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ZnGeP2单晶生长与安瓿设计研究

根据晶体自发成核几何淘汰规律,结合ZnGeP2晶体的结晶习性,研究设计出生长完整ZnGeP2单晶体的双层镀碳石英安瓿,其关键技术参数为:安瓿长径比6～7,籽晶袋长度≥25 mm,安瓿主体与籽晶袋之间的放肩角在25°左右.在上述生长安瓿中,采用改进的垂直布里奇曼法,分段控制下降速率,成功生长出尺寸为22 mm×40 mm的ZnGeP2单晶.对晶体进行X射线分析,获得(204)面单晶衍射谱和回摆谱,衍射峰峰形尖锐无劈裂,回摆谱对称性好,半峰宽为0.063 °;晶片在2～12 μm波段范围内的红外透过率达50%以上.实验结果表明,研究设计的生长安瓿适合于磷锗锌单晶生长,能够获得较高质量的单晶体.

关键词: 磷锗锌 , 安瓿设计 , XRD分析 , IR透过谱

钛酸铝-莫来石复合材料热稳定性的研究

周传雄 , 尹洪峰 , 任耘 , 赵强 , 范强

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2004.02.012

通过引入氧化铁和两相复合的方法对钛酸铝-莫来石复合材料的热稳定性进行了研究.结果表明:当烧成温度在1500～1600℃时,烧成温度的升高对复合材料的热稳定性有利.氧化铁可与钛酸铝晶体形成连续固溶体,改变钛酸铝的晶格常数,降低钛酸铝晶体的畸变程度,促进烧结,提高热稳定性.仅加入莫来石时,其对钛酸铝热分解的抑制效果不佳:如果同时引入氧化铁作为添加剂,莫来石对钛酸铝的热分解有较好的抑制作用.

关键词: 钛酸铝 , 莫来石 , 热稳定性 , 添加剂

硼碳氮薄膜的制备与表征

刘振良 , 廖志君 , 范强 , 杨水长 , 伍登学 , 卢铁城

稀有金属材料与工程

用电子束蒸发的方法在单晶硅(100)基片上制备了硼碳氮薄膜,通过椭圆偏振仪、X射线衍射仪(XRD)、X光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红外光谱仪(FTIR),测试分析了薄膜厚度均匀性、成分与结构.结果表明,薄膜均匀性较好,薄膜的沉积速率非常慢;薄膜在衬底温度为常温下沉积已是晶态的,随着衬底温度升高到450 ℃,其结晶性逐渐增强;薄膜不是石墨与BN的混和膜而是C、B、N相互结合成键.

关键词: 硼碳氮薄膜 , XPS , XRD , FTIR

Al,Mo,B,Zr对GMR235合金组织和性能的影响

史世凤 , 胡博炜 , 贾崇林 , 范强 , 牛永吉

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.01.009

为了研究微量元素对合金组织和性能的影响,在GMR235合金基础上对合金成分进行调整,合金采用真空冶炼,其中1#～5#试样铝含量(％,质量分数)不同,设计成分分别为Al:3.0％,3.3％,3.6％,3.9％和4.3％；6#～10#试样的含钼量不同,设计成分分别为:4.5％,4.8％,5.1％,5.6％和6.0％；11#为中间成分未添加Zr,12#试样为中间成分添加了B,Zr; 13#～17#试样的含硼量不同,设计成分分别为:0.025％,0.040％,0.050％,0.060％和0.070％；首先,以观察不同的Al,Mo,B,Zr含量对力学性能的影响.用热力学计算分析GMR235合金可能析出的平衡相、用扫描电镜进行组织观察,对试样进行650℃拉伸试验、816℃/345 MPa持久试验.结果表明,适量的加入Al,Mo,B元素可提高合金的力学性能,Al含量3.65％～3.73％范围内、Mo含量4.92％左右、B含量0.038％左右的综合性能最好.合金元素B,Zr的添加可明显改善合金的持久寿命和塑性,抑制碳化物的析出,使碳化物颗粒细化.

关键词: GMR235合金 , 微合金化 , 时效 , 力学性能

SiC含量对Ti3SiC2/SiC复合材料性能的影响

尹洪峰 , 范强 , 任耘 , 张军战

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.06.016

采用反应热压烧结法制备了Ti3SiC2/SiC复合材料,针对SiC含量对该复合材料致密化程度、力学性能以及应力.应变行为的影响进行了研究.结果表明:(1)随着SiC含最的增加,试样难于致密,试样需要在更高的温度才能达到较高的致密度;(2)随SiC含量的增加,Ti3SiC2/SiC复合材料弯曲强度和断裂韧性提高,但SiC含量达到50%时,由于复合材料含有较多的孔洞,使强度和断裂韧性降低;(3)Ti3SiC2/SiC复合材料在常温下表现为非脆性断裂.

关键词: Ti3SiC2/SiC复合材料 , 力学性能 , 应力-应变行为

碳化硼薄膜的电子束蒸发制备及表面分析

杨水长 , 廖志君 , 刘振良 , 范强 , 伍登学 , 卢铁城

稀有金属材料与工程

采用电子束蒸发技术制备碳化硼薄膜,利用X射线衍射(XRD)分析了薄膜的结构,测量了薄膜的X射线光电子能谱(XPS),并利用原子力显微镜(AFM)对薄膜进行表面分析.XRD结果表明:薄膜的结晶性随着衬底温度的升高逐渐转好,在较低的衬底温度下制备出多晶碳化硼薄膜.XPS分析得到了碳化硼薄膜表面的化学成分和结构特性,其主要成分为B_4C.AFM结果表明,薄膜表面光滑平整、均匀致密,随着衬底温度的升高薄膜均方根(RMS)粗糙度逐渐增大.

关键词: 电子束蒸发 , 碳化硼薄膜 , XRD , XPS

合金成分和工艺参数对镍基铸造高温口合金GMR235组织和性能的影响

史世凤 , 胡博炜 , 范强 , 贾崇林 , 牛永吉

稀有金属材料与工程

研究了微量元素(C,B,Zr)含量、浇注方式和热处理制度对镍基高温合金GMR235组织和性能的影响,并利用热力学软件计算了合金平衡相图.结果表明:设计合金中主要的平衡相为γ′相、M6C碳化物、一次碳化物MC相、M3B2硼化物、M23C6和γ相基体.C含量为0.18％(质量分数)时铸态合金具有较好的持久性能和高温拉伸性能.添加合金元素B、Zr可明显提高合金的持久寿命、改善持久塑性,抑制碳化物析出,并使碳化物颗粒细化.铸模温度为800℃、出钢温度为1420℃时,合金的综合性能最优.经过5h时效后,合金高温持久寿命明显升高且保持了铸态时的塑性.随着时效时间延长,γ′相粗化使合金高温抗拉伸强度降低.

关键词: GMR235合金 , 浇注方式 , 微合金化 , 时效 , 力学性能

反应热压烧结法制备SiC/Ti3SiC2复合材料及其性能

尹洪峰 , 任耘 , 范强 , 卢琳琳

复合材料学报

采用反应热压烧结法制备了SiC/Ti3SiC2复合材料,研究了热压温度、SiC含量及粒度对SiC/Ti3SiC2复合材料相组成、力学性能以及应力-应变行为的影响.结果表明:热压温度影响SiC/Ti3SiC2复合材料相组成;随着热压温度的提高,复合材料的弯曲强度和断裂韧性提高;随SiC含量的增加,SiC/Ti3SiC2复合材料弯曲强度和断裂韧性提高,当SiC的质量分数为30%时,弯曲强度为371 MPa,断裂韧性为6.9 MPa·m1/2;但SiC的质量分数达到50%时,由于复合材料含有较多的孔洞,使强度和断裂韧性降低;随着SiC粒度的增大,复合材料易于致密化,使其弯曲强度和断裂韧性提高;SiC/Ti3SiC2复合材料在常温下表现为非脆性断裂.

关键词: SiC/Ti3SiC2复合材料 , 力学性能 , 相组成 , 反应热压烧结