综合评述最近发展起来的陶瓷材料的烧结后冷加工热处理法“控制破碎成形加工法”,着重介绍该方法的由来,阐明其理论与实验基础同时,介绍其应用并讨论其发展前景.

利用电子理论计算了Fe_3Al和FeAl金属间化合物的价电子结构和键能,分析了电子分布和晶体键络特性与其室温脆性之间的关系.提出了韧化Fe—Al系金属间化合物的可能途径.

加入6mg·g(-1)Nd的非晶Ti_(80)Si_(20)合金,在550—700退火1h后,可形成Ti_3Si基体相与弥散分布的α—Ti颗粒组成的纳米复合材料.X射线及电子衍射分析表明:在晶化过程中,初始析出相为小颗粒的α-Ti,随后析出主相Ti_3Si和少量Ti_5Si_3,但未见稀土相形成.用高分辨电镜研究了Ti_3Si的亚晶结构.

用葛摆测量了a-PdCuSi合金的内耗-温度曲线,证明在该合金的Tg和Tx温度附近有两个内耗峰P1和P2.P2峰是与非晶晶化有关的内耗峰,而P1峰可能是弛豫型的内耗峰.分析了倒扭摆和Collette摆的灵敏度,阐述了这两种摆不适用于测量a—PdCuSi类合金的内耗峰.

藉H2—CO2混合气体获得低氧压,在600℃为1.01×10(-4)fPa,而700℃与800℃为1.01fPa,并研究含Nb为150与300mg/g的两种Ni-Nb合金在上述条件下的氧化行为实验结果显示,在600℃与700℃,两种合金仅发生内氧化,其组成为α-Ni与氧化铌(Nb_2O_5或/和NbO_2)通常,在紧挨内氧化带前沿的合金中并没有观察到发生贫Nb现象.与之不同,在800℃氧化的两种合金均产生连续的由氧化铌组成的外氧化膜而没有内氧化现象.从Nb在Ni中低溶解度的特点出发讨论了合金的氧化机制.

晶体生长中的非稳态演化过程一直是凝固领域人们很少涉及的课题,尤其在胞枝转变之后相当宽范围的亚快速凝固更是少人问津,而非稳态过程对材料最终的组织形态往往产生重大影响.本文采用有机物模拟合金研究了低速及亚快速凝固范围界面形态与一次间距的演化规律,并初步探讨了其演化机制.

在Cd—Te相图的基础上引出CdTe-Cd相图并定义其主要参数,讨论了富Cd的CdTe液体在结晶过程中的分凝特性及其生长条件对晶体中Te固溶量的影响,进而确定维持平面生长界面所需的最小温度梯度.

利用自制的小型单晶连铸设备,成功的制造出自径8mm,长8—10m的单晶Al线材.该技术的关键是用一个加热铸型和一个与之分离的冷却器代替传统连铸中的水冷结晶器使加热铸型内壁温度保持在熔点以上某一温度,避免型壁形核,同时在冷却器与铸型出口之间造成一个轴向温度梯度,形成定向凝固条件铸锭在离开铸型出口后的一小段距离内,表面仍呈液体状态,凝固后的铸锭表面光滑,呈镜面状态,故该技术属于一种Near-Net-Shape生产技术.由于凝固过程中固液界面呈向液态中凸出的形状,即铸锭中心先于表面凝固,可避免铸链中心缩孔缩松的产生,便于排除气体和夹杂,铸锭内部质量高,而且这种凸出的固液界面形状有利于晶体生长过程中的竞争生长,加速晶粒的淘汰过程,易于生产单晶线材单晶连铸棒材的抗拉强度比金属型多晶铸棒低约38%,屈服强度持平,屈强比提高93%,延伸率提高117%单晶试样拉伸断口收缩成针尖状.加工硬化程度很小,可以预言其塑性加工性能很高.由于组织致密,无铸造缺陷,气体和夹杂含量低,更重要的是无横向晶界,故导电率高测定结果表明单晶连铸铝棒材的电阻率为26.455nΩm,而金属型铸棒表面细晶区和中心粗晶区的电阻率分别为29.492和28.593nΩm.

用单辊快速凝固法制备了Ni原子分数为0.53—0.60的Ni-Al金属间化合物薄带,研究了成分与微观组织的关系.发现试样均为B2型单相Nial,Ni_(0.53)Al_(0.47)的快速凝固组织为10μm左右的等轴晶.Ni_(0.56)Al_(0.44)—Ni_(0.6)Al_(0.4)的组织分别为5μm左右的不规则和规则柱状晶.发现近理想配比的NiAl在快速凝固时形成计状晶亚结构.

受到生物愈合现象的启发,寻求工程材料损伤的修复方法采用高温钎焊修复了钴基高温合金的疲劳裂纹,使其疲劳寿命得到了延长.

用Mossbauer谱学和XRD方法研究了快速凝固Al-5Fe—2Ni(原子由分数)合金的析出相.结果表明,析出相为三元化合物Al_9Fe_xNi_(2-x)(0 References | Related Articles | Metrics

对热丝法化学气相沉积金刚石膜中的辐射场和温度场进行了计算结果表明,在样品平面沿X,Y方向均匀辐照度(温度)区的线性尺寸比高温度梯度区的尺寸快速增大沿Z方向均匀辐照度(温度)区的深度随样品到加热丝距离的增加而增大辐照度(温度)的大小可通过改变加热丝间距得到控制.

制备了高结晶度石墨薄膜,并用原子力显微镜(AFM)系统地研究其表面结构,获得了原子级分辨率的图象,观察到了扭曲的石墨晶格结构,在本文中还讨论了温度、拉伸比对薄膜结构的影响.

在电容式耦合等离子体化学气相沉积系统中,用高氢稀释硅烷和氮气为反应气氛制备纳米硅氮(nc-SiNx:H)薄膜结果表明:当N_2/SiH_4气体流量比(Xn)从1增加为4时,薄膜的晶态年从58%降至14%,晶粒尺寸从10nm降至5um,N/Si含量比从0.03增至0.12.当Xn≥5,则生成非晶硅氮(a-SiNx:H)薄膜.当Xn从1增加为10时,薄膜暗电导率从10￣(-5)(Ωcm)￣(-1)降至10￣(-11)(Ωcm)￣(-1),具有逾渗行为,这与薄膜的晶态率紧密相关.

用量子化学SCC—DV—Xa方法分析了Ca_2Fe_(2-x)AlxO_5体系中的Ca_2Fe_2O_5(即C_2F),Ca_2Fe_(1.43)Al_(0.57)O_5和Ca_2Fe_(1.28)Al_(0.72)O5.认为它们的水化活性随Al的增加而提高的原因是:(1)Al的净电荷比Fe高,易吸收水分子的孤对电子;(2)Al-O键比Fe-O键弱,易断裂而容易与水反应.

用BET(氮吸附法)、TEM和XRD技术测定了纳米ZrO_2粉的比表面积、粒径、晶粒尺寸以及相结构随锻烧温度的变化.纳米ZrO_2粉具有Fs-center和Zr￣(3+)两种电子自旋共振(ESR)信号.Zr￣(3+)是一个与体相相关的信号,而Fs-center是一个与表相有关的信号定量研究表明,随着比表面积(SBET)减小,Fs-center信号强度减弱,而Zr￣(3+)信号强度增强.变化的临界尺寸为16m￣2g(-1),当比表面积小于16m￣2·g￣(-1)时,Fs-center信号消失,而Zr￣(3+)信号强度急剧增加.

用XRD,SEM,TEM研究了低压ZnO压敏陶瓷的相结构与晶界结构,证实了晶界相的不连续性,发现低压ZnO—Bi_2O_3—TiO_2系中ZnO—ZnO晶粒直接接触区晶界宽度约为45nm,以及烧结过程中晶界上ZnO纳米级单晶的迁移行为并计算出ZnO晶界移动激活能Qm.

用缓慢升温法成功研制出非铁电性二元系压电新晶体Al_(0.88)Ga_(0.12)PO_4.通过原子光谱吸收、Rutherford背散射及X射线粉末衍射测定其组分及结构.并给出了新晶体的电弹常数和温度系数.

在Al_2O_3纳米粉中加入100～400mgg~(-1)的0.025molY_2O_3-ZrO_2(Y—PSZ),探讨了加入量对Al_2O_3纳米粉的烧结特性和烧成陶瓷力学性能的影响结果表明,Y—PSZ可促进烧结致密化,降低烧结温度,并且有效地抑制烧结时Al_2O_3晶粒的长大,提高烧成陶瓷的性能.

实验证明Ti—Al-N系功能梯度薄膜在厚度方向上有金属Al,(Ti,Al)N和(Ti_2Al)N(110)三种相结构,在(Ti,Al)N相中又有(111)和(200)两种择优取向.随着氮分压PN的不断增加,薄膜中金属相含量急剧下降,陶瓷相含量则急剧增加,当PN>1.5Pa后两种相含量的变化均趋平缓.

制备了一系列聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物PU/EPIPN.由DSC,TMT和动态粘弹仪研究表明,IPN在高温区存在单一的玻璃化转变温度Tg,IPN的相行为与其断裂拉伸强度相关.并确认接枝共聚物的存在增强了IPN的互穿效应.

采用热压工艺制备了TiB2/SiCW陶瓷复合材料.结果表明:在TiB2基体中添加体积分率为25%的SiC晶须,可显著的提高材料的断裂韧性和抗弯强度实验表明TiB2/25SiCW陶瓷材料的断裂韧性在1000℃内随温度的升高而增大,其原因是由于温度的升高使晶须径向残余压应力松弛,晶须拔出所需要的力见减小温度越高,晶须拔出越容易,能够被拔出的晶须量增多,拔出功增大在低温下晶须以脆扯断裂为主,在高温下晶须以拔出为主。

采用挤压铸造法制成复合材料并进行了热挤压,对上述材料进行了超塑拉伸实验.当拉伸温度为570℃,应变速率为2.05×10~(-3)s~(-1)时得到280%的延伸率.用TEM观察了超塑变形过程的组织结构.结果表明,在变形过程中晶粒始终保持等轴状,位错的形态随变形量的增大不断变化,逐渐形成缠结及胞状结构,当变形量超过50%时出现层错与孪晶,它们对超塑变形起一定的作用.

采用真空热压扩散结合工艺制备出SiCf/Ti-15—3复合板材.研究制备工艺,SiCf基体合金特性,复合材料的显微组织及界面特征结果表明,合适条件下国产射频加热CVD法制备的SiCf与Ti-15—3基体具有较好的相容性,界面结合良好在拉伸条件下SiCf有从基体拔出的倾向,纤维具有脆性解理断口特征,Ti-15—3基体具有塑性断口特征.

采用差热分析方法以及对用铸造法合成的Fe/Buckytube(译为巴基管,以下同此)复合材料中巴基管的热稳定性进行了深入的研究.结果表明:在Ar气保护下,巴基管在1400℃时是稳定的;在Fe/Buckytube复合材料中,有一部分巴基管的结构被破坏,大量巴基管被保留下来,巴基管也是稳定的.Fe/Buckytube复合材料的直接合成在动力学上是可行的.