材料期刊网

Influence of Nitrogen Flow Ratio on the Microstructure, Composition, and Mechanical Properties of DC Magnetron Sputtered Zr-B-O-N Films

材料科学技术（英文）

关键词: 微观结构特征 , 流量比 , 直流磁控溅射 , 相组成 , 氮气 , 力学性能 , X-射线衍射分析 , 纳米复合材料

Effect of Carbon Addition on Microstructure and Properties of WC-Co Cemented Carbides

材料科学技术（英文）

关键词: WC-Co硬质合金 , 组织与性能 , WC-Co复合粉末 , 碳源 , 金属氧化物 , 相组成 , 原位反应 , 力学性能

原位合成MoSi2反应烧结SiC-MoSi2复合材料

郜剑英 , 蒋明学 , 王刚 , 江莞

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2003.05.004

将Mo粉和Si粉按1:2的摩尔比,在聚乙烯球磨罐中球磨混合4 h,然后与SiC粉按不同的比例配料,加入少量的Al2O3微粉和活性炭粉,再共磨混合24 h;然后在20 MPa的压力下压制成型,在1650℃下、氮气气氛中烧结,保温1 h后自然冷却至室温.采用XRD、SEM和EDAX等手段对反应产物的物相组成、组织结构和微区成分进行了分析,结果表明:原位合成MoSi2反应烧结SiC-MoSi2复合材料由SiC、MoSi2以及少量的残余硅组成;其显微组织结构疏松,颗粒堆积呈蜂窝状.根据实验结果,讨论了复合材料显微结构的形成机制,并着重对MoSi2颗粒聚集区中的空心粒子及其周围分散的小气孔的形成机制进行了阐述.

关键词: 复合材料 , SiC , MoSi2 , 反应烧结 , 原位合成 , 相组成 , 显微结构

硅在刚玉-氮化硅系统中的作用

涂军波 , 孙加林 , 洪彦若

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2004.03.008

按氧化铝含量分别为62.5%和50%,氮化硅含量为37.5%,硅含量分别为0和12.5%的配比将氧化铝、氮化硅和商品硅粉在小型球磨机上混合2 h,充分干燥后加入约4%的蜂蜜混合均匀,压制成φ25 mm×20mm的样坯.样坯于100℃干燥24h后置于钼丝炉中,在埋炭并通以4 L·min-1氮气的条件下分别于1300℃、1400℃和1500℃下保温2 h烧成.通过对烧成后试样的体积密度、显气孔率和常温耐压强度的测定以及XRD、SEM和能谱分析,重点研究了硅对刚玉-氮化硅系统的强度、物相组成和显微结构的影响.结果表明:在刚玉-氮化硅系统中引入硅后,由于硅能在烧成过程中形成液相,因此能促进坯体的烧结,提高烧成试样的强度;硅在烧成过程中能反应生成絮状O'-SiAlON,絮状O'-SiAlON交织于刚玉和氮化硅颗粒间,进一步增强了烧成试样的强度.

关键词: 硅 , 刚玉 , 氮化硅 , O'-SiAllON , 耐压强度 , 相组成 , 烧结

空气气氛中烧成Si3N4-SiC复合材料的性能、相组成和显微结构

吴宏鹏 , 任颖丽 , 王林俊 , 孙加林 , 洪彦若

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2005.04.003

以氮化硅细粉(粒度＜0.088 mm,w(β-Si3N4)＞95%)、碳化硅(w(SiC)＞98%,粒度分别为2.8～0.9mm、0.9～0.15 mm、＜0.115 mm和＜0.063 mm四级)、硅粉(粒度＜0.045 mm,w(Si)＞98%)和硅灰(w(SiO2)=98.3%)为原料,以木质素磺酸钙水溶液作成型结合剂,采用150 MPa的压力成型为65 mm×114 mm×230mm的Si3N4-SiC、Si3N4-SiC-Si和Si3N4-SiC-SiO2三种试样.在空气气氛中,以50℃·h-1的升温速度升至800℃保温4 h,再升至1450℃保温2 h,自然冷却至室温后,测定烧成后试样的常温耐压强度、常温抗折强度、1400℃下的高温抗折强度、显气孔率、体积密度和残氮率,并采用XRD、SEM和EPMA等手段分析烧后试样的相组成和显微结构.结果表明:3种试样在空气气氛中烧成后的高温(1400℃)和常温抗折强度都比较高,显气孔率都比较低,而耐压强度则以Si3N4-SiC试样的最高;烧成后试样中心区域的残氮率以Si3N4-SiC-Si试样的最高,Si3N4-SiC-SiO2试样的次之,Si3N4-SiC试样的最小;在空气气氛中烧成后,Si3N4-SiC试样中的Si3N4分解较多,SiC-Si3 N4-Si试样的表面和内部都明显含有单质Si,SiC-Si3N4-SiO2试样表面区域的Si2N2O晶体发育很好,而内部区域的晶体发育较小.

关键词: 氮化硅 , 碳化硅 , 复合材料 , 空气气氛 , 烧结性能 , 相组成 , 显微结构

Al-Si复合Al2O3-β-SiAlON-C材料加热过程中性能、相组成和显微结构的变化

陈方 , 叶方保 , 钟香崇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.03.007

以电熔白刚玉(≤0.5、≤0.088和≤0.045 mm)、熔融石英(≤0.5 mm)、鳞片石墨(≤0.15 mm)、矾土基β-SiAlON(≤0.088 mm)、Al粉(≤0.074 mm)和Si粉(≤0.074 mm)为主要原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,制成25 mm×25 mm×125 mm的Al-Si复合Al2O3-β-SiAlON-C试样,经200℃固化24 h后,分别在800、1 000、1 200、1 400和1 600℃下埋炭(石墨)保温3 h,冷却后测定其体积密度、显气孔率、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度和抗热震性,并进行XRD和SEM分析.结果表明:1)随着热处理温度的升高,Al-Si复合Al2O3-β-siAlON-C试样的显气孔率均下降,体积密度、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度、热震后残余抗折强度均逐渐提高,但其抗折强度保持率在经1 000℃热处理后最高,随后逐渐降低;2)在高温还原气氛的热处理过程中,试样中的Al、Si与C(CO)或N2反应,原位生成了AlN、β-SiC、Al4C3和β-SiAlON等非氧化物,对试样具有填充气孔及增强增韧的作用.

关键词: 铝粉 , 硅粉 , 赛隆 , 铝碳材料 , 性能 , 相组成 , 显微结构

AZ91D镁合金钡基磷酸盐转化膜的形貌、组构及其耐腐蚀性能

金华兰 , 赖勇来 , 杨湘杰

材料保护

采用钢铁、铝改进型磷化技术对AZ91D镁合金进行磷化，膜薄，不耐蚀。利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）技术，研究了镁合金预处理后的表面形貌、组构及钡基磷酸盐转化膜的表面形貌及相组成。采用电化学、盐雾和湿热技术测试了磷酸盐转化膜的抗腐蚀性能。结果表明：AZ91D镁合金预处理前后表面的相组成基本不变，酸洗后表面在相界处出现了较深的狭缝；磷酸盐转化膜主要由Mg，MgO和一些无定形的相组成；钡基磷酸盐转化膜可以明显提高AZ91D镁合金的抗腐蚀性能。

关键词: 化学转化膜 , 钡基磷酸盐 , 镁合金 , 预处理 , 抗腐蚀性 , 表面形貌 , 相组成

Ti6Al4V合金表面超音速火焰喷涂WC-12Co涂层组织及相分析

姬寿长 , 李争显 , 杜继红 , 查柏林 , 黄春良 , 王宝云 , 罗小峰 , 华云峰 , 王彦锋

稀有金属材料与工程

采用超音速火焰喷涂在Ti6Al4V合金表面制备WC-12Co涂层,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱(EDS)对涂层的组织形貌、物相结构、成分进行试验分析.结果表明:涂层中无层状分布,涂层整体致密,孔隙率低,与基体结合良好 ;涂层中呈团聚状的粒子与粒子之间结合紧密,颗粒为弥散分布.这是因为超音速粒子的速度高能弥补堆垛不规则造成的孔隙,降低孔隙率,提高致密度 ;高速粒子变形充分,利于提高活性区域的面积,利于粒子与基体、粒子与涂层的结合.涂层中组成相除WC外,有少量Co3W3C和微量的W2C,未见金属Co,Co在涂层中变成非晶态.分析认为:W2C的产生是在喷涂过程中由于WC热分解,脱碳而生成的产物 ;Co3W3C是Co和WC在有氧环境下的反应产物,Co3W3C含量少是由于粉末在燃烧室中停留时间短.

关键词: 超音速火焰喷涂(HVOF) , 涂层 , 组织 , 相组成 , W2C , WC热分解 , Co3W3C

TaC/Ti3SiC2复合材料的制备与性能

尹洪峰 , 杨祎诺

复合材料学报

采用反应热压烧结法制备了TaC/Ti3SiC2复合材料,借助XRD、SEM、能谱仪以及热重分析等,研究了TaC含量对TaC/Ti3SiC2复合材料的相组成、显微结构、力学性能和抗氧化性的影响.结果表明:采用反应热压烧结法可以制备出致密的TaC/Ti3SiC2复合材料,该复合材料的主晶相为Ti3SiC2和TaTiC2,还含有少量的TiC;随着TaC含量的增加,TaC/Ti3SiC2复合材料的弯曲强度和断裂韧性呈现先增大后降低的变化趋势,当TaC含量为30wt％时,二者均达到最大值,此时弯曲强度为404 MPa,断裂韧性为4.10 MPa·m1/2;TaC的引入,使TaC/Ti3SiC2复合材料抗氧化性能明显优于Ti3SiC2材料.

关键词: TaC , Ti3SiC2 , 复合材料 , 相组成 , 显微结构 , 力学性能 , 抗氧化性

添加0.3%Sc对Al-Ca-Si共晶合金显微组织、相组成及硬化性能的影响

Nikolay BELOV , Evgenia NAUMOVA , Torgom AKOPYAN

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(17)60084-0

研究含0.3%Sc、0-14%Si和0-10%Ca铝基合金的相组成、显微组织和硬化性能.采用实验研究包括扫描电镜、热分析和硬度测试与Thermo-Calc软件模拟相结合的方法对合金的组成进行优化.结果表明,经300~500℃ 退火处理后合金的硬化效果最好,这是由于Al3Sc纳米颗粒的析出及其进一步粗化.成分在(Al)+Al4Ca+Al2Si2Ca相区的合金呈现明显的硬化效应.三元共晶合金(Al)+Al4Ca+Al2Si2Ca比Al?Si共晶合金的显微组织细得多,这表明实验合金相对于A356系列工业合金具有更高的力学性能.与A356系列合金不同,实验合金不需要淬火处理,因为在其铸件的退火过程中形成了硬化粒子.

关键词: Al-Ca-Si-Sc系列合金 , 共晶 , Al3Sc纳米颗粒 , 相组成 , 显微组织 , 热处理 , 硬化