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以异丙醇铝为原料,分别选用HNO3,NH4OH和NH4HF2作为溶胶剂,采用溶胶凝胶技术制各纳米氧化铝粉体.利用SEM,TEM和XRD等粉体分析和表征手段研究了几种胶溶剂对纳米氧化铝粉体特性的影响规律.结果表明,异丙醇铝水解时加入不同种类和不同量的溶胶剂将大大影响着纳米氧化铝粉体的形貌、粒径和分散性.粒度分析表明异丙醇铝水解时加入HNO3,NH4HF2或NH4OH时所制备的纳米氧化铝粉体的粒径大小与溶胶剂的关系曲线为具有一个最大值点的抛物线.XRD分析表明溶胶剂对粉体的晶型没有影响.扫描电镜和透射电镜分析表明,不同溶胶剂对纳米氧化铝粉体的形貌以及分散性有较大的影响,其中以氨水为溶胶剂时,粉体为絮状,且团聚现象严重;以硝酸为溶胶剂,粉体的分散性有较大提高,大块团聚现象不明显,不过粉体形貌不规则;以氟化氢铵为溶胶剂,颗粒性明显,分散性很好,无大块团聚出现.

关键词: 纳米氧化铝 , 胶溶剂 , 特性 , 溶胶凝胶

溶胶-凝胶法制备水合氧化铝粉体

李冬云 , 杨辉 , 连加松 , 葛洪良 , 张高会

稀有金属材料与工程

以异丙醇铝为原料采用溶胶-凝胶技术制备水合氧化铝粉体,通过TEM、XRD和IR等手段表征水合氧化铝粉体,研究了异丙醇铝与水的摩尔比(简称R)和水解温度对水合氧化铝粉体特性的影响规律.结果表明,R值对水合氧化铝的尺寸和形貌影响很大.当R为1:1或1:50时水合氧化铝粉体为无定形,且团聚严重;当R值为1:3时,水合氧化铝粉体结晶度高且具有好的分散性.当R值一定时,水解温度80℃比60℃更有利于异丙醇铝的水解.

关键词: 异丙醇铝 , 水合氧化铝 , 溶胶-凝胶

Ti- 6Al- 4V表面双层辉光离子渗Cr研究

张平则 , 李忠厚 , 贺志勇 , 徐重 , 张高会

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2005.01.005

利用双层辉光离子渗金属技术,在Ti-6Al-4V的表面渗入Cr元素,形成Ti- Cr阻燃合金层.系统地研究了温度、保温时间、源极电压、工件电压、极间距等工艺参数对渗层显微组织、成分及厚度的影响,得出了合理的工艺参数.870℃渗Cr 2 h,渗层厚度可达到60μm以上.阻燃合金层的成分呈梯度分布,显微组织为基体组织加少量弥散分布的Cr2Ti金属间化合物.初步阻燃试验证明,渗Cr合金层起到了预期的阻燃效果.

关键词: 阻燃钛合金 , 双层辉光离子渗金属技术 , 表面合金化 , 渗铬

钛合金双层辉光放电离子无氢渗碳制备工艺研究

张高会 , 张平则 , 葛洪良 , 崔玉建 , 姜纬棣 , 徐重

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.z1.028

采用双层辉光离子无氢渗碳的方法对钛合金进行表面强化处理,提高了钛合金的表面强度,改善了其耐磨性;同时避免了氢脆的产生.研究表明钛合金Ti6Al4V双辉离子无氢渗碳合理的工艺参数为:温度880℃～980℃;气压28～40Pa;工件与源极之间距离6～14mm;源极电压600V～800V:阴极电压260V～400V;保温时间2～5 h.处理后在钛合金表面形成了高硬改性层,耐磨擦性显著提高.

关键词: 双层辉光 , 无氢渗碳 , 钛合金 , 工艺参数

钛合金双层辉光离子无碳氮共渗摩擦性能研究

张高会 , 张平则 , 潘俊德 , 高原 , 徐重

稀有金属材料与工程

利用双层辉光离子渗金属原理改善钛合金Ti6Al4V的耐摩擦性.使用蜂窝状高纯度固体石墨作为源极,钛合金Ti6Al4V做阴极,一定比例的氩气、氮气作为载气.依靠辉光放电空心阴极效应,溅射出原子、离子状的碳元素,碳、氮元素混合形成等离子体,靠阴极负偏压把碳、氮吸引到Ti6Al4V的表面,依靠轰击和扩散在Ti6Al4V材料表面形成具有特殊物理、化学性能的合金层.X射线衍射检测显示渗层内形成了包含TiC,TiN的硬度相;辉光放电光谱(GDS)检测结果显示,在渗层内碳、氮元素分布呈梯度形式;硬度测试显示渗层硬度由表及里呈现梯度下降,表面硬度提高两倍以上;摩擦磨损检测表明Ti6Al4V材料经无氢碳氮共渗处理后,其粘着现象明显降低,摩擦系数降低一半多,耐磨性大大提高.

关键词: 钛合金 , 双层辉光 , 无氢碳氮共渗 , 摩擦磨损

工业纯铁表面离子W、Mo、Co多元共渗扩散行为

张艳梅 , 徐重 , 李忠厚 , 张平则 , 张高会

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.01.028

采用双层辉光离子渗金属技术在工业纯铁表面进行W、Mo、Co多元共渗,分别采用0.5、1、2和3h等渗金属时间,研究了合金层中W、Mo、Co含量随渗金属时间的变化规律.研究表明:渗金属初期,合金层中W含量＞Co含量＞Mo含量;渗金属后期,合金层中Co含量＞W含量＞Mo含量.理论分析认为:在渗金属初期,W、Mo、Co扩散主要受各元素原子与空位交换难易程度以及基体表面各元素活性原子量的控制;在渗金属后期,W、Mo、Co扩散主要受各元素在基体中的溶解度的控制.

关键词: 双层辉光离子渗金属技术 , W、Mo、Co多元共渗 , 工业纯铁 , 扩散行为

双辉等离子表面冶金Ti-Cu阻燃合金的制备工艺

张平则 , 徐重 , 张高会 , 贺志勇

中国有色金属学报

为解决整体阻燃钛合金存在的比强度低、加工性差及价格昂贵等问题,利用双层辉光离子渗金属技术,在Ti-6Al-4V的表面渗入Cu元素,在其表面形成Ti-Cu阻燃合金层.研究了温度、保温时间、源极电压、工件电压、极间距等工艺参数对渗层显微组织、成分及厚度的影响,得出了适合的工艺参数.870℃渗铜3.5 h,渗层厚度可达到200μm以上.阻燃合金层的成分呈梯度分布,显微组织为基体组织加弥散分布的Ti2Cu金属间化合物.初步阻燃实验证明,渗Cu合金层起到了预期的阻燃效果.

关键词: 阻燃钛合金 , 双层辉光离子渗金属技术 , 表面合金化 , 渗铜