王志
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范恒冰
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马文斌
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徐艳英
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张旭
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陈健
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王旭
材料研究学报
通过原位热缩聚、模压成型、高温烧结制备了中间相炭微球/碳纳米管复合块体材料,采用热重分析和恒温氧化方法研究了碳纳米管对中间相炭微球抗氧化性能的影响.结果表明:原位添加适当比例的碳纳米管可以增强中间相炭微球的抗氧化性能.随着碳纳米管含量的增加,碳化处理后的炭材料微晶层间距变小,抗氧化性能增强;当添加5％碳纳米管时,样品初始失重温度提高了40℃,氧化10小时后质量损失仅为8.55％;但过多的碳纳米管会使微球粒径分布变宽,球形度变差,导致块体材料气孔率增加,降低了其抗氧化性能.
关键词:
无机非金属材料
,
碳纳米管
,
中间相炭微球
,
抗氧化
马文斌
,
刘国权
,
胡本芙
,
张义文
,
刘建涛
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.11.008
利用金相显微镜,扫描电镜和透射电镜并结合体视学基本原理,对在不同固溶温度和冷却方式(空冷和炉冷)下热等静压(HIP)态FGH96合金中碳化物的数量、空间分布及尺寸分布等进行了定量表征和对比研究.结果表明:HIP态FGH96合金中碳化物主要为富Nb和Ti的MC,在原始颗粒边界(PPB)上分布的碳化物主要为块状,在PPB区域以外分布的碳化物主要由块状和花状MC组成.在1180℃以下进行固溶热处理时,碳化物含量增加并且加剧了合金中的PPB;当固溶温度达到1180℃以上时,随着固溶温度的升高,合金中碳化物数量减少,PPB逐渐消失.1200℃固溶后炉冷,固溶在基体中的碳主要以非PPB碳化物形式重新析出,会导致合金中PPB碳化物数量的降低,即使合金中的碳化物总量与固溶热处理前几乎相同.另外,空冷合金中PPB碳化物尺寸为单峰分布,而炉冷合金中则表现为双峰,后者与炉冷过程中碳化物能够重新析出密切相关.
关键词:
粉末高温合金
,
高温固溶热处理
,
碳化物
,
定量表征
,
体视学
马文斌
,
刘国权
,
胡本芙
,
胡鹏辉
,
张义文
,
刘建涛
稀有金属材料与工程
对不同碳含量的FGH96成型合金中碳化物进行了研究,并对合金原始粉末表面成分偏析进行了测定,以深入探讨碳含量对合金中碳化物的影响.结果表明:FGH96合金中碳含量的增加,提高了原始粉末表面碳含量和富Ti层厚度; HIP(热等静压)态FGH96中碳化物主要为富Ti和Nb的MC,随着碳含量升高,合金中分布在原始粉末颗粒边界(previous particle boundary,PPB)上和PPB以外区域的碳化物含量均逐渐升高,而非PPB碳化物含量上升的幅度相对较大;合金中碳含量越高,PPB碳化物中强碳化物形成元素的含量越低,非PPB碳化物的成分不受合金碳含量的影响;碳的加入促进了PPB碳化物的粗化,并扩展了其尺寸分布的范围;合金中碳含量越高,PPB碳化物的平均自由程越小,合金在室温下的断面收缩率越低.
关键词:
粉末冶金高温合金
,
碳含量
,
碳化物
,
定量表征
马文斌
,
刘国权
,
胡本芙
,
贾成厂
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00125
利用碳复型萃取技术和先进测试方法对我国生产的FGH96合金中形成的原始粉末颗粒边界(previous particle boundaries,PPB)进行研究.结果表明,PPB的实质是析出相沿原始粉末颗粒边界连续或半连续分布而呈现出的组织形貌.PPB析出相组成受热等静压(HIP)温度影响,当高于γ'相固溶温度,HIP得到的PPB析出相主要为MC (M主要为Ti,Nb和Zr)型碳化物,低于固溶温度时则为MC和γ'相.PPB析出相形成于高温高压固化成型过程中,粉末表面层固溶体中偏析的C和Ti等溶质元素与粉末表面上吸附的O发生化学反应形成PPB析出相,而粉末表面MC型碳化物及γ'相形成元素的富集促进了这一反应的进行.PPB的形成是由粉末表面固有原子结构与合金元素偏析等特性决定的,难以彻底消除,只能选择合适的粉末尺寸和控制致密化成型工艺参数来使PPB最小化.
关键词:
粉末高温合金
,
γ'相
,
MC碳化物
,
热等静压
雷卓研
,
王志
,
范恒冰
,
马文斌
,
陈健
,
王旭
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140658
以原位缩聚法制备的中间相炭微球/碳纳米管(MCMB/CNTs)复合微球为原料,通过添加氧化硼(B2O3)粉体和磷酸浸渍对该复合材料进行了基体和表面改性。采用扫描电子显微镜(SEM)、三点弯曲法、热重分析(TG)以及恒温氧化测试方法对复合材料的表面形貌、弯曲强度以及抗氧化性能进行了表征与测试。结果表明：添加适量的B2O3可以有效提升复合材料的抗氧化性能和弯曲强度, B2O3含量超过2%时,复合材料的弯曲强度逐渐下降。将含有2% B2O3的复合材料试样进行磷酸浸渍处理后,试样的弯曲强度可达66 MPa,初始氧化温度520℃,经过500℃恒温氧化60 min后其氧化失重率仅为5%,弯曲强度仍达到50.3 MPa。
关键词:
中间相炭微球
,
弯曲强度
,
氧化失重率
,
抗氧化
