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双脉冲电沉积纳米晶Ni-CeO_2复合镀层的微观结构及其高温抗氧化性能

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金属学报 2012年第8期48卷 957-964页

作者：周小卫沈以赴顾冬冬南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

在超声波振荡环境下,用双脉冲电源在Watt-Ni电解液体系中电沉积了纳米晶Ni CeO_2复合镀层,采用E-S:EM,TEM和XRD对镀层的形貌,微观结构及相组成进行分析;通过循环氧化增重曲线和DSC曲线,比较研究了纯Ni镀层和NiCeO_2复合镀层的高温抗氧... 详细信息

在超声波振荡环境下,用双脉冲电源在Watt-Ni电解液体系中电沉积了纳米晶Ni CeO_2复合镀层,采用E-S:EM,TEM和XRD对镀层的形貌,微观结构及相组成进行分析;通过循环氧化增重曲线和DSC曲线,比较研究了纯Ni镀层和NiCeO_2复合镀层的高温抗氧化性能与热稳定性.结果表明,超声波振荡能有效抑制纳米颗粒在镀液中的团聚;添加20 g/L CeO_2,可使Ni晶粒细化;在873 K空气中退火处理2 h,复合镀层中的CeO_2沿裂纹扩展间隙处析出并形成含有稀土元素的弥散相,可起到钉扎晶界和阻止热裂纹萌生的作用.晶界作为Ni的快速扩散通道,促进稀土弥散相沿晶界析出并形成连续的致密氧化膜,能有效抑制O与Ni原子在氧化膜中互扩散,从而降低镀层的氧化速率.通过测定不同升温速率下镀层DSC曲线的吸热峰对应温度,由Kissinger方程求得Ni CeO_2复合镀层中Ni晶粒长大的表观活化能为243.3 kJ/mol,明显高于纯Ni的晶粒长大表观活化能(159.2 kJ/mol),吸热峰对应温度也较纯Ni镀层提高约130 K,因此Ni-CeO_2复合镀层具有更高的热稳定性.

关键词：热稳定性高温抗氧化性双脉冲电沉积活化能 Ni—CeO2

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微/纳米Cu-W粉末激光烧结体的显微组织

金属学报 2009年第1期45卷 113-118页

作者：顾冬冬沈以赴南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

研究了激光烧结工艺条件下微/纳米Cu-W粉体致密化的过程及对显微组织的影响.结果表明,合理增加激光功率或降低扫描速率,可提高烧结致密度及组织均匀性;降低扫描间距至0.15 mm,可改善烧结表面光洁度;铺粉厚度降至0.15 mm,可提高烧结层间... 详细信息

研究了激光烧结工艺条件下微/纳米Cu-W粉体致密化的过程及对显微组织的影响.结果表明,合理增加激光功率或降低扫描速率,可提高烧结致密度及组织均匀性;降低扫描间距至0.15 mm,可改善烧结表面光洁度;铺粉厚度降至0.15 mm,可提高烧结层间结合性.经工艺优化,最高成形致密度达到95.2%,且在烧结组织中形成一系列规则的W环/Cu芯结构;并探讨了该结构的成形机制.

关键词：激光烧结 W-Cu 显微组织工艺参数

选区激光烧结WC-10％Co颗粒增强Cu基复合材料的显微组织

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稀有金属材料与工程 2006年第A02期35卷 276-279页

作者：顾冬冬沈以赴南京航空航天大学江苏南京210016

利用选区激光烧结工艺制备了WC-10％Co颗粒增强Cu基复合材料,其中WC-Co和Cu的质量比为30:70。X射线衍射和扫描电镜分析证实,粉末激光成形是基于液相烧结机制,其中Cu,Co充当粘结相,WC充当增强相:而激光作用的非平衡性导致形成亚稳相CoC0... 详细信息

利用选区激光烧结工艺制备了WC-10％Co颗粒增强Cu基复合材料,其中WC-Co和Cu的质量比为30:70。X射线衍射和扫描电镜分析证实,粉末激光成形是基于液相烧结机制,其中Cu,Co充当粘结相,WC充当增强相:而激光作用的非平衡性导致形成亚稳相CoC0.25。WC增强颗粒具有3种典型形态(未熔且团聚、部分熔化且部分团聚、熔化且弥散),表明粒径较大的WC以颗粒重排为主要成形机制,而粒径较小的WC则以溶解-析出为主导机制。烧结试样显微硬度平均值HV0.1为3898 MPa,且分布平稳。

关键词：选区激光烧结金属基复合材料 WC-Co Cu 显微组织显微硬度

添加La_2O_3对激光烧结(WC-Co)_p/Cu金属基复合材料组织和成形性能的影响

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金属学报 2007年第9期43卷 968-976页

作者：顾冬冬沈以赴南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

研究了稀土氧化物La_2O_3添加量对激光烧结直接成形(WC-10Co)颗粒增强Cu基复合材料的影响.结果表明,优化La_2O_3含量(1.0%),可细化激光烧结组织,提高增强颗粒分散均匀性以及颗粒/基体界面结合性能,成形致密度高达理论密度的96.3%,显微硬... 详细信息

研究了稀土氧化物La_2O_3添加量对激光烧结直接成形(WC-10Co)颗粒增强Cu基复合材料的影响.结果表明,优化La_2O_3含量(1.0%),可细化激光烧结组织,提高增强颗粒分散均匀性以及颗粒/基体界面结合性能,成形致密度高达理论密度的96.3%,显微硬度HV可达403.1;而过量添加La_2O_3((?)1.5%),导致激光成形性能降低.讨论了稀土原子对颗粒增强金属基复合材料激光烧结成形的作用机理.

关键词：直接金属激光烧结金属基复合材料 WC-Co La2O3

选区激光熔化成形TiC固溶增强钨基复合材料研究

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稀有金属材料与工程 2015年第4期44卷 1017-1023页

作者：张国全顾冬冬南京航空航天大学江苏南京210016

利用选区激光熔化(SLM)工艺制备了纳米Ti C固溶增强W基复合材料,研究了不同激光线能量密度(η)对SLM成形试件致密度、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:当η过低时,成形试件中存在明显残余孔隙;而当η过高时,因热应力... 详细信息

利用选区激光熔化(SLM)工艺制备了纳米Ti C固溶增强W基复合材料,研究了不同激光线能量密度(η)对SLM成形试件致密度、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:当η过低时,成形试件中存在明显残余孔隙;而当η过高时,因热应力影响,成形试件中形成显微裂纹,均降低成形致密度。而在适宜的η=2.1 k J/m时,SLM成形试件致密度达到理论密度的94.7%,平均显微硬度(HV0.2)高达8062 MPa;摩擦磨损实验结果表明试件的摩擦系数曲线平稳,平均摩擦系数值为0.583,相应的磨损率较低为0.69×10-15 m3/N·m;激光成形试件中形成均匀分布的柱状晶,平均晶粒直径为0.73μm。

关键词：增材制造选区激光熔化钨金属基复合材料

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颗粒增强铜基复合材料的选区激光烧结制备

复合材料学报 2007年第1期24卷 53-59页

作者：顾冬冬沈以赴南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

利用选区激光烧结制备了亚微米WC-10%Co颗粒增强Cu基复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜及原子力显微镜表征了激光烧结试样的显微组织。结果显示:WC增强颗粒或部分熔化且圆滑化,或完全熔化且原位析出;与基体具有连续相容的冶金结合界... 详细信息

利用选区激光烧结制备了亚微米WC-10%Co颗粒增强Cu基复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜及原子力显微镜表征了激光烧结试样的显微组织。结果显示:WC增强颗粒或部分熔化且圆滑化,或完全熔化且原位析出;与基体具有连续相容的冶金结合界面。研究了工艺参数(激光功率、扫描速率、铺粉厚度)对烧结试样组织及性能的影响。结果表明,增加激光功率能改善增强颗粒与基体的界面结合性能。激光扫描速率大于0.05 m/s时,能提高增强颗粒分散均匀性。铺粉厚度降至0.30 mm以下,有利于提高烧结成形致密度。

关键词：选区激光烧结金属基复合材料颗粒增强显微组织 WC—Co

铜基金属粉末直接激光烧结工艺及成形件显微组织研究

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中国机械工程 2006年第20期17卷 2171-2175页

作者：顾冬冬沈以赴南京航空航天大学南京210016

对多组分铜基金属粉末(组分包括Cu、Cu-10Sn、Cu-8.4P)进行了直接激光烧结实验。优化激光功率和扫描速率,以实现粉末部分熔化状态下的液相烧结,其中Cu作为结构金属,Cu-10Sn作为粘结金属,而P元素则作为脱氧剂。激光烧结直接成形了尺寸为2... 详细信息

对多组分铜基金属粉末(组分包括Cu、Cu-10Sn、Cu-8.4P)进行了直接激光烧结实验。优化激光功率和扫描速率,以实现粉末部分熔化状态下的液相烧结,其中Cu作为结构金属,Cu-10Sn作为粘结金属,而P元素则作为脱氧剂。激光烧结直接成形了尺寸为210mm×70mm×9mm的复杂形状铜基金属零件,在零件底部设置了预烧结层,以保证良好的激光烧结过程及成形精度。烧结致密度达理论密度的94.7%,而最大尺寸误差仅为0.78%。

关键词：直接金属粉末激光烧结铜基金属粉末工艺条件显微组织

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直接金属粉末激光烧结成形过程温度场模拟

中国机械工程 2005年第1期16卷 67-73页

作者：沈以赴顾冬冬余承业杨家林王洋南京航空航天大学南京210016 中国工程物理研究院绵阳621900

在综合考虑热传导、热辐射及对流等热现象的基础上,初步建立了用于模拟激光烧结过程中传热行为的数学模型。根据Gusarov模型求得粉床的有效导热系数,表明导热系数与铺粉过程中粉末的堆垛方式以及烧结过程中的粘结率有关。在绝热边界条... 详细信息

在综合考虑热传导、热辐射及对流等热现象的基础上,初步建立了用于模拟激光烧结过程中传热行为的数学模型。根据Gusarov模型求得粉床的有效导热系数,表明导热系数与铺粉过程中粉末的堆垛方式以及烧结过程中的粘结率有关。在绝热边界条件和部分热物性参数恒定的合理简化下,利用解析法求解了热传导方程。利用FORTRAN语言编写了求解结果的运算程序,并对基模高斯激光近似作用下水雾化铁粉的烧结成形温度场进行了数值模拟,模拟结果较好地验证了实验结果。

关键词：直接金属激光烧结数学模型热物性参数温度场数值模拟

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粉体特性对铜基金属粉末选区激光烧结的影响

航空学报 2007年第1期28卷 222-227页

作者：顾冬冬沈以赴南京航空航天大学材料科学与工程系江苏南京210016

设计制备了多组分铜基金属粉末(组分包括Cu,Cu-10Sn,Cu-8.4P),并基于液相烧结机制实现了粉体激光烧结成形。研究了粉体特性(粉末粒度、颗粒形貌、化学成分、组分比例及混粉均匀性)对烧结致密度及显微组织的影响。结果表明:粗细粉末共混... 详细信息

设计制备了多组分铜基金属粉末(组分包括Cu,Cu-10Sn,Cu-8.4P),并基于液相烧结机制实现了粉体激光烧结成形。研究了粉体特性(粉末粒度、颗粒形貌、化学成分、组分比例及混粉均匀性)对烧结致密度及显微组织的影响。结果表明:粗细粉末共混并使其具有较宽粒度分布,使用球形或近球形细粉,均能提高粉末松装密度及烧结致密度;元素P能充当脱氧剂而改善润湿性,但若CuP含量多于15%质量分数,会因生成过多磷渣而降低烧结性;提高粘结金属CuSn比例能使烧结致密度得以改善,但若其含量超过30%质量分数,则会导致“球化”效应;提高混粉均匀性,有利于改善烧结致密度和组织均匀性。

关键词：粉末冶金选区激光烧结铜基金属粉末液相烧结磷