朱和国
,
王恒志
,
熊党生
,
袁运站
,
孙强金
,
吴申庆
中国有色金属学报
借助于SEM和TEM研究了Al-TiO2-B2O3系热扩散反应法合成铝基复合材料的界面结构. 结果表明:在B2O3与TiO2摩尔比小于1时,增强相由棒状的Al3Ti及颗粒状的TiB2和α-Al2O3组成. Al3Ti与基体的界面干净、相容性好,在基体中分布均匀;TiB2与铝基体界面干净,并存在以下位向关系:[231]Al∥[0001]TiB2, (204)Al∥(2420)TiB2,可成为基体结晶时的核心,细化基体晶粒;α-Al2O3与铝基体的润湿性差,被推挤到基体颗粒的界面呈偏聚状态,并存有孪晶现象,其孪晶面为(111),孪生方向为[112 ].
关键词:
热扩散反应
,
界面结构
,
铝基复合材料
,
位向关系
,
偏聚
朱和国
,
吴申庆
,
王恒志
,
吴锵
中国有色金属学报
通过XD(Exothermic Dispersion)法原位反应生成Al2O3与Al3Ti复合增强的铝基复合材料,结果表明Al/TiO2经充分混合、挤压成坯后,在真空炉中以一定的升温速率加热至1 073 K左右时发生剧烈的化学反应.由SEM,XRD及能谱分析可知:生成物Al2O3呈等轴颗粒状,Al3Ti呈棒状.主要分析了反应过程的热力学并简要说明了影响XD合成的主要因素.
关键词:
原位反应
,
热力学
,
燃烧波
,
铝基复合材料
朱和国
,
王恒志
,
熊党生
,
吴申庆
金属学报
对Al--TiO2--B2O3系利用放热弥散(XD)反应法合成了铝基复合材料. 当B2O3/TiO2摩尔比为0时, 增强相由alpha--Al2O3
颗粒和棒状物Al3Ti组成, 抗拉强度和延伸率分别为250.4 MPa和4.0%, 断口中有的棒状物自身开裂, 断裂由Al3Ti自身萌生裂纹, 并沿其解理面扩展至界面引起. 加入B2O3后, 棒状物Al3Ti减少, 基体晶粒细化, 强度和延伸率同步提高; 当B2O3/TiO2摩尔比为1时, Al3Ti基本消失, 抗拉强度和延伸率分别提高到320.8 MPa和10.6%, 断口形貌由细小韧窝组成. 随着实验温度的增加, 延伸率进一步提高, 拉伸强度则随之下降,
棒状物Al3Ti因与基体的界面结合强度降低而与基体中脱离, 表明Al3Ti对复合材料的性能提高不利.723 K时, 延伸率上升至20.5%, 抗拉强度下降至85.6 MPa.
关键词:
热弥散反应
,
null
,
null
朱和国
,
王恒志
,
熊党生
,
吴申庆
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2005.08.010
对Al-TiO2-B2O3系利用放热弥散(XD)反应法合成了铝基复合材料.当B2O3/TiO2摩尔比为0时,增强相由α-Al2O3颗粒和棒状物Al3Ti组成,抗拉强度和延伸率分别为250.4 MPa和4.0%,断口中有的棒状物自身开裂,断裂由Al3Ti自身萌生裂纹,并沿其解理面扩展至界面引起.加入B2O3后,棒状物Al3Ti减少,基体晶粒细化,强度和延伸率同步提高;当B2O3/TiO2摩尔比为1时,Al3Ti基本消失,抗拉强度和延伸率分别提高到320.8 MPa和10.6%,断口形貌由细小韧窝组成.随着实验温度的增加,延伸率进一步提高,拉伸强度则随之下降,棒状物Al3Ti因与基体的界面结合强度降低而与基体中脱离,表明Al3Ti对复合材料的性能提高不利.723 K时,延伸率上升至20.5%,抗拉强度下降至85.6 MPa.
关键词:
热弥散反应
,
铝基复合材料
,
力学性能
孙强金
,
朱和国
,
袁运站
,
熊党生
,
吴申庆
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.10.004
讨论了Al-TiO2-C系热扩散反应合成铝基复合材料的组织、常温力学性能及其断裂机理.结果表明:当碳、TiO2化学计量比为0时,增强相由α-Al2O3和Al3Ti组成;随碳、TiO2化学计量比的增加,碳与Al3Ti中的钛结合生成TiC,Al3Ti逐渐减少;在碳、TiO2化学计量比为1时,Al3Ti基本消失,此时室温下的抗拉强度和伸长率同步提高,分别由274 MPa和3.0%上升到351MPa和6.0%;因Al3Ti与基体的结合强度高于自身断裂强度,拉伸时首先自身萌生裂纹,并扩展至基体引起断裂,并在Al3Ti四周形成较大韧窝,Al3Ti不利于强度的进一步提高.
关键词:
热扩散反应
,
铝基复合材料
,
力学性能
朱和国
,
袁运站
,
陈湜
,
吴旭
,
虞海燕
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.04.012
讨论了Al-TiO2-C反应系原位反应合成铝基复合材料的常温和高温拉伸性能及其断裂机理.当C/TiO2摩尔比为0时,增强相由α-Al2O3和Al3Ti组成,随C/TiO2摩尔比的增加,Al3Ti逐渐减少,在C/TiO2摩尔比为1时,Al3Ti基本消失.室温抗拉强度和延伸率随C/TiO2摩尔比的增加而同步提高,分别由250.4 MPa和4.0%上升到350.8 MPa和6.0%.SEM观察发现有的Al3Ti自身解理开裂,并在四周形成较大韧窝,拉伸时裂纹核可在Al3Ti棒中和基体中α-Al2O3的聚集处形成,并分别在棒的解理面和基体中扩展引起断裂.高温时,热错配应力促使裂纹核先于基体在Al3Ti棒与基体的界面萌生扩展,Al3Ti从基体中脱离,断口出现洞坑,C/TiO2摩尔比为1的复合材料在727K时,拉伸强度降为93.3MPa,延伸率升为11.0%.
关键词:
原位反应
,
铝基复合材料
,
高温拉伸性能
,
断裂机理
朱和国
,
袁运站
,
王恒志
,
熊党生
,
吴申庆
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.05.006
本文讨论了热扩散反应法制备Al-TiO2-C系铝基复合材料的反应机理及拉伸性能.热力学分析表明Al-TiO2-C系的合成反应是放热并可自发进行,反应产物中α-Al2O3生成自由能最低,热力学最稳定,当温度高于500K时,TiC优先于Al4C3生成.实验结果表明,当C/TiO2摩尔比为零时,增强体由α-Al2O3和Al3Ti组成,α-Al2O3为细小颗粒,呈偏聚状态,Al3Ti呈棒状,分布相对均匀.随着C/TiO2摩尔比的增加,Al3Ti逐渐减少,在C/TiO2摩尔比等于1时,Al3Ti基本消失,反应产物中未见Al4C3相,其拉伸性能也随之得到改善,拉伸强度和延伸率分别从273.4MPa和3%上升到350.7MPa和6%.
关键词:
铝基复合材料
,
反应机理
,
热扩散反应法
,
拉伸强度
徐驰
,
朱和国
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.02.029
近年来,石墨烯以其独特的二维结构和许多优异的性能吸引了物理、化学、材料等领域科学家的关注,并得到了多方面研究.至今,石墨烯的制备方法有多种,其研究取得了一定的进展,为石墨烯的理论研究和实践应用奠定了基础.本文综述了石墨烯的制备方法(固相法、液相法和气相法)及其在能源方面的应用研究现状,并比较了各种方法的优缺点.最后,对石墨烯的未来发展作了展望.
关键词:
石墨烯
,
制备
,
应用
朱和国
,
王恒志
,
熊党生
,
孙强金
,
吴申庆
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.009
本文主要研究了Al-TiO2系XD合成铝基复合材料的反应产物Al3Ti的形貌及其演变的影响因素.研究表明Al-TiO2系反应产物由Al2O3和Al3Ti组成,Al2O3为细小颗粒,与铝液不润湿,偏聚于基体颗粒的界面;Al3Ti呈棒状,优先生长方向为<110>;随着增强相体积分数的增加,反应温度提高,活性Ti原子的扩散能力增强,扩散路程变短,有利于Al3Ti择优生长,但Al2O3颗粒的浓度增加,使Ti原子的扩散阻力和Al3Ti的生长阻力同步增大,Al3Ti的择优生长倾向反而减弱,其形貌由棒状向块状演变;在纯铝液中Al3Ti的生长形貌为细长棒状,而在真空中则为薄片状;随着保温时间的延长,其轴向尺寸明显增大,径向尺寸增加不明显.
关键词:
XD
,
原位反应
,
形貌
,
复合材料
