严汉兵
,
许剑光
,
吴海江
,
颜建辉
机械工程材料
以物质的量比为1∶1∶3的钛粉、铝粉和TiN粉为原料,经普通混料机和不同转速高能球磨两种方式混料处理后,再在1 100～1 300℃真空反应烧结合成了Ti4AlN3粉体,研究了产物的物相和形貌、混合原料的物相以及烧结温度对合成Ti4AlN3的影响,确定了合成Ti4AlN3粉体的最适宜工艺.结果表明:以400 r·min-1转速高能球磨3h后再在1 300℃反应2h是合成Ti4AlN3粉体的最适宜工艺.
关键词:
三元层状化合物Ti4AlN3
,
固相反应
,
高能球磨
颜建辉
,
徐红梅
,
许剑光
,
胡小平
,
唐思文
材料导报
分别以2.5～15μm、15～30μm、30～54μm和54～74μm四种粒径的二硅化钼为热喷涂粉末,利用大气等离子喷涂技术制备了二硅化钼涂层,通过XRD和带能谱的SEM表征了涂层的微观组织结构.结果表明,喷涂过程中,喷涂粉末中部分四方相MoSi2 (t)转变为六方相MoSi2 (h),MoSi2中的Si含量出现了损失.随着喷涂粉末粒径的增大,MoSi2粒子在沉积过程中的氧化程度减弱,涂层中的Mo、Mo5Si3等富钼相和MoO3、MoO2等氧化产物的相对含量逐渐减少,而富硅相MoSi2逐渐增加.粉末粒度分别在30～54μm和54～74μm范围时,均可获得以MoSi2为主相的涂层.以粒径30～54μm的粉末制备的涂层组织较致密,内部出现了富钼相“网状”结构的组织.
关键词:
粉末粒度
,
热喷涂
,
二硅化钼
,
涂层
,
微观组织
陈芳
,
许剑光
,
侯周福
,
罗军
,
唐果宁
机械工程材料
以钼粉、硅粉、钨粉和石墨粉为原料,采用真空烧结原位合成方法制备了不同SiC和WSi2配比颗粒增强的SiC+WSi2/MoSi2复合材料,研究了其物相组成、力学性能和室温断口形貌,并分析了复合材料的强韧化机理.结果表明:该复合材料主要由WSi2、MoSi2和SiC相组成,还有微量的(Mo,W)5Si3相;其中10%SiC-5%WSi2-85%MoSi2复合材料的综合力学性能最佳,其相对密度、抗弯强度、硬度和断裂韧度分别为93.81%,251.7 MPa,9.053 GPa和6.534 MPa·m1/2;该复合材料的强韧化机制主要有细晶强韧化和弥散强化.
关键词:
SiC+WSi2/MoSi2复合材料
,
原位合成
,
力学性能
,
强韧化机理
许剑光
,
张厚安
,
张光业
,
颜建辉
材料导报
自蔓延高温合成技术因具有低成本、反应速度快和转化率高等许多优点,成为制备二硅化钼基材料的有效方法.介绍了自蔓延高温合成二硅化钼的机理和影响因素,非常规SHS技术和SHS与加工技术联用在制备二硅化钼以及二硅化钼基复合材料中的应用,在此基础上指出了自蔓延高温合成制备二硅化钼基材料今后的研究重点和发展方向.
关键词:
自蔓延高温合成
,
二硅化钼
,
复合材料
吴海江
,
许剑光
,
郭世柏
,
李会强
,
蔡春波
材料保护
钼酸盐毒性低,有良好的缓蚀性能,可代替有毒的铬酸盐用于镁合金表面的耐蚀处理.采用正交试验优选了钼酸盐转化工艺中的Na2MoO4·2H2O浓度、NaH2PO4·2H2O浓度、pH值、成膜温度和时间,考察了压铸AZ91D镁合金在优化工艺条件下所得钼酸盐转化膜的耐蚀性能,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和中性盐雾腐蚀试验(NSS)等手段研究了转化膜的组成和形貌.结果显示:钼酸盐转化膜主要由Mg,Al,Mo,P和O等元素构成,膜层较为平整、均匀、致密,并存在一些不规则的微裂纹;钼酸盐转化膜有效地提高了AZ91D镁合金的耐蚀能力.
关键词:
转化膜
,
钼酸盐
,
镁合金
,
耐蚀性
,
正交试验
,
组成
,
形貌
严汉兵
,
许剑光
,
吴海江
,
颜建辉
,
陈晓宇
,
陈肯
机械工程材料
采用钛、硅、碳单质粉为原料,再添加少量的铝粉作为反应助剂,通过高温自蔓延合成高纯的Ti3SiC2粉体;采用XRD和SEM等研究了合成产物的物相组成和显微结构,通过K-值法估算了产物中Ti3SiC2的含量.结果表明:铝元素的加入显著地促进了Ti3SiC2的合成,铝的加入量对Ti3SiC2的形成有很大的影响,过多或过少都不利于提高合成产物中Ti3SiC2的含量;以钛、硅、碳、铝物质的量比为3∶1.5∶2∶0.2的混合粉为原料合成的产物中Ti3SiC2质量分数最高,达93.6％.
关键词:
Ti3SiC2粉体
,
高温自蔓延
,
铝
,
助剂
吴海江
,
徐国荣
,
许剑光
,
徐红梅
,
吴玉蓉
,
颜焕元
材料保护
过去,对AZ91D压铸镁合金表面硅烷化的报道较少.以耐点蚀性能为指标,采用正交试验法优选了AZ91D压铸镁合金表面制备γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-500)膜的主要工艺参数,包括硅烷体积分数、乙醇与去离子水体积比、水解时间、溶液pH值和浸涂时间等；通过盐水全浸试验考察了优化工艺条件下所得硅烷膜的耐蚀性能,利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析其表面形貌和组成.结果表明:影响AZ91D压铸镁合金表面KH-550硅烷成膜因素的主次顺序为溶液pH值＞水解时间＞乙醇与去离子水体积比＞硅烷体系分数＞浸涂时间；最佳成膜工艺条件为硅烷体积分数为5％,乙醇与去离子水体积比为85:15,水解时间为2h,pH值为9,浸涂时间90 s；以最佳工艺制备的KH-550硅烷膜自然干燥后不太均匀,膜主要由C,N,O,Mg,A1,Si等元素组成,其防护能力略优于常规低铬钝化膜,可显著改善镁合金基体的耐蚀性能.
关键词:
γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-500)膜
,
耐蚀性
,
AZ91D镁合金
,
正交试验
吴海江
,
徐国荣
,
许剑光
,
徐红梅
,
吴玉蓉
,
颜焕元
材料保护
热镀锌钢板上单一的铈盐、硅烷钝化膜有一些缺点,对提高其耐蚀性作用不大.为此,将热镀锌钢板先经铈盐溶液处理,再用乙烯基三甲氧基硅烷溶液浸渍,获得了铈盐/硅烷复合钝化膜.采用扫描电镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)、盐水全浸试验和电化学交流阻抗谱(EIS)研究了复合膜层的表面形貌、结构特性和耐蚀性能.结果表明:硅烷膜能较好地填充铈盐转化膜中的裂纹,铈盐/硅烷复合膜层连续、完整、致密,厚400～450 nm,与基体结合较好,复合膜中硅烷膜/铈盐转化膜/锌基体的化学成分呈连续的梯度变化；与热镀锌钢相比,单一铈盐转化膜、硅烷膜的交流阻抗值增加了1个多数量级,复合膜的则增加了约2个数量级,复合膜层的耐蚀性较单一膜层显著增强,且优于常规铬酸盐钝化膜.
关键词:
复合钝化膜
,
硅烷膜
,
铈盐转化膜
,
热镀锌钢
,
耐蚀性
王雨晨
,
许剑光
,
彭桂花
,
梁振华
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201607006
以钛粉、石墨粉、硫粉为原料,铝粉为助剂,采用自蔓延高温合成法和球磨处理制备出了Ti2 SC粉体；然后以该粉体为原料,通过放电等离子烧结在不同温度和保温时间下制备了三元层状Ti2 SC块体材料；考察了Ti2 SC粉体的物相和微观形貌,以及烧结温度和保温时间对块体材料力学性能和断面形貌的影响.结果表明：制备的 Ti2 SC 粉体活性较高,其中含有少量副产物 TiC 和Ti3 S4；在1250℃保温5 min得到的块体材料具有优异的力学性能,其密度为4．57 g.cm－3,维氏硬度为8．61 GPa,断裂韧度可达5．81 MPa.m1/2,其断面形貌为层状和柱状晶粒混合的结构.
关键词:
自蔓延高温合成
,
Ti2 SC
,
放电等离子烧结
,
力学性能
侯周福
,
许剑光
,
唐果宁
机械工程材料
以钼、硅、钨粉为原料,利用无压烧结原位合成技术制备了不同成分的WSi_2/MoSi_2复合材料,研究了原位生成的WSi_2含量对该复合材料显微结构和力学性能的影响.结果表明:制备的复合材料中除含有以固溶形式存在的WSi_2、MoSi_2相以外,还有微量的(Mo_yW_(1-y))_5Si_3相;复合材料的力学性能较纯MoSi_2的有大幅度提高,其中含20%WSi_2复合材料的性能最好,1 000℃的抗弯强度和室温断裂韧度分别为367.3 MPa和7.87 MPa·m~(1/2);复合材料的强化机制为第二相颗粒强化和固溶强化,韧化机制为第二相颗粒增韧和裂纹偏转.
关键词:
MoSi_2基复合材料
,
无压烧结原位合成
,
力学性能
,
强韧化机制
