宋晓国
,
曹健
,
李兆光
,
张志伟
,
冯吉才
稀有金属材料与工程
采用TiZrNiCu钎料实现了Ti53311S高温钛合金的钎焊连接,通过SEM、EDS、微区XRD等方法分析了接头界面的微观组织结构,重点研究了钎焊温度对接头界面结构及力学性能的影响规律.结果表明,钎焊接头的典型界面结构为:Ti53311S/α+β/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物/α+β/ Ti53311S；随钎焊温度的升高,(Ti,Zr)2(Cu,Ni)化合物数量不断减少,当钎焊温度超过α+β→β转变温度时,钎缝及钛合金母材均形成片层状α+β组织；接头抗拉强度随钎焊温度升高逐渐增加后趋于稳定,当在1010℃/10 min条件下钎焊时,接头平均抗拉强度最大为912.8MPa,断口分析表明,断裂发生于钎缝处,为脆性解理断裂.
关键词:
Ti53311S合金
,
TiZrNiCu钎料
,
界面结构
,
力学性能
,
钎焊
宋晓国
,
曹健
,
刘甲坤
,
赵立岩
,
冯吉才
稀有金属材料与工程
采用Al箔作中间层在1200℃/2 h条件下通过反应扩散连接成功实现了高铌TiAl合金(TAN)的焊接,深入研究了接头的界面微观组织结构和连接机理.结果表明:连接过程中Al箔熔化成液相后与高铌TiAl反应在接头中形成了连续的TiAl3化合物层;在高温扩散作用下,TiAl3化合物逐渐转变为γ-TiAl相;最后经焊后热处理形成了γ+α2层片组织.另外,当直接采用高铌TiAl合金的热处理工艺进行焊接时,亦可以获得具有层片组织的接头.
关键词:
金属间化合物合金
,
连接
,
扩散
,
界面组织
曹健
,
王宙
,
室谷贵之(日)
,
付传起
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2011.02.025
采用真空蒸镀并退火的方法制备多晶硅薄膜,采用透射电子显微镜对退火前后的样品进行了表征,通过原子力显微镜观察了薄膜的形貌,并测试了薄膜的耐压性能,分析了基板温度、基板距离和退火工艺对薄膜组织和性能的影响.实验结果表明:真空蒸镀所得薄膜为非晶硅薄膜,退火处理可使其多晶化,晶粒尺寸达0.5μm;基板温度120℃、基板距离60 mm为最佳工艺条件,采用该工艺所得多晶硅薄膜的耐压值可达384.2 V.
关键词:
真空蒸镀
,
退火
,
多晶硅薄膜
宋晓国
,
曹健
,
王义峰
,
冯吉才
稀有金属材料与工程
采用AgCuTi钎料实现了TiAl与Si3N4f/Si3N4复合材料的钎焊,确定了钎焊接头的典型界面组织结构为TiAl/AlCuTi/Ag(s,s)/TiN/Si3N4f/Si3N4.钎焊过程中,液相钎料在Si3N4f/Si3N4复合材料表面发生较好润湿,钎料中活性元素Ti与Si3N4基体及纤维发生反应形成连续的TiN化合物层.过高的钎焊温度或过长的保温时间导致钎缝中脆性的AlCuTi化合物增加,且由于接头应力的作用在钎缝中产生微裂纹甚至开裂,严重地降低了钎焊接头性能.当钎焊温度T=850℃,保温时间为10 min时,接头抗剪强度达到最大,为9.4 MPa,超过Si3N4f/Si3N4母材层间抗剪强度的60％.断口分析表明:压剪过程中,断裂发生在Si3N4f/Si3N4复合材料一侧.
关键词:
TiAl
,
Si3N4f/Si3N4复合材料
,
AgCuTi钎料
,
界面结构
,
钎焊
孙景志
,
汪茫
,
曹健
,
陈红征
,
周成
功能材料
在酞菁氧钛(TiOPc)和四苯基卟啉氧钒(VOTPP)复合光生材料中发现在蓝光区表现出显著的光电导性能协同增强效应.进一步的研究表明VOTPP分子内d-π电荷转移与从VOTPP到TiOPc的分子间光致π-π电荷转移协同作用是其光敏性协同增强的主要原因.
关键词:
复合
,
光导协同增强
,
能量转移
,
电荷转移
曹健
,
高文理
机械工程材料
采用砂型工艺制备了铁素体球墨铸铁件,对比了不同硅含量下锑对球墨铸铁件心部碎块状石墨的抑制作用,分析了相同硅含量下壁厚对其心部共晶凝固时间、抗拉强度、屈服强度、伸长率及-40℃冲击性能的影响。结果表明：添加微量锑对碎块状石墨有明显地抑制作用,当硅质量分数在1.8%～2.0%和2.0%～2.2%时,分别添加0.005%和0.008%的锑,基本能完全抑制碎块状石墨的产生,可明显提高其力学性能,特别是塑性;在相同锑含量下,随着铸铁件壁厚的增加,其共晶凝固时间延长,各项力学性能均呈下降趋势。
关键词:
大壁厚球墨铸铁件
,
锑
,
碎块状石墨
,
力学性能
王宙
,
曹健
,
室谷贵之
,
付传起
功能材料
采用真空蒸镀的方法在玻璃衬底上沉积1层非晶硅薄膜,再通过铝诱导晶化的方法制备出晶粒分布较均匀、晶粒尺寸0.5～5μm、晶化率达到89%的多晶硅薄膜。研究了衬底距离、衬底温度、退火温度对薄膜表面形貌、晶粒尺寸和分布及晶化率的影响。结果表明适中的衬底距离下得到的薄膜晶粒分布均匀,表面平整度好,薄膜厚度较大。薄膜的晶化率随着衬底温度和退火温度的提高而增大;随着退火温度的进一步提高,薄膜的晶化率达到最大值然后降低。
关键词:
多晶硅薄膜
,
铝诱导晶化
,
衬底温度
,
退火温度
宋晓国
,
曹健
,
蔺晓超
,
冯吉才
稀有金属材料与工程
采用AgCu非活性钎料实现了 Si<,3>N<,4> 陶瓷与TiAl基合金的钎焊,确定接头的典型界面组织结构为:TiAl/Ti<,3>Al+Ti(s,s)/AlCuTi/Ag(s,s)+AlCu<,2>Ti/Ti<,5>Si<,3>+TiN/Si<,3>N<,4>陶瓷.钎焊过程中,活性元素Ti从TiAl母材溶解到钎料中与Si<,3>N<,4>陶瓷发生反应润湿,实现了TiAl与Si<,3>N<,4>陶瓷的连接.随着钎焊温度的升高及保温时间的延长,靠近Si<,3>N<,4>陶瓷的TiN反应层厚度增加,Ag基因溶体中弥散分布的AlCu<,2>Ti化合物聚集长大成块状,导致接头性能下降.当钎焊温度T=860℃,保温时间为5 min时接头抗剪强度达到最大值124.6 MPa.基于反应热力学及动力学计算TiN层反应激活能Q约为528.7 kJ/mol,860℃时该层的成长系数K<,p>=2.7×10-7m/s1/2.
关键词:
Si3N4陶瓷
,
TiAl
,
AgCu钎料
,
界面组织
,
抗剪强度
王义峰
,
曹健
,
宋晓国
,
郑祖金
,
冯吉才
稀有金属材料与工程
采用直接扩散连接的方法实现了置氢TC4钛合金与Al2O3陶瓷的连接,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析以及X射线衍射等分析手段,确定了TC4/Al2O3扩散连接接头典型的界面结构为TC 4/α-Ti/Ti3Al+ Al2TiO5/ Al2O3.研究了连接温度对TC4/Al2O3接头界面结构的影响规律,随着连接温度的升高各反应层厚度逐渐增加.基于反应动力学方程,计算了氢含量(质量分数)为0％、0.3％、0.4％时,Ti3Al+Al2TiO5层的反应激活能分别为213、172、152 kJ/mol.当连接温度为840℃,连接时间为90 min,氢含量为0.4％时,接头抗剪强度达到最大值为128MPa,断口分析表明断裂主要发生在Al2O3陶瓷母材侧.
关键词:
置氢
,
TC4钛合金
,
Al2O3陶瓷
,
扩散连接
,
界面结构
