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  • 简介:采用水热法制备平均粒度约300nin六方相Bi2Te3纳米粉末。再以Bi2Te3粉末为原料,采用熔炼法制备N型(Bi2Te3)0.9(AgxBi2-xSe3)0.1(x为Ag摩尔分数。x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金粉体材料,通过快速热压制备N型(Bi2Te3)0.9(AgxBi2-xSe3)0.1块状热电材料。在300~550K温度范围内研究该材料热电性能与Ag掺杂量之间关系,以及热压工艺对材料热电性能影响。结果表明在775K,40MPa条件下烧结20min后材料相对密度达到97%以上,晶粒大小在3gm左右。当Ag掺杂量x=0.2时,在300K温度下热导率达到最小值0.71W/mK,同时获得最高热电优值(ZT值)1.07。

  • 标签: 封管熔炼 快速热压法 (Bi2Te3)0.9(AgxBi2-xSe3)0.1 热电优值
  • 简介:对粉末喂料假设为圆形颗粒粘性阻尼模型,在PFC2D离散元程序中进行编程,构建径向尺寸逐步变小尖角狭小型,对狭小型粉末微注射成形填充过程进行模拟和分析,发现狭小型填充过程是以环状或者半环状波形界面进行,其尖角部分形成近似的月牙形包裹。在尖角由于纵向接触分力大于横向接触分力,导致颗粒填充困难。通过对粉末微注射成形钳头零件刃口进行观察,发现存在类似欠缺口。扫描电镜证实刃口部位颗粒致密度低于靠近浇口部位中心区域,刃口部位粘结剂组分偏多。

  • 标签: 粉末微注射成形 颗粒模型 波形效应
  • 简介:以工业废料粉煤灰为原料,采用醇-水基料浆凝胶模成形新工艺制备粉煤灰多孔陶瓷,系统研究预球磨时间和烧结温度对粉煤灰多孔陶瓷显微形貌、物相、抗弯强度、气体渗透速率、密度和开孔率影响,以及坯体与烧结体结构继承性。结果表明:随预球磨时间延长或烧结温度升高,粉煤灰多孔陶瓷密度和强度显著升高,开孔率和气体渗透速率急剧降低;当预球磨时间为8h时,体积分数为15%粉煤灰坯体在1100℃烧结2h,样品综合性能最佳:密度为0.77g/cm3,抗弯强度为8.80MPa,开孔率为71.2%,气体渗透率为100.5m3/(m2·h·kPa),最可几孔径为5.56μm,孔径分布均匀,孔隙分布窄,呈三维无规则贯通孔结构。

  • 标签: 凝胶注模 粉煤灰 多孔陶瓷 预球磨时间 烧结温度
  • 简介:通过化学气相沉积在短碳纤维表面制备C/SiC复合涂层,然后采用凝胶模法制备纤维体积分数分别为2%和4%Cf/Si3N4复合材料,利用X射线衍射与扫描电镜对该材料物相与组织结构进行分析,研究短碳纤维对Si3N4陶瓷力学性能影响。结果表明:随碳纤维体积分数增加,Cf/Si3N4复合材料密度和抗弯强度降低,但断裂韧性明显提高。当纤维体积分数为4%时,材料断裂韧性达到8.91MPa·m1/2,比氮化硅陶瓷提高1.6倍,材料主要由长柱状β-Si3N4基体、C/SiC涂层及碳纤维组成,碳纤维表面的C/SiC双涂层可防止高温下碳纤维与氮化硅基体发生反应,使碳纤维与氮化硅基体界面结合良好,以提高材料韧性并保证有合适强度,满足功能材料在一定条件下使用要求。

  • 标签: 碳纤维 氮化硅 抗弯强度 断裂韧性
  • 简介:Fe(60)(NbTiTa)(40)合金粉末与纯铁粉分别进行45h高能球磨,获得Fe(60)(NbTiTa)(40)非晶粉末和粒度约10μm铁粉,然后通过放电等离子烧结制备Fe(60)(NbTiTa)(40)体积分数分别为5%、10%、15%和20%Fe(60)(NbTiTa)(40)颗粒增强铁基复合材料,研究15%Fe(60)(NbTiTa)(40)/Fe混合粉末烧结致密化行为和Fe(60)(NbTiTa)(40)非晶粉末含量对材料力学性能影响。结果表明:Fe(60)(NbTiTa)(40)合金粉末经球磨45h后转变成非晶态,其过冷液相区达到112℃。通过SPS可实现混合粉末快速致密成形,增强颗粒含量对复合材料密度影响不大,材料致密度在97.5%左右。非晶合金粉末加入可细化基体相显微组织,并且随Fe(60)(NbTiTa)(40)颗粒含量增加,基体相变得更细小和更均匀,复合材料硬度和强度均显著增大。20%Fe(60)(NbTiTa)(40)/Fe材料显微硬度为232HV,屈服强度和极限压缩强度分别为650MPa和743MPa。

  • 标签: 放电等离子烧结 铁基复合材料 非晶合金 颗粒增强 力学性能
  • 简介:以金属Zr、Cu和Al为原料,通过真空熔炼和气体雾化制备Zr-Cu-Al合金粉末,再经高能球磨得到Zr50Cu40Al10非晶合金粉末。采用氮/氧分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热分析仪(DSC)对其非晶形成能力及晶化行为进行研究。结果表明,球磨120h后可获得Zr50Cu40Al10非晶合金粉末,且随球磨时间增加,粉末颗粒尺寸逐渐减小,90h后达到亚微米级。球磨过程由于铁增加,使合金结构"混乱度"增加、负混合热增大,因而热稳定性增强,其过冷区间ΔTx为62K,约为雾化法制备非晶合金粉末2倍。此外,采用非等温晶化方法,用KISSINGER方程计算出机械合金化Zr50Cu40Al10非晶合金玻璃转变和初始晶化表观激活能分别为152.6kJ/mol和172.4kJ/mol,远小于相应气体雾化法制备Zr50Cu40Al10非晶合金粉末表观激活能,其原因是粉末氧含量和体系自由能较高。

  • 标签: 机械合金化 非晶粉末 热稳定性
  • 简介:以三氯甲基硅烷(CH3SiCl3)为前驱体,采用化学气相沉积法(Chemicalvapordeposition,CVD),在原位生长有碳纳米(Carbonnanotubes,CNTs)C/C复合材料表面制备SiC涂层。用扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)观察和分析涂层微观形貌及成份。研究沉积温度(1000~1150℃)对SiC涂层表面、截面以及SiC颗粒微观形貌影响。结果表明:在1000℃下反应时,得到晶须状SiC;沉积温度为1050℃时涂层平整、致密;沉积温度提高1100℃时,涂层粗糙,致密度下降;1150℃下形成类似岛状组织,SiC颗粒团聚长大,涂层粗糙,并有很多裂纹和孔洞,致密度低。对涂层成份和断口形貌研究表明,基体和涂层之间有1个过渡区,SiC涂层和基体之间结合良好。

  • 标签: 炭/炭复合材料 CNT-SiC复合涂层 碳纳米管 CVD
  • 简介:采用片状粉末冶金技术制备碳纳米/铝(CNT/Al)复合材料,并研究其力学性能。首先,通过聚合物热解化学气相沉积法(PP-CVD)在微纳铝片表面原位生长碳纳米管制备CNT/Al片状复合粉末,随后对该片状复合粉末进行冷压成形、烧结致密化和挤压变形加工等,制备致密CNT/Al复合材料块体。实验结果表明,相比铝基体,所制备1.5%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了18.5%和23.7%,3.0%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了31.4%和74.1%,但由于铝基体细晶强化和位错强化作用,使其塑性分别下降至4.96%和1.5%。

  • 标签: 碳纳米管 铝基复合材料 化学气相沉积 片状粉末冶金 力学性能
  • 简介:采用杂凝聚方式制备CNTs(CNTs为碳纳米Carbonnanotubes)分散均匀3Y-ZrO2/CNTs混合粉体,热压后得到3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷块体材料。与普通球磨混料法制备陶瓷样品进行对比,研究CNTs含量以及CNTs分散性对3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷组织、密度、断裂韧性以及电学性能影响,并分析CNTs对陶瓷增韧机理。结果表明,采用杂凝聚处理有助于CNTs在3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷均匀分散,CNTs含量(质量分数,下同)为1.00%3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷断裂韧性达到(18.13±0.50)MPa·m1/2,较球磨混料法制备样品提高35.10%。陶瓷基体均匀分散CNTs不仅通过促进马氏体相变起到增韧作用,而且CNTs桥联和拔出机制也直接起到增韧作用。CNTs在陶瓷基体均匀分散能大幅降低复合陶瓷导通阈值。经杂凝聚预处理CNTs含量为4.00%时,3Y-ZrO2/CNTs复合陶瓷电导率达到4.467S/m,比不含CNTs3Y-ZrO2陶瓷高13个数量级;当CNTs含量为1.00%时,复合材料相对介电常数达到6340,比未经杂凝处理样品高2个数量级。

  • 标签: 碳纳米管 氧化锆陶瓷 杂凝聚 断裂韧性 电导率 介电常数
  • 简介:采用浓HNO3/浓H2SO4混合酸在60℃超声环境下对T300碳纤维进行表面氧化处理,并以其为增强体制备碳纤维/环氧树脂复合材料。利用X射线光电子能谱仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、原子力显微镜对表面氧化前后碳纤维形态与表面化学性质进行表征,研究氧化时间对纤维表面形貌与表面性质以及碳纤维/环氧树脂基复合材料力学性能影响。结果表明,氧化初期,碳纤维表面生成S—、N—含氧基团,以及—OH和—C=O;后期形成—COOH,氧化时间为15min时,—COOH浓度达到最大值。碳纤维/环氧树脂复合材料强度随混合酸氧化时间延长而不断增强,氧化15min时强度达到峰值,相比于未氧化处理样品,复合材料层剪切强度从16.3MPa提高38.8MPa,抗弯强度从148.3MPa提高379.7MPa。

  • 标签: 碳纤维 环氧树脂 复合材料 氧化机制 力学性能
  • 简介:钨合金砧块是目前国内外镦模锻工艺中使用较理想材料,具有红硬性高,使用寿命长。若使用工艺不合理时,造成砧块氧化、穿孔、龟裂等缺陷,从而影响其使用寿命,本文对使用中出现问题进行了分析讨论,达到提高使用效果目的,其内容对气门生产厂有一定参考价值。

  • 标签: 钨合金砧块 电热镦粗 龟裂 凹坑
  • 简介:针对无机纳米粉体表面改性,以自由基聚合方法制备以马来酸酐及其单酯物为锚固基团、甲基丙烯酸丁酯(BMA)为溶剂化链、苯乙烯(St)为功能基团超分散剂SMB。研究不同超分散剂种类、用量以及传统分散剂改性无机纳米粉末效果,改性前后纳米粉末通过亲油化度、润湿性检测以及SEM和TEM观察以表征其改性效果。研究表明,超分散剂适宜用量为8%;超分散剂SMB-2改性纳米TiO2粉体改性效果较好;通过对比超分散剂与传统改性剂钛酸酯、硅烷偶联剂和TDI改性纳米TiO2粉体改性效果可知,超分散剂改性效果较佳。

  • 标签: 超分散剂 无机纳米粉体 表面改性 改性效果
  • 简介:采用粉末注射成形工艺制备含钕钛合金TixNd(x为Nd质量分数,%),采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针以及硬度和力学性能测试等分析手段,研究钕对注射成形钛合金分布及力学性能影响,并分析钕最佳添加量。结果表明:随钕含量增加,合金密度和伸长率先增加后降低,其中Ti15Nd性能最优异,其相对密度为98.2%,强度和伸长率分别达到634MPa和6.5%,比纯钛分别提高248MPa和6.5%。纯钛断裂面呈现解理断裂特征,而Ti15Nd为延性断裂。添加钕能提高钛合金致密度,并且钕能吸收周围钛基体氧原子形成氧化钕,调节TixNd合金分布,从而有效提高合金强度和韧性。计算证明氧化钛分解和氧化钕形成在热力学上是可行。建立Ti-Nd扩散模型,考虑钕蒸发和氧化等因素,计算得出钕最佳添加量(质量分数)约为4.3%。

  • 标签: 注射成形 钛合金 Nd元素 显微组织 力学性能
  • 简介:结合图、表和公式综述了材料设计从宏观微观不同层次理论研究现状,包括连续介质力学、结构动力学、缺陷动力学、分子动力学和量子力学等,其中,量子力学属于微观层次,分子动力学主要属于介观层次,其余属于宏观层次;进而讨论了材料设计领域构建材料结构与性质关系、以及沟通与整合各层次理论跨尺度关联问题。最后,介绍了现阶段材料设计知识库和数据库技术、专家系统技术、计算机模拟技术和纯理论计算方法等4种途径。

  • 标签: 材料设计 跨尺度关联 数据库技术 计算机模拟 理论计算
  • 简介:从人造金刚石刀头构成3个方面:结合剂、金刚石、内外部结构出发,讨论总结了各种因素对刀头性能影响。根据理论研究和实践经验提出了一些指标的控制参数和判断依据。

  • 标签: 金刚石刀头 结合剂 结构
  • 简介:简述了热电偶在测温中作用以及在测控温过程易忽视“小问题”,对这些“小问题”实验结果进行了理论分析,提出了热电偶正确使用和减小静、动态误差方法。

  • 标签: 热电偶 自动控制 温度测量
  • 简介:研究4J50铁镍合金在500~520℃空气、22%~60%湿度范围内氧化规律和氧化动力学,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对氧化膜形貌和相组成进行分析。结果表明:在氧化初期,基体表面生成不连续氧化膜,其主要成分为Fe2O3;氧化时间为10~15min时,生成均匀氧化膜,其主要成分为Fe2O3和Fe3O4;提高氧化温度和相对湿度可加快4J50铁镍合金氧化过程,相对湿度高于60%会显著降低氧化膜粘附性。

  • 标签: 4J50铁镍合金 氧化 相对湿度
  • 简介:温压是一项以较低成本制造高性能铁基粉末冶金零部件新型成形技术.实验发现,颗粒重排是温压过程主导致密化机理,而为颗粒重排提供协调性塑性变形是另一重要致密化机理.作者分析了影响这2个致密化机理主要因素.在此基础上,提出了温压粉末原料设计原则,并成功设计了高性能、低成本合金钢粉末3大体系温压粉末原料.

  • 标签: 致密化机理 颗粒重排列 塑性变形 温压
  • 简介:雾化喷嘴是喷射成形技术关键部件,为验证喷嘴结构对雾化性能影响,采用计算流体动力学方法研究不同Laval喷管喉口结构、导流管锥顶角和突出长度对喷射气体流场及导流管顶端静压强(ΔP)影响规律。结果表明在设计紧耦合Laval喷嘴中:圆角过渡式喉口形状比尖角及柱体过渡更利于获得高速气流;较小锥顶角可以减小导流管出口静压值,但速度衰减较大;导流管突出长度在7~8mm时可以获得较好气动效果。最后选定圆角过渡Laval形出气口形状,导流管锥顶角β=45°以及突出长度h=8mm加工雾化喷嘴并进行雾化实验,在雾化压强0.8MPa时7055合金粉末以球状或类球状形态存在,质量径为42.3μm。

  • 标签: Laval管 导流管突出长度 锥顶角 抽吸压强