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超重力熔铸Y_2O_3-Al_2O_3-SiO_2玻璃的晶化行为研究

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无机材料学报 2013年第7期28卷 780-784页

作者：杨增朝刘光华徐利华李江涛郭世斌北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 中国科学院理化技术研究所北京100190

研究了以超重力熔铸方法制备的Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃的晶化行为,并结合相图分析了热处理条件对晶化过程的影响规律。实验结果表明,Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃的晶化行为与热处理温度和SiO2含量密切相关。当热处理温度为1050℃时,晶化后样品的... 详细信息

研究了以超重力熔铸方法制备的Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃的晶化行为,并结合相图分析了热处理条件对晶化过程的影响规律。实验结果表明,Y2O3-Al2O3-SiO2玻璃的晶化行为与热处理温度和SiO2含量密切相关。当热处理温度为1050℃时,晶化后样品的相组成沿超重力场方向呈现出梯度分布,自上而下分别为Al6Si2O13玻璃陶瓷、纯玻璃相、χ-Al2O3玻璃陶瓷。当退火温度为1100℃时,析出晶相主要为Y3Al5O12及Y2Si2O7;退火温度为1200℃时主要析出Y3Al5O12。因此,以超重力熔铸法制备YAS玻璃结合后续热处理的工艺,提供了一种快速制备YAS基微晶玻璃的新方法。

关键词：超重力熔铸 YAS玻璃退火晶化

超重力熔铸梯度材料制备饲草料收获机械自磨锐切刀

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中国科学：技术科学 2018年第1期48卷 94-100页

作者：宋月鹏高雪李法德宋占华高东升杨增朝李江涛山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018 山东农业大学园艺科学与工程学院泰安271018 中国科学院理化技术研究所北京100190

采用Fe_3O_4/Al铝热体系,在超重力场中熔铸出硬度呈梯度分布的复合材料,而后制备出饲草料收获机械的自磨锐切刀并进行了现场试验.结果表明,Fe_3O_4/Al铝热剂体系的绝热温度为3148.2 K(Fe的沸点温度),约2 mol%的产物Fe以气相存在.体系内... 详细信息

采用Fe_3O_4/Al铝热体系,在超重力场中熔铸出硬度呈梯度分布的复合材料,而后制备出饲草料收获机械的自磨锐切刀并进行了现场试验.结果表明,Fe_3O_4/Al铝热剂体系的绝热温度为3148.2 K(Fe的沸点温度),约2 mol%的产物Fe以气相存在.体系内添加约15 mass%的高硬铁基合金颗粒(钒铁、铬铁、锰铁、钼铁等)稀释剂,可使Fe产物全部以高温(3148 K)低黏度液相存在,这对于超重力场中梯度材料成型十分有利.梯度材料的基体是具有择优取向的柱状晶组织,高硬铁基合金颗粒沿超重力方向呈线性排列且与基体冶金结合,由于密度及熔点不同,不同颗粒在复合材料内的分布状况有较大差异,这是材料硬度呈梯度变化的主要原因.新材料制备的饲草料收获机械切刀刃面硬度呈梯度分布,工作过程中会均匀磨损而形成自磨刃,始终保持锋利的切割性能.现场试验结果表明,该自磨锐切刀具有良好的使用效果.

关键词：超重力熔铸饲草料收获机械梯度材料自磨锐切刀绝热温度

以超重力熔铸新技术快速制备Al_2O_3/YAG/YSZ三元共晶陶瓷

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稀有金属材料与工程 2010年第5期39卷 906-910页

作者：裴军李江涛梁睿陈克新中国科学院理化技术研究所北京100080 中国科学院研究生院北京100039 清华大学北京100084

研究一种大块致密Al2O3/YAG/YSZ三元共晶陶瓷的快速制备新技术,以Al/Fe2O3/Y2O3/ZrO2为反应剂,通过诱发各组元间的燃烧合成反应,首先获得陶瓷(Al2O3/YAG/YSZ)和金属(Fe)的混合熔体;随后利用两种熔体的密度差异,在超重力场中实现陶瓷熔... 详细信息

研究一种大块致密Al2O3/YAG/YSZ三元共晶陶瓷的快速制备新技术,以Al/Fe2O3/Y2O3/ZrO2为反应剂,通过诱发各组元间的燃烧合成反应,首先获得陶瓷(Al2O3/YAG/YSZ)和金属(Fe)的混合熔体;随后利用两种熔体的密度差异,在超重力场中实现陶瓷熔体和金属熔体的彻底分离和凝固。在超重力场作用下,先凝固的陶瓷相局部沉陷到金属熔体中,并受到金属熔体对之施加的接近2MPa的瞬态等静压力,因此得以实现完全致密化。微观结构分析表明,所获得的三元共晶陶瓷的相组成和晶粒形貌沿超重力方向呈现明显的梯度渐变特征。

关键词：超重力熔铸伪热等静压 Al2O3/YAG/YSZ 共晶陶瓷燃烧合成

超重力熔铸W/Cu复合材料温度及应力场的仿真

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材料热处理学报 2013年第S2期34卷 227-232页

作者：李倩宋月鹏高东升李江涛孙祥鸣 Kim Hyoungseop 山东农业大学机械与电子工程学院山东泰安271018 山东省园艺机械与装备重点实验室山东泰安271018 中国科学院理化技术研究所北京100190 浦项工科大学材料科学与工程学院韩国浦项790784

利用CuO/Al体系超重力熔铸钨铜复合材料,采用ANSYS有限元软件,提出一种先微单元、再整体而后微单元的模拟方法,对其成型过程中的温度、应力场进行仿真模拟并进行显微组织观察分析,结果表明:超重力场熔铸可形成非平衡结晶条件,高温低黏... 详细信息

利用CuO/Al体系超重力熔铸钨铜复合材料,采用ANSYS有限元软件,提出一种先微单元、再整体而后微单元的模拟方法,对其成型过程中的温度、应力场进行仿真模拟并进行显微组织观察分析,结果表明:超重力场熔铸可形成非平衡结晶条件,高温低黏度铜溶液超重力场作用下快速填充钨颗粒压块孔隙,形成极高冷却速度(>100000℃/s),产生较大的应力,压块内的钨颗粒表面升温速度较快,其瞬时等效应力值可达5 GPa,使得颗粒表面爆裂而钝化,烧结能力及质量得到提高,随着温度降低,钨铜两相应力值逐渐降低,温度测量及显微组织研究结果验证了仿真模拟结果的可靠性。

关键词：钨铜复合材料超重力熔铸仿真模拟显微组织

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超重力场中熔融铸造透明YAG陶瓷的新技术

硅酸盐学报 2009年第10期37卷 1669-1672页

作者：裴军杨建辉梅林李江涛中国科学院理化技术研究所北京100080 中国科学院研究生院北京100039

以超重力技术结合燃烧合成熔融铸造方法制备钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)透明陶瓷材料。以Al/NiO/Y2O3为反应剂,诱发各组元间的燃烧合成反应后获得陶瓷(YAG)和金属(Ni)的混合熔体产物,随后利用2种熔体的密度差异,在超重力... 详细信息

以超重力技术结合燃烧合成熔融铸造方法制备钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)透明陶瓷材料。以Al/NiO/Y2O3为反应剂,诱发各组元间的燃烧合成反应后获得陶瓷(YAG)和金属(Ni)的混合熔体产物,随后利用2种熔体的密度差异,在超重力场中实现陶瓷熔体和金属熔体的彻底分离和陶瓷的快速凝固,制备出YAG透明陶瓷材料。目前,所制备的YAG透明陶瓷相对密度最高达到99.30%,晶粒尺寸30～50μm,并具有半透明效果。进一步优化超重力场与燃烧合成过程的耦合,有望发展成为一种快速制备透明陶瓷材料的新技术。

关键词：超重力熔铸燃烧合成钇铝石榴石透明陶瓷