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
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
王晓虹
,
孙智
,
王德奎
,
刘明
材料热处理学报
用金属离子源在96Al2O3陶瓷表面注入不同能量和剂量的Ni离子,然后在镀液中进行化学镀铜.用扫描电镜、卢瑟福背散射能谱和X光电子能谱技术对注入层和镀层进行分析研究.结果表明:Ni离子注入可作为一种新的活化工艺,辅助Al2O3陶瓷化学镀铜;注入参数对后续化学镀覆有显著影响,注入获得表面Ni浓度高的镀覆效果较好,应选用低能量进行高剂量注入;试验条件下优选工艺参数为15keV,2.2×1017ions/cm2,该条件下开始化学镀铜的孕育期仅为45s,镀速达到52.43nm/min,镀层表面粗糙度为0.317μm,所得化学镀铜层均匀、致密,与基体结合紧密.
关键词:
离子注入
,
Al2O3
,
活化
,
化学镀铜
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
冯培忠
,
曲选辉
,
王晓虹
,
杜学丽
材料导报
MoSi2因其优异的性能而被认为是最有前途的高温结构金属间化合物,但是低的室温韧性和高温强度限制了其作为高温结构材料的应用,第二相陶瓷复合化是一种有效的低温增韧和高温补强的方法.介绍了复合强韧化MoSi2所取得的成果,着重对氧化物、碳化物、氮化物和硼化物增强MoSi2材料进行了总结和评述,最后认为多元复合化是未来研究的方向.
关键词:
二硅化钼
,
高温结构材料
,
金属间化合物
,
复合材料
,
强韧化
冯培忠
,
刘伟生
,
王晓虹
,
强颖怀
,
刘炯天
材料热处理学报
为了预测Mg微合金化对MoSi2性能的影响,运用固体与分子经验电子理论（EET）,采用键距差（BLD）以及平均原子模型的方法,对MoSi2和Mo（Si0.95,Mg0.05）2固溶体进行价电子结构分析,并计算各键键能。结果表明：Mg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。Mg微合金化之后,最强键上共价电子对数和键能降低,表明固溶体的熔点和硬度降低。共价电子数在总价电子数中所占比例下降,晶格电子数增加,因而Mg微合金化之后宏观上表现为材料的强度降低,但是塑性和导电性增加,脆性降低。
关键词:
MoSi2
,
微合金化
,
固体与分子经验电子理论
,
价电子结构
,
性能
冯培忠
,
王晓虹
,
缪姚军
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.05.020
采用X射线衍射、扫描电镜和能谱分析技术研究了国外某MoSi2发热元件的组成和结构.结果表明:该MoSi2发热元件的主要组成为MoSi2、Mo5Si3以及以Al2O3和SiO2为主的玻璃相;黑色相和亮色相均匀分布在灰色基体中,亮色相主要伴随黑色相形成;断口以解理穿晶特征为主.MoSi2发热元件表面有一层20μm厚的以SiO2和Al2O3为主的玻璃保护膜,在保护膜表面有大量针状凸起生成.保护膜外表面形貌以及发热元件中黑色相和保护膜表面针状凸起中Al含量的增加是该MoSi2发热元件区别国内外其它MoSi2发热元件的主要特征.
关键词:
二硅化钼
,
发热元件
,
组成
,
结构
