史国普
,
王志
,
赵军
,
侯宪钦
稀有金属材料与工程
选用莫来石纤维为增强体,通过添加适量的烧结助剂,制备莫来石纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料,探讨了不同烧结温度和不同纤维含量对复合材料性能的影响规律.结果表明:莫来石纤维增强氧化铝陶瓷基复合材料的相对密度、弯曲强度和断裂韧性随烧结温度和纤维含量的增加先增大后减小,当烧结温度为1450 ℃、纤维含量为15%时,复合材料的弯曲强度、断裂韧性最高,复合材料弯曲强度和断裂韧性分别达到502.36 MPa和3.48 MPa·m~(1/2),比基体材料分别提高63.8%和54.7%;相对密度达到98.41%.纤维的拔出和脱粘消耗了大量的能量,是莫来石纤维增强氧化铝陶瓷复合材料力学性能提高的主要原因.
关键词:
莫来石纤维
,
增强
,
氧化铝陶瓷
,
复合材料
王志
,
史国普
,
赵军
,
邢国红
稀有金属材料与工程
利用放电等离子烧结技术制备了Ti/Al_2O_3复合材料,并探讨了其烧结机理,对复合材料性能进行测试.结果表明,Ti/Al_2O_3导电网络结构的形成,有利于在烧结过程中形成的"电容器"瞬间击穿,使Al_2O_3遭到轰击而产生放电离子,活化Al_2O_3晶粒,降低烧结温度;当Ti 含量为40%(体积分数,下同)时复合材料的相对密度、弯曲强度、断裂韧性和显微硬度分别为99.74%、1002 MPa、19.73 MPa·m~(1/2)和18.14 GPa;裂纹的桥联、偏转是试验材料力学性能得以提高的主要原因.
关键词:
Ti/Al_2O_3复合材料
,
放电等离子烧结
,
机制
,
力学性能
刘健飞
,
王志
,
丁寅森
,
史国普
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.057
采用喷涂法和溶胶-凝胶法相结合的工艺,以FeAlNi混合粉体为过渡层材料在钢基体表面制备了Fe/Al2O3梯度涂层,并对其微观结构与性能进行分析.结果表明:当烧结温度为1220℃时,梯度涂层与钢基体的界面结合强度达到25.3MPa,涂层主要由α-Al2O3,AlFeO3和NiFe2O4等物相组成.Fe/Al2O3梯度涂层与钢基体的结合主要通过吸附与扩散化合两种方式共同起作用.涂层中没有明显的孔洞和平整的界面,且有树枝状组织生成,涂层与钢基体实现良好的结合,这表明涂层成分的梯度化设计能够有效地缓和界面处的应力集中,改善涂层与钢基体的界面结合状态,提高涂层材料的使用性能.
关键词:
Fe/Al2O3
,
梯度涂层
,
过渡层
,
结合性能
史国普
,
王志
,
季英瑞
,
孙翔
,
徐秋红
稀有金属材料与工程
对Ti/Al2O3梯度功能材料进行了物相分析,研究了在热应力作用下的热疲劳裂纹产生的根源及其扩展方式和形态.结果表明:该体系主要有Ti,Al2O3,还有少量的TiAl,Ti3Al,AlNb2组成.Ti/Al2O3界面处生成的Ti3Al相以及Ti3Al周围的气孔是热疲劳裂纹的主要萌生和扩展地;随着成分的变化,裂纹的扩展由沿晶开裂转变为穿晶断裂,裂纹扩展的路线并不是直线,在各梯度层间发生了裂纹的偏转.
关键词:
梯度功能材料
,
热疲劳
,
裂纹扩展
,
沿晶开裂
,
穿晶断裂
史国普
,
王志
,
侯宪钦
,
孙翔
硅酸盐通报
doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2007.06.014
用CaO-MgO-SiO2玻璃(CMS-G)和TiO2为烧结助剂,在1450℃下实现了氧化铝陶瓷的致密烧结.探讨了CMS-G和TiO2质量百分含量对氧化铝陶瓷烧结性能、显微结构以及其烧结动力学的影响.结果表明:CMS-G和TiO2可有效促进氧化铝陶瓷的致密化,当CMS-G含量为3%、TiO2含量为1%时,氧化铝陶瓷的相对密度达到98.25%;液相烧结激活能为113.4kJ/mol,表明扩散控制了烧结过程.
关键词:
氧化铝
,
烧结助剂
,
动力学
,
激活能
王志
,
何兆晶
,
李宏林
,
俎全高
,
史国普
材料导报
采用熔体浸渗法制备了Mg/Al2O3复合材料,利用X射线衍射、扫描电镜、金相显微镜等测试手段对其微观组织结构和力学性能进行了表征,并对试样断裂韧性和耐磨性进行了研究.结果表明:熔体浸渗法制备的Mg/Al2O3复合材料具有双连续相网络结构,且界面结合良好;随着Mg含量的减少,复合材料断裂韧性降低、耐磨性大幅度提高.
关键词:
熔体浸渗法
,
Mg/Al2O3复合材料
,
组织
,
性能
王志
,
李宏林
,
史国普
,
俎全高
稀有金属材料与工程
采用喷涂法+溶胶-凝胶法相结合的复合工艺制备了表面光洁、无宏观裂纹的钢基Fe/Al2O3梯度复合材料,并利用扫描电子显微镜、X-ray等对其性能进行测试.结果表明:梯度涂层主要由α-Al2O3,AlFeO3,AlFe3和Al86Fe14等物相组成,其界面Al元素和Fe元素呈准连续变化;梯度涂层与钢基体界面结合强度平均达到17.62 MPa;比较钢基Fe/Al2O3梯度复合材料表面和钢基体的硬度、耐磨性及耐腐蚀性,发现前者均比后者优越,其中前者的硬度大约是后者的4.5倍,摩擦磨损量前者约为后者的二分之一.
关键词:
梯度复合材料
,
结合强度
,
硬度
,
耐磨性
,
耐腐蚀性
刘美佳
,
王志
,
史国普
,
李庆刚
,
吴超
稀有金属材料与工程
采用真空热压烧结技术制备了Ti/Al2O3复合材料,在烧结温度1420℃,保温时间60 min,升温速率10℃/min(0～1200℃)和5℃/min (1200～1420℃)的烧结工艺下,研究了掺加碳纤维对Ti/Al2O3复合材料力学性能的影响.实验结果表明:碳纤维的掺入优化了复合材料的断裂模式,对Ti/Al2O3复合材料的力学性能有较为明显的影响.当掺入碳纤维体积分数为1％时,Ti/Al2O3复合材料的力学性能达到最佳,相对密度为97.62％,显微硬度为(16.6±2.32)GPa,弯曲强度为(381±11.25) MPa,断裂韧性为(7.2±1.19) MPa·m1/2.
关键词:
碳纤维
,
Ti/A12O3复合材料
,
力学性能
