增强相

摘要： 钛基复合材料中增强相的形貌和分布是决定材料性能的关键,常规粉体机械混合后烧结引入增强相的方式存在形貌难调控、分布单一且均匀性差等问题,导致其强化效果不佳。针对该问题,本团队开发了一系列碳包覆钛复合粉体,通过设计包覆碳源的结构与组成调控粉体烧结过程中增强相的形成路径,不仅实现了增强相形貌调控和不同形貌的组合搭配,而且得到了晶内和晶界双增强相组织,大幅提升了钛基复合材料的力学性能。在此基础上,将碳包覆钛复合粉体拓展应用至钛基复合材料的3D打印领域,解决了高品质复合粉体缺乏并制约其发展的瓶颈问题。总结并评述了碳包覆钛复合粉体在制备钛基复合材料中取得的研究结果与工作进展,为增强相设计与调控提供新的研究思路及技术路线。

摘要： 以SiC和AlSi10Mg球磨混合粉为原料,采用选区激光熔化成形工艺成形Al_(4)SiC_(4)增强AlSi10Mg复合材料,研究了激光能量密度(76.2,80.0,91.5 J·mm^(-3))对复合材料显微组织的影响。结果表明:通过激光与复合粉体的相互作用可原位生成亚微米尺度的Al_(4)SiC_(4)增强相,该相呈针状形貌,围绕原SiC颗粒呈团簇状或平行排列分布;随着激光能量密度的提升,熔池内Marangoni对流作用增强,促进增强相Al_(4)SiC_(4)的生成,原增强相SiC逐渐转变为Al_(4)SiC_(4),且Al_(4)SiC_(4)相由针状形貌演变为团簇状或平行排列的片状形貌。

摘要： 氮化硅结合碳化硅具有优异的力学性能、抗蠕变性能、抗热冲击性能、热学性能和抗化学侵蚀性能,被广泛应用于冶金、化工、机械和国防军工等领域.氮化硅结合碳化硅的服役环境恶劣,材料的力学性能、抗热震性能、抗侵蚀性能和抗氧化性能是影响其服役寿命的关键.本文针对如何提升氮化硅结合碳化硅材料的服役性能,对氮化硅结合碳化硅力学性能、抗热震性能、抗侵蚀性能和抗氧化性能的优化工艺和技术原理进行了总结与归纳.目前,氮化硅结合碳化硅性能优化的主要措施有:(1)合理选择原料的组分配比、颗粒级配、结合系统和烧结制度;(2)添加含Fe、Co、Ni或Cr等催化剂,促进硅粉的氮化和氮化硅晶须的生长;(3)添加烧结助剂或增强相,促进材料的烧结致密化或材料中高熔点第二相的生成.

摘要： 镁基复合材料是继铝基复合材料后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料.综述了近些年来制备镁基复合材料的常用方法及特点,并对镁基复合材料常用增强相进行了概述,对镁基复合材料的发展进行了展望.

摘要： 高新科技的快速发展对高性能铜材料的开发提出了更高的要求,铜基复合材料因具有较高的强度和良好的导电导热性、耐磨耐腐蚀性、高温稳定性等而得到广泛的应用,其制备工艺在不断发展,且近年来取得了很大进展.综述了铜基复合材料主要制备工艺,包括粉末冶金法、铸造法、机械合金化法、内氧化法、原位合成法、熔体浸渗法和搅拌摩擦法等的特点及其研究进展,并对铜基复合材料制备工艺今后的发展方向进行了展望.

摘要： 氧化铝气凝胶是一种高孔隙率、低密度、高比表面积、耐高温和低热导的纳米多孔材料,在高温隔热领域(如航天飞行器热防护系统、工业窑炉保温材料等)具有广阔的应用前景.但是,纯氧化铝气凝胶因耐温性(1000°C以上)、力学性能和高温隔热性能相对较差难以直接应用,需要引入增强相和遮光组分制备成气凝胶复合材料以进行改善.本文对耐高温氧化铝气凝胶的制备、氧化铝气凝胶隔热复合材料的制备及性能等方面的最新研究进展进行了综述.研究人员通过原位掺杂改性、沉积改性、有机链和炭涂层改性等方法提高了氧化铝气凝胶的热稳定性.在氧化铝气凝胶中引入晶须、颗粒、多孔骨架和纤维等增强相,能够大幅提高其力学性能;纤维和遮光剂的协同作用,能够提高氧化铝气凝胶抑制红外辐射的能力,显著降低高温热导率.本文还提出了后续的研究方向:对氧化铝气凝胶的密度、微观结构进行精细调控,再引入合适的异质元素和遮光剂,以进一步提高气凝胶的热稳定性和复合材料的隔热性能;深入研究复合材料在高温下结构和性能的演化,以及氧化铝气凝胶和增强相之间的相互作用.作为一种新型的隔热材料,氧化铝气凝胶复合材料将在高温隔热领域发挥其优势并逐步实现广泛应用.

摘要： 采用硅烷偶联剂A151对纳米氧化铝进行表面处理,将其作为增强相改性三维(3D)打印光敏树脂.通过红外光谱分析表明在不改变氧化铝晶型情况下,A151成功接枝于纳米氧化铝分子表面.考察了改性纳米氧化铝不同粒径、不同添加量及不同粒径复配比对材料力学性能、热稳定性及收缩率影响.结果 表明,200 nm氧化铝改性光敏树脂比50nm氧化铝改性光敏树脂力学性能和固化后收缩作用更为优异,但热稳定性略差于50 nm氧化铝.不同粒径氧化铝复配改性光敏树脂优于单一组分改性.当以(50 nm∶200 nm)0.6∶2.4氧化铝复配时,光敏树脂综合性能最优,硬度达到85.5 HD,拉伸强度52.36MPa,断裂伸长率33.11％,冲击强度10.12 kJ/m2.

摘要： 相比于传统的润滑油、润滑脂,固体润滑剂能够满足极端条件下的润滑要求。向铜基体中掺入固体润滑剂、合适的增强相颗粒,能形成铜基自润滑复合涂层,可以显著提高铜基涂层的减摩耐磨性。在国内外铜基自润滑复合涂层已有研究的基础上,首先综述了铜基自润滑复合涂层的材料体系,即常用固体润滑剂和增强相的适用范围及其作用机理。润滑性能与强度配合协调的问题是铜基自润滑涂层的一个研究关键。然后介绍了制备铜基自润滑复合涂层的传统“热”技术,如粉末冶金、激光熔覆、热喷涂等,但都具有一定的局限性。对比发现,“低温”条件下进行的冷喷涂技术,在制备铜基自润滑涂层方面具有传统涂层制备技术不可替代的优势,可有效克服“热”技术问题,拥有极大的潜在应用价值。要获得厚度大、结合强度高、自润滑性能好且能适应复杂严苛服役环境的涂层,面临着巨大挑战,所以急需研发多润滑相/增强相新型涂层,或尝试冷喷涂复合加工技术。

摘要： 不连续增强相能有效改善钛基体的力学性能,提高钛基体的耐磨性、高温强度和抗氧化性,拓宽了钛合金的应用领域。陶瓷增强相具有硬度高、耐磨性好、热稳定、成本低廉等优点,成为不连续增强钛基复合材料的首选增强相,其中使用最为广泛的是TiC颗粒和TiB纤维。纳米碳材料因具有高弹性模量以及高抗拉强度等优异性能,可有效改善复合材料的强度、塑性,被用来制备高比强度的钛基复合材料,近年来成为最具潜力增强体材料。本文从增强体材料的选择出发,归纳总结了近十年不连续增强钛基复合材料的研究进展,综述了不同增强体材料对钛基体组织与力学性能的影响以及强化机理,提出进一步的研究方向,为提高钛基复合材料的整体性能和扩大其应用范围提供一定的依据。

摘要： 聚四氟乙烯(PTFE)是一种优异的固体自润滑复合材料,具有广泛的工业应用.采用润滑剂:石墨(Gr),二硫化钼(MoS2)和增强相:玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)等多元填料对PTFE进行复合改性.运用正交实验设计,以各填料的体积分数为正交实验设计因子,以磨损率和摩擦系数为目标因子,建立正交实验表.通过正交分析讨论了填料含量不同的PTFE复合材料的摩擦磨损特性.结果表明,影响样品摩擦系数的主次因素依次为C>MoS2>GF>CF,影响样品磨损率主次因素依次为GF>CF>MoS2>Gr,并根据试验结果给出了复合材料的优化配方,以期对于高性能PTFE复合材料摩擦学性能的优化设计提供一定的参考.

摘要： 由于煤炭、石油等能源资源来源有限且存在严重的污染问题，风能会成为解决全球能源问题的关键所在。本研究针对目前玻璃钢叶片存在的问题，采用分级竹青板作为风电叶片复合材料的增强相，并利用INSTRON 5582万能力学试验机进行检测。结果表明：由一、二级竹青板制成的分级竹青层积材复合材料，其物理力学性能均达到或超过目前国外风电叶片在用的常规木材/环氧层积材的特性，完全能够替代目前大量使用的玻璃钢叶片材料。

摘要： 采用高速火焰喷涂的方法,把Cr3C2增强相、WC增强相添加到Fe-Al基体相中,制备Fe-Al/Cr3C2及Fe-Al/WC复合涂层.利用X-射线衍射仪和扫描电镜对涂层的相组成及冲蚀后的涂层表面形貌进行研究,分析了增强相对复合涂层的抗冲蚀性能的影响及作用机理.结果表明:添加Cr3C2增强相比添加WC增强相能更好地提高复合涂层的抗冲蚀性能,其主要原因是Cr3C2增强相引入的Cr元素能够改善涂层的塑性、有效地控制H脆;FeCr相具有加强复合涂层抗冲蚀性能的作用.

摘要： 用粉末冶金热压方法在镍基合金中加入润滑相MoS2以及增强相制备镍基自润滑复合材料,对热压材料的金相组织以及物相、材料的摩擦性能、高温氧化性能进行了研究,并探讨了加入的润滑相以及增强相对材料性能的影响和作用机理.结果表明:加入Ti、Al、Mo等强化相可明显改善镍基合金在高温下的摩擦性能,摩擦系数在0.4左右,磨损率为10-14数量级,材料氧化行为主要受氧化过程中生成的Cr203的影响.

摘要： 本文对熔铸法制备的自生颗粒增强钛基复合材料的力学性能的研究结果表明,材料的硬度随着增强相体积分数的增加而增加,但室温抗拉强度出现反常现象.即在一定含量范围内增强相体积分数增加时室温强度反而下降.通过组织分析和断口分析可知,出现这种反常现象的主要原因是,熔铸法制备的复合材料中的增强相形态,随体积分数的增加从颗粒状或短棒状转变成枝晶状造成的,如通过适当措施改变颗粒形态可使室温力学性能得到提高.研究结果证明了控制增强相形态的重要性.

摘要： 本文以连续碳纤维和短切纤维为增强相,利用热压技术制备了碳纤维增强受电弓滑板.对试样进行电阻测试、冲击试验以及载流磨损试验,利用SEM对冲击断面和磨损形貌进行观察.结果表明,实验制备的受电弓滑板的电阻率低、抗冲击性能良好,具有良好的抗折抗压能力,能够满足国标对目前广泛使用的受电弓滑板的性能需求；试样的磨损率随着载流密度的提高而逐渐增大,摩擦系数逐渐减少；磨损率随着摩擦速度的增加有所增大,基本呈线性增长；在定载荷70N的条件下,v≤20m/s,J≤80A/cm2时,栽流效率均高于75％；且随着电流密度以及摩擦速度的增加,载流效率降低；在J＝80A/cm2条件下,载流效率随着载荷的增加而明显变好.碳纤维增强受电弓滑板的载流摩擦磨损形式为粘着磨损、电弧烧蚀氧化磨损以及磨粒磨损.

摘要： 本文研究了ZrB2-SiC陶瓷在高温化境下的氧化行为，结合Arrhenius方程及细观力学理论，给出了增强相、气孔项与基体相随温度变化的规律，这将为高温陶瓷材料的后续研究提供一定的依据。

摘要： 自Iijima发现碳纳米管以来,一维纳米材料(纳米管、纳米线、纳米棒、纳米带等)由于优异、有趣的性能,引起了人们极大的兴趣,对各种纳米材料的制备、结构、性能的研究已广泛地开展起来.SiC纳米线由于具有优越的力学、热学、电学性能和高的物理、化学稳定性、热导率、临界击穿电场、电子饱和迁移率等特性,在高温、高频、大功率、高密度集成电子器件等方面具有巨大的应用潜力,也可作为塑料、金属和陶瓷等复合材料的增强相,受到人们密切的关注.已有报道用多种方法合成了SiC纳米线,包括有碳纳米管作为模板的化学反应合成、碳热还原反应、溶胶-凝胶法、金属作为催化剂的化学气相沉积法、电弧放电法、金属作为催化剂热蒸发法等,利用这些方法制备的SiC纳米线形态各异,有准直纳米线、竹节型纳米线、弯曲型纳米线、念珠型纳米线等.但这些形态都是从侧面观测的,而由于纳米线较长,很难将其直立来观看截面的形态。本文探讨 六方柱状SiC纳米线的TEM表征。

摘要： 以超细金刚石粉为原料,用粉末冶金法制备了组织均匀的弥散强化铜基复合材料,研究了在一定工艺条件下增强相含量对复合材料密度、电导率和硬度等性能的影响.结果表明:随着增强相含量的增加铜基复合材料的密度下降,烧结、复压后复合材料的致密度明显提高;弥散强化相含量低于2％时,强化相含量的增加会使铜基复合材料的硬度升高,到达一定数值后,增强相含量再增加会造成增强相颗粒的团聚和材料致密度的下降,从而使复合材料的硬度降低.随着弥散强化相含量的增加,铜基复合材料的电导率会明显降低.

摘要： 本课题采用有机前驱体浸渍烧蚀法制备出网络结构的Si3N4多孔骨架,利用压力浸渗法,在Si3N4空间网络结构的多孔骨架中浸渗铝及其合金液,制备成网络结构Si3N4增强铝基复合材料.这种网络结构增强方式,扩大了复合材料增强相的选择范围,使之不再局限于颗粒、晶须及纤维等增强措施,是一种复合材料的新型增强方式,大大拓宽了金属基复合材料的研究领域和范围,适于大批量生产,便于实现产业化和自动化.

摘要： 阐述了激光焊焊接铝基复合材料的国内外研究现状,主要对激光焊焊接铝基复合材料时所存在的焊缝成形、气孔、界面反应及粒子分布等问题做了详细的阐述,提出了相应的解决方法,并对激光焊焊接铝基复合材料的前景做出了展望.

摘要： 公开了用于各种色谱技术(例如气相色谱(GC)或气相色谱‑质谱(GCMS))中的多毛细管柱预浓缩阱(300)。所述阱(300)包括第一阱(204)，该第一阱包括多个按强度增加顺序(即增加对一种或多种样品化合物的化学亲和性)串联的毛细管柱(208A,208B,208C)。样品进入所述阱(204)，从样品瓶(202)流入所述阱的相对弱的柱(208A)至相对最强的柱(208C)，其间例如经由所述阱中包含的任意附加的柱(208B)。对所述阱进行反冲洗，从而使样品经相对弱的柱的头部流出所述阱。所述阱可以进一步加热以有助于样品脱附。接着，可以将所述样品注入化学分析设备(206)中实施色谱技术(例如GC或GCMS)，或可以将所述样品注入第二阱(304)进一步浓缩。

摘要： 本发明提出了立式连续等离子增强气相沉积炉、方法，所述立式连续等离子增强气相沉积炉设备立式设置，设有预热炉、进料仓、微波加热单元、真空料仓、出料仓，通过向石英管等离子反应仓连续投放物料实现了连续等离子增强气相沉积工艺，提高了加工效率；同时本发明设有多个微波加热模块，多个模块之间设有缓冲板，缓冲板上设有筛网，将物料再次通过筛网振动，筛入下个微波加热模块中的石英管中，减缓了物料的下降速度，提高沉积反应时间；微波加热模块中设有功率分配器，将微波功率分配至两个支路，在保证较大功率的同时，提高微波加热均匀性。

摘要： 本发明设计了一种结合空腔增强与表面增强的液相拉曼增强光谱衬底，结构包括介质空腔结构，币族金属镀层，结构表面隔离层。通过激发介质结构中处于凹陷部分的空腔电磁场模式，结合介质空腔结构上下表面覆盖的币族金属薄膜等离激元的表面增强效果，实现可见光波段液相条件下对游离于液体中的分子拉曼信号的高灵敏、无失真、稳定快速检测，且可以重复使用和具有较低的偏振依赖性；可用于几十到几百纳米尺寸大分子的拉曼探测，非常适合用于生物医学分子的拉曼检测/成像和同微流控器件的结合应用。本发明对基于拉曼光谱的传感和成像应用具有积极的推动作用。

摘要： 本发明涉及一种硼化锆增强SiC‑AlN固溶主相纳米复相陶瓷烧结体的制备方法，包括：将SiC的前驱体PCS交联固化并研磨，得到PCS粉体；将所述PCS粉体和AlN粉体、ZrB2粉体、溶剂混合，得到浆料；将所得浆料干燥过筛，得到混合粉体；将所得混合粉体经高温裂解后得到无机混合粉体；将所述无机混合粉体置于惰性气氛中，在1900～2100°C下热压烧结，得到所述纳米复相陶瓷烧结体。

摘要： 一种Y‑Al‑Si‑O多元玻璃相增强六方氮化硼基复相陶瓷及其制备方法，本发明涉及六方氮化硼基复相陶瓷及其制备方法。本发明要解决现有六方氮化硼陶瓷难于烧结致密化及力学性能低的问题。方法：一、称取；二、混合；三、冷压成型；四、热压烧结。本发明用于Y‑Al‑Si‑O多元玻璃相增强六方氮化硼基复相陶瓷及其制备。

摘要： 公开了用于各种色谱技术(例如气相色谱(GC)或气相色谱‑质谱(GCMS))中的多毛细管柱预浓缩阱(300)。所述阱(300)包括第一阱(204)，该第一阱包括多个按强度增加顺序(即增加对一种或多种样品化合物的化学亲和性)串联的毛细管柱(208A,208B,208C)。样品进入所述阱(204)，从样品瓶(202)流入所述阱的相对弱的柱(208A)至相对最强的柱(208C)，其间例如经由所述阱中包含的任意附加的柱(208B)。对所述阱进行反冲洗，从而使样品经相对弱的柱的头部流出所述阱。所述阱可以进一步加热以有助于样品脱附。接着，可以将所述样品注入化学分析设备(206)中实施色谱技术(例如GC或GCMS)，或可以将所述样品注入第二阱(304)进一步浓缩。

摘要： 本发明公开一种可调节基体相和增强相组成的多孔陶瓷/金属双连续相复合材料的制备方法，即以金属粉、合金粉中任一种或两种以上金属粉或金属粉和合金粉的组合为基体粉料，外加促使合金生成或作为合金组成成分或改善多孔陶瓷材料与金属润湿性的非金属粉1，再外加非金属粉2，混合均匀后作为填充粉料；将多孔陶瓷作为增强相，放入容器中，再将填充粉料倒入多孔陶瓷中，通过不断旋转并震动或低压压制，使多孔陶瓷孔隙中充满填充粉料，并在填满填充粉料的多孔陶瓷上面再倒入适量的填充粉料；然后在保护气氛下保温一定时间后自然冷却到室温，即得可调节基体相和增强相组成的多孔陶瓷/金属双连续相复合材料。

摘要： 本发明涉及一种以Ag和Mo‑B‑O‑Si四元板状晶体为润滑相和增强相的NiAl基自润滑材料及制备方法，包括如下步骤：制备Mo‑B‑O‑Si四元板状晶体；按Ni：Al的摩尔比＝1：1选取Ni粉和Al粉，选取Mo‑B‑O‑Si四元板状晶体和Ag粉，将Mo‑B‑O‑Si四元板状晶体与Ni粉、Al粉、Ag粉混合，得到配料；将上述配料置于振动混料机内混合干混，得到烧结配料；将烧结配料采用放电等离子烧结得到所述NiAl基自润滑材料。该自润滑材料将Ag和Mo‑B‑O‑Si四元板状晶体原位复合在NiAl基体中，所得的自润滑材料在摩擦磨损过程中的摩擦系数和磨损率较低，具有优良的摩擦学性能，且制备方法简单新颖，制备过程中工艺参数容易控制。

摘要： 本发明公开一种可调节基体相和增强相组成的多孔陶瓷/金属双连续相复合材料的制备方法，即以金属粉、合金粉中任一种或两种以上金属粉或金属粉和合金粉的组合为基体粉料，外加促使合金生成或作为合金组成成分或改善多孔陶瓷材料与金属润湿性的非金属粉1，再外加非金属粉2，混合均匀后作为填充粉料；将多孔陶瓷作为增强相，放入容器中，再将填充粉料倒入多孔陶瓷中，通过不断旋转并震动或低压压制，使多孔陶瓷孔隙中充满填充粉料，并在填满填充粉料的多孔陶瓷上面再倒入适量的填充粉料；然后在保护气氛下保温一定时间后自然冷却到室温，即得可调节基体相和增强相组成的多孔陶瓷/金属双连续相复合材料。

摘要： 本发明公布了一种增强相可控的双连续相Ti2AlN/Mg基复合材料及其无压浸渗制备方法。该材料中N缺位的Ti2AlNx(x＝0.9‑1)的体积含量为30％～70％，其余为Mg。该材料为Ti2AlN与Mg两相各自呈三维空间连续网络交叉分布，二者界面结合牢固。该材料的制备方法：Al2O3坩埚中依次放入Mg块，多孔Ti2AlNx(x＝0.9‑1.0)预制体和Mg块，将Al2O3坩埚放入真空烧结炉中，Ar气保护下10°C/min的速率升温到750°C，保温90min后随炉冷却至室温。该材料具有轻量化、减震耐磨性能好等显著特点，可应用于航空航天、汽车零部件、电子产品等领域。