烧结工艺对SiC/Cu–Al复合材料的力学性能及断裂行为的影响

以Cu包裹SiC颗粒为增强体,分别采用真空热压烧结和常压氩气气氛保护烧结方式制备含5%(体积分数)SiC颗粒的SiC/Cu–Al复合材料。研究了不同烧结温度对样品密度、Vickers硬度和弯曲强度的影响。采用X射线衍射、扫描电镜对样品的晶相组成和结构进行了测定。结果表明热压制品相对常压烧结制品的晶相组织均匀,晶粒细小。热压烧结可以大大提高SiC/Cu–Al复合材料的致密度,最高达到理论密度的99.9%。热压烧结的制品的硬度得到提高,550℃热压烧结的制品硬度最高可达到65MPa,575℃烧结时,其最大抗弯强度为190MPa,断裂机制主要是增强的颗粒断裂和基体撕裂。

内燃机活塞材料及其相关技术

在介绍了内燃机活塞的工作状况和国内外其常用的铝合金、铸铁、钢和陶瓷等材料的性能和应用、及其相关技术后指出 ,我国不仅应加强活塞主要材料共晶铝硅合金的综合技术和工艺等的研究外 ,还应加强过共晶铝硅合金的研究。

电解低钛汽车轮毂材料的研究

本文应用原位钛合金化、细晶化的电解低钛铝基合金为母材生产汽车轮毂材料——A356合金,对其微观组织及性能进行了研究。研究发现:电解低钛A356合金较传统的熔配加钛A356合金组织细化,一次枝晶细小,二次枝晶臂间距短;经过T5短时处理,硅相球化良好,颗粒细小,强化元素Si、Mg在基体中均匀、弥散析出。电解低钛A356合金具有高强度和高韧性的良好力学性能匹配,σb≥300MPa和δ≥8%的性能比传统熔配加钛的A356合金强度和塑性均可提高20%以上。

锂电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的充放电性能研究

采用高分子网络法制备锂离子电池LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料,利用XRD,SEM及电化学测试对其进行表征,研究了煅烧温度对LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的微观结构,形貌及其电化学性能的影响。研究结果表明,采用高分子网络法制备的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4材料颗粒小,粒度分布均匀,850度煅烧制得的LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4电化学性能最好,大倍率3C放电循环20次比容量保持率为97.8%。

Gd微量掺杂对Sm_2Ce_2O_7热物理性能的影响

以Gd_2O_3、Sm_2O_3和CeO_2为原材料,采用固相反应法制备了(Sm_(1-x)Gd_x)_2Ce_2O_7固溶体。对其相结构、显微组织和热物理性能进行了研究。结果表明,成功制备了具有单一萤石结构的(Sm_(1-x)Gd_x)_2Ce_2O_7固溶体;该系列固溶体显微组织致密,晶界清晰,其热导率随Gd^(3+)掺杂量先降低后增大,热膨胀系数均随着Gd^(3+)掺杂量的增加而降低。该系列固溶体有潜力用作新型热障涂层表面陶瓷层材料。

Ti4+掺杂对Sm2Ce2O7氧化物的热物理性能影响

以Sm2O3、CeO2和TiO2氧化物为原料,采用高温固相反应烧结工艺制备Sm2(Ce1-xTix)2O7氧化物。使用X射线衍射仪和电子扫描显微镜分析样品的相组成和微观结构。采用激光脉冲法和推杆膨胀法测试样品的热导率和热膨胀系数。结果表明,Sm2(Ce1-xTix)2O7氧化物具有单一的萤石结构,显微组织致密,晶界清晰。其热导率和热膨胀系数均随TiO2掺杂量的增加而降低,但仍能满足热障涂层的热性能要求。制备的Sm2(Ce1-xTix)2O7氧化物具有用作新型热障涂层表面陶瓷层材料的潜力。

SmxCe1-xO2-x/2（x=0.05,0.1,0.15）陶瓷的热物理性能

以Sm2O3和Ce（NO3）·6H2O为原料,采用溶胶凝胶法和固相烧结法合成了SmxCe1-xO2-x/2陶瓷材料。研究了材料的相结构和显微组织,热导率和热膨胀。结果表明：合成的SmxCe1-xO2-x/2陶瓷纯净并具有单一的萤石结构。其显微组织致密,晶界清晰。Sm2O3掺杂能降低CeO2的热导率,其1000℃时的热导率在2.22.6 W/m·K之间,与氧化钇部分稳定氧化锆的热导率相当;SmxCe1-xO2-x/2陶瓷的热膨胀随Sm2O3含量的增加而降低,其1200℃时的热膨胀系数大于13×10^-6/K。

国内外铝硅活塞合金的研究及应用述评

综述了铝硅活塞合金的发展及研究现状。评述了铝硅活塞合金的种类,化学成分,晶粒细化,变质处理,合金化和热处理工艺等优化手段。指出了存在的问题及发展趋势。

利用快速热退火法制备多晶硅薄膜

为了制备优质的多晶硅薄膜,该论文研究了非晶硅薄膜的快速热退火(RTA)技术。先利用PECVD设备沉积非晶硅薄膜,然后把其放入快速热退火炉中进行退火。退火前后的薄膜利用X射线衍射(XRD)仪、Raman光谱仪及扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,利用电导率测试设备测试其暗电导率。研究表明退火温度、退火时间以及沉积时的衬底温度对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响。

快速凝固Al-Si合金的组织形态及相结构

利用单辊旋淬法制备快速凝固共晶和过共晶铝硅合金条带,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对试样的组织形貌、相结构进行表征。结果表明:快速凝固后组织明显细化,共晶和过共晶组织转变成了亚共晶组织;与平衡态相比,快速凝固有效抑制硅相的形核与生长,初生硅不能析出,α相领先共晶形核生长,形成α相和分布在α相间的羽毛针列状共晶体复合组织。

快速光热退火法制备多晶硅薄膜的研究

为了制备应用于太阳电池的优质多晶硅薄膜,研究了非晶硅薄膜的快速光热退火技术。先利用 PECVD 设备沉积非晶硅薄膜,然后放入快速光热退火炉中进行退火。退火前后的薄膜利用 X 射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,用电导率设备测试其暗电导率。研究表明退火温度、退火时间对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响,光热退火前先用常规高温炉预热有助于增大多晶硅薄膜的晶粒尺寸和暗电导率。

固溶处理对电解制备的A356合金硅颗粒的影响

以电解低钛铝基合金为原料制备了A356合金,研究了在535℃下固溶处理时间对合金共晶硅相细化、球化和分布的影响。测量了硅颗粒的长径和短径,计算了颗粒的直径和长短径比值等参数,分析了上述参数随固溶时间的变化及其概率密度分布。实验结果表明:由该电解合金制备的A356合金经2～4h的固溶处理,共晶硅就可得到较好的细化和球化效果,具有较高的分布集中度;A356合金的固溶处理时间可有效缩短。

对柱状多晶硅薄膜的制备研究

在多晶硅薄膜(Poly-S i)生长理论的基础上,用等离子体化学气相沉积(RF-PECVD)系统,配合快速光热退火装置(RTP),在玻璃衬底和石英衬底上制备了柱状结构的多晶硅薄膜。借助于扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对薄膜的表面形貌和断面形貌进行了分析。结果发现:(1)柱晶的形成对薄膜的厚度有一定要求,而且薄膜越厚,柱晶直径越容易长得更大。本实验中,薄膜厚度达到2.5μm左右时,柱晶直径达到了1.5μm以上;(2)再结晶过程是从靠近光源的薄膜表面开始进而到薄膜内部的。再次说明RTP中再结晶的发生,与光和物质的相互作用密切相关。

用人工神经网络预测电铸自支撑金刚石-镍复合膜沉积结果

用人工神经网络预测了电铸自支撑金刚石-镍复合膜中金刚石颗粒的含量、复合膜的厚度和表面微观形貌。结果表明,当阴极电流密度小于1.0A/dm2时,复合膜的表面均匀,无镍瘤;复合膜的沉积速率约为14μm/h。其预测的沉积结果与实际样品测量值接近,相对误差小于9.9%。人工神经网络能够充分体现电镀工艺参数与沉积结果之间的非线性关系和隐含关系,训练精度较高,具有较高的预测能力。

38CrMoAl钢激光淬火研究

利用连续波CO2 激光束 ,对 38CrMoAl钢进行了激光表面淬火研究 ,测量了淬硬层厚度和硬度分布 ,并对其金相组织进行了观察和分析。结果表明 ,38CrMoAl钢激光淬硬层的硬度可达 85 0HV0 3,是未淬火基体的 3～ 4倍。激光淬火层分为均匀相变区和过渡区 ,均匀相变区组织由均匀细化的位错马氏体 (包含少量残留奥氏体 )组成 ,过渡区为板条马氏体和未溶铁素体的混合组织。在激光功率和离焦量一定的条件下 ,硬化层厚度和宽度均随扫描速度增加而减小 ,而淬硬层硬度首先随扫描速度的增加而增加 ,达到一最大值时又呈下降的趋势。在离焦量4 8mm ,功率 1 8kW的条件下 ,38CrMoAl钢激光淬火的最佳扫描速度是 2 0mm/s。

电解低钛ZL108合金中钛含量对铁相形态及性能的影响

研究了用纯铝锭和电解低钛铝合金锭为母材生产的ZL10 8合金 ,其微观组织中铁相的形态以及钛含量对铁相形态和性能的影响。随着合金中钛含量的变化 ,铁相形态和体积均发生变化 :由含钛 0 .0 0 96%时的鱼骨状转化为含钛 0 .13 0 %时的汉字状 ;在钛含量为 0 .168%时 ,铁相呈较小的汉字状 ,抗拉强度 3 81MPa ;随着钛含量的继续增大 ,组织中出现体积增大了的鱼骨状和汉字状铁相 。

In_2O_3对Ni60激光熔覆层的影响

向Ni60合金粉末中加入适量的In2O3,选取合适的工艺参数,采用激光熔覆技术在45钢表面上获得了无裂纹的高质量熔覆层。对熔覆层显微组织进行了观察和分析,测试了熔覆层的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明,同未加入In2O3的Ni60激光熔覆层相比,加入适当比例In2O3的Ni60熔覆层,虽然硬度有所降低,但硬度分布更加均匀,且在该文摩擦条件下耐磨性提高。In2O3能够降低Ni60激光熔覆层裂纹敏感性的原因在于适量的In2O3能够抑制粗大块状硬质相的生长,改善枝晶分布,细化组织晶粒,提高涂层韧性。

a-Si:H薄膜的再结晶技术及Si膜的Raman光谱分析

论述了非晶硅薄膜的几种主要再结晶技术 ,着重指出了各种晶化技术已取得的研究成果、优缺点、有待进一步研究的内容及其在多晶硅薄膜太阳电池工业生产中的应用前景。另外 ,还讨论了通过Raman光谱求纳晶硅薄膜的晶粒尺寸和结晶度的方法。

Nb_2O_5对铁基合金激光熔覆层裂纹敏感性的影响

在45#钢基底上进行了铁基合金和铁基合金加Nb2O5的激光熔覆对比实验。通过工艺参数和Nb2O5含量的优选,获得了成形良好、无裂纹、组织致密均匀的高质量铁基激光熔覆层。采用渗透法观察熔覆层表面裂纹,利用金相显微镜和扫描电镜观察熔覆层横断面的显微组织,使用X射线衍射仪对熔覆层进行物相分析,并测试了熔覆层的硬度。分析结果表明,G312+0.6%Nb2O5(质量分数)熔覆层组织为细小的先共晶析出的碳化物等强化相均匀分布在由γ(Fe,N i)固溶体和多种金属间化合物组成的共晶体中,且生长方向不同。Nb2O5改善铁基熔覆层抗开裂能力的原因一方面是Nb占据晶界增强了晶界结合,另一方面,部分Nb2O5受C的还原作用生成NbC,先共晶析出,成为异质核,提高了凝固结晶过程中的形核率,使得熔覆层组织得以细化,且降低了熔体中的C浓度,减少了Cr(Fe)碳化物脆性相的体积分数,熔覆层韧性增强,裂纹敏感性降低。

可见光波段的一维光子晶体的理论设计

利用传输矩阵,计算了Si/KCl、Si/TiO2、TiO2/MgF2三种典型的具有λ/4波片堆结构的可见光波段的一维光子晶体的反射率,并且研究了折射率比、周期数和入射角对一维光子晶体特性的影响。结果表明,可见光波段的一维光子晶体的周期的增大会使禁带中心红移、绝对带宽和相对带宽扩展;相对带宽随着折射率比的增大而增大,但依靠提高折射率比来提高一维光子晶体的相对带宽有限。该研究结果对可见光波段的一维光子晶体的实用制备具有理论指导意义。