李海燕
,
周洋
,
路金蓉
,
郑涌
,
陈晨
,
李世波
,
黄振莺
,
李翠伟
,
翟洪祥
稀有金属
以Ti3AlC2粉和锌铝合金ZA27粉作为原料,采用行星球磨混料和气氛保护烧结工艺制备了Ti3AlC2颗粒增强ZA27复合材料,重点研究了烧结温度对复合材料的相组成、力学性能和显微组织的影响.结果表明,随烧结温度的升高,复合材料的相对密度、维氏硬度、抗弯强度和抗拉强度都增大,且在870℃时抗弯强度和抗拉强度都达到最大值,分别为592和324 MPa.该温度下Ti3AlC2与ZA27之间发生了微弱的化学反应,有利于改善基体与颗粒增强相之间的界面结合效果.
关键词:
Ti3AlC2/ZA27复合材料
,
烧结温度
,
力学性能
,
微观结构
周洋
,
蒋三生
,
李世波
,
李翠伟
,
张志力
,
黄振莺
,
翟洪祥
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.059
以国产Si粉和Si3N4粉为原料,添加适量的Y2O3和Al2O3烧结助剂,经凝胶注模成型后,在流动的高纯氮气氛中,采用反应烧结工艺制备出结构均匀、性能良好的Si3N4透波陶瓷,并深入研究了组分配方和烧结工艺对硅粉氮化率及材料的力学性能与介电性能的影响.研究结果表明:提高烧结温度能明显改善硅粉的氮化程度,当烧结温度超过1450℃、保温4h以上时,硅粉可完全氮化；起始原料中Si3N4含量为65％时,样品的介电性能最好,其介电常数为4.8,损耗角正切值为0.78×10-2；起始原料中Si3N4含量为35％时,样品的力学性能最好,其抗弯强度为129.5MPa.
关键词:
Si3N4
,
反应烧结
,
透波陶瓷
,
介电性能
李世波
,
翟洪祥
,
周洋
,
张志力
稀有金属材料与工程
利用Si和TiC原位反应合成了Ti3SiC2/SiC复合材料.研究了不同烧结工艺参数和原料配比对形成复合材料的影响.利用X-射线衍射分析了材料的物相组成.所合成的材料中除Ti3SiC2和SiC外,还有TiC存在.利用扫描电镜和透射电镜观察了材料的微观组织,发现生成的SiC颗粒呈棒状和等轴状分布于Ti3SiC2基体中.在Ti3SiC2晶粒内部存在大量的位错和层错.
关键词:
Ti3SiC2
,
SiC
,
复合材料
,
显微组织
李翠伟
,
王文娟
,
王建
,
翟洪祥
,
周洋
,
李世波
稀有金属材料与工程
采用原位热压工艺制备了高纯Ti_3Si_0.6Al_0.6C_1.98陶瓷,并测试了性能.以单质的Ti、Si、Al和石墨粉为原料,摩尔比Ti:Si:Al:C=3:0.6:0.6:1.98,在1500 ℃,30 MPa压力下保温1 h,高纯Ar气保护,制备试样的主要物相为Ti_3Si_0.6Al_0.6C_1.98.制备的Ti_3Si_0.6Al_0.6C_1.98陶瓷的密度为(4.43±0.23) g/cm~3,电阻率为(0.31±0.01)μΩ·m,抗弯强度为(245.46±22.04) MPa,维氏硬度为(2.91±0.32) GPa, 断裂韧性为(5.63±0.39) MPa·m~(1/2).Ti_3Si_0.6Al_0.6C_1.98陶瓷中晶粒以板状晶为主,晶粒层状结构明显,断口形貌显示主要为穿晶断裂,晶粒的分层断裂、微裂纹的偏转桥接及滑移使材料具有独特的压痕特征.
关键词:
Ti_3SiC_2
,
固溶体
,
原位热压烧结
,
性能
贝国平
,
李世波
,
翟洪祥
,
周洋
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.03.010
采用常压烧结技术,分别对Ti/Sn/C和Ti/Sn/TiC两种配料,在950～1250℃温度范围、保温15～360 min,真空条件下进行烧结.结果表明,两种配料均在1200℃短时间内合成了高纯度Ti2SnC粉.利用X射线衍射(XRD),能量色散谱仪(EDS)及扫描电镜(SEM)对Ti2SnC粉末进行了表征,并对Ti2SnC的形成机制进行了分析.所制备的Ti2SnC为片状颗粒,表面光滑,颗粒尺寸小于10 μm,厚度约为1～2 μm.Ti2SnC的形成机制是,在Ti-Sn-C反应系统中,Ti和Sn先反应形成Ti-Sn化合物;然后是Ti和C反应形成TiC;最后,Ti-Sn化合物和TiC反应形成Ti2SnC.此反应机制进一步由Ti-Sn-TiC反应系统验证.
关键词:
Ti2SnC
,
常压合成
,
表征
,
反应机制
张志力
,
翟洪祥
,
周洋
,
李世波
,
周浪
稀有金属材料与工程
采用热压烧结工艺制备了添加一系列不同含量LaNbO4相的氧化铝基复合陶瓷(Al2O3-LaNbO4),并对它们的相组成、显微组织和力学性能进行了分析测试.结果表明:经高温烧结后LaNbO4相能够与基体保持稳定共存,并且对材料的烧结性能有一定的促进作用;LaNbO4相对氧化铝基体产生了显著的增韧效果,在适当的添加量下,相比同样条件下制备的纯氧化铝,复合陶瓷的断裂韧性KIC提高约80%.对LaNbO4相的增韧机理进行了分析讨论,提出LaNbO4相内部畴结构在应力作用下发生切换而产生相应应变,这一过程将释放材料内部应力,宏观上产生增韧效果.透射电镜分析显示了在多晶LaNbO4陶瓷晶粒内大量存在的均匀平行排列的畴结构.
关键词:
正铌酸镧
,
增韧
,
氧化铝基体
,
畴切换
高立强
,
周洋
,
翟洪祥
,
李世波
,
张志力
,
李翠伟
稀有金属材料与工程
采用粉末冶金的方法在1000℃和30 MPa的热压条件下,烧结制备了以Ti3AlC2为增强相的Ti3AlC2/Cu复合材料,研究了增强相含量(10%～40%)对复合材料的显微结构、抗弯强度、硬度和电阻率的影响.结果表明:Ti3AlC2能够有效增强铜,当Ti3AlC2含量为30%时,增强效果最佳,复合材料的抗弯强度达1033 MPa,最大形变为2.5%,增强相含量继续增加时,复合材料的强度反而降低;随着增强相含量的增加,复合材料渐趋脆性断裂,同时复合材料的电阻率基本呈线性升高.
关键词:
Ti3AlC2
,
Cu基复合材料
,
制备
,
力学性能
李世波
,
谢建新
,
陈姝
,
赵志毅
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2006.04.023
采用W-15%Cu和W-25%Cu两种复合粉,开展了机械合金化诱导W-Cu固溶度扩展机制的研究.研究表明:两种粉末经8 h高能球磨后,Cu固溶入W中形成固溶体.机械合金化诱导W-Cu固溶度扩展的主要机制,一方面是高能球磨过程中所引起的粒子纳米化,形成大量的纳米界面,许多原子"储存"在这些纳米晶界上,诱导W-Cu固溶浓度扩展.另一方面是机械合金化过程晶格严重畸变,晶粒内部生成高密度缺陷,成为溶质快速扩散的网络通道,诱导过饱和固溶体的形成.
关键词:
机械合金化
,
W-Cu复合粉
,
固溶体
,
机制
李世波
,
张立同
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.12.012
碳氮化硅(SiCN)和含硼的碳氮化硅(SiBCN)在1400℃以上的高温仍保持非晶态结构,具有比SiC、Si3N4更好的高温性能.SiCN的玻璃转变温度Tg大于1400℃,在此温度以上开始有晶体析出,最终为多晶SiC和Si3N4.SiBCN在1700℃仍保持非晶态,于1800℃以上开始析晶.这两种材料在1600℃表现出极好的抗氧化性能.按照高温材料的要求,论述了这两类材料的高温热稳定性、抗氧化性以及抗蠕变性能.展望了该材料作为高温陶瓷材料的发展趋势.
关键词:
碳氮化硅
,
含硼的碳氮化硅
,
热稳定性
,
抗氧化性
,
抗蠕变性
颜世韬
,
周洋
,
邢希
,
李世波
,
翟洪祥
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.006
钙钛矿型La1-xBxMnO3 (B= Sr,Ca)陶瓷具有随温度变化改变自身红外发射率的性质,是当前国内外航天器智能热控材料的研究热点.本工作采用固相反应合成法制备La1-xBxMnO3 (B=Sr,Ca)粉体,研究了粉体的反应过程及工艺参数对粉体纯度的影响,实验结果表明,在1200℃下保温6h后,合成出的粉体具有较高纯度.在合成高纯度粉体的基础上,采用冷压成型-常压烧结工艺制备La1-xBxMnO3( B= Sr,Ca)块体材料,研究了烧结温度、保温时间等工艺参数对块体质量的影响,结果表明,在1200～1400℃范围内,随着烧结温度的提高,块体的密度和维氏硬度提高,当烧结温度为1400℃时,块体的密度最高,质量最好；而在烧结温度1400℃下,随着保温时间的延长,块体的密度进一步提高,而维氏硬度却有所下降.
关键词:
La1-xBxMnO3 (B= Sr,Ca)
,
固相反应
,
制备
