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温压工艺对Cu-Ni烧结体组织和性能的影响

宋玉强 ,

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2003.03.012

研究了铜和镍混合粉经冷压和一次冷压、二次温压两种压制方法成型后的烧结体的显微组织、密度和硬度.研究发现,在铜粉和镍粉反应过程中,温压工艺对烧结体显微组织、密度和硬度有重要的影响.一次冷压、二次温压成型工艺较冷压成型工艺有利于Cu-Ni单相固溶体的形成,可以提高铜粉和镍粉烧结体的密度和硬度.

关键词: 温压 , 铜粉 , 镍粉 , 烧结

低温烧结(Zn0.65Mg0.35)TiO3-CaTiO3介电陶瓷的研究

王新 , 吴顺华 , 张永刚 , 黄刚 ,

硅酸盐通报

本文对(Zn0.65Mg0.35)TiO3-CaTiO3(ZMT-CT)系统的微观结构和介电性能进行了研究.研究结果表明,通过添加一定量H3BO3-ZnO-BaCO3(BZB)玻璃能够促进晶粒生长,有效降低烧结温度.同时,调节(Zn0.65Mg0.35)TiO3和CaTiO3比例可以获得温度系数在零附近的瓷料.当加入6.5wt%BZB时瓷料可以在900℃烧结,ε=21~22,αε<±30 ppm/℃,tanδ=1.3×10-4(1 MHz),是制备LTCC(低温共烧陶瓷电容器)的优秀候选材料,具有很好的应用前景.

关键词: 低温烧结 , (Zn0.65Mg0.35)TiO3 , CaTiO3 , LTCC

Ni-Al系金属间化合物价电子结构与性能分析

蒋淑英 ,

材料导报

NiAl和Ni3Al金属间化合物熔点高、密度低,具有较好的热传导性和良好的抗氧化性,是航空航天领域很有潜力的高温结构材料.运用固体与分子经验电子理论分析了NiAl和Ni3Al金属间化合物的价电子结构,并从电子结构层次初步探讨了NiAl和Ni3Al金属间化合物的强度、稳定性、室温脆性及熔点等问题.计算结果表明,化学计量比的NiAl和Ni3Al的脆性因子均小于0.08,室温下表现为本征脆性,NiAl的脆性比Ni3Al的脆性大;NiAl的熔点和强度均比Ni3Al的高,稳定性比Ni3Al的差.

关键词: Ni-Al系金属间化合物 , 经验电子理论 , 价电子结构 , 室温脆性

Cu粉和Sn粉相界面扩散溶解层的研究

宋玉强 ,

稀有金属材料与工程

采用粉末烧结的方法制备出了Cu/Sn扩散溶解层;利用光学和电子显微镜观察了该扩散溶解层的形貌,用X射线衍射和能谱技术分析了该扩散溶解层的相组成;依据TFDC电子理论对Cu/Sn扩散溶解层的结构进行了讨论.研究发现,Cu粉和Sn粉在200℃,10 h的烧结过程中,Sn原子不断扩散进入到Cu晶体中,在Cu粉和Sn粉颗粒界面处,先后依次形成一定厚度的Cu6Sn5、Cu81Sn22、Cu39Sn11和Cu327.92Sn88.08金属间化合物扩散溶解层,该扩散溶解层的结构为Cu相、界面Cu/Cu327.92Sn88.08、Cu327.92Sn88.08相、界面Cu327.92Sn88.08/Cu39Sn11、Cu39Sn11相、界面Cu39Sn11/Cu81Sn22、Cu81Sn22相、界面Cu81Sn22/Cu6Sn5、Cu6Sn5相、界面Cu6Sn5/Sn;4种金属间化合物相呈"层"状分布.

关键词: Cu-Sn , 烧结 , 界面 , 扩散 , 金属间化合物 , TFDC电子理论

LaNi5及其氢化物的价电子结构理论计算

张磊 ,

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.01.003

运用固体与分子经验电子理论(EET),定量分析LaNi5溶氢前后的价电子结构变化.结果表明:LaNi5中,平行于xoy平面内原子间的键合较强,而平行于z轴方向原子间的键合很弱,原子键合呈现明显的各向异性分布.LaNi5H7中,NiH键的键能远大于La-H键,正是通过这两种元素的协调作用,形成中等强度的化学键,有利于可逆的吸放氢反应发生.EET理论给出的电子结构计算结果与第一原理的计算结果相吻.LaNi5溶氢后,平均晶格电子数显著减少,脆性增加,同时考虑到LaNi5中原子键合的各向异性分布,因此该合金反复吸放氢后易粉化.

关键词: LaNi5 , 储氢 , EET , 电子结构 , 键能

Ti-Fe系金属间化合物价电子结构与性能分析

蒋淑英 ,

稀有金属材料与工程

在钛与钢的连接界面处,由于母材组元的相互扩散和反应,形成了TiFe和TiFe<,2>金属间化合物,对接头性能影响很大.运用固体与分子经验电子理论,计算TiFe和TiFe<,2>的价电子结构和共价键键能,并从价电子结构层次分析TiFe和TiFe<,2>热稳定性和脆性.结果表明:TiFe<,2>比TiFe具有更牢固的共价键络,因此其热稳定性更好;TiFe和TiFe<,2>的脆性因子均小于0.08,表现为本征脆性.

关键词: TiFe , TiFe2 , 经验电子理论 , 价电子结构 , 键能

Mg2Ni及其氢化物的价电子结构与性能分析

张磊 ,

材料导报

运用固体与分子经验电子理论,定量分析了Mg2Ni溶氢前后的电子结构与性能变化.结果表明,Mg2Ni中,Ni-Mg键在相互作用中占主导,而Mg2NiH4中,Ni-H键的键能远大于Mg-H键的键能.EET理论的电子结构计算结果与第-原理的计算结果相符.Mg2Ni溶氢后,平均晶格电子数显著减少,脆性增加,因而反复吸放氢后易粉化.

关键词: Mg2Ni , 储氢 , TFDC , EET , 电子结构 , 键能

Al/Cu系金属间化合物价电子结构计算与界面反应预测

蒋淑英 ,

材料热处理学报

应用固体与分子经验电子理论,计算了Al-Cu系各相的价电子结构、键能、结合能、形成焓和有效生成热,并应用计算结果对Al/Cu固相界面的扩散反应进行了预测.结果表明,在AL/Cu固相界面扩散反应的初始阶段,Cu为限制元素,根据初生相有效生成热判据,Al2Cu相在Al/Cu界面最先生成;随界面缺陷消失和Al2Cu相层形成,界面有效元素浓度不断提高,热力学驱动力将超过动力学限制,在保温时间足够长情况下,后续相将按照热力学驱动力的大小依次生成Al4Cu9、AlCu、Al3 Cu4、Al2Cu3,界面反应生成相预测结果与实验结果吻合.

关键词: 经验电子理论 , 价电子结构 , 结合能 , 形成焓 , 有效生成热 , 界面反应预测

Ni-Ti系金属间化合物的电子结构与结合能计算

张磊 ,

材料导报

基于固体与分子经验电子理论(EET),计算了Ni-Ti合金系金属间化合物的价电子结构与理论结合能.计算结果表明,NiTi、NiTi2与Ni3Ti中,分占不同晶位的Ni、Ti原子对应不同的杂阶.构成Ni-Ti系金属间化合物化学键的成分非常复杂,既有占主导作用的共价成分,也有金属和离子成分.NiTi、NiTi2与Ni3Ti的理论结合能分别为-458.83kJ/mol、-447.10kJ/mol与-437.37kJ/mol,理论值与实验值在一级近似下相吻合.3种化合物中,NiTi的结合能数值最大,可预见其结构稳定性最强.

关键词: Ni-Ti合金 , EET , 电子结构 , 结合能

Al和Zn周期性层片状组织的形成

宋玉强 ,

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2008.04.003

为探讨Al粉和Zn粉形成周期性层片状组织的机理,采用粉末烧结方法,在不同粉末配比、烧结温,度、保温时间、压制方式和冷却方式条件下,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和x射线衍射技术,研究了Al-Zn周期性层片状组织的微观形貌和相组成.研究发现,在Al粉和zn粉固相成型和烧结过程中,提高烧结温度、延长保温时间以及增加粉末颗粒接触界面都可以促进Al/Zn周期性层片状组织的形;压制和冷却方式不影响Al/Zn周期性层片状组织的形成.Al粉和Zn粉通过固相反应扩散直接形成周期性层片状组织.

关键词: 层片状组织 , Al-Zn , 反应扩散 , 烧结 , 粉末冶金

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