路新
,
王述超
,
朱郎平
,
何新波
,
郝俊杰
,
曲选辉
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.4.001
采用水冷铜坩埚感应熔炼制备了名义成分为Ti-45Al-8.5Nb-0.2W-0.2B-0.02Y( at％)的大尺寸铸锭,经机械破碎后,采用流化床气流磨和射频等离子体球化工艺制备出高铌TiAl合金粉末,并研究了其特性.结果表明,采用上述工艺可大量制备出球形度高、粒度可控的高铌TiAl合金粉末；粉末的氧含量随粒度的细化而逐渐增加；高铌TiAl合金球形粉末的相组成主要为α2相及少量的β相；球形合金粉的表面和内部组织与粒度密切相关,平均粒度为90μm的粗粉表面及内部均呈枝状,颗粒内部存在网状富Al偏析相,随着粉末粒度减小,球形合金粉末表面趋于光滑,内部偏析逐渐减弱.此外,平均粒度为90μm肌的粗粉各颗粒间成分均匀,随着粉末粒度细化,颗粒间成分均匀性降低.
关键词:
高铌TiAl合金
,
球形粉末
,
射频等离子体
,
粉末特性
颉芳霞
,
路新
,
曹顺利
,
何新波
,
曲选辉
材料导报
阐述了选择性激光烧结(Selective laser sintering,SLS)技术的工作原理、工艺特点及在制备生物医用材料方面的研究进展和应用现状,并探讨了今后SLS技术制备医用材料的发展方向.指出采用SLS技术可快速制造医用模型、个体化设计和生产植入体及组织工程支架,并可通过调整SLS和后处理的工艺参数,实现对生物医用材料的微观组织结构及力学性能的控制,在生物医学领域具有重要的应用价值.
关键词:
选择性激光烧结
,
生物医用材料
,
医学模型
,
植入体
,
组织工程支架
章林
,
曲选辉
,
段柏华
,
何新波
,
路新
,
秦明礼
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.05.015
以化学镀Cu包覆SiC粉末和高压氢还原法制备的Ni包SiC复合粉末为原料,用放电等离子体烧结法制备了SiCp/Cu复合材料.分析了增强相含量和烧结温度对致密化的影响,比较了非包覆粉末和包覆粉末制备的复合材料的界面结合状况.然后对SiCp/Cu复合材料的热膨胀行为和力学性能进行了研究.结果表明:包覆粉末能够促进材料的致密化并且能获得良好的界面结合,所得SiCp/Cu复合材料的致密度达96.7%,抗压强度达1061 MPa.SiCp/Cu复合材料的热膨胀系数介于7.5×10-6～11.4×10-6·K-1之间,并且随SiC体积分数的增加而降低.材料在热循环过程中出现热滞现象,热滞现象受增强相的含量及界面结合状况的影响.
关键词:
放电等离子体烧结
,
SiCp/Cu复合材料
,
热膨胀系数
,
热循环曲线
路新
,
刘程程
,
朱郎平
,
何新波
,
郝俊杰
,
曲选辉
稀有金属材料与工程
以雾化法制备的大粒度TiAl预合金粉末为原料,采用高能球磨与射频等离子体球化工艺制备出TiAl合金微细球形粉末,并研究了其粉末特性.结果表明,采用上述工艺制备的TiA1合金粉末球形率高；粒度可控,数均粒径可控制在10～60 μm范围内；粉末粒径分布窄,粒度分布均匀度指数约为0.63.粉末氧含量随粒度降低而逐渐增加,数均粒径为31.5 μm的合金粉末的氧含量约为2.44‰;数均粒径为15.6 μm的合金粉末的氧含量约为3.51‰.制备的球形TiAl合金粉末主要由a2相及少量的y相组成；粉末颗粒间成分均匀性良好,颗粒内部为均匀等轴晶组织,随着粉末粒度减小,晶粒组织趋于细化.
关键词:
TiAl合金
,
球形粉末
,
高能球磨
,
射频等离子体球化
,
粉末特性
徐伟
,
路新
,
杜艳霞
,
孟庆宇
,
黎鸣
,
曲选辉
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00123
采用粉末冶金模压烧结技术制备了Ti-(2~20)Fe二元合金,探讨了Fe含量对合金的力学性能及耐腐蚀性能的影响,并与铸造CP Ti和Ti-6Al-4V合金的耐腐蚀性能进行了对比。结果表明,随着Fe含量的增加,合金α相含量逐渐降低,β相含量逐渐提高。当Fe含量达到20%时,基本形成单一β相合金。随Fe含量的升高,粉末冶金Ti-(2~20)Fe二元合金的强度及塑性趋于升高,而弹性模量趋于降低。相对而言,Ti-15Fe合金的综合性能最佳,其抗压强度为2702 MPa,压缩率为32.7%,弹性模量为64.6 GPa。随着Fe含量在2%~15%范围内提高,合金的自腐蚀电位正向移动,腐蚀电流密度降低,极化电阻不断增大,腐蚀速率不断降低,耐蚀性能逐渐提高,而Ti-20Fe合金耐腐蚀性能与Ti-15Fe合金接近。Ti-15Fe合金在模拟口腔液(FAS)、磷酸盐缓冲溶液(PBS)、模拟体液(SBF)以及0.9%NaCl溶液(SS)中的腐蚀速率分别为1.7×10-3、7.1×10-4、1.2×10-3和3.5×10-4 mm/y。与铸造CP Ti和Ti-6Al-4V合金相比,Ti-15Fe合金具有较正的自腐蚀电位、较小的腐蚀电流密度和腐蚀速率及较大的极化电阻,耐蚀性能明显优于CP Ti和Ti-6Al-4V合金。
关键词:
Ti-Fe二元合金
,
粉末冶金
,
耐腐蚀性能
,
生物医用
,
腐蚀速率
魏治国
,
路新
,
佟健博
,
潘宇
,
王国庆
,
曲选辉
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160344
VB2因具有超高理论比容量(4060 mAh/g)而成为具有发展潜力的空气电池负极材料.实验以VB2为负极活性物质,Ni为导电剂,NH4HCO3为造孔剂,采用粉末冶金方法制备了大容量VB2-空气电池用多孔负极片,并探讨了负极片孔隙度对负极所组装空气电池放电性能的影响规律.结果表明,所制备的多孔VB2负极片放电性能优异,放电比容量可以达到3216～3463 mAh/g范围内;多孔VB2负极片放电容量、比容量、库伦效率和比能量均与孔隙度密切相关.当添加15wt％NH4HCO3造孔剂时,烧结制备的多孔VB2负极片的孔隙度为60.91％,此时VB2-空气电池放电性能最优:放电容量为7792mAh,放电比容量为3463mAh/g,库伦效率为85.30％,放电比能量为2370mWh/g.
关键词:
VB2-空气电池
,
负极
,
比容量
,
粉末冶金
潘宇
,
路新
,
魏治国
,
王国庆
,
曲选辉
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160389
以单质元素粉末为原料,采用1500℃高温反应合成不同成分的钒硼化物粉末,并以制备粉末为活性物质,Ni为导电剂,NH4HCO3为造孔剂,采用粉末冶金工艺制备了多孔V-xB/Ni型(x=2/3～2)负极电极片,探讨不同物相钒硼化物作为空气电池电极活性物质的高容量输出性能.结果表明,当原料粉末中V∶B原子比为1∶1、1∶2时,可分别制得具有单一物相的VB和VB2化合物粉末,当V∶B=3∶2时,合成产物包含V3B2和少量VB相,当V∶B=2∶3时,合成产物为V2B3、V3B4和少量VB2三相混合.制备的V-xB/Ni型电极的孔隙率为60.25～61.75％,放电容量为6129～7901 mAh,比容量为2724～3511 mAh/g.V-xB/Ni型电极的放电性能随着B含量的增加明显提升,所制备V-2B/Ni型电极的放电性能最优,其比容量为3512 mAh/g,库伦效率为86.5％,能量密度达到2504Wh/kg.
关键词:
反应合成
,
钒硼化物
,
粉末冶金
,
空气电池
朱郎平
,
路新
,
刘程程
,
李建崇
,
南海
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.000144
采用数值模拟的方法对TiAl合金粉末的射频(radio frequency)等离子体球化过程进行研究,分析速度场和温度场对不同粒径TiAl合金粉末的运动轨迹及质量变化的影响.结果表明:粉体颗粒在等离子体的高温作用下温度急剧升高,表面蒸发导致粒径降低,太小的颗粒很快蒸发消失掉;在冷却塔下端,不同粒径颗粒的运动轨迹存在较大差异,小颗粒倾向于随气流进入气流出口,大颗粒落到冷却塔底部被收集;增大气流量会提高球化系统中的气流速度,导致在气流出口能被气流带走的颗粒粒径变大,收粉率降低;模拟得到TiAl合金粉末球化后的粉末粒径分布、平均粒径及收粉率等参数与实验结果比较接近,模型能够较好地符合实际球化过程.
关键词:
射频等离子
,
球化
,
数值模拟
,
TiAl合金
,
粉末
吴茂
,
常玲玲
,
路新
,
何新波
,
曲选辉
材料热处理学报
采用真空座滴法研究了基体表面粗糙度(Ra)对AgCu-4.3 at％ Ti/ Al2O3和AgCu-4.3 at％ Ti/石墨两个体系润湿性能的影响,其中Al2O3的Ra为256 ～ 636 nm,石墨的Ra为265～ 1898 nm.结果表明,基体粗糙度对界面反应层厚度及其侧向生长、润湿动力学和最终润湿角(θf)均有很大影响.在1200 K的润湿温度下,随着基体Ra的增加,两个润湿体系的最终润湿角均呈上升趋势;高温反应性润湿体系润湿性的好坏取决于界面反应产物的侧向生长,当基体表面粗糙度增加时,增加了金属液体中活性元素向产物侧向生长前沿扩散的距离,同时粗糙表面的轮廓峰会对三相线的移动产生钉扎作用,因此界面反应产物侧向生长受到抑制;活性元素更易于向界面处扩散,生成更厚的界面反应产物层;当活性金属液体在粗糙表面润湿时,具有相对缓慢的润湿速度,达到润湿平衡的时间也较短,最终导致较大的润湿角.
关键词:
反应性润湿
,
粗糙度
,
润湿动力学
,
驱动力
,
润湿性能
孟庆宇
,
路新
,
徐伟
,
支玲玲
,
陈骏
,
曲选辉
材料热处理学报
以元素粉末为原料,采用模压烧结技术制备了Ti-(2-20) Fe合金(Fe分别为2％、5％、10％、15％和20％),探讨了烧结工艺及Fe含量对合金组织和力学性能的影响规律.结果表明,在1100～ 1300℃烧结温度内可制备出组织成分均匀、高致密度(约为98％)的Ti-Fe合金材料.随Fe元素含量的提高,合金的烧结致密化温度明显降低,制备合金的晶粒尺寸减小,α层片体积含量降低并逐渐细化.当Fe含量为20％时,合金由单一β相晶粒构成.在1150℃烧结制备的Ti-15Fe合金相对具有最优的综合性能,其硬度为43.9 HRC,弹性模量为64.6 GPa,抗压强度为2702 MPa,压缩率为32.7％.
关键词:
Ti-Fe二元合金
,
粉末冶金
,
弹性模量
,
显微组织
