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活性元素Ti和SiO2界面结合机制的第一性原理计算

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焊接学报 2020年第1期41卷 67-71,I0004,I0005页

作者：薛海涛魏鑫郭卫兵张小明河北工业大学天津300130

Ti元素是钎焊SiO2f/SiO2复合材料重要的活性元素,因此,使用第一性原理计算研究了Ti和SiO2的界面结合机制.分别建立了两种不同的终止面和化学计量比的界面,使用界面分离功、电子行为和界面能研究了界面原子间的结合.结果表明,在O终止界面... 详细信息

Ti元素是钎焊SiO2f/SiO2复合材料重要的活性元素,因此,使用第一性原理计算研究了Ti和SiO2的界面结合机制.分别建立了两种不同的终止面和化学计量比的界面,使用界面分离功、电子行为和界面能研究了界面原子间的结合.结果表明,在O终止界面中,界面处Ti和O形成很强的离子-共价键,界面分离功最大可达到8.99 J/m2.在Si终止面界面中,Ti和Si形成共价-离子键,界面分离功为2.65 J/m2.在温度为1173 K时,当Si的活度大于e−35时,富Si界面的界面能更低,界面倾向于形成Ti-Si化合物.当Si的活度小于e−35时,富O界面在热力学上更加稳定,界面倾向于形成Ti-O化合物.SiO2中的Si被Ti置换出后,Si扩散进入钎料,活度升高,与钎料中的Ti反应生成Ti-Si化合物,所以界面结构为SiO2/Ti-O化合物/Ti-Si化合物/钎料.

关键词：钛/二氧化硅第一性原理界面结合机制分离功电子行为

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AZ63镁合金累积叠轧界面结合机制的研究

塑性工程学报 2018年第1期25卷 60-65页

作者：郭俊卿丁祎陈拂晓皇涛张信民河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023 洛阳天久厨具有限公司河南洛阳471000

基于AZ63镁合金累积叠轧试验,比较了不同道次叠轧后的界面组织特征,利用扫描电镜观察断口形貌,分析了界面断裂特性,研究了界面结合机制。结果表明：AZ63镁合金经过350℃、5道次累积叠轧后,显微组织由细小等轴晶构成,先前结合面的质量在... 详细信息

基于AZ63镁合金累积叠轧试验,比较了不同道次叠轧后的界面组织特征,利用扫描电镜观察断口形貌,分析了界面断裂特性,研究了界面结合机制。结果表明：AZ63镁合金经过350℃、5道次累积叠轧后,显微组织由细小等轴晶构成,先前结合面的质量在后续叠轧中逐渐得到改善;坯料与轧辊接触面因剪切作用聚集了大量孪晶组织,并在厚度方向上由表面到中心逐渐减少。拉伸断层主要发生在最后一道次叠轧变形的界面处,已形成良好结合的界面拉伸断口表现出与基体相同的韧窝形貌特征。界面结合机制为再结晶结合机制,通过界面处形核、再结晶、晶界连接实现界面结合。

关键词： AZ63镁合金累积叠轧组织演变界面结合机制

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溶胶-凝胶法陶瓷涂层的界面结合机制和性能

科学通报 2000年第5期45卷 497-502页

作者：陈元春艾兴黄传真山东工业大学机械工程学院济南250061

将溶胶－凝胶工艺应用于硬质合金刀片涂层，研制成功一种新型的陶瓷涂层刀片．涂层完整，无宏观缺陷，并且在初步的切削实验中显示出一定效果，从而为涂层刀具制造展示了一种全新的涂层方法．重点研究了涂层的微观结构和界面结合机制，... 详细信息

将溶胶－凝胶工艺应用于硬质合金刀片涂层，研制成功一种新型的陶瓷涂层刀片．涂层完整，无宏观缺陷，并且在初步的切削实验中显示出一定效果，从而为涂层刀具制造展示了一种全新的涂层方法．重点研究了涂层的微观结构和界面结合机制，并分析了烧结温度对涂层形态的影响．利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察了涂层的表面形貌，用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和电子探针（ＥＰＭＡ）分析了涂层的表面和界面的成分及微观结构．

关键词：溶胶-凝胶法陶瓷涂层界面结合机制表面形貌

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陶瓷-硬质合金复合刀片的界面结合机制

科学通报 1997年第12期42卷 1337-1340页

作者：邓建新艾兴侯志刚李兆前山东工业大学机械工程学院济南250061

陶瓷刀具材料以其高硬度、高耐磨性和耐热性著称.在高速切削时,当切削温度达到1450℃时仍能继续进行切削.但陶瓷刀具材料所固有的脆性限制了其实际应用范围.因此,如何提高陶瓷刀具材料的强度和韧性是其能否广泛应用的关键.目前国内外所... 详细信息

陶瓷刀具材料以其高硬度、高耐磨性和耐热性著称.在高速切削时,当切削温度达到1450℃时仍能继续进行切削.但陶瓷刀具材料所固有的脆性限制了其实际应用范围.因此,如何提高陶瓷刀具材料的强度和韧性是其能否广泛应用的关键.目前国内外所采用的方法都是通过提高其本身的强度和韧性来实现,如:利用颗粒增韧、相变增韧和晶须增韧等方法来提高其强度和断裂韧性,但增强补韧的幅度十分有限,与硬质合金刀具相比,其强度和韧性仍嫌不足.而硬质合金刀具具有较高的强度和韧性,但其硬度、耐磨性和耐热性能却比陶瓷刀具材料要低得多,当切削温度达到1000℃时,刀具已无法继续进行切削.为了进一步提高硬质合金刀具的耐磨性和耐热性能,70年代出现了涂层硬质合金刀片,主要是利用高强度和高韧性的硬质合金作为基体,在其表面涂以一层高硬度、高耐磨性的碳化物、氮化物。

关键词：陶瓷材料硬质合金复合刀具界面结合机制

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Al/SiC界面结合机制的研究现状

轻金属 2000年第9期 52-54页

作者：陈建潘复生刘天模重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

对SiC增强的铝基复合材料中Al/SiC界面结合机制的研究现状进行了综述 ,着重分析了Al/SiC体系的直接结合机制和界面反应结合机制 ,讨论了SiC表面SiO2

关键词： Al基复合材料界面结合机制 SiO2 SiC

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Al/SiC界面结合机制的研究现状(续)

轻金属 2000年第11期 56-58页

作者：陈建潘复生刘天模重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

2.3 Al/SiC界面反应机理一般认为在SiC/Al系统中,Al4C3的形核通过两个步骤进行:即SiC溶解于熔融Al中,然后与Al发生如式(1)的反应,基本上是溶解、扩散和化合的过程,Al/SiC界面属于既有溶解又有反应结合的混合型界面.SiC的溶解似乎是一个... 详细信息

2.3 Al/SiC界面反应机理一般认为在SiC/Al系统中,Al4C3的形核通过两个步骤进行:即SiC溶解于熔融Al中,然后与Al发生如式(1)的反应,基本上是溶解、扩散和化合的过程,Al/SiC界面属于既有溶解又有反应结合的混合型界面.SiC的溶解似乎是一个择优过程,当SiC与Al液接触时,界面能具有各向异性的特点,为了减少系统的界面能,SiC表面高能量位置发生溶解,从而产生台阶,使与基体结合的SiC晶面是低能量、低能数晶面[29],实验结果也表明SiC的溶解是不均匀的[28],但对于Al/SiC界面反应的速控步骤不同研究又存在不同说法,Lin[30]等人研究认为,SiC在Al液中的溶解动力学是Al/SiC界面反应的速控步骤.

关键词： AI/SiC复合材料界面结合机制界面反应

溶胶-凝胶工艺ZrO_2涂层工程陶瓷的界面结合机制

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电子显微学报 2001年第3期20卷 213-216页

作者：张勤俭吴春丽李敏张勤河秦勇毕进子张建华山东大学机械工程学院济南25006122 同济大学环境工程学院上海200092

采用无机盐先驱体 ,溶胶 -凝胶工艺在SG4工程陶瓷基体上成功制备了ZrO2 涂层。扫描电子显微镜、X射线衍射、二次离子质谱分析表明 :涂层完整 ,晶粒均匀 ,主要成份为t ZrO2 ;涂层与基体结合紧密。

关键词：溶胶-凝胶工艺 ZrO2涂层工程陶瓷界面结合机制力学性能

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金属材料超声波点焊研究进展

材料导报 2020年第11期34卷 11064-11070页

作者：彭和 Chen Daolun 蒋显全白雪飞西南大学工程技术学院重庆400715 瑞尔森大学机械与工业工程系多伦多M5B 2K3 西南大学材料与能源学院重庆400715 重庆市科学技术研究院新材料中心重庆400715

超声波点焊是一种固态焊接技术,其热影响区小,焊接强度高,能耗低、接头导电性好,为科技界和产业界所关注。该技术的缺点是对工件的厚度及硬度比较敏感,当厚度和硬度增加时,焊接系统将变得不稳定,需要更大的金属表面抓紧力和焊接功率;在... 详细信息

超声波点焊是一种固态焊接技术,其热影响区小,焊接强度高,能耗低、接头导电性好,为科技界和产业界所关注。该技术的缺点是对工件的厚度及硬度比较敏感,当厚度和硬度增加时,焊接系统将变得不稳定,需要更大的金属表面抓紧力和焊接功率;在焊接异种金属时,界面扩散形成的金属间化合物造成焊接界面力学性能失控,影响产品的使用性能。近年来,研究者们主要围绕以下方面试图改善超声波点焊技术:改进优化焊接工具,提高表面抓紧力;研究大功率超声波焊接系统稳定性和焊接结合机理;通过植入中间层来抑制扩散层。所开展的研究主要集中在大功率超声波点焊装置,研究对象由丝、线的焊接转变为研究具有一定厚度和硬度的板材的焊接,关键课题包括焊齿齿形优化和电热辅助条件下的焊接,超声软化理论和微焊点扩展理论,中间层的强化机理等。得益于一系列成果的取得,超声波点焊的焊接性能有了提升,为其工业应用奠定了基础。本文归纳了超声波点焊的研究进展,包括超声波点焊的原理和特点,焊接工具的优化与改进,焊接界面的结合机制,焊接界面温度模拟仿真,焊接工艺、组织和性能等。

关键词：固态焊接超声波点焊界面结合机制焊接工艺组织性能

复合铸造法制备的镁/铜复合材料的界面组织和力学性能（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2019年第6期29卷 1233-1241页

作者：徐德兴杨长林赵康宁李宏祥张济山北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

采用复合铸造法制备镁/铜复合材料,并对其显微组织演化、相组成和界面结合强度进行研究。研究发现,界面实现冶金结合并且由两个亚层组成:靠近纯铜一侧的亚层Ⅰ,厚度为30μm,主要由Mg2Cu相组成,并且在上面随机分布一些枝状相MgCu2;靠近... 详细信息

采用复合铸造法制备镁/铜复合材料,并对其显微组织演化、相组成和界面结合强度进行研究。研究发现,界面实现冶金结合并且由两个亚层组成:靠近纯铜一侧的亚层Ⅰ,厚度为30μm,主要由Mg2Cu相组成,并且在上面随机分布一些枝状相MgCu2;靠近纯镁一侧的亚层Ⅱ,厚度为140μm,主要由层状的Mg2Cu+(Mg)纳米共晶相和少量分离的Mg2Cu组成。复合材料的平均界面剪切强度为13MPa。本研究为镁/铜复合材料作为储氢材料的应用提供了一个新的制备方法。

关键词： Mg/Cu复合材料复合铸造界面结合机制界面组织界面力学性能