丁艳
,
翟洪祥
,
李翠伟
,
艾明星
稀有金属材料与工程
以Ti、Si、Al和C(石墨)元素粉为原料,采用原位热压烧结法制备了高纯度的Ti3Si0.8Al0.4C1.95层间固溶体陶瓷块体材料,研究了合成温度对产物纯度的影响,测试分析了制备材料的相组成及显微结构,测试了制备材料的密度、抗弯强度及电阻率等特性.结果表明,适当的热压烧结温度为1550 ℃左右,偏高或偏低都导致TiC及Ti5Si3等杂相的生成;微观结构为典型的板状晶,晶粒内部的层状结构清晰可见;材料的密度、抗弯强度和电阻率均介于Ti3SiC2和Ti3AlC2两者之间.
关键词:
Ti3Si0.8Al0.4C1.95
,
热压
,
固溶体
,
材料性能
,
显微结构
艾明星
,
翟洪祥
,
梁胜国
,
黄振莺
稀有金属材料与工程
以单质粉为原料,用无压烧结法制备了一系列高纯Ti3Al1.2-xSnxC1.8(x=0～0.8)固溶体粉体材料.利用XRD、SEM着重研究了x=0.2时,高纯Ti3Al1.2Sn0.2C1.8固溶体粉体的形成条件、显微形貌.结果表明:在1350～1500 ℃温度范围内,保温5 min,都可获得高纯Ti3AlSn0.2C1.8粉体材料;SEM观察结果显示,烧结温度对Ti3AlSn0.2C1.8的显微形貌有很大影响,随着温度的升高,粉体晶粒逐渐向板状晶转变;在此基础上,通过优化工艺条件可获得单一相的连续Ti3Al1.2-xSnxC1.8固溶体粉体材料.
关键词:
钛铝锡碳
,
固溶体
,
无压合成
,
颗粒形貌
黄振莺
,
翟洪祥
,
刘新
,
艾明星
,
周炜
稀有金属材料与工程
研究了三元层状化合物钛硅碳(Ti3SiC2)和钛铝碳(Ti3AlC2)材料的载流磨损特性,探讨了在大电流、热应力和摩擦力的交互和耦合作用下Ti3SiC2系材料的支配性磨损机理.试验在盘-块式大功率载流高速摩擦试验机上进行,用A3钢盘为对磨体;滑动速度为20 m/s,法向压强为0.4～0.8 MPa,电流强度为0,50和100 A.结果表明,在适当的速度和载荷条件下,Ti3SiC2系材料表现出良好的载流摩擦学特性.但载流条件下的磨损率都比非载流条件下的大,且随电流强度而增大.通过SEM&EDS观察、分析,载流条件下的Ti3SiC2系材料的磨损主要由微电弧烧蚀与机械摩擦的交互作用及热-力耦合作用两部分共同影响.微电弧烧蚀作用引起Ti3SiC2系材料表层氧化、熔融和分解以及亚表层裂纹,因而耐磨性发生改变.通电条件下的电热效应和摩擦热的耦合作用也对Ti3SiC2系材料的耐磨性产生影响.力-电-热的交互和耦合作用哪部分占主导机制取决于Ti3SiC2系材料的物理参数及载荷、速度等外部条件因素.
关键词:
Ti3SiC2系材料
,
载流磨损
,
微电弧烧蚀
,
电热效应
,
交互作用
梁胜国
,
翟洪祥
,
艾明星
,
黄振莺
稀有金属材料与工程
用无压浸渗法制备了铜-钛铝碳金属陶瓷材料(Cu-Ti3AlC2).研究了Cu含量对反应产物的影响,测试了制备的Cu-Ti3AlC2样品的抗弯强度、硬度和导电率,并进行了显微结构观察和断口分析.结果表明,在适当的工艺条件下,当Cu含量在一定范围内,经无压烧结可获得高致密性的Cu-Ti3AlC2陶瓷块体材料.由于其特殊的显微结构,所制备的Cu-Ti3AlC2样品在保证导电率的同时其室温抗弯强度、硬度都大大超过单相钛铝碳陶瓷.
关键词:
Cu-Ti3AlC2
,
制备工艺
,
显微结构
,
材料特性
翟洪祥
,
丁艳
,
艾明星
,
黄振莺
,
李翠伟
稀有金属材料与工程
研究了钛硅铝碳(Ti3Siy-xAlxCz)层间固溶体陶瓷材料的超结构现象.结果发现,用热压Ti、Si、Al和C(石墨)混合粉末原位反应合成的Ti3Si0.9Al0.3C1.93和Ti3Si0.8Al0.4C1.93层间固溶体块体样品的X射线衍射(XRD)谱中[00L]晶面的衍射峰极其微弱,只有[008]面有一个小的衍射峰,[002]、[004]和[006]面几乎没有衍射峰存在,而该块体样品的粉末的X射线衍射谱中所有[00L]晶面的衍射峰均存在.这种超结构现象表明,用热压原位反应合成的Ti3Si0.9Al0.3C1.93和Ti3Si0.8Al0.4C1.93实为层间无序固溶体.由于内应力的释放,取自该块体样品的粉末发生了从无序到有序的转变,所以粉末的X射线衍射谱中显现出强的[00L]面衍射峰.这种超结构相可能对Ti3Si0.9Al0.3C1.93和Ti3Si0.8Al0.4C1.93块体的性能产生重要影响.
关键词:
Ti3Siy-xAlxCz
,
层间固溶
,
超结构现象
,
热压合成
,
无序-有序转变
黄振莺
,
翟洪祥
,
王轶凡
,
周炜
,
管明林
,
艾明星
稀有金属材料与工程
根据先前提出的理论模型,对Ti3SiC2和Ti3AlC2材料与低碳钢摩擦行为的载荷依赖稳定性进行观察和分析.试验在盘-块式高速摩擦实验机上进行;滑动速度20 m/s,法向压强0.2 MPa～0.8 MPa.结果表明,不论Ti3SiC2还是Ti3AlC2,在每个摩擦过程中,摩擦系数都经历一个从初始值迅速增大的过渡期,而后进入相对稳定期.整个摩擦系数曲线呈随机波动,其相对稳定期的随机波动行为服从正态分布.2种材料摩擦系数的标准偏差都随着压力的增大而减小.Ti3SiC2相对稳定期的摩擦系数随着法向压强的增大缓慢减小,而Ti3AlC2的摩擦系数基本保持不变.此现象与这2种材料表面形成的摩擦层的润滑作用随压力产生不同变化密切相关.
关键词:
Ti3SiC2
,
Ti3AlC2
,
干滑动摩擦
,
稳定性
,
摩擦层
,
自润滑
张华
,
翟洪祥
,
艾明星
稀有金属材料与工程
用氩弧熔化焊接方法,在无焊料的情况下对铜/钛铝锡碳(Cu/Ti3AlS0.2C1.8)金属陶瓷材料进行直接熔焊连接.观察分析了焊接区及其附近的组织变化,测试了焊接区的室温弯曲强度.结果表明,Cu/Ti3AlSn0.2C1.8材料具有良好的可焊接性.焊接区域呈网络状Cu(Ti,Al,Sn)合金包围均匀弥散的细小TiCx颗粒的典型组织结构.在适当的电弧电流密度、拉弧时间和施加压力等焊接条件下,焊接区的室温弯曲强度达到851 MPa,焊接区的弯曲强度达到或超过了Cu/Ti3AlSn0.2C1.8材料自身的强度.
关键词:
Cu/Ti3AlSn0.2C1.8
,
氩弧焊
,
组织结构
,
弯曲强度
张志力
,
周洋
,
艾明星
稀有金属材料与工程
采用Ti,Si,Al粉和石墨粉等元素作为主要原料,利用行星式球磨机,研究通过机械合金化法(MA)的反应球磨技术(RBM)活化烧结制备Ti3SiC2和Ti3A1C2粉末材料.通过X-射线衍射、扫描电镜等手段,分析研究了机械合金化过程中的元素组织结构变化和可能的机械化学反应.提出实验中机械合金化趋向于界面原子逐渐扩散的反应机制.
关键词:
机械合金化
,
三元碳化物
,
反应球磨
