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  • 简介:以草酸为络合剂,采用溶胶–凝胶法制备一系列氧化镁稳定氧化锆粉末Zr1xMgxO2x(0.04≤x≤0.10),利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)等分析技术对粉末进行表征。结果表明,掺杂氧化镁后,低温350~450℃煅烧产物晶型为四方相(t-ZrO2),随煅烧温度升高,t-ZrO2逐渐向m-ZrO2转变。在550℃下煅烧时,少部分四方相转变为单斜相(m-ZrO2),转变比例随掺杂量增加而降低。Mg2+取代Zr4+产生氧缺陷是ZrO2晶体结构稳定主要因素。随煅烧温度从350℃升高到650℃,Zr0.92Mg0.08O1.92粉末中t-ZrO2晶粒尺寸从42nm长大到100nm;随Mg掺杂量从0.04增加到0.10,t-ZrO2晶粒尺寸从110nm减小到97.8nm,而纳米尺寸晶粒有利于t-ZrO2稳定。

  • 标签: 镁稳定氧化锆 溶胶凝胶法 晶粒尺寸 四方相
  • 简介:以炭纤维针刺整体毡为增强体,采用化学气相渗透(CVI)工艺制备出不同密度炭/炭(C/C)多孔体,利用气压浸渍法将Cu合金渗入到C/C多孔体中制备C/C-Cu复合材料。在简支梁摆锤式冲击试验机上测试C/C-Cu复合材料冲击性能,采用金相显微镜扫描电镜观察材料微观结构断口形貌。结果表明:铜合金在C/C多孔体中分布均匀;C/C-Cu复合材料垂直方向冲击韧性优于平行方向冲击韧性;随C/C多孔体密度增加,材料冲击韧性先增加后降低。C/C多孔体密度适中(1.44g/cm3)时,C/C-Cu复合材料内炭纤维、热解炭、铜合金等组分协同作用,在平行垂直2个方向冲击韧性都达到最大,分别为2.68J/cm24.45J/cm2,具有假塑性断裂行为特征。

  • 标签: C C-Cu复合材料 C C多孔体 微观结构 冲击性能
  • 简介:采用反应磁控溅射法分别在单晶硅(100)不锈钢基底上沉积不同W含量Zr1-xWxN(x=0.17,0.28,0.36,0.44,0.49)复合膜,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机研究该复合薄膜微结构、力学性能及摩擦性能,并探讨ZrWN复合膜摩擦机理。结果表明:当x≤0.28时,复合膜呈fcc(Zr,W)N结构;当x为0.36~0.44时,复合膜呈fcc(Zr,W)NfccW2N结构;当x=0.49时复合膜为fcc(Zr,W)N、fccW2N结构β-W单质。Zr1-xWxN复合膜硬度随x增加先增大后减小,当x=0.44时达到最大,为36.0GPa。随x增加,Zr1-xWxN复合膜室温摩擦因数先减小后增大,摩擦表面生成氧化物WO3对于降低摩擦因数起重要作用。

  • 标签: ZrWN复合膜 微结构 力学性能 摩擦性能
  • 简介:采用喷射成形方法制备2124铝合金坯,探索其热轧致密化工艺,并研究热轧变形量变形温度对材料显微组织力学性能影响。结果表明,材料最佳热轧温度为450℃,在该温度下热轧可以保持喷射成形工艺制备2124铝合金获得细小晶粒组织优势,且轧件可以获得较佳力学性能。热轧过程中,当总变形量小丁30%时,材料致密化速度较快;当总变形量达到40%时,材料基本完成致密化。当热轧温度为450℃,变形量为80%时,喷射成形+轧制后材料拉伸性能高于铸造+轧制材料。对喷射成形+热轧材料进行T6处理,材料强度可较大提高,抗拉强度达到502.2MPa,伸长率为12.23%。

  • 标签: 喷射成形2124铝合金 热轧工艺 致密化 组织 力学性能
  • 简介:以AgNO3为原料,抗坏血酸为还原剂,采用快速加料方式制备高分散性超细银粉,用扫描电镜、ζ电位分析仪、紫外-可见光谱分析仪等对银粉进行表征,研究硝酸银溶液性质如硝酸银溶液浓度c(AgNO3)、初始pH,以及表面活性剂加入对超细银粉形貌粒径影响。结果表明,当c(AgNO3)>0.30mol/L时,银粉表面粗糙、形貌变得不规则且分散性变差。银粉粒度随硝酸银溶液pH增大而减小,但pH增大到7.0时银粉团聚现象较严重。抗坏血酸分子在还原过程中具有自分散作用,在c(AgNO3)为0.2mol/L、初始pH=5.0条件下,不添加任何表面活性剂即可获得分散性好、表面光滑、形貌规则球形银粉。在AgNO3溶液中加入分散剂PVP可适当减小银粉粒径,而加入丁二酸、吐温80、PEG、PAA明胶等分散剂对银粉形貌改善不大。

  • 标签: 硝酸银浓度 初始PH值 表面活性剂 超细银粉 抗坏血酸
  • 简介:以硝酸铟为原料,用氨水做沉淀剂,采用水解沉淀-水热法制备In2O3前驱体In(OH)3,用扫描电镜、X射线衍射仪及激光粒度分析仪对产物结构、形貌粒度进行表征。结果表明,水解沉淀产物为立方相In(OH)3,呈短棒状团聚体。水热处理过程中,产物晶型、形貌粒度受Ostwald熟化机制相转化机制影响。当水热温度低于280℃时,首先发生Ostwald熟化机制,In(OH)3颗粒形貌由短棒状转变为长方体,而物相不发生变化。当水热温度高于280℃时,除发生Ostwald熟化机制外,还存在相转化机制,产物形貌先由棒状转变为长方体,接着转变为多面体,且物相由立方相In(OH),转变为斜方相InOOH。

  • 标签: 氢氧化铟 水热法 物相转化 熟化
  • 简介:采用多靶磁控溅射技术,制备TiCN、VCN单层膜及一系列调制比为1不同调制周期TiCN/VCN多层膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜,研究各种薄膜微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明:不同调制刷期TiCN/VCN多层膜硬度围绕混合法则计算硬度上下波动,没有出现致硬现象。TiCNVCN单层薄膜室温下摩擦因数很低,TiCN/VCN多层膜调制周期较小时摩擦因数较高,调制周期大于10nm时摩擦因数逐渐接近TiCNVCN单层膜。700℃下,TiCN/VCN多层膜摩擦因数主要取决于表面生成TiO2v205共同作用,TiCN相比,TiCN/VCN多层膜高温摩擦因数较小。

  • 标签: TICN VCN 磁控溅射 力学性能 摩擦磨损性能
  • 简介:采用射频磁控溅射法在医用钛表面制备羟基磷灰石(HA)涂层,研究HA涂层形貌、物相、力学性能、细胞相容性和在机体内组织相容性,分析其在骨修复中应用可能性。结果表明:射频磁控溅射法制备钛基HA生物涂层呈粗糙岛屿状结构,HA平均粒径为(40?2)nm、厚度为1.0~1.6μm涂层力学性能最好,其纳米硬度高于11GPa,弹性模量大于136GPa;HA涂层可促进成骨细胞增殖,成骨细胞粘附于HA涂层表面并形成伪足铺展生长;植入实验动物体内4周后材料表面被结缔组织覆盖,血管形成;植入12周后,骨小梁形成,其内部可见破骨细胞;植入12周后植入前相比,涂层结合强度未发生显著变化。说明该HA涂层具有较高成骨活性稳定性,在骨修复方面具有良好应用前景。

  • 标签: 射频磁控溅射 羟基磷灰石 涂层 生物活性
  • 简介:以Q235钢为母材进行手工自蔓延立焊试验,并利用接头拉伸性能测试、SEM、EDSXRD研究焊接接头抗拉强度及断口形貌。结果表明,手工自蔓延立焊Q235钢所得焊接接头在进行拉伸测试时,塑性变形不明显,抗拉强度可达367MPa。断口发现大量均匀细小等轴韧窝一定量撕裂棱,拉伸试样断裂是韧性断裂准解理断裂混合断裂方式。分析焊接接头组织发现,获得焊缝合金为铜铁镍合金,富铜相与富铁相均匀分布,但由于焊缝合金中富铜相富铁相界面结合比熔合区热影响区界面结合差,进行拉伸试验时在焊缝合金区断裂。

  • 标签: 自蔓延立焊 组织 力学性能 断口
  • 简介:采用真空热压烧结法制备SiC颗粒体积分数分别为20%、25%*1130%SiCp/Al-30Si复合材料。利用扫描电镜对复合材料微观组织进行表征,并检测其力学性能及物理性能,运用Turner、Kerner理论模型对材料热膨胀系数进行计算,分析碳化硅体积分数对SiCp/Al-30Si复合材料组织及性能影响。研究结果表明:随SiC含量增加,复合材料组织中会出现SiC颗粒团聚,使材料致密度及抗拉强度下降,在50-100℃之间热膨胀系数降低,其平均值Kerner模型计算很接近。

  • 标签: SiC体积分数 SICP Al-30Si复合材料 致密度 抗拉强度
  • 简介:以气雾化316L不锈钢球形粉末为原料,通过压制、烧结工艺制备多孔过滤材料。在烧结温度、保温时间等其他制备工艺参数一定情况下,着重分析粉末粒径、压制压力对多孔材料孔隙度、最大孔径透过性能影响规律,建立其相互关系方程。结果表明:多孔材料孔隙度主要受压制压力影响,随压制压力增大而减小,孔隙度1.9倍压制压力平方根呈指数关系。相比于压制压力,多孔材料最大孔径主要受粉末粒径影响,随粉末粒径增大而增大,两者之间呈线性关系;多孔材料相对透气系数受粉末粒径孔隙度共同影响。在孔隙度一定情况下,相对透气系数粉末粒径平方呈线性关系。

  • 标签: 多孔材料 结构特征 透过性能 316L
  • 简介:以六水合氯化钴(CoCl2·6H2O)水合三氯化钌(RuCl3·3H2O)为前驱体,采用胶体法制备超级电容器用(RuO2/Co3O4)·nH2O复合薄膜电极材料。用X射线衍射仪以及CHl660C电化学工作站对该复合薄膜物相结构及电化学性能进行表征。结果表明:当COCl2'6H20RuCl3·3H2O物质量比n(Co):n(Ru)为2:1时,于350℃下热处理2.5h制备复合薄膜电极具有优良性能,在浓度为0.5mol/LH2S04电解液中其比电容达到512F/g,500次充放电循环后比电容量保持在充放电循环前96.1%;充放电电流为0.01A时,内阻为1.2Ω。

  • 标签: 超级电容器 胶体法 薄膜电极 比电容
  • 简介:采用阴极弧蒸发技术在A120,、低合金钢硬质合金刀片上沉积TiAl原子比相近Al-Ti-NAl-Ti-Ni.N涂层,借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、纳米压痕、划痕实验氧化实验,研究Si掺杂对Al-Ti-N涂层结构、力学性能抗氧化性能影响。结果表明:Al-Ti-N涂层为以立方为主立方六方两相结构,Si掺杂可降低TiN中Al固溶度,使涂层转化为以六方为主六方立方两相结构;Si加入导致涂层硬度由34.5GPa降到28.7GPa;Si掺杂引起涂层应力增加,从而导致涂层基体结合强度降低;Al-Ti-N涂层抗氧化性能随si加入而显著改善,抗氧化温度提高到1000℃以上。

  • 标签: Al-Ti-N Al-Ti-Si-N 硬度 抗氧化性 涂层
  • 简介:在气雾化HK30不锈钢粉末中分别添加0、0.4%、0.8%1.2%Ti粉r质量分数),采用粉末注射成形法制备HK30不锈钢样品,烧结温度为1270、12901310℃,研究Ti含量对HK30不锈钢密度抗拉强度伸长率等力学性能以及尺寸稳定性影响。结果表明,随Ti含量增加,HK30不锈钢样品密度、抗拉强度伸长率都降低;由于Ti优先材质中C结合,Fe结合C含量减少,提高了液相形成温度,致密化速率降低,使得样品尺寸稳定性提高且避免过烧。最佳烧结方案及合适Ti含量为1290℃/6h0.4%Ti,在高温抗拉强度略微降低基础上可消除样品表面过烧,并提高样品尺寸稳定性,具有最优综合性能:相对密度为95.7%,室温抗拉强度535MPa,800℃下抗拉强度215MPa,室温伸长率21.7%。

  • 标签: TI含量 MIM HK30 力学性能 尺寸稳定性
  • 简介:采用DH.2080型超音速等离子设备将粒度53~106lam高铝铜合金粗粉喷涂到45”钏表面制备涂层。在高铝铜合金粉术中加入微量元素CeB,研究CeB对高铝铜合金粗粉超音速喷熔性能以及涂层组织结构影响。结果表明:末加入元素CeB涂层氧化严重,尤其是在界面处聚集大量氧化物,涂层基体不能实现有效结合,涂层中较多氧化物孔隙隔离层流片熔结,并且涂层成分偏析严重。加入微量稀土元素CeB后,喷熔层组织细小均匀,成分分布均匀,涂层氧化程度大大减小,涂层基体结合良好。CeB加入还可改变涂层组织相彤成规律,即由原来非平衡结晶方式转变为平衡结晶方式。此外,CeB加入使涂层硬度由362HV提高到432HV。

  • 标签: 超音速等离子 高铝铜合金 涂层
  • 简介:采用化学镀法对TiH2粉末表面镀Ni,制备Ni/TiH2复合粉末。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及差热分析(DSC/TG)对Ni/TiH2复合粉末进行表征,探索Ni镀层生长及作用机理,建立镀层在粉末表面的生长模型。结果表明:施镀温度为85℃时Ni/TiH2复合粉末表面Ni层包覆完整,镀层均匀致密,Ni层厚度约为1.0~2.0μm;施镀温度低于65℃时施镀几乎无法进行,而施镀温度高于95℃时,镀层很不均匀,且容易脱落;镀层生长机制遵循奥斯特瓦尔德(Ostwaldripening)机制;包覆前TiH2粉末相比,Ni/TiH2复合粉末释氢反应开始温度由450℃上升至540℃。包覆层可降低TiH2粉末熔融铝温度梯度,从而推迟开始释氢时间。

  • 标签: 化学镀 NI TiH2复合粉末 形核长大机制 释氢性能
  • 简介:采用真空热压烧结法,以Fe基元素混合粉末MBD。人造金刚石为原材料,通过改变工艺参数,制备锯切花岗岩用Fe基孕镶金刚石锯片磨头。采用SEM、XRD、布氏硬度仪、万能力学试验机MRH-3销盘式摩擦试验机研究不同烧结工艺制备磨头结构、力学性能摩擦磨损行为。结果表明:提高烧结温度烧结压力可使磨头胎体合金化程度增大,金刚石胎体由机械包镶变为冶金结合,力学性能得到提高。680℃/15MPa/4min760℃/23MPa/4min烧结工艺相比,760℃/15MPa/4min工艺所得磨头胎体金刚石具有最佳耐磨匹配性界面结合特性,摩擦磨损性能最好。

  • 标签: Fe基孕镶金刚石磨头 耐磨匹配性 界面结合 摩擦磨损 磨损机理
  • 简介:通过压制、预烧熔渗,制备1种液压零件用粉末冶金渗铜钢。用UMT~3型摩擦磨损实验机评价该材料在边界润滑条件下耐磨性,研究基体密度对渗铜钢摩擦磨损性能影响,并与目前常用耐磨合金进行摩擦磨损性能对比结果表明:在边界润滑条件下,渗铜量相同,基体材料密度分别为6.40、6.60、6.80g/cm2粉末冶金渗铜钢摩擦副摩擦因数相差不大,4h质量磨损量分别为1.70、1.503.10mg;而传统耐磨合金中硬度较低HMn58—2铜合金磨损量为24.10mg,磨损较快。

  • 标签: 粉末冶金 渗铜钢 边界润滑 摩擦磨损性能
  • 简介:采用电子束真空白耗电弧熔炼法制备Nb-Ti-Al(质量分数,%)合金,利用料浆熔烧法在合金表面制备Si—Cr-Ti涂层,研究在1400℃下合金涂层氧化行为。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及电子探针微区分析(EPMA)研究基体涂层氧化前后组织形貌变化及成分分布。结果表明:Nb.40Ti-7A1合金在1400℃氧化1~11h后,氧化产物均主要为TiNb2O7、TiO2、Al2O3;氧化前,涂层丰要由(Nb,Ti,Cr,A1)Si2主体层(Ti,Nb,Al)5Si3过渡层组成,高温氧化后涂层表面形成含有A1203、Ti02Si02阻挡层;合金涂层氧化行为均遵循抛物线规律,合金在1400℃氧化11h单何面积质量增量为161.98mg/cm2,而涂覆涂层后单位面积质量增量降至9.56mg/cm2,表明Si-Cr-Ti涂层具备良好高温抗氧化性能。

  • 标签: Nb-Ti-Al合金 硅化物涂层 Si-Cr-Ti 高温氧化
  • 简介:高体积分数金刚石颗粒增强Cu基复合材料由于硬度高导致其难以加工成形。采用粉末注射成形制备多孔金刚石预成形坯Cu熔渗相结合工艺可以实现金刚石/Cu近净成形。本文对经过表面镀铬再镀铜金刚石粉末注射成形涉及关键工艺,包括粘结剂选择、注射成形工艺过程、烧结工艺等进行研究。结果表明,采用成分为70%石蜡+25%高密度聚乙烯+5%硬脂酸粘结剂作为金刚石粉末注射成形载体时,喂料具备优异综合流变性能,同时可以获得较高固相体积分数。采用上述配方粘结剂,最佳注射温度为165-175℃,注射压力为80~90MPa。脱脂金刚石预制坯最佳烧结条件为:烧结温度1050℃,保温时间25min,此时坯体强度达到10MPa,孔隙基本全部为开孔隙。

  • 标签: 注射成形 金刚石坯体 强度 开孔率