王艳丽
,
黄朝晖
,
张强
,
谭永宁
,
张宏炜
,
贾新云
,
赵希宏
,
李嘉荣
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.06.008
为研究定向凝固柱晶高温合金薄壁铸件凝固过程的热裂纹形成倾向,采用定向凝固空心薄壁管状试样,考察了Ti,Zr,Hf,Al和B等元素对定向凝固柱晶高温合金热裂倾向性的影响;采用SEM、断口分析及DSC方法,分析了热裂的晶界宏观形态.结果表明:随着Ti含量的增加,γ/γ′共晶增多,尺寸增大,合金凝固温度范围变大,定向合金的热裂倾向性严重;Zr元素含量增加,促成共晶形成,合金出现热裂纹;Hf含量的变化对合金的热裂没有影响;Al,B含量增加,微观组织无明显变化,但合金凝固温度范围变大,导致定向凝固合金出现热裂.
关键词:
定向凝固
,
高温合金
,
热裂
文瑞龙
,
房明浩
,
闵鑫
,
唐浩
,
唐潮
,
魏耀祖
,
黄朝晖
,
刘艳改
,
吴小文
人工晶体学报
以α-A12O3、ZrO(NO3)2·2H2O和氨水为原料,通过高温煅烧制备了ZTA复相陶瓷材料,研究了ZrO2添加量对ZTA陶瓷物相组成、表面微观形貌、力学性能以及常温固体粒子冲蚀磨损性能的影响.结果表明:随着ZrO2添加量增加,材料的力学性能逐渐提高,当ZrO2添加量为10 vol％时,ZTA复相陶瓷抗弯强度和断裂韧性分别达461MPa和5.77 MPa·m1/2,相对于纯Al2O3陶瓷提升量达21.3％和64.9％.ZTA复相陶瓷材料的体积冲蚀率随着ZrO2添加量的增加而降低,当ZrO2添加量小于4 vol％时,其体积磨损率急剧下降,随后趋于平稳；随后当ZrO2添加量为10 vol％时,其冲蚀率达最低,为O.015mm3/g.其中,纯Al2O3陶瓷材料的冲蚀磨损机制主要为横向裂纹相互交错导致材料的剥落,添加ZrO2后,其冲蚀磨损机制以塑性变形为主.
关键词:
ZrO2
,
ZTA陶瓷
,
力学性能
,
冲蚀率
,
冲蚀机理
易帅
,
王凡
,
童玲欣
,
沈洁
,
胡建辉
,
房明浩
,
刘艳改
,
黄朝晖
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.006
分别采用工业Al(OH)3和工业α-Al2O3作为铝源,CaO和轻质CaCO3作为钙源,按照理论配比通过高温固相反应合成了六铝酸钙.借助XRD和SEM等测试手段研究了不同钙源、不同铝源以及不同煅烧温度对合成六铝酸钙的物相组成及显微形貌的影响.结果表明:以Al(OH)3和CaCO3为原料,在1 550 ℃保温3 h合成的六铝酸钙晶粒发育呈片状;以α-Al2O3和CaO为原料在1 550 ℃保温3 h合成的六铝酸钙晶粒发育呈颗粒状;Al(OH)3和CaCO3在高温下的分解有利于片状六铝酸钙的生长发育.
关键词:
六铝酸钙
,
片状
,
颗粒状
,
合成
唐浩
,
房明浩
,
闵鑫
,
文瑞龙
,
唐潮
,
魏耀祖
,
刘艳改
,
黄朝晖
人工晶体学报
以板片状结构的LaMgAl11O19作为第二相来对Al2O3陶瓷进行增韧补强,采用无压烧结工艺在1650℃下保温4h制备了LaMgAl11O19-Al2O3复相陶瓷,研究了LaMgAl11O19的添加量对LaMgAl11O19-Al2O3复相陶瓷的物相组成、体积密度和力学性能的影响,并结合复相陶瓷试样断面的SEM照片分析了其强韧化机理.研究表明,添加一定量的LaMgAl11O19后,LaMgAl11O19-Al2O3复相陶瓷材料的抗弯强度和断裂韧性均有明显提高,当添加LaMgAl11O19的质量分数为10％时,LaMgAl11O19-Al2O3复相陶瓷的抗弯强度和断裂韧性分别为321 MPa和5.03 MPa·m1/2,其中片状晶的拔出效应、裂纹偏转作用以及裂纹分支等增韧机制发挥了主导作用.
关键词:
Al2O3陶瓷
,
LaMgAl11O19片状晶
,
力学性能
,
增韧补强
,
增韧机理
丁贺玮
,
刘宝林
,
高德利
,
黄朝晖
,
房明浩
,
吴小贤
,
陈博
,
刘艳改
稀有金属材料与工程
以Si粉和SiC为原料,采用半干法冷等静压成型,通过反应烧结成功制备了Si_3N_4-SiC复相耐磨材料.并将其和95Al_2O_3耐磨陶瓷在以水和SiC混合颗粒为冲蚀介质实验条件下,进行液固两相流冲蚀磨损对比实验.结果表明:原料中Si粉加入量为40%～80%(质量分数)试样的耐冲蚀磨损性能优于95Al_2O_3耐磨陶瓷.原料中Si粉加入量为70%试样的耐固液两相流冲蚀磨损性能最好,在平均线速度分别为132和67 m/min的实验条件下的冲蚀率分别仅为0.87%和0.30%.此外,通过SEM观察了冲蚀后试样的显微形貌,探讨了其耐液固两相流冲蚀磨损的机理.
关键词:
Si_3N_4-SiC
,
液固两相流冲蚀磨损
,
95Al_2O_3耐磨陶瓷
刘贺
,
朱凌
,
李小超
,
闵鑫
,
吴小文
,
刘艳改
,
房明浩
,
黄朝晖
人工晶体学报
在Al2O3-C质耐火材料中添加锆英石、B4C和焦炭,通过高温原位反应生成了ZrC-ZrB2-SiC复合非氧化物耐高温物相.采用XRD分析了不同锆英石、B4C和焦炭的添加量与不同烧成温度下反应产物的物相组成,并采用XRD与SEM进一步研究了含有ZrC-ZrB2-SiC复合非氧化物的铝碳质耐火材料的抗氧化性能及其抗氧化的机理.结果表明:当锆英石-焦炭-B4C混合粉体的加入量为20%,在1550 ℃保温3 h能在铝碳质耐火材料的基质中原位合成ZrC-ZrB2-SiC复合非氧化物,制备得到相应的铝碳质复合耐火材料.ZrC-ZrB2-SiC复合非氧化物在氧化条件下可生成玻璃相,形成致密保护层能够阻止其进一步氧化,从而显著提高铝碳质材料的抗氧化性能.
关键词:
Al2O3-C耐火材料
,
原位反应
,
抗氧化性能
马淑龙
,
李勇
,
李燕京
,
王治峰
,
夏文斌
,
马飞
,
黄朝晖
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.03.001
为了研究以矾土做原料合成铁铝尖晶石时其SiO2成分对合成铁铝尖晶石的影响,以氧化铁粉、α-Al2O3粉和碳粉为原料,分别加入质量分数为0、2％、5％和8％的SiO2粉,在氮气气氛中分别于1 400、1 450、1 500、1 550℃保温4h合成铁铝尖晶石.通过对所合成铁铝尖晶石的烧结性能、物相组成及微观结构进行分析,研究了SiO2加入量对铁铝尖晶石合成及烧结性能的影响.结果表明:氮气气氛下,加入2％(w)SiO2能够促进铁铝尖晶石的合成及烧结；加入大于5％(w)SiO2时,试样的体积密度迅速下降,SiO2与氧化铁生成大量的低熔点液相,Al2O3则以刚玉相存在,反而阻碍铁铝尖晶石相的生成.采用特级矾土为原料合成铁铝尖晶石时,由于矾土中杂质SiO2和TiO2以及R2O的大量存在,导致矾土基铁铝尖晶石的体积密度更低,烧结性能更差,用其制备的方镁石-铁铝尖晶石制品的性能较差.可见,合成铁铝尖晶石以矾土为原料是不合适的.
关键词:
铁铝尖晶石
,
SiO2
,
矾土
,
方镁石-铁铝尖晶石砖
刘海涛
,
闵鑫
,
姬海鹏
,
徐友果
,
房明浩
,
刘艳改
,
黄朝晖
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.02.005
以金红石和铝灰为原料,以铝灰中的金属铝为还原剂,采用铝热还原氮化法合成TiN-Al2O3复合粉体,研究了合成温度(600 ～1 400℃)和铝灰配入量(比理论量少20％、理论量、比理论量多20％、比理论量多50％)对合成产物的物相组成和显微结构的影响,并分析了反应机制.结果表明:1)以铝灰和金红石为原料,以铝灰中的金属铝为还原剂,通过铝热还原氮化法可制得TiN-Al2O3复合粉体,其主要物相为TiN、α-Al2O3以及少量倍长石和MgAl2O4.2)提高合成温度或增加铝灰配入量均有利于铝热还原氮化反应的进行.3)合成产物中α-Al2O3呈板片状和柱状；TiN主要呈粒状,粒径为亚微米级,能在TiN-Al2O3复相材料中起补强增韧的作用.
关键词:
铝灰
,
金红石
,
铝热还原氮化法
,
TiN-Al2O3复合粉体
,
物相组成
黄朝晖
,
贾新云
,
谭永宁
,
张宏炜
,
张强
,
张俊
,
唐定中
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.06.001
为了获得平衡的横纵向性能,二代定向合金Dz6的热处理工艺包括预处理、固溶和三级时效.1120℃的高温时效处理提高了DZ6合金的纵、横向持久寿命;同时,1120℃时效后的缓冷处理,使横向870℃/448MPa持久寿命由未经缓冷处理的36h增加至244h,延伸率由0.6%提高至4.5%;中温870℃/16h时效处理使合金纵向760℃/780MPa持久寿命比900℃/4h时效处理时提高一倍.热处理后γ'呈规则立方状,合金的晶界由γ'和析出的块状MC组成.以高温时效结合缓冷处理为特点的热处理制度,不但使DZ6合金的纵向持久寿命比铸态时提高一倍,而且还获得了良好的横向性能.
关键词:
定向高温合金
,
DZ6
,
铼
,
热处理
,
性能
王明月
,
白钰航
,
房明浩
,
闵鑫
,
刘艳改
,
吴小文
,
黄朝晖
人工晶体学报
以Al(OH)3,La2O3,MnO,CoO,NiO,ZnO为原料,采用高温固相合成法,在1100～1650℃下保温5h,合成LaMAl11O19(M=Mn、Co、Ni、Zn)粉体.通过对合成产物的物相进行分析,确定单相LaMAl11O19粉体的最低合成温度为1600℃.研究表明,合成的LaMAl11O19具有板片状结构,晶粒大小因取代的过渡金属不同而有所差异,晶粒直径约为2 ～6 μm,厚度0.3～2 μm.在1650℃无压烧结5h后制备得到LaMAl11O19陶瓷材料,仍具有稳定的磁铅石形结构,其体积密度和抗折强度随过渡金属元素原子质量的增大(Mn＜ Co＜ Ni＜ Zn)呈现递增趋势.其中,过渡金属Zn取代Mg制得的LaZRAl11O19陶瓷材料具有较高的抗折强度和断裂韧性,分别为163.3 MPa和3.2 MPa·m1/2.
关键词:
LaMAl11O19
,
磁铅石
,
板片状
,
力学性能
