闫海乐
,
茹红强
,
喻亮
,
武艳君
,
里景阳
,
魏文韬
,
岳新艳
材料保护
金属陶瓷复合材料性能优异,用途广泛,但两者间的剧烈反应,会影响其最终性能.以化学纯氧氯化锆和尿素为原料,水为溶剂,硝酸钇为氧化锆晶型稳定剂,利用溶胶-凝胶法在三维网络-碳化硅(3D-meshy SiC)基体表面涂覆以Zr(OH)_4形式存在的溶胶,采用分级干燥工艺,经700℃煅烧,制备了氧化锆薄膜,作为两者界面反应的阻挡层.利用红外吸收光谱法(IR)、热重分析(TG)和差热分析(DSC)法研究了凝胶在加热时的物理-化学变化,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了薄膜的物相和显微结构.结果表明:在经过自氧化处理的基体表面制备出了致密、平整、均匀,厚为0.5～0.8 μm的四方相氧化锆薄膜,此膜与基体结合牢固.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
三维网络-碳化硅
,
陶瓷
,
氧化锆
,
薄膜
,
真空浸渍法
石晓飞
,
李拓文
,
何超
,
蔡志新
,
岳新艳
,
茹红强
材料与冶金学报
doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2015.03.010
以Si3N4、AlN、Al2O3和cBN为原材料,采用放电等离子烧结,在氮气、氩气和真空三种不同烧结气氛下制备SiAlON/cBN陶瓷复合材料.通过XRD、SEM及力学性能评估等手段研究了材料的物相组成、显微组织、体积密度、硬度以及断裂韧性等性能.结果表明:真空气氛下制备的SiAlON/cBN陶瓷复合材料显微组织相对致密,具有较高的体积密度、硬度和断裂韧性.
关键词:
SiAlON/cBN
,
放电等离子烧结
,
烧结气氛
,
显微组织与性能
闫海乐
,
茹红强
,
喻亮
,
里景阳
,
魏文韬
,
岳新艳
材料导报
以无机盐Al(NO_3)_3·9H_2O为先驱体、水为溶剂,加入不同浓度的胶溶剂HNO_3,采用溶胶-凝胶(Solgel)法制备了勃姆石(γ-AlOOH)溶胶.分别以溶液下降法和真空浸渍法在三维网络碳化硅陶瓷骨架(3D-SiC)表面浸涂γ-AlOOH溶胶,采用不同烧结制度在3D-SiC表面生成了Al_2O_3薄膜.采用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(IR)和扫描电子显微镜(SEM)分析了薄膜的物相和显微结构,并检测了薄膜的抗热震性.结果表明,采用真空浸渍法在3D-SiC表面浸涂加入浓度0.22mol/L HNO_3制备的γ-AlOOH溶胶能烧结形成致密平整的Al_2O_3薄膜.升高烧结温度,Al_2O_3晶粒长大,900℃时薄膜最致密且能观测到玻璃态显微结构.薄膜的抗热震性随烧结温度升高而提高.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
真空浸渍法
,
Al_2O_3
,
薄膜
,
三维网络碳化硅
,
抗热震性
岳新艳
,
刘长江
,
茹红强
,
喻亮
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2010.02.007
采用廉价的工业废料硼酸钙(其主要成分为CaO和B2O3,其质量分数共计约75%,下文均简称为硼酸钙)为原料,原料中不足的硼源由B4C或硼酐取代,通过碳热还原法低成本合成CaB6粉体.实验结果表明以B4C为反应物所制备得到的CaB6粉体的转化率高于以硼酐为反应物的试样.以硼酸钙,B4C和碳为原料的CaB6粉体合成的最佳烧结工艺为1 923 K保温30 min.
关键词:
CaB6
,
碳热还原法
,
粉体制备
喻亮
,
阚东
,
茹红强
,
岳新艳
,
兰勇
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2010.04.006
以不同粒径的石墨颗粒和SiC粉体为原料,采用SiC粉体包覆石墨颗粒的方法,于2 000 ℃热压制备了石墨/碳化硅(Gp/SiC)复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM,EDS)分析了材料的金相和断口显微结构.研究表明,石墨粒径较小且质量分数较少的复合材料比石墨粒径较大且质量分数较多的复合材料在热压工艺中更致密.石墨颗粒呈岛状紧密地镶嵌在SiC基体中,石墨与SiC界面处C和Si的扩散不明显.复合材料的相对密度、抗折强度,断裂韧性和硬度随石墨粒径和质量分数的减少而增加.断口形貌表明SiC陶瓷基体为脆性,石墨为韧性断裂.当石墨粒径为125 μm、SiC与石墨的质量比为3.5时,复合材料的综合性能最佳,开口气孔率为0.3%,相对密度为97.9%,抗折强度为75±15 MPa,断裂韧性为5.4±0.5 MPa · m1/2,硬度为26.8±3GPa.
关键词:
复合材料
,
包覆
,
石墨/碳化硅
,
显微结构
,
力学性能
吕鹏
,
茹红强
,
岳新艳
,
喻亮
,
孙旭东
稀有金属材料与工程
在B_4C预烧体中真空熔渗铝制备B_4C-Al复合材料,研究不同粒度配比对复合材料显微组织和力学性能的影响.结果表明:B_4C-Al复合材料主要由B_4C、Al、AlB_2和Al_3BC等相组成;随着细颗粒B_4C(d_(50)=1 μm)含量的增加,复合材料的HRA硬度逐渐降低,抗弯强度逐渐增大,断裂韧性先增大后稍微降低,当细颗粒B_4C含量为40%(质量分数)时,复合材料的气孔率、硬度HRA、抗弯强度和断裂韧性分别为1.08%、71.7、505.8 MPa和6.41 MPa·m~(1/2);延性铝的加入和细颗粒B_4C的增加是造成材料断裂韧性提高的主要原因;随着Al渗入量的增加,复合材料断口中金属撕裂棱及韧窝的比例增加.
关键词:
B_4C-Al复合材料
,
粒度配比
,
真空熔渗
,
力学性能
,
显微组织
王春华
,
李运佳
,
岳新艳
,
李冲
,
茹红强
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.069
本实验以价格便宜且又易于得到的富钛原矿和硼酐为原料,可以极大地降低硼化钛粉体制备的成本.对TiB2粉体制备的反应方程式进行热力学计算,当温度高于1612.8K时,反应能够顺利进行.实验结果表明:制备TiB2粉体的最佳原料配比为TiO2是反应方程式中计算量的80％,硼酐和炭黑分别比反应方程式中计算量过量20％和4％.TiB2粉体的最佳烧结工艺为1450℃下保温30min.
关键词:
TiB2
,
粉体制备
,
XRD
常青
,
茹红强
,
岳新艳
,
王伟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.094
采用无压烧结制备出不同Ti-Fe含量的HA/Ti-Fe生物复合材料,对其组织结构和力学性能进行了研究.显微组织的观察表明:均匀分布于HA基体中的金属Ti-Fe增强颗粒呈一种新颖的蛋壳状组织结构,其中核区主要由Fe组成,壳层主要由Ti组成.力学性能测试结果显示:随着Ti-Fe含量的增加,HA/Ti-Fe复合材料的硬度有所下降,但材料的抗弯强度和断裂韧度均明显提高.当Ti-Fe含量为5％时,抗弯强度出现最大值93MPa,与纯HA相比提高了42％;当Ti-Fe含量为15％时,材料的断裂韧度达到最大值1.3MPa·m1/2,较纯HA提高了128％.良好的界面结合和分布于壳层的韧性相Ti是导致材料力学性能大幅提高的主要原因.
关键词:
HA/Ti-Fe生物复合材料
,
显微结构
,
力学性能
岳新艳
,
茹红强
,
涂溶
,
后藤孝
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2009.03.011
采用电弧熔炼法成功制备了b轴取向的MgO置换二钛酸钡(BaTi2O5)多晶体Ba1-xMgxTi2O5,结果表明,MgO的置换显著增大了多晶体Ba1-xMgxTi2O5介电常数的数值,当MgO的置换量x为0.005时电弧熔炼法制得的多晶体Ba1-xMgxTi2O5的介电常数出现最大值为3 250. 多晶体Ba1-xMgxTi2O5的居里温度随着MgO的添加量的增加而有所降低.
关键词:
BaTi2O5
,
MgO
,
多晶体
,
电弧熔炼法
,
介电性能
岳新艳
,
何超
,
石晓飞
材料与冶金学报
采用放电等离子烧结(SPS)在1 500℃下制备不同立方氮化硼(cubic Boron Nitride,即cBN)含量的β-SiAlON-cBN陶瓷复合材料,研究cBN含量对陶瓷复合材料的物相组成、显微组织和性能的影响.XRD分析表明:在添加复合烧结助剂的条件下合成的β-SiAlON-cBN陶瓷复合材料,β-SiAlON的量随着cBN含量的增加而增加.FESEM观察结果表明:cBN颗粒较均匀地分布在β-SiAlON基体中,一些cBN颗粒表面出现可剥离的层片状物质六方氮化硼(hBN).随着cBN含量的增加,β-SiAlON-cBN陶瓷复合材料的相对密度先下降后略有上升,硬度呈现降低趋势,断裂韧性则先升高后略有降低.β-SiAlON-10％cBN(质量分数)的相对密度和硬度分别为96.8％和13 GPa,β-SiAlON-30％cBN的断裂韧性可达到Km=3.2 MPa·m1/2.
关键词:
β-SiAlON
,
cBN
,
放电等离子烧结
,
显微组织
,
性能
