张昊
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史忠旗
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胡梦杉
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张朋
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金海云
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乔冠军
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金志浩
稀有金属材料与工程
采用粉末冶金法制备了Mo掺杂的Al2O3基陶瓷/金属复合材料(Al2O3/Mo),利用X射线衍射、扫描电镜等测试分析方法研究了Mo掺杂对复合材料微观形貌及介电性能的影响.结果表明:Al2O3/Mo复合材料主要由Al2O3相和Mo相组成,未出现新相.Mo主要分散在Al2O3晶界,并且随着Mo掺杂量的增加,Al2O3晶粒尺寸逐渐减小、材料气孔率逐渐增加.当Mo掺杂量小于20％(质量分数)时,复合材料电阻率(＞1012Ω·cm)与相对介电常数(8～9)没有明显变化;而当Mo掺杂量大于20％,Mo由弥散相转变为连续相,复合材料的体电阻率急剧下降到1010Ω.cm;当Mo掺杂量达到40％时,由于复合材料中Mo已经形成连续的贯穿网络,体电阻率下降趋势减缓,稳定在10Ω·cm左右.因此,通过调控Al2O3基体中的Mo掺杂量及相分布,可以制备出具有不同电阻率的陶瓷/金属复合材料.
关键词:
陶瓷
,
钼掺杂
,
介电性能
刘桂武
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张相召
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王倩
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叶志国
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史忠旗
,
乔冠军
稀有金属材料与工程
利用TiH2粉末膏剂涂覆和在真空下1000或1400℃保温20 min的预处理工艺对反应烧结SiC陶瓷柱进行了表面预处理,再将预处理好的SiC陶瓷柱固定在石墨板上,随后采用金属浇铸工艺制备了一种具有高度陶瓷增强体宏观均匀性、可靠性和可设计性的SiC陶瓷柱阵列增强高铬铸铁复合材料.陶瓷涂层和复合材料界面分析表明:1400℃为较优的SiC表面预处理温度,预处理后SiC表面形成一层可靠的金属性复合层.该复合层在高温浇注过程中不会被溶解,可有效抑制高铬铸铁与SiC陶瓷的界面反应,从而形成无脱层、优良的复合材料陶瓷/金属磨损界面.与该复合材料的金属基体相比,由于SiC陶瓷柱的有效添加,经表面处理后不同陶瓷含量的SiC/高铬铸铁复合材料的耐磨性能均显著提高.
关键词:
金属基复合材料
,
SiC陶瓷
,
氢化钛
,
界面
,
耐磨性能
杨万利
,
史忠旗
,
张永辉
,
肖志超
,
乔冠军
,
金志浩
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.04.018
综述了国内外近年来热压铸、热浸镀行业浸液零部件用非铁基耐铝／锌熔蚀材料的研究现状，包括难熔金属合金、金属间化合物、陶瓷以及复合材料。总结了各类耐蚀材料的性能特点及应用前景，并对各材料在熔融金属中的抗蚀机制进行了讨论；同时结合铝／锌工业的应用环境及发展，指出了耐铝／锌浸液熔蚀材料的研究方向。
关键词:
铝/锌浸液材料
,
非铁基
,
熔蚀机制
,
难熔金属合金
,
金属间化合物
,
陶瓷
郭亚杰
,
史忠旗
,
徐义库
,
乔冠军
,
王建
稀有金属材料与工程
采用等离子活化烧结法,通过Ni箔和Al箔的原位燃烧反应制备了镍基金属/金属间化合物叠层复合材料.微观结构观察表明叠层由反应层和剩余镍层交替组成,且反应层由多个金属间化合物单层构成.这些金属间化合物相的成分呈梯度分布,且随试样处理温度的升高,逐步由富铝相向富镍相转变.相应地,叠层复合材料的抗拉伸强度随着温度升高而逐渐升高,在1473K温度下制备的复合材料具有最高的抗拉伸强度和伸长率.拉伸试样的断口形貌显示,在较低处理温度(1073和1173K)制备的叠层复合材料,其断裂是由于金属间化合物层内的横向裂纹与镍层内的剪切带交互作用所引起的.随着处理温度升高,试样的断裂由多重裂纹模式向单裂纹模式转变.
关键词:
复合材料
,
金属间化合物
,
自蔓延燃烧合成
,
拉伸行为
郭亚杰
,
刘桂武
,
金海云
,
史忠旗
,
乔冠军
稀有金属材料与工程
采用等离子活化烧结方法实现了Cu箔和Al箔的固相扩散结合,考察了673～773K温度范围内界面金属间化合物(IMCs)层的生成过程和生长动力学.结果表明:界面IMCs生成过程主要包括物理接触、IMCs形核、IMCs沿界面相连和IMCs层连续增厚4个阶段；界面主要由Al4Cu9、AlCu和Al2Cu层构成；各层厚度与反应时间的关系均符合抛物线规律,表明IMCs生长动力学由体扩散所控制:各层生长速率常数与反应温度之间满足Arrhenius关系,且整个IMCs界面层以及Al4Cu9、AlCu和Al2Cu各单层的生长激活能分别为80.78、89.79、84.63和71.12 kJ/mol.
关键词:
铜铝
,
扩散结合
,
界面
,
金属间化合物
,
生长行为
黄丽
,
赵莹莹
,
王卫敏
,
唐睿
,
史忠旗
,
王继平
机械工程材料
以中间相炭微球为碳源,丙烯酰胺为凝胶体系,采用凝胶注模成型工艺制备炭坯体材料;设计了分批添加炭微球结合球磨处理以提高浆料中国相含量的方法;研究了凝胶注模成型工艺对炭微球浆料分散性、黏度、固相含量、凝胶反应及固化和干燥过程的影响.结果表明:在水基浆料中添加相对中间相炭微球质量分数为1％的分散剂,调节pH值到13时,浆料中的颗粒均匀分散、稳定存在;采用分批添加和球磨处理可以增大浆料中的固相含量,最高达到75％,此时浆料的黏度最大,为1.822Pa·s;随着引发剂用量的增大,诱导时间和凝胶反应时间急剧缩短,而催化剂用量对其影响不大,最终选择每30 mL浆料添加0.4 mL引发剂,0.6mL催化剂为宜;浇注前浆料充分真空除气以及干燥起始阶段用酒精置换温坯中的水分是保证炭坯体表面光洁、不开裂的关键因素.
关键词:
中间相炭微球
,
凝胶注模
,
炭材料
,
固相含量
,
凝胶反应
杨万利
,
代丽娜
,
谢小娟
,
史忠旗
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2017.02.008
为研究料浆涂覆工艺及反应连接法焊接SiC-石墨复相陶瓷的焊接特性,以w(SiC) =95％、w(石墨)=0的SG0和w(SiC) =65％、w(石墨)=30％的SG30两种陶瓷材料为母材,以硅粉和活性炭粉按n(Si)∶n(C)=1∶1.2配制的65％固相体积分数的混合料浆(分散介质为酚醛树脂和酒精)为焊料,采用涂覆法及反应烧结工艺进行SiC-石墨复相陶瓷的焊接,并对焊接接头的抗弯强度、焊缝的显微形貌以及物相组成进行了测试及分析.结果表明:焊缝具有与母材类似的微观结构及物相组成,焊缝与基体结合紧密;对比SG0-SG30和SG30-SG30两种焊接试块的抗弯强度,其中具有同质母材的焊接试块SG30-SG30的接头抗弯强度较高,达到了81.96 MPa.
关键词:
碳化硅-石墨复相陶瓷
,
焊接特性
,
反应连接
,
接头
