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分析了Al-TiO2系XD合成铝基复合材料的反应机理.研究表明:Al与TiO2之间可自发进行强放热反应,燃烧温度随增强相体积分数的增加而增加,在增强相体积分数为50%时,燃烧温度已达1 960 K,远高于Merzhanov的经验判据值1 800 K;反应产物Al2O3是由液态Al与固态TiO2直接反应产生的,呈细小颗粒状,偏聚于基体颗粒的界面;Al. Ti是活性Ti原子扩散穿过反应层进入铝液与液态Al结合生成的,呈短棒状,分布相对均匀;影响反应速率的主要因素有:TiO2颗粒尺寸、燃烧温度、反应活化能、反应界面面积等.

关键词: 复合材料 , 活化能 , 加热速率 , 热扩散反应

Al-Mg-Si合金的凝固过程

吴锵 , 孙斐 , 孙强金 , 姜石峰

中国有色金属学报

关键词:

Al-TiO2-C系热扩散反应合成铝基复合材料的组织与性能

孙强金 , 朱和国 , 袁运站 , 熊党生 , 吴申庆

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.10.004

讨论了Al-TiO2-C系热扩散反应合成铝基复合材料的组织、常温力学性能及其断裂机理.结果表明:当碳、TiO2化学计量比为0时,增强相由α-Al2O3和Al3Ti组成;随碳、TiO2化学计量比的增加,碳与Al3Ti中的钛结合生成TiC,Al3Ti逐渐减少;在碳、TiO2化学计量比为1时,Al3Ti基本消失,此时室温下的抗拉强度和伸长率同步提高,分别由274 MPa和3.0%上升到351MPa和6.0%;因Al3Ti与基体的结合强度高于自身断裂强度,拉伸时首先自身萌生裂纹,并扩展至基体引起断裂,并在Al3Ti四周形成较大韧窝,Al3Ti不利于强度的进一步提高.

关键词: 热扩散反应 , 铝基复合材料 , 力学性能

XD反应合成Al3Ti,α-Al2O3和TiB2/Al复合材料的界面结构

朱和国 , 王恒志 , 熊党生 , 袁运站 , 孙强金 , 吴申庆

中国有色金属学报

借助于SEM和TEM研究了Al-TiO2-B2O3系热扩散反应法合成铝基复合材料的界面结构. 结果表明:在B2O3与TiO2摩尔比小于1时,增强相由棒状的Al3Ti及颗粒状的TiB2和α-Al2O3组成. Al3Ti与基体的界面干净、相容性好,在基体中分布均匀;TiB2与铝基体界面干净,并存在以下位向关系:[231]Al∥[0001]TiB2, (204)Al∥(2420)TiB2,可成为基体结晶时的核心,细化基体晶粒;α-Al2O3与铝基体的润湿性差,被推挤到基体颗粒的界面呈偏聚状态,并存有孪晶现象,其孪晶面为(111),孪生方向为[112 ].

关键词: 热扩散反应 , 界面结构 , 铝基复合材料 , 位向关系 , 偏聚

Al-TiO2系XD合成Al3Ti的形貌及其影响因素分析

朱和国 , 王恒志 , 熊党生 , 孙强金 , 吴申庆

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.009

本文主要研究了Al-TiO2系XD合成铝基复合材料的反应产物Al3Ti的形貌及其演变的影响因素.研究表明Al-TiO2系反应产物由Al2O3和Al3Ti组成,Al2O3为细小颗粒,与铝液不润湿,偏聚于基体颗粒的界面;Al3Ti呈棒状,优先生长方向为<110>;随着增强相体积分数的增加,反应温度提高,活性Ti原子的扩散能力增强,扩散路程变短,有利于Al3Ti择优生长,但Al2O3颗粒的浓度增加,使Ti原子的扩散阻力和Al3Ti的生长阻力同步增大,Al3Ti的择优生长倾向反而减弱,其形貌由棒状向块状演变;在纯铝液中Al3Ti的生长形貌为细长棒状,而在真空中则为薄片状;随着保温时间的延长,其轴向尺寸明显增大,径向尺寸增加不明显.

关键词: XD , 原位反应 , 形貌 , 复合材料

Al-TiO2-B系XD合成铝基复合材料的力学性能

朱和国 , 王恒志 , 孙强金 , 吴申庆

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.01.003

本文主要讨论了Al-TiO2-B系XD合成铝基复合材料的力学性能及其增强机理.研究结果表明:当B/TiO2摩尔比从0增加到2时,棒状物Al3 Ti增强相逐渐减少直至消失,Al2O3颗粒分布的均匀性提高,TiB2粒状弥散分布在合金基体中,材料的抗拉强度明显增强,由224.5MPa上升到354.5MPa,延伸率也由3.2%增加到5.6%.Al2O3和TiB2主要以奥罗万机制强化基体,而Al3 Ti则以位错塞积强化基体.

关键词: 复合材料 , 力学性能 , 摩尔比 , 抗拉强度

Mg-TM-Ln型镁基纳米结构材料研究

孙国元 , 陈光 , 孙强金

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2004.05.015

讨论了Mg-Cu-Y、Mg-Ni-Y和Mg-Zn-Y等三种重要的Mg-TM-Ln型的多组元Mg基纳米结构材料的成分构成、制备过程、微观结构和力学性能以及它们的形成机制.其中,制备方法涉及非晶部分晶化法、机械合金化/粉末冶金法(MA/PM法)和快速凝固(原子雾化)/粉末冶金法(RS/PM法).结果表明,在Mg-Cu-Y系合金中,分布于非晶相基体之上的纳米晶体相使非晶合金的断裂应力增加.而不同成分的旋淬Mg-Cu-Y非晶条带弯曲断裂韧性的不同,很可能是由于存在于它们之中的纳米晶颗粒的性质有别而造成;在Mg-Ni-Y系合金中,Y部分地置换Ni将严重地影响其晶化行为,使得Mg-Ni-Y三元非晶合金中的纳米晶体相颗粒变得更加细小,而合金晶化行为的改变则导致了其杨氏模量的明显变化;在所有的金属合金中,RS/PM Mg97Zn1Y2合金的比强度是最高的.而在所有的Mg基合金中,RS/PM Mg-Zn-Y合金具有最佳的综合性能.

关键词: Mg基纳米结构材料 , 时效脆性 , 热-电行为 , 杨氏模量 , 长周期六边形的结构

胶西北前孙家—洼孙家断裂带构造地球化学找矿预测

祝涛 , 杨斌

黄金 doi:10.11792/hj20160103

马虎沟测区位于灵北断裂带下盘,区内主干断裂为前孙家—洼孙家断裂,发育似斑状郭家岭型花岗闪长岩和玲珑型片麻状黑云母花岗岩. 本次地表构造地球化学测量范围约15 km2 ,采集构造地球化学样品共858件,测试元素包括Au、Ni、Pb、Co、Mo、Sn、Zn、Ti、Cr、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Ba、Bi、B、Mn、V等19种. Au元素异常沿前孙家—洼孙家断裂带及次级断裂分布特征明显. 分形分维统计表明,Au具有多阶段成矿的特征. 结合多元统计分析,厘定本测区构造地球化学异常找矿标志为Au-Pb-Bi元素组合异常及因子得分Y(i,2)和Y(i,3)异常. 结合地质分析,圈定找矿靶区5处.

关键词: 找矿预测 , 构造地球化学 , 多元统计分析 , 前孙家—洼孙家断裂带