相的含量;添加RE不但细化晶粒,还显著降低富Fe相的含量。就各元素的作用机制进行了探讨。

酸催化对氧化钛凝胶相变的影响

采用酸法溶胶-凝胶法制备二氧化钛.以钛酸四丁酯为原料,运用XRD,DSC,IR等方法探讨了加酸量对二氧化钛非晶结构及相变的影响.结果表明,在低波数660 cm-1左右处出现由Ti—O—Ti的对称伸缩振动所引起的吸收峰;随着酸含量不断增加放热峰温度有所降低,而放热量也有所不同,其中3 mL所对应的放热量最大;通过XRD分析,在300℃下烧结时已形成很好的锐钛矿相衍射峰,随着酸含量的增加衍射峰的强度有所增加;在400℃时,衍射峰强度变化很微小,不明显;在500℃时,酸量为1 mL时,衍射峰强度比较强,随着酸量的增加,衍射峰强度降低,并且随着温度的增加,各个含酸量试样的衍射峰强度也随之增加.

稀土离子掺杂TiO_2-20wt%SnO_2薄膜湿敏性能研究

本试验采用溶胶-凝胶工艺在印有电极的石英玻璃表面，通过浸渍-提拉法制备稀土离子掺杂的TiO2-20wt％SnO2复合薄膜．研究当测试频率为0．01kHz时，烧结温度和稀土掺杂量对薄膜湿敏性能的影响．试验结果表明：在400℃和500℃下烧结的薄膜的湿敏性能要优于在600℃和700℃烧结的薄膜的湿敏性能；掺杂稀土离子的薄膜的感湿性能得到了改善，固有阻值降低；400℃烧结的0．5wt％La2O3掺杂的薄膜在45～95RH％湿度范围内阻抗值下降两个数量级；500℃下烧结的0．2wt％CeO2掺杂的薄膜在25～95RH％湿度范围内阻抗值下降两个数量级．

TiC_p/7075 Al基复合材料二次加热中晶粒长大规律

采用原位反应近液相线铸造法制备4.4%TiCp/7075Al基复合材料,在600℃保温10～60 min,水淬固定其半固态组织,研究半固态二次加热过程中合金的晶粒长大规律,并与采用同样方法制备的7075基体合金进行对比分析。结果表明,4.4%TiCp/7075Al基复合材料的晶粒粗化速率常数为118.96μm3/s,远小于7075基体合金的晶粒粗化速率常数311.7μm3/s,晶粒长大速率明显减慢。分析其原因,由于原位TiC颗粒的生成,使得4.4%TiCp/7075Al基复合材料的晶粒长大激活能增加约50%,从而对二次加热过程中晶粒迅速长大的行为起到了显著的抑制作用。

TiC_p/7075Al基复合材料半固态坯料二次加热组织

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和示差扫描量热法(DSC)研究了4.4%TiCp/7075Al基复合材料的二次加热组织演变规律及其影响因素.结果表明:4.4%TiCp/7075Al基复合材料的最佳二次加热工艺参数是加热温度为590～610℃,保温时间为10～20min;4.4%TiCp/7075Al基复合材料在二次加热过程中具有较高的稳定性,随温度的升高和保温时间的延长,球形晶粒尺寸增加较小;4.4%TiCp/7075Al基复合材料在600℃时的晶粒粗化速率常数为118.96μm3.s-1,远小于7075基体合金的晶粒粗化速率常数311.7μm3.s-1,更加适宜于半固态触变成形.

Al_2O_(3P)/Al-Cu复合材料的二次加热组织演变

采用原位反应近液相线铸造方法制备Al2O3P/Al-Cu复合材料,对其进行二次加热,研究晶粒的形貌演变和长大规律。用光学显微镜观察组织结构,应用Image Pro Plus软件测量并统计出平均晶粒尺寸及合金液相体积分数,并与理论计算数值进行比较。结果表明,在590℃保温10～60 min后,不含Al2O3颗粒的Al-6.8%Cu基体合金平均晶粒尺寸为89～132μm,液相体积分数为14%～26.8%,而3.6 wt%Al2O3P/Al-6.8%Cu复合材料的平均晶粒尺寸为73-107μm,液相体积分数为11.6%～20.9%。说明Al2O3颗粒在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为及液相体积分数的增长均有明显的抑制作用,从而为优化半固态组织提供了一种新思路。

原位TiC_P对近液相线铸造7075铝合金二次加热组织的影响

采用原位反应近液相线铸造方法制备4.4%TiCP/7075铝复合材料,在基体合金的液-固两相区间（477～635℃）的600℃分别保温10、20、40、60 min,水淬固定其半固态组织,应用Image Pro Plus软件测量平均晶粒尺寸,研究原位TiCP对二次加热组织的影响。结果表明,原位TiCP不仅使合金铸态组织直接转变为等轴晶组织,而且在二次加热过程中,对晶粒的长大行为具有明显的抑制作用。在相同的二次加热条件下,TiCP/7075铝复合材料的平均晶粒尺寸比7075基体合金减小了30～40μm,更适合于半固态触变成形。