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粉末冶金制备碳纳米管增强铜基复合材料研究进展

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第8期55卷 3165-3179页

作者：张运娜贾磊周永欣吕振林近藤勝義西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048 大阪大学接合科学研究所日本大阪567-0047

碳纳米管具有优异的力学性能和导电、导热性能,作为增强体引入铜基体中有望开发出新一代高强、结构功能一体化的复合材料。然而,碳纳米管在铜基体中的分散性较差及其与铜的润湿性问题,成为制备碳纳米管增强铜基(CNTs/Cu)复合材料的主要... 详细信息

碳纳米管具有优异的力学性能和导电、导热性能,作为增强体引入铜基体中有望开发出新一代高强、结构功能一体化的复合材料。然而,碳纳米管在铜基体中的分散性较差及其与铜的润湿性问题,成为制备碳纳米管增强铜基(CNTs/Cu)复合材料的主要挑战,并显著影响了复合材料的性能。本文对目前有关制备碳纳米管增强铜基复合材料的主要方法包括碳纳米管前期预处理方法、碳纳米管在铜粉末中分散的方法、复合材料的烧结方法进行总结,概述复合材料的力学性能、摩擦磨损性能以及导电导热性能的研究进展,并提出思考和展望,以便为制备CNTs/Cu复合材料研究提供参考。

关键词：碳纳米管铜基复合材料分散性力学性能

无压反应烧结MoSi_2-SiC_p复相材料的制备与性能

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稀有金属材料与工程 2003年第12期32卷 1037-1040页

作者：张小立吕振林金志浩西安交通大学陕西西安710049 西安理工大学材料学院陕西西安710048

采用无压反应烧结方法制备了MoSi2-SiCp复相材料。结果表明:直接采用元素粉Mo,Si与Si,C粉或SiC粉反应,较难制得致密的MoSi2-SiCp复相材料;而采用MoSi2合金粉同Si,C反应可获得致密的MoSi2-SiCp复相材料。同时对不同SiC含量的MoSi2-SiCp... 详细信息

采用无压反应烧结方法制备了MoSi2-SiCp复相材料。结果表明:直接采用元素粉Mo,Si与Si,C粉或SiC粉反应,较难制得致密的MoSi2-SiCp复相材料;而采用MoSi2合金粉同Si,C反应可获得致密的MoSi2-SiCp复相材料。同时对不同SiC含量的MoSi2-SiCp复相材料的强度和电阻率进行了测定分析,得到强度最高值为157MPa,电阻率随SiC含量的增加而增加。

关键词： MOSi2-SiCp 复相材料无压反应烧结制备性能

反应烧结MoSi_2-SiC复相材料电阻率的拓扑研究

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稀有金属材料与工程 2003年第8期32卷 604-606页

作者：张小立吕振林金志浩西安交通大学陕西西安710049 西安理工大学陕西西安710048

用拓扑法计算了不同显微组织的MoSi2-SiC材料的电阻率,得到的理论推算结果与实验值吻合很好。研究结果表明,提高高电阻率SiC的体积分数和降低MoSi2-SiC分布的连续性,可提高MoSi2-SiC材料整体的电阻率。该方法可用来预测要得到所需电阻... 详细信息

用拓扑法计算了不同显微组织的MoSi2-SiC材料的电阻率,得到的理论推算结果与实验值吻合很好。研究结果表明,提高高电阻率SiC的体积分数和降低MoSi2-SiC分布的连续性,可提高MoSi2-SiC材料整体的电阻率。该方法可用来预测要得到所需电阻率材料中应具有的SiC含量和分布形态,为确定MoSi2-SiC复相材料的显微结构设计提供指导。

关键词： MoSi2-SiC 复相材料电阻率连接程度

反应熔渗烧结法制备MoSi_2/SiC复合材料

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硅酸盐学报 2004年第2期32卷 162-165,188页

作者：张小立吕振林金志浩西安交通大学材料学院金属材料强度国家重点实验室西安710049 西安理工大学材料学院西安710048

采用反应熔渗烧结方法制备了弯曲强度达262 MPa的MoSi2/SiC复相材料,并研究了其烧结过程和烧结机理。结果表明:MoSi2/C坯体中熔渗硅的方法制备MoSi2/SiC复相材料,液态硅自然浸渗过程在1 450℃即可完成,而且在该温度下液态硅的浸渗速率... 详细信息

采用反应熔渗烧结方法制备了弯曲强度达262 MPa的MoSi2/SiC复相材料,并研究了其烧结过程和烧结机理。结果表明:MoSi2/C坯体中熔渗硅的方法制备MoSi2/SiC复相材料,液态硅自然浸渗过程在1 450℃即可完成,而且在该温度下液态硅的浸渗速率大于或等于反应速率。在1 750℃时虽然C+Si→β-SiC反应全部完成,但生成的β-SiC发生再结晶,使复相材料的强度降低。成型压力对反应浸渗材料的强度影响不大。

关键词：反应熔渗烧结二硅化钼/碳化硅复相材料制备工艺

熔渗反应法制备MoSi_(2-)SiC复合材料性能的影响因素

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稀有金属材料与工程 2005年第4期34卷 639-642页

作者：张小立吕振林金志浩西安交通大学材料学院金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西安理工大学材料学院陕西西安710048

用熔渗反应无压烧结技术制备了MoSi2_-SiC复合材料,对制备过程的影响因素进行了分析。研究结果表明:在渗硅温度为1450℃时,反应生成颗粒细小、弥散分布的SiC相,从而使得材料具有较高的抗弯强度;当渗硅温度升高至1750℃时,生成的SiC相发... 详细信息

用熔渗反应无压烧结技术制备了MoSi2_-SiC复合材料,对制备过程的影响因素进行了分析。研究结果表明:在渗硅温度为1450℃时,反应生成颗粒细小、弥散分布的SiC相,从而使得材料具有较高的抗弯强度;当渗硅温度升高至1750℃时,生成的SiC相发生再结晶长大,使得材料强度下降。成型压力对熔渗硅样品强度影响不大。MoSi2_-SiC复合材料的抗弯强度随SiC相含量的增加在增强相含量为40%时存在一极大值,这是由于当SiC数量超过40%后,SiC粒子的团聚、长大使弥散强化作用降低,从而使材料的断裂强度降低;复合材料电阻率随第二相含量的增加而增加。

关键词： MoSi2-SiC复合材料抗弯强度电阻率熔渗温度成型压力

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反应连接碳化硅材料接头的力学和电性能

稀有金属材料与工程 2003年第8期32卷 674-676页

作者：李世斌吕振林高积强金志浩西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西安理工大学陕西西安710048

采用反应连接的方法实现了反应烧结碳化硅(RB-SiC)之间以及反应烧结碳化硅和重结晶碳化硅(R-SiC)之间的连接。分别在光学显微镜、扫描电镜上观察了连接区的显微组织和断口形貌,并用弯曲强度和电阻率评价了反应粘接硅/碳化硅材料接头的... 详细信息

采用反应连接的方法实现了反应烧结碳化硅(RB-SiC)之间以及反应烧结碳化硅和重结晶碳化硅(R-SiC)之间的连接。分别在光学显微镜、扫描电镜上观察了连接区的显微组织和断口形貌,并用弯曲强度和电阻率评价了反应粘接硅/碳化硅材料接头的机械和电性能。研究结果表明,反应连接可以使母材间形成良好的接合界面,连接层未对整体材料的强度和电阻率造成明显的影响。接合区组织和成分的优化是获得碳化硅材料优异连接性能的关键。

关键词：碳化硅反应连接接头性能

无压反应烧结Mo(Si,Al)_2-SiC复合材料的研究

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稀有金属材料与工程 2005年第8期34卷 1267-1270页

作者：张小立吕振林金志浩西安交通大学材料强度国家重点实验室陕西西安710049 西安理工大学材料学院陕西西安710048

利用MoSi2,Al,C之间的原位反应无压烧结制备了Mo(Si1-x,Alx)2-SiC复合材料。随着烧结温度从1400℃升高到1650℃,MoSi2相消失,反应产物为Mo(Si,Al)2和SiC及Mo5Si3C相。由于固溶体及Nowotny(Mo5Si3C)相的形成,使得原位反应中化学计量法则... 详细信息

利用MoSi2,Al,C之间的原位反应无压烧结制备了Mo(Si1-x,Alx)2-SiC复合材料。随着烧结温度从1400℃升高到1650℃,MoSi2相消失,反应产物为Mo(Si,Al)2和SiC及Mo5Si3C相。由于固溶体及Nowotny(Mo5Si3C)相的形成,使得原位反应中化学计量法则变得困难。原位生成的SiC相随着温度的升高由颗粒状变为晶须状,并由于它的强韧化作用使得复相材料的性能较单相材料成倍提高。

关键词： Mo(Si,Al)2-SiC复合材料渗硅晶须固溶强度

Ti_3AlC_2陶瓷的制备及其摩擦磨损性能

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硅酸盐学报 2012年第4期40卷 503-506页

作者：吕振林刘晶歌肖琪聃汪斌西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

以钛、铝、碳粉为反应物原料,采用反应烧结技术制备了Ti3AlC2陶瓷,研究了各工艺参数对制备试样物理性能的影响,同时也对其摩擦磨损性能进行了分析。实验结果表明:按照摩尔比x(Ti):y(Al):z(C)=3.0:1.2:2.0的配比进行反应烧结,在1 300℃烧... 详细信息

以钛、铝、碳粉为反应物原料,采用反应烧结技术制备了Ti3AlC2陶瓷,研究了各工艺参数对制备试样物理性能的影响,同时也对其摩擦磨损性能进行了分析。实验结果表明:按照摩尔比x(Ti):y(Al):z(C)=3.0:1.2:2.0的配比进行反应烧结,在1 300℃烧结0.5 h,能够制备出高纯致密的Ti3AlC2陶瓷,其质量含量高达94.6%,孔隙率为9.4%。当烧结温度过低时,得到的Ti3AlC2陶瓷含量较低,且杂质较多;当烧结温度过高时,会导致Ti3AlC2陶瓷发生分解反应。当载荷较小时,Ti3AlC2陶瓷磨损以磨损面的解理流变和粒子脱落造成的磨粒磨损为主;而载荷较大时,其磨损机理以轻微划痕和轻微黏着磨损为主。

关键词：陶瓷材料反应烧结烧结温度摩擦系数磨损率

莫来石涂层对碳化硅材料高温抗氧化性能的影响

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稀有金属材料与工程 2003年第7期32卷 534-537页

作者：吕振林李世斌高积强金志浩李贺军西北工业大学材料学院西安理工大学材料学院陕西西安710048 西安交通大学材料学院

采用溶胶-凝胶法在不同颗粒尺寸的再结晶碳化硅材料表面制备了莫来石涂层,研究了涂层和颗粒尺寸对再结晶碳化硅材料在1500℃时的高温氧化行为的影响。结果表明:莫来石涂层可显著提高再结晶碳化硅材料的高温抗氧化能力,且随涂层厚度增加... 详细信息

采用溶胶-凝胶法在不同颗粒尺寸的再结晶碳化硅材料表面制备了莫来石涂层,研究了涂层和颗粒尺寸对再结晶碳化硅材料在1500℃时的高温氧化行为的影响。结果表明:莫来石涂层可显著提高再结晶碳化硅材料的高温抗氧化能力,且随涂层厚度增加,再结晶碳化硅材料的抗氧化能力提高;而且莫来石涂层和粗颗粒碳化硅粒子共同作用时效果更好。

关键词：碳化硅莫来石涂层高温氧化