冯培忠
,
苏健
,
周亚国
,
王建忠
,
葛渊
,
刘章生
,
王晓虹
稀有金属材料与工程
以Ti和Al2种粉末为原料,采用粉末压制-无压烧结技术制备了TiAl多孔材料,并对其宏观形貌、相组成、孔结构、反应机制和孔隙形成机理进行了分析.结果表明:Ti-Al粉末压坯在烧结过程中发生了明显的体积膨胀,多孔材料的总孔隙率为49.88％～57.53％,开孔率为47.60％～56.15％.多孔材料主要由连续的颗粒骨架、骨架之间的大孔隙和骨架内部的小孔隙构成,孔隙主要来自粉末压坯颗粒之间存在的原始大孔隙、无压烧结过程中先熔化的Al颗粒在毛细作用下发生流动形成的原位大孔隙和析出过程在Ti-Al产物颗粒之间形成的小孔隙.Ti-Al多孔材料主要由TiAl3单相构成,无压烧结过程中Ti-Al之间发生了热爆反应.
关键词:
多孔材料
,
金属间化合物
,
无压烧结
,
TiAl
田建军
,
张深根
,
曲选辉
,
陶斯武
,
冯培忠
稀有金属材料与工程
Sm-Co基整体辐向永磁环由于成型困难及烧结时易于变形和开裂等原因,限制了其应用和发展.为此,本文对Sm(Co,Fe,Cu,Zr)z整体辐向永磁环的烧结制备工艺,以及烧结和时效处理对磁体性能、组织结构的影响进行了研究.结果表明:调整合适的烧结工艺,能有效地抑制永磁环缺陷的产生,改善磁体的性能;在1220℃下烧结70 min时磁体的性能较好,研≥1.08 T,Hcj≥2200 kA/m,(BH)max≥214 kJ/m3;烧结磁体的矫顽力主要与时效工艺有关,时效前磁体主要是2∶17型相的过饱和固溶体,在时效过程中析出l∶5型相,并逐步形成胞状的显微组织结构,磁体的内禀矫顽力Hcj明显增加,在850℃时效8 h,磁体的Hcj可达到2200 kA/m以上.如果在850℃时效时间过长,胞状组织会被破坏,磁性能开始恶化.
关键词:
Sm-Co基永磁体
,
整体辐向环
,
烧结工艺
,
时效处理
,
磁性能
杜学丽
,
秦明礼
,
冯培忠
,
曲选辉
稀有金属材料与工程
利用低温燃烧法合成出了平均粒度为100 nm的AlN粉末,将合成的粉末采用放电等离子(SPS)技术进行低温强化烧结,研究Y2O3对烧结过程以及烧结试样特性的影响.XRD进行物相分析,SEM观察断口形貌,排水法测烧结试样的密度,激光闪光法测烧结试样的热导率.实验表明:采用低温燃烧法合成出的AlN粉末具有非常好的烧结性能,采用SPS烧结技术,40 MPa压力下,在1600℃保温4 min,就能得到非常致密的AlN陶瓷;Y2O3对纳米AlN粉末在SPS低温强化烧结过程仍有促进作用,使试样在更低的温度下烧结致密,并且晶粒更细小,从而热导率也较低;加入Y2O3的烧结试样晶界强度增加,断口中有较多的穿晶断裂形式,而不加入Y2O3的烧结试样主要以沿晶形式断裂.
关键词:
AlN陶瓷
,
氧化钇
,
低温燃烧法
,
放电等离子烧结
冯培忠
,
王晓虹
,
杜学丽
,
曲选辉
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.02.012
采用XRD、SEM和EDS等分析了Kanthal MoSi2发热元件的微观组织结构和性能.结果表明:其主要组成为MoSi2、铝硅酸盐玻璃相和Mo5Si3;断裂以沿晶断裂为主,并具有一定的解理特征;基体晶粒大小约为9 μm,在基体晶粒之间分布着大小不等、呈岛状的黑色物相.MoSi2发热元件表面有一层20 μm厚,以SiO2为主,包含少量Al、Ca、Mg、Fe、Na和K的氧化物的玻璃保护膜,保护膜比较均匀平整,和基体之间界面清晰,二者结合紧密,因此具有比较高的物理和力学性能.
关键词:
二硅化钼
,
发热元件
,
组织结构
冯培忠
,
刘伟生
,
王晓虹
,
强颖怀
稀有金属材料与工程
根据固体与分子经验电子理论(EET),采用键距差法(BLD),分析并计算了C11b型金属间化合物MoSi2的价电子结构与理论键能:采用合金元素A1部分取代MoSi2晶格中的si原子,依据固体与分子经验电子理论在代位式固溶体中的平均原子模型,分析并计算了C11b型Mo(Si0.95,Al0.05)2的价电子结构与理论键能.结果表明:A1微合金化改变了Mo原子和Si原子的杂化状态,从而使相应的价电子结构参数发生变化.与MoSi2相比,Mo(Si0.95,Al0.05)2固溶体中共价电子数在总价电子数中所占的比例(η)由65.87%降至64.28%,因而A1微合金化不利于MoSi2强度的提高;但是晶格电子数由4.7141增至4.9202,所以A1微合金化有利于MoSi2塑性的改善.
关键词:
二硅化钼
,
铝合金化
,
价电子结构
杜学丽
,
秦明礼
,
冯培忠
,
曲选辉
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.04.009
以自蔓延法合成的AlN粉末为原料,加入5% Y2O3(质量分数,下同)为烧结助剂,选用石蜡(PW)、聚丙烯(PP)和硬脂酸(SA)粘结剂体系制成注射成形喂料,使用毛细管流变仪测定喂料的流变参数,通过线性回归分析,计算出非牛顿指数和粘流活化能.结果表明:喂料的粘度随着温度的升高以及剪切速率的增大而减小,具有较好的充模性,呈假塑性流体.在三种组分的喂料中,聚丙烯(35%)、石蜡(60%)和硬脂酸(5%)粘结剂体系与AlN粉末形成的喂料的综合流变性能最好,在160℃和526.02s-1剪切速率条件下,其粘度η,非牛顿指数n和粘流活化能E分别为277.93 Pa·s,0.5074和24.94kJ·mol-1.
关键词:
粉末注射成形
,
氮化铝陶瓷
,
流变特性
,
粘度
冯培忠
,
王晓虹
,
贾志永
,
曲选辉
材料热处理学报
采用X射线衍射、扫描电镜和三点弯曲强度测试方法研究MoSi2基复合材料Viekers压痕裂纹试样的高温裂纹自愈合行为和强度的变化.结果表明:Viekers压痕在材料表面造成明显裂纹并引起强度的急剧衰减.经过1500℃保温1h处理,在材料表面形成一层SiO2玻璃膜,材料表面的裂纹表现出良好的自愈合性能,抗弯强度恢复到345.3MPa.裂纹自愈合机理主要是高温下原子扩散作用引起的裂纹钝化和裂纹面的连接,另外材料表面SiO2玻璃层的形成也将促进表面缺陷和微裂纹的愈合.裂纹愈合是强度恢复的主要原因,而热处理对裂纹附近应力的松弛作用和表层压应力的形成也都有利于材料强度的提高.
关键词:
二硅化钼
,
高温裂纹自愈合
,
弯曲强度
王晓虹
,
张金强
,
冯培忠
,
孙智
电镀与涂饰
采用正交试验方法研究了镀液组成对氮化铝(AIN)陶瓷表面化学镀铜镀速和表面粗糙度的影响.经过直观分析和方差分析,评价了各组分对化学镀影响的显著程度,优化了镀液组成.试验结果表明,CuSO_4·5H_2O和Na_2EDTA对镀速有显著影响;KNaC_4H_4O_6、CuSO_4·5H_2O和Na2EDTA对镀后表面粗糙度有显著影响;AIN陶瓷表面化学镀铜液的最优工艺参数为:CuSO_4·5H_2O 24 g/L,Na_2EDTA 30 g/L,KNaC_4H_4O_6 20 g/L和HCHO 15 mol/L.在最优工艺条件下,镀速为7.350 μm/h,镀后表面粗糙度为1.03 μm,所得镀层表面平整,铜晶粒大小均匀.
关键词:
氮化铝
,
陶瓷
,
化学镀铜
,
正交试验
,
优化
张华
,
冯培忠
,
王建忠
,
葛渊
,
吴光志
,
王晓虹
稀有金属材料与工程
以Ti、Si元素粉末为原料,采用燃烧合成技术制备了Ti∶Si原子配比分别为1∶1、5∶4、5∶3、3∶1的4种多孔材料,对其燃烧合成特征、相组成、孔结构以及微观形貌进行了分析.结果表明:随着Ti含量的增加,Ti-Si体系反应程度先加剧后减弱,燃烧温度表现为先升高后降低的变化趋势,最高燃烧温度达2075 K;燃烧产物分别以TiSi、Ti5Si4、Ti5Si3、Ti5Si3相为主.多孔材料开孔率为42.43％～49.42％,体积中值孔径处于64.10～18.11 μm;抗压强度最高达到23.15MPa.造孔机制主要包括粉末压坯颗粒间的原始孔隙;燃烧合成反应过程中先熔化的硅颗粒在毛细作用下发生流动形成的原位孔隙;原位孔隙和颗粒间原始孔隙结合形成的大孔隙;燃烧合成过程中因熔化析出作用导致摩尔体积下降形成的小孔隙.
关键词:
金属间化合物
,
硅化物
,
Ti-Si
,
燃烧合成
,
多孔材料
杜学丽
,
秦明礼
,
冯培忠
,
李帅
,
曲选辉
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2005.05.009
以自蔓延法合成的AlN粉末为原料, 加入5% Y2O3为烧结助剂, 选用PW∶PP∶SA=60∶35∶5的粘结剂体系, 以注射成形的方法制备了具有高热导率的、形状复杂的AlN陶瓷制品.脱脂采用溶剂脱脂与真空热脱脂相结合的工艺, 脱脂后的坯体在高温碳管炉中流动N2气氛下进行烧结.利用XRD进行物相分析, SEM观察断口形貌, 排水法测烧结试样的密度, 激光闪光法测烧结试样的热导率.结果表明: 当烧结温度在1850 ℃, 保温4 h, 得到致密度为3.28 g·cm-3, 热导率为200 W·m-1·K-1的AlN陶瓷制品.AlN中的晶界第二相主要为Al2Y4O9.
关键词:
氮化铝
,
注射成形
,
热导率
,
第二相
,
稀土掺杂
