苏博
,
吴有智
,
孟军虎
,
吕晋军
材料科学与工程学报
软刻蚀技术是基于传统光刻蚀技术提出的一系列技术,包括微模塑、转移微模塑和毛细微模塑等,其共同特点是利用弹性模作为微结构转移元件,复制其他方法制备的原始模板的微结构,再用此弹性模进行微结构的成形.因其成本低廉、操作过程简单,为陶瓷微器件的制备提供了一种先进的净成形加工技术.其工艺步骤主要包括:弹性模的制备、浆料或陶瓷预聚体的制备、注模、干燥(交联固化)、脱模和烧结.本文按照制备工艺综述了软刻蚀技术成形陶瓷微器件的研究进展,着重讨论了影响微成形的关键因素,并对将来的研究方向进行了展望.
关键词:
软刻蚀
,
陶瓷微器件
,
弹性模
孟军虎
,
吕晋军
,
王静波
,
杨生荣
稀有金属材料与工程
考察了Ni-Cr-CaF2,Ni-Cr-PbO合金分别与Si3N4配副下的摩擦学性能,运用扫描电镜分析了固体润滑剂在Ni-Cr合金/Si3N4摩擦副界面的转移行为.结果表明,转移膜中CaF2的存在有利于在Si3N4陶瓷上形成有效的转移膜,但是CaF2未在摩擦界面优先转移,而软金属Pb与Si3N4陶瓷的润湿较差,不能在Si3N4陶瓷上形成软金属Pb的完整转移膜.
关键词:
Si3N4
,
转移膜润滑
,
固体润滑剂
,
Ni-Cr合金
周晗
,
郭铁明
,
孟军虎
,
苏博
材料科学与工程学报
采用离心辅助微模塑方法,制备了Fe-Ni合金微流道.着重考察了分散剂含量和pH值对浆料分散性的影响,结果表明当分散剂含量为1.5 wt％和pH=4时,Fe-Ni乙醇基浆料的分散性最好.用聚二甲基硅氧烷(PDMS)复制带有微结构的原始硅模板,在PDMS弹性模上采用离心注模方法进行浆料的微成形.最终制备出微结构完整、表面无裂纹、致密的Fe-Ni合金微流道,其最大线性收缩率为12.7％,致密度为97.3％,说明离心辅助微模塑法是一种可行的微器件制备方法.
关键词:
微模塑
,
离心注模
,
Fe-Ni合金
,
微流道
孟军虎
,
吕晋军
,
王静波
,
杨生荣
稀有金属材料与工程
采用热压烧结工艺,制备了TiC、TiCN和TiB2增强的MoSi2基复合材料.考察了MoSi2基复合材料的力学性能和摩擦学性能,采用扫描电子显微镜观察了复合材料的磨损表面形貌.结果表明:MoSi2-TiB2显示出了良好的烧结性能;第2相陶瓷的加入明显地提高了MoSi2的力学性能和摩擦学性能,其中MoSi2-TiC尤为明显.MoSi2磨损表面粗糙,并伴有一些微裂纹;MoSi2-TiC和MoSi2-TiCN磨损表面存在微犁削现象及一些剥落坑;MoSi2-TiB2磨损机制为轻微的磨粒磨损.
关键词:
MoSi2基复合材料
,
摩擦磨损性能
,
磨损机理
任书芳
,
孟军虎
,
吕晋军
,
杨生荣
材料导报
MN+1AXN相是一类三元层状化合物,其特殊的价键结构和晶体结构使其同时具备了金属和陶瓷的优异性能.然而其摩擦学性能受多种因素影响,例如滑动速率、载荷、温度、偶件种类等.常温较低滑动速率下,其摩擦学性能较差,较高的摩擦系数和磨损率源于多晶态MN+1AXN中MN+1AXN晶粒的断裂和脱落,并且多数情况下伴随着材料的转移与粘附.而在较高的滑动速率或者较高的温度下,MN+1AXN也能表现出较优异的摩擦学特性,这主要是因为摩擦过程中其表面生成了光滑致密的氧化物润滑薄膜.这层氧化物薄膜起到了减摩抗磨作用.综述了目前MN+1AXN相及其复合材料摩擦学方面的研究,提出了使MN+1AXN相在宽温度范围具有优异摩擦磨损性能的方法.
关键词:
MN+1AXN相
,
氧化物薄膜
,
摩擦磨损
张瑞
,
冯可芹
,
孟军虎
,
张光明
,
王海波
稀有金属材料与工程
以配料比为15％(Ti+C)-65％Fe-20％Cu(质量分数)(Ti∶C化学计量比为1∶1)的Fe-Cu-Ti-C体系为研究对象,研究该体系在不同温度下的燃烧合成过程.Fe-Cu-TiC复合材料在759℃的点火温度下完成电场辅助燃烧合成,该电场辅助由Gleeble-3500D热模拟机提供.Fe-Cu-Ti-C体系燃烧合成的四步模型被提出,描述了Fe-Cu-TiC复合材料的在电场作用下的燃烧合成过程.它包括(Ⅰ)预热阶段、(Ⅱ)固相扩散阶段、(Ⅲ)燃烧合成阶段、(Ⅳ)后续阶段.从阶段Ⅰ到阶段Ⅱ,反应物原子的固相扩散随着温度的增加而增加.从阶段Ⅱ到阶段Ⅲ,C原子扩散到Ti原子,直至紧密的与其接触.在Ⅲ的初始阶段,Ti开始和C在界面处发生反应:Ti(s)+ C(s) =TiC(s),并且Ti粒子周围形成一层很薄的固相产物TiC层.在Ⅲ的后续阶段,C原子穿过固相产物TiC层,扩散到Ti粒子中,继续发生化学反应,直到TiC粒子析出.在第Ⅳ阶段,TiC颗粒逐渐的形核和长大,在SEM中可以看出TiC是球形颗粒.
关键词:
燃烧合成
,
Fe-Cu-TiC
,
电场
,
固相扩散
张爱军
,
韩杰胜
,
马文林
,
孟军虎
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.03.001
以Nb,Si粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了二元Nb-Si超高温材料,研究了烧结温度、保温时间、加热速率和冷却速率等工艺参数对材料物相组成、微观组织和室温力学性能的影响.结果表明:烧结温度在1300℃以上时,材料主要由Nbss(铌基固溶体)和α-Nb5Si3两相组成,材料的致密度和室温力学性能随着烧结温度的升高而不断提高,在1600℃制备的材料力学性能最好;在1600℃时,随着保温时间的延长,材料的物相组成和微观组织基本没有变化,而其力学性能有小幅度提高;较慢的加热速率和烧结完成后较快的冷却速率均有利于提高材料的室温力学性能.应用优化后的SPS工艺,制备出了室温综合力学性能优异的Nb-Si超高温材料.
关键词:
Nb-Si超高温材料
,
SPS工艺
,
力学性能
,
微观组织
刘长洋
,
季根顺
,
孟军虎
材料科学与工程学报
采用溶剂脱脂和热脱脂相结合的方法,研究了超细316L不锈钢粉末注射成形坯的脱脂工艺.注重考察了升温速度和保温时间对不锈钢注射坯的热脱脂工艺的影响.研究表明注射成形坯经正己烷溶剂脱脂后,石蜡组元全部被脱除.其它组元在后续的热脱脂中被去除,确定了优化的升温速度和保温时间,试样没有出现缺陷,并缩短了脱脂周期,该周期大约为10小时.
关键词:
超细316L不锈钢粉末
,
粉末注射成形
,
脱脂
