范壮军
,
李建刚
,
陈俊凌
,
史景利
,
宋进仁
,
刘朗
,
翟更太
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2002.01.013
以天然石墨为原料,通过热压工艺,制备了含Zr多组元掺杂石墨材料.研究了掺杂元素对材料性能的影响.实验结果表明:随着Zr含量增加,基体石墨的强度、导电和导热性成线性增加;但是过量的ZrO2会消耗基体炭原子,生成金属Zr蒸汽逸出基体,形成孔隙和缺陷,导致材料的性能下降,因此应控制ZrO2的加入量.另外,采用SEM、XRD等分析手段研究了材料微观结构,探讨了微观结构对其性能的影响.
关键词:
掺杂石墨材料
,
天然石墨
,
Zr
,
性能
罗来马
,
施静
,
昝祥
,
李萍
,
罗广南
,
陈俊凌
,
吴玉程
中国有色金属学报
钨基复合材料因其优良的性能逐渐取代碳基材料和铍等,成为最有可能应用于国际热核聚变实验堆中面向等离子体材料,但其存在低温脆性、再结晶脆化、辐照脆化和燃料粒子滞留等问题.目前,主要是从合金化、第二相颗粒弥散强化以及制备超细晶(UFG)/纳米晶钨基材料等方面来改善钨及其复合材料的性能.合金化是最常用的改善合金性能的手段之一,合金元素或扩散溶解于钨基体中,或作用于缺陷和杂质,改变钨基材料的组织结构从而提高其性能.综述主要介绍合金元素在钨合金中性能提升和作用机理,同时也指出合金元素改善钨合金性能方面存在的问题、可能的改善措施以及未来的发展趋势.
关键词:
面向等离子体材料
,
钨基材料
,
合金元素
,
作用机理
,
改善措施
于福文
,
吴玉程
,
陈俊凌
,
陈勇
,
种法力
功能材料
采用高能球磨和热压烧结的方法成功制备了纳米TiC颗粒弥散增强超细晶W基复合材料,并对其组织结构、室温力学性能进行了研究.研究结果表明,当纳米TiC颗粒含量较小时,高能球磨可以使TiC颗粒均匀分散到W基体中,烧结后,TiC颗粒尺寸约100nm,当纳米TiC颗粒含量较高时,局部出现团聚现象;纳米TiC的加入强烈的阻碍了W晶粒的长大并使复合材料的断裂模式由沿晶断裂为主向穿晶断裂为主转变,提高了材料的力学性能;在TiC含量为1%(质量分数,下同)时,材料的致密度、维氏显微硬度、弹性模量、抗弯强度分别达到98.4%、4.33、396GPa、1065MPa.纳米TiC颗粒对复合材料的强化机制主要是细晶强化和晶界强化.
关键词:
钨基复合材料
,
纳米TiC颗粒
,
超细晶
,
组织结构
,
力学性能
陈勇
,
吴玉程
,
于福文
,
陈俊凌
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.06.005
采用机械高能球磨法制备出TiC/W纳米晶复合粉体,复合粉体经压制并在1823K烧结制备得到TiC/W复合材料.研究了机械球磨对TiC/W复合材料组织结构和力学性能的影响.结果表明,球磨后的烧结组织均匀致密,没有缝隙和空洞出现.机械球磨能够降低烧结温度,提高块体致密度和室温抗弯强度;抗弯断口形貌在球磨后逐渐变平整,断裂形貌由沿晶断裂转变为穿晶断裂.
关键词:
钨基复合材料
,
碳化钛
,
高能球磨
,
组织性能
朱晓勇
,
罗来马
,
李萍
,
陈俊凌
,
罗广南
,
吴玉程
稀有金属材料与工程
采用真空等离子喷涂技术在铜基体表面制备了钨涂层,分别通过NiCrA1和W75Cu25涂层作为中间层.5 MW/m2,2s的高热负荷电子束实验表明NiCrAl中间层提高了涂层的热导率并降低了热应力和残余应力值.W75Cu25涂层作为中间层则表现出较差的热疲劳性能.高热负荷电子束真空等离子喷涂钨涂层表现出侵蚀和微裂纹.因热应力导致涂层发生塑性变形,在高温情况下裂纹起源于熔融的钨颗粒,但是,裂纹被钨涂层塑性变形和孔洞所抑制.
关键词:
钨
,
真空等离子喷涂
,
热循环
,
显微组织
,
中间层
朱大焕
,
王坤
,
王先平
,
刘长松
,
方前锋
,
陈俊凌
稀有金属材料与工程
采用有限元ANSYS软件对偏滤器第一壁W/Cu FGM进行热应力模拟分析,并对其参数进行优化设计.结果表明,优化后的梯度层应力较无梯度层时得到了极大的缓和,最大等效应力值降低58％.最优化的梯度层层数为5,Cu浓度分布指数为0.4；同时在10 MW/m2的表面热流冲击下,表现出较好的抗热冲击能力.
关键词:
偏滤器
,
W/Cu FGM
,
界面
,
热应力
,
有限元分析
种法力
,
陈勇
,
吴玉程
,
陈俊凌
材料科学与工程学报
本论文通过粉末冶金方法制备La2O3弥散增强钨合金面对等离子体材料并对其进行了组织性能和电子束热负荷性能的分析.结果显示La2O3弥散增强相抑制钨粒子长大效果显著,而且使W-1wt.%La2O3合金材料的抗弯强度提高了约35.7%.同时,W-1wt.%La2O3也表现出较好的热负荷性能,能够承受6MW/m2热负荷功率密度;在更高热负荷条件下,较高的表面温度导致La2O3出现熔化及W-1wt.%La2O3合金材料表面出现微裂纹等损伤,因此面对等离子体材料直接水冷对延长材料使用寿命和提高热负荷性能是十分重要的.
关键词:
钨合金
,
面对等离子体材料
,
热负荷性能
范壮军
,
李建刚
,
翟更太
,
陈俊凌
,
宋进仁
,
刘朗
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2003.01.011
通过球磨分散方法制备了掺杂细颗粒碳化硼石墨材料.采用热分析仪考察了经不同球磨时间制备的复合材料在室温至1400℃温度范围内的抗氧化行为;利用扫描电镜分析了样品在800℃ 和1000℃恒温氧化后的表面形貌.研究结果表明:经球磨50h制备的细颗粒碳化硼掺杂石墨材料在1000℃氧化时,有优良的自愈合抗氧化性能.其抗氧化机理为:均匀分散的细颗粒B4C可以在氧化时迅速形成连续的、均匀的保护膜覆盖在基体表面,从而有效地抑制氧气进入和基体反应.
关键词:
石墨
,
碳化硼
,
掺杂
,
球磨分散
,
抗氧化性能
陈勇
,
吴玉程
,
于福文
,
陈俊凌
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.07.002
利用高能机械球磨制备出W-10%TiC复合粉体并进行烧结,分析了粉体特性和烧结体的组织形貌.结果表明:球磨使引入的镍铁和钨形成固溶体,并且产生大量缺陷,从而促进烧结致密化.随着球磨时间的延长,粉体晶粒尺寸下降,点阵畸变逐渐增大,经过球磨后粉体具有较高的烧结活性,并且随着球磨时间的延长,复合粉体烧结后密度逐渐增加.烧结体显微组织均匀致密,没有间隙和空洞出现,其中钨颗粒近似呈球状,粒径为20～30 μm,碳化钛颗粒基本保持原始颗粒大小(1～2 μm)弥散分布在相邻的钨颗粒边界处;钨镍铁相呈网状组织包围着部分钨和碳化钛颗粒,其体积随着球磨时间延长而增加.
关键词:
钨碳化钛
,
高能球磨
,
纳米晶复合粉体
,
烧结特性
陈勇
,
吴玉程
,
于福文
,
陈俊凌
稀有金属材料与工程
采用机械球磨的方法制备W-1%La2O3(质量分数,下同)复合粉体,将粉体在1823 K烧结1 h制备出La2O3增强钨合金.对材料的显微组织结构和力学性能进行分析,结果表明:显微组织均匀,氧化镧主要以微小的颗粒分布在钨-钨界面上,钨晶粒尺寸约为10 μm～15μm;La2O3增强钨合金的抗弯强度值475 Mpa,在相同密度条件下,相对纯钨烧结体提高了35%.抗弯断口形貌表明,加入氧化镧颗粒后,钨合金的断裂方式发生了变化,由钨晶粒断裂为主转变为穿晶断裂和沿晶断裂的混合,同时分析讨论了氧化镧颗粒对合金组织性能的影响.
关键词:
钨合金
,
氧化镧
,
机械球磨
,
组织性能
