洪长青
,
张幸红
,
韩杰才
,
赫晓东
,
曲伟
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.01.002
采用自蔓延高温燃烧合成技术制备了相对密度为90%左右的TiB2-40Cu-8Ni金属-陶瓷复合材料.为了进一步提高复合材料的力学性能,分别在1 200,1 250,1 300℃温度下对复合材料进行二次热压烧结,详细研究了TiB2-40Cu-8Ni复合材料液-固两相区间的变形行为、组织特征及力学性能的变化.结果表明:经过二次热压后,材料的相对密度和弯曲强度有了较大幅度的提高,在1 300℃时,材料的相对密度提高了5%,弯曲强度达到608 MPa.复合材料中TiB2颗粒的形貌也发生了改变,大部分由原来的等轴状转变为长棒状,同时根据TiB2晶体结构特征,分析了复合材料中TiB2的晶体学上的生长机制.
关键词:
燃烧合成
,
金属陶瓷
,
致密化
,
二次热压
,
生长机制
张幸红
,
洪长青
,
韩杰才
,
张贺新
,
孟松鹤
,
曲伟
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00899
研究了用热压烧结(HP)方法制备TiB2-xwt%CNTs-5wt%Ni(x=0.1、0.3、0.5、1、4)复合材料的工艺条件、力学性能和微观结构. 用XRD研究了其相组成, 用SEM观察了复合材料的断口形貌和裂纹扩展. 研究表明: 碳纳米管的加入使复合材料的硬度、弯曲强度和断裂韧性得到明显的提高, 并且在碳纳米管含量为0.5wt%左右时, 复合材料的硬度达到20.5GPa, 弯曲强度为496MPa, 断裂韧性达7.25MPa·m1/2; 断口形貌分析表明碳纳米管主要分布于TiB2颗粒的晶界处, 复合材料的增韧机制主要是碳纳米管的拔出机制和桥联机制.
关键词:
碳纳米管
,
TiB2 ceramic matrix composite
,
mechanical properties
,
microstructure
洪长青
,
韩杰才
,
张幸红
,
孟松鹤
,
李金平
稀有金属材料与工程
用粉末烧结结合自发浸渗法制备高体积TiB2含量(～83%)的双连续TiB2/Cu基复合材料.利用扫描电镜(SEM)和电子探针(EPMA)分析了试验材料烧蚀前后微观组织形貌.用等离子火炬电弧加热器对材料表面瞬时加热来考察复合材料的抗热冲击和抗烧蚀行为.结果表明:材料在电弧加热和冷却过程中没有出现崩裂现象,材料表面也没有裂纹产生,说明该材料具有良好的抗热冲击性能;微观组织分析表明,金属Cu相在材料烧蚀区-过渡区-基体区存在明显的梯度分布,靠近烧蚀区没有检测到金属相的存在,说明在高温下金属起到了"发汗冷却"作用,烧蚀机理为金属相的发汗冷却、化学烧蚀和机械剥蚀.
关键词:
双连续
,
TiB2-Cu复合材料
,
抗烧蚀
,
发汗冷却
洪长青
,
韩杰才
,
张幸红
,
徐强
稀有金属材料与工程
利用等离子电弧加热器结合数值模拟,考察了燃烧合成制备的TiB2-Cu金属陶瓷复合材料热冲击损伤行为;通过热物理性能实验数据,模拟了材料在高温环境中非均匀热传输边界条件作用下瞬态温度场和热应力场的分布.结果表明:材料中心位置处于压应力,并且沿径向递减:当越过电弧加热区,压应力逐渐转变为拉应力,并且最大拉应力处于试样周边区域;在热冲击条件下的损伤行为是热裂纹产生于试样边缘,然后沿径向中心区域扩展;等离子电弧加热实验也证实了理论模型的合理性.
关键词:
TiB2-Cu复合材料
,
热冲击
,
损伤
,
数值模拟
张贺新
,
赫晓东
,
李壵
,
洪长青
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.03.082
以硝酸氧锆(ZrO(NO3)2.5H2O)为原料,采用水热法和超临界干燥技术制备了ZrO2气凝胶.利用SEM和BET等测试手段对所得气凝胶的结构和孔特征进行表征,分析了孔隙分布情况和孔结构.结果表明:气凝胶具有典型的纳米孔隙结构,孔径5＜Dp＜60nm,比表面积达916.5m2/g,孔分布均匀.对ZrO2凝胶过程进行了探讨.
关键词:
ZrO2气凝胶
,
水热法
,
超临界干燥
,
纳米孔
洪长青
,
韩杰才
,
张幸红
,
赫晓东
,
孟松鹤
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.02.012
用高温粉末烧结结合自发浸渗法制备高TiB2含量(体积含量约为86%)的双连续TiB2/(Cu,Ni)复合材料,研究了不同陶瓷体积含量多孔材料对TiB2/(Cu,Ni)复合材料微观组织和力学性能的影响.采用XRD和SEM分析了复合材料的相组成和微观结构,用三点弯曲试验测试了复合材料的弯曲强度和断裂韧性.结果表明:经过预制坯高温烧结后自发熔渗金属是制备致密的双连续TiB2/(Cu,Ni)复合材料的有效方法,复合材料的致密度和力学性能得到显著提高;当TiB2陶瓷体积含量为81.6%以及浸渗温度为1500℃条件下,TiB2/(Cu,Ni)复合材料的弯曲强度和断裂韧性分别达到640.5 MPa和9.37 MPa·m1/2,相对密度为98.4%.
关键词:
浸渗法
,
双连续
,
微观组织
,
力学性能
,
TiB2/(Cu,Ni)
韩杰才
,
洪长青
,
张幸红
,
赫晓东
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.05.006
采用燃烧合成技术制备了相对密度为90%左右的TiB2-40Cu金属-陶瓷复合材料,为了进一步提高复合材料的力学性能,研究了TiB2-40Cu金属-陶瓷高温压缩弹塑性变形行为,证明了高陶瓷体积分数下金属陶瓷在高温环境下具有一定的塑性行为.分别在1050℃、1090℃、1150℃对复合材料进行二次热压烧结,详细研究了工艺参数对TiB2-40Cu复合材料二次热压变形、组织特征及力学性能的影响.结果表明:经过二次热压后,材料的相对密度和弯曲强度有了较大幅度的提高,在1090℃时,材料的相对密度达到了96%,弯曲强度达到605.5MPa.并从宏观和微观上分析了致密化机理,认为致密化过程是多种机制共同作用的结果.
关键词:
燃烧合成
,
金属陶瓷
,
二次热压
,
致密化机理
张幸红
,
洪长青
,
韩杰才
,
张贺新
,
孟松鹤
,
曲伟
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2006.04.023
研究了用热压烧结(HP)方法制备TiB2-xwt%CNTs-5wt%Ni(x=0.1、0.3、0.5、1、4)复合材料的工艺条件、力学性能和微观结构.用XRD研究了其相组成,用SEM观察了复合材料的断口形貌和裂纹扩展.研究表明:碳纳米管的加入使复合材料的硬度、弯曲强度和断裂韧性得到明显的提高,并且在碳纳米管含量为0.5wt%左右时,复合材料的硬度达到20.5GPa,弯曲强度为496MPa,断裂韧性达7.25MPa·m1/2;断口形貌分析表明碳纳米管主要分布于TiB2颗粒的晶界处,复合材料的增韧机制主要是碳纳米管的拔出机制和桥联机制.
关键词:
碳纳米管
,
TiB2陶瓷基复合材料
,
力学性能
,
微观组织
洪长青
,
孟松鹤
,
韩文波
稀有金属材料与工程
采用粉末烧结结合浸渗法制备高体积TiB2含量的双连续81.6%TiB2/(Cu,Ni)复合材料,并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和物相测定(XRD)对双连续复合材料的微观组织形貌进行了观测,表明复合材料中陶瓷骨架相和金属相在各自空间均形成三维网络结构且界面结合牢靠.用交流等离子电弧加热器对试件表面瞬时加热来考核复合材料的抗热冲击和抗烧蚀行为.结果表明,材料在电弧急剧加热和冷却过程中均没有出现"热裂"现象,烧蚀后材料的微观组织分析表明,金属(Cu,Ni)相在材料烧蚀区-过渡区-基体区存在明显的梯度分布,分析了高温下金属相"发汗冷却"行为和防热机理.
关键词:
双连续TiB2/(Cu,Ni)复合材料
,
发汗冷却
,
热冲击
,
烧蚀
