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原位反应合成（氮，硼）化物增强镁基复合材料的制备与表征

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原位反应合成（氮，硼）化物增强镁基复合材料的制备与表征

作者：易轰上海交通大学

学位级别：硕士

Mg-Gd合金由于析出强化作用突出得到广泛深入研究,传统改善力学性能思路主要集中于添加合金元素促进析出强化机制,而新型改善方法则可向镁基体引入稳定纳米颗粒。本文主要通过原位反应成功合成硼化物或氮化物等增强相,并顺利制备性能优... 详细信息

Mg-Gd合金由于析出强化作用突出得到广泛深入研究,传统改善力学性能思路主要集中于添加合金元素促进析出强化机制,而新型改善方法则可向镁基体引入稳定纳米颗粒。本文主要通过原位反应成功合成硼化物或氮化物等增强相,并顺利制备性能优异的镁基复合材料。通过添加烧结Mg-MgB中间合金至纯镁熔体成功制备MgB增强镁基复合材料,同时Cu对促进MgB原位合成的作用比Zn效果显著。在Mg-B-Cu体系制备的镁基复合材料的Mg晶粒内部,存在约500nm典型六方状的MgB颗粒,MgB能够像Zr颗粒一样作为镁熔体凝固时的形核质点,有效促进镁基体晶粒细化。为解决分散性问题,通过粉末冶金工艺成功制备硼化物增强镁基复合材料,球磨12h的镁基复合材料内部组织更加细小均匀。添加PCA的镁基复合材料组织中存在大量尺寸为0.5-2um的白色方块状颗粒GdH。球磨12h复合材料明显比球磨9h试样抗拉强度更高,但是延伸率明显降低。其中,PCA-MM12h的屈服强度可达463MPa,延伸率为2.8%。PCA-MM12h的高强度主要来源于超细晶的细晶强化以及GdH和GdB细小颗粒弥散强化作用。为改善复合材料性能,在Mg-Gd镁合金基体添加不同含量BN,并通过先进粉末冶金工艺成功原位合成GdN纳米颗粒增强镁基复合材料。三种添加不同含量BN制备的镁基复合材料具备综合力学性能突出,其中Mg-18.8Gd-2%BN试样屈服强度为506MPa,抗拉强度为521MPa,延伸率为2.8%。这主要源于:(1)纳米晶或超细晶镁基体大量的晶界面积贡献显著的晶界强化作用;(2)高密度GdN纳米颗粒和β或β’析出相等增强相通过奥罗万位错环机制有效阻碍位错移动;(3)通过原位反应生成的良好界面可实现外加应力从基体向纳米颗粒的传递作用。

关键词：镁基复合材料原位反应纳米颗粒粉末冶金力学性能

多种氧化物原位反应制备的Al_2O_3/Al复合材料

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中国有色金属学报 2003年第3期13卷 662-666页

作者：王辉虎许伯藩吴新杰张细菊武汉科技大学材料与冶金学院武汉430081

提出了多种氧化物与Al原位反应制备陶瓷颗粒增强铝基复合材料的新方法 ,并通过 3种反应体系CuO/Al,(CuO +SiO2 ) /Al,(CuO +SiO2 +TiO2 ) /Al制备了 3种铝基复合材料。对原位反应过程进行了热力学分析。对复合材料的显微组织、硬度和力... 详细信息

提出了多种氧化物与Al原位反应制备陶瓷颗粒增强铝基复合材料的新方法 ,并通过 3种反应体系CuO/Al,(CuO +SiO2 ) /Al,(CuO +SiO2 +TiO2 ) /Al制备了 3种铝基复合材料。对原位反应过程进行了热力学分析。对复合材料的显微组织、硬度和力学性能进行了分析和研究。结果表明 ,多种氧化物与Al的原位反应能发生并自动进行下去 ,其反应状况良好。(CuO +SiO2 ) /Al,(CuO +SiO2 +TiO2 ) /Al原位反应所获得的增强相颗粒分别是Al2 O3 和Al2 O3 +Al3 Ti,增强相颗粒在复合材料中均匀分布 ,并且其所制得的复合材料的硬度与力学性能明显好于单一氧化物CuO所制得的复合材料。

关键词： Al2O3/Al复合材料原位反应硬度力学性能陶瓷氧化物

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金属基复合材料的原位反应制备方法

特种铸造及有色合金 2008年第S1期28卷 289-293页

作者：吴申庆潘冶朱和国初雅杰东南大学材料科学与工程学院江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室

原位(In Situ)反应制备技术已成为金属基复合材料领域的研究热点。综合论述了利用原位反应技术的各种制备方法,包括自蔓延燃烧反应法、放热弥散法、接触反应法、气液反应合成法、直接熔体氧化法、机械合金化法、浸渗反应法、LSM混合盐... 详细信息

原位(In Situ)反应制备技术已成为金属基复合材料领域的研究热点。综合论述了利用原位反应技术的各种制备方法,包括自蔓延燃烧反应法、放热弥散法、接触反应法、气液反应合成法、直接熔体氧化法、机械合金化法、浸渗反应法、LSM混合盐反应法以及原位表面复合层的制备方法。分析了研究热点及难点。

关键词：原位反应金属基复合材料制备技术

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钨丝与灰铸铁原位反应的研究

热加工工艺 2010年第8期39卷 89-91,96页

作者：吴天栋许云华牛立斌王建斌西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西西安710055

对铸态和热处理态下的钨丝增强灰口铸铁基复合材料进行研究,用扫描电镜、X衍射分析、微观硬度和干式销盘磨损测试等手段对复合区微观组织结构及相组成进行观察及分析。结果表明,在1150℃时,将铸态复合试样进一步热处理,可原位合成WC颗... 详细信息

对铸态和热处理态下的钨丝增强灰口铸铁基复合材料进行研究,用扫描电镜、X衍射分析、微观硬度和干式销盘磨损测试等手段对复合区微观组织结构及相组成进行观察及分析。结果表明,在1150℃时,将铸态复合试样进一步热处理,可原位合成WC颗粒增强铁基复合材料,并随着热处理时间的延长,反应继续深入;钨丝和灰口铸铁中的石墨相原位合成WC颗粒,复合区硬度较基体有显著提高;相对于铸铁标准试样,复合材料的耐磨性有很大提高。

关键词：钨丝原位反应 WC/灰铸铁复合材料热处理

原位反应Al_2O_3/ZL202复合材料的制备和力学性能

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铸造 2001年第12期50卷 728-730页

作者：严学华孙少纯蒋宗宇江苏理工大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

利用原位反应法与铸造工艺相结合 ,制备Al2 O3/ZL2 0 2复合材料。结果表明 :试验所制得的Al2 O3/ZL2 0 2复合材料 ,其增强颗粒在 1～ 5um之间 ,分布均匀 ;复合材料的抗拉强度比基体合金的抗拉强度高 ,伸长率比基体合金的伸长率大。

关键词：金属基复合材料原位反应制备力学性能铝基

喷射成形原位反应TiC/Al-Fe-V-Si复合材料的显微组织

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北京科技大学学报 2003年第2期25卷 152-155页

作者：胡敦芫黄赞军杨滨崔华张济山熊柏青张永安朱宝宏北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 北京有色金属研究总院北京100088

使用X射线衍射(XRD)、光镜(OM)、电子扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对在Al-8.5Fe-1.4V-1.7Si合金中原位反应生成TiC的喷射沉积坯件的显微组织进行了分析和研究.结果表明,原位反应生成的TiC颗粒在喷射沉积过程中抑制了针状相的形成,改... 详细信息

使用X射线衍射(XRD)、光镜(OM)、电子扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对在Al-8.5Fe-1.4V-1.7Si合金中原位反应生成TiC的喷射沉积坯件的显微组织进行了分析和研究.结果表明,原位反应生成的TiC颗粒在喷射沉积过程中抑制了针状相的形成,改善了合金的显微组织,生成的TiC颗粒均匀地分布在合金基体中.

关键词：耐热铝合金 TiC/Al-Fe-V-Si复合材料显微组织喷射成形原位反应

烧结工艺对原位反应莫来石/碳化硅多孔陶瓷性能的影响

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兵器材料科学与工程 2016年第3期39卷 106-110页

作者：石鑫张军战张颖黄晶西安建筑科技大学材料与矿资学院功能材料研究所陕西西安710055

以SiC微粉、α-Al2O3和广西白泥为原料,采用原位反应烧结工艺制备莫来石/碳化硅多孔陶瓷,研究烧结温度与保温时间对莫来石/碳化硅多孔陶瓷性能的影响,利用SEM和XRD对多孔陶瓷的相组成和断口形貌进行表征。结果表明:随着烧结温度的升高,... 详细信息

以SiC微粉、α-Al2O3和广西白泥为原料,采用原位反应烧结工艺制备莫来石/碳化硅多孔陶瓷,研究烧结温度与保温时间对莫来石/碳化硅多孔陶瓷性能的影响,利用SEM和XRD对多孔陶瓷的相组成和断口形貌进行表征。结果表明:随着烧结温度的升高,莫来石/碳化硅多孔陶瓷的气孔率降低而弯曲强度增加,烧结温度为1 350℃时,气孔率为30.5%,弯曲强度为26.8 MPa;随保温时间的增加,液相量增加;莫来石的形成有助于改善莫来石/碳化硅多孔陶瓷的力学性能。

关键词：原位反应碳化硅莫来石多孔陶瓷烧结温度

混煤燃烧过程中砷/硒与飞灰中矿物质之间的高温原位反应

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燃料化学学报 2020年第11期48卷 1356-1364,I0005页

作者：韩军梁洋硕赵波熊自江秦林波陈旺生武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学湖北省工业安全工程技术研究中心湖北武汉430081

为了研究混煤燃烧过程中痕量元素与飞灰中矿物质的原位反应,选取烟煤(HLH)、无烟煤(ZW)及其混煤在1150℃时的沉降炉中进行燃烧,并分别收集和分析了高温段灰分(HTA)和低温段灰分(LTA)中砷和硒残留率。结果表明,砷在高温段灰分中的残留率... 详细信息

为了研究混煤燃烧过程中痕量元素与飞灰中矿物质的原位反应,选取烟煤(HLH)、无烟煤(ZW)及其混煤在1150℃时的沉降炉中进行燃烧,并分别收集和分析了高温段灰分(HTA)和低温段灰分(LTA)中砷和硒残留率。结果表明,砷在高温段灰分中的残留率低于低温段灰,说明在烟气冷却过程中砷会被灰重新吸附。ZW、Z3H1、Z1H1、Z1H3、HLH的高温段灰中砷的残留率分别为60.31%、26.85%、13.29%、20.23%、36.11%,说明混煤的高温段灰比原煤更难捕获砷。同时,硒在五种煤样的高温段灰中的残留率分别为24.68%、23.60%、20.58%、15.19%和38.13%,其残留规律与砷相同。此外,X射线衍射(XRD)分析结果表明,混煤燃烧过程中矿物形态发生了明显变化。与原煤不同的是,混煤的HTA中出现了莫来石,且莫来石的峰值随着混煤中ZW比例的增加而增强。这与HTA中砷和硒的残留趋势一致。说明在混煤燃烧过程中,矿物质种类的变化以及矿物质与痕量元素的原位反应对砷和硒的排放有显著影响。

关键词：混煤砷硒矿物质原位反应

熔铸-原位反应喷射成形金属基复合材料制备新技术

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中国有色金属学报 1999年第A1期9卷 110-113页

作者：杨滨段先进刘勇胡双春张济山北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083

研究开发了一种喷射成形金属基复合材料制备新技术———熔铸－原位反应喷射成形技术。该技术的突出优点是：解决了颗粒损失和颗粒在合金基体中分布不均匀的问题；合金的熔炼、颗粒的生成以及喷射成形金属基复合材料的制备同步进行，... 详细信息

研究开发了一种喷射成形金属基复合材料制备新技术———熔铸－原位反应喷射成形技术。该技术的突出优点是：解决了颗粒损失和颗粒在合金基体中分布不均匀的问题；合金的熔炼、颗粒的生成以及喷射成形金属基复合材料的制备同步进行，明显缩短了复合材料的制备工艺流程，降低了材料的制备成本。利用该技术制备了３％ＴｉＣ／Ａｌ复合材料。研究表明，ＴｉＣ颗粒在铝基体中分布均匀，制备的３％ＴｉＣ／Ａｌ

关键词：喷射成形金属基复合材料原位反应