收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氧化铝基金属陶瓷的制备与微观组织研究

张传  
【摘要】:首先对Al-Cr2O3-Al2O3反应体系进行了热力学计算,分析了起始反应温度T0与反应绝热温度Tad之间的关系,讨论了不同稀释剂(Cr2O3和Al2O3)对反应体系T0和Tad的影响。加入稀释剂使得该体系反应起始温度T0升高,而绝热温度Tad降低,可有效地控制体系的反应温度,为选择合适的成分配比及判断反应的可行性提供了理论指导。然后在电阻炉加热的条件下,利用燃烧合成法成功制备了Al2O3-Cr2O3-Cr金属陶瓷。利用金相显微镜和扫描电镜(SEM)对所得试样的微观组织进行观察和分析,通过X衍射分析(XRD)对其组成相进行了鉴定,并利用Al2O3-Cr2O3-Cr三元相图,对微观组织的形成过程进行了分析。在本实验所采用的反应物成分配比条件下,反应结束时产物熔体中的先析出相为金属Cr,然后发生共晶反应L((Al,Cr)2O3+Cr。研究了稀释剂和冷却条件对试样显微组织的影响。微观组织分析结果表明,相同成分配比时,采用石墨铸型所得试样中金属相较陶瓷铸型的均匀性好;不同成分配比时,在采用石墨铸型,氧化铝稀释剂加入的质量分数x=0.1和Cr2O3稀释剂加入的质量分数y=0.3的情况下,所得试样微观组织中金属相的分布较为细小均匀。由XRD分析可知,在Al2O3和Cr2O3稀释剂均加入,且加入总量(x+y)≤0.4的成分配比条件下,如x=0.1,y=0.3,x=0.2,y=0.1以及x=0.2,y=0.2时,得到的陶瓷基复合材料由金属Cr,Al2O3以及Al2O3-Cr2O3固溶体组成。 研究了聚合物的加入对反应体系T0和Tad以及所得试样微观组织影响,加入聚合物后能明显降低体系T0和Tad,缩短反应加热时间,使得Al-Cr2O3-Al2O3反应更加容易;对于相同的成分配比,加入聚合物P后,所得试样的微观组织较未加聚合物时更为细小均匀。 研究了不同加热速度对体系的影响,随着加热速度的提高,体系的起始反应温度T0亦提高;加热速度低有利于充分排出预制块中的气体,降低所得试样的孔隙率。但加热速率过低又会使得反应物中的Al粉氧化严重。 对试样的致密化工艺以及致密化后试样的性能进行了初步研究。在反应结束时对试样施加一定的压力可以降低试样中的气孔率,提高其致密度。通过对试样中不同相显微硬度的分析,评价了金属相对陶瓷相的增韧作用。金属相的显微硬度HV为400g/mm2 左右,陶瓷相的显微硬度在1182-1426 g/mm2之间,混合相的显微硬度介于金属相和陶瓷相的显微硬度之间。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周书助,王社权,彭卫珍,王零森;烧结气氛对Ti(CN)基金属陶瓷组织和性能的影响[J];中国有色金属学报;2005年09期
2 潘冶,张传,张衍诚,孙国雄;Cr-Al(Cr)_2O_3金属陶瓷的燃烧合成与致密化[J];金属学报;2005年07期
3 李文虎;徐峰;艾桃桃;冯小明;;热处理对原位烧结合成Mo_2FeB_2陶瓷组织与性能的影响[J];材料热处理学报;2010年04期
4 张卫方,韩杰才,张化宇,杜善义;SHS/PH IP技术制备TiC-Al_2O_3-Fe金属陶瓷及其微观组织分析[J];航空材料学报;1999年03期
5 潘冶;张衍诚;张传;孙国雄;;Cr-Al(Cr)_2O_3金属陶瓷的制备与抗氧化性能[J];铸造;2006年08期
6 黄国权;金属陶瓷可转位刀片的有限元分析[J];机械设计;2005年01期
7 解汝升;;可满足设计要求的金属陶瓷刀头[J];机械工程师;1992年06期
8 刘宁,胡镇华,崔昆;颗粒型复合材料金属陶瓷的研究[J];稀有金属材料与工程;1994年04期
9 张金兰;金属陶瓷结合机制探讨[J];钢铁研究学报;1985年01期
10 苏华;梁平;;日本的TiCN系金属陶瓷切削工具[J];工具技术;1986年05期
11 陶正兴;金属陶瓷材料发展概况[J];上海钢研;1990年04期
12 王生力;原所先;蔡光起;郑焕文;;电解磨削金属陶瓷的试验研究[J];现代制造工程;1990年12期
13 兰仕伟;金属陶瓷车刀的钎焊[J];航空制造技术;1991年03期
14 Aronsson;青峰;;钨替代品发展前景的分析[J];中国钨业;1991年01期
15 余茂黎;魏明坤;;梯度功能材料的研究动态[J];功能材料;1992年03期
16 张玉刚;金属陶瓷工作层钢锭模的试验分析[J];炼钢;1994年02期
17 熊惟皓,胡镇华,崔崑;金属陶瓷相界面的研究[J];材料导报;1997年01期
18 郑勇,游敏,刘文俊,汪胜祥,熊惟皓;细晶粒金属陶瓷制备技术的研究进展[J];机械工程材料;2002年12期
19 徐智谋,易新建,郑家燊,熊维皓,唐宏翚,李祥辉,向阳开;粉末相组成对(Ti,W,Ta,Mo)(C,N)-(Co,Ni)金属陶瓷组织及性能的影响[J];复合材料学报;2003年04期
20 王辉平,尹志民;TiCN基金属陶瓷刀片的研究[J];硬质合金;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李斌;王恩刚;张红伟;赫冀成;;Al-Cu合金凝固微观组织的数值模拟[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
2 赵永庆;王敏敏;曲恒磊;吴欢;杨海英;李倩;;Ti-35V-15Cr和Ti-25V-15C阻燃钛合金540℃的蠕变行为[A];探索创新交流--中国航空学会青年科技论坛文集[C];2004年
3 宋云京;邓化凌;石文华;;高速电弧喷涂MMC涂层的组织和性能研究[A];第九届真空冶金与表面工程学术会议论文摘要集[C];2009年
4 孙立斌;许庆彦;柳百成;;ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件凝固相变过程模拟研究[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
5 王晶;周莉;;15CrMoR材料抗氢致裂纹性能研究[A];北京力学会第11届学术年会论文摘要集[C];2005年
6 樊振海;麻永林;邢淑清;金自力;赵莉萍;李中原;张小燕;;磁场退火对无取向硅钢微观组织的影响[A];第二届全国背散射电子衍射(EBSD)技术及其应用学术会议暨第六届全国材料科学与图像科技学术会议论文集[C];2007年
7 陈明和;;热加工过程中钛合金微观组织演变的可视化仿真[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
8 李永军;张奎;李兴刚;赵欣;张凯;;Mg-Y-Nd-Zr合金均匀化处理工艺及微观组织的研究[A];中国有色金属学会第十二届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2007年
9 张红杰;金自力;王玉峰;郑丽娟;;退火工艺对Fe-0.3%Si电工钢微观组织的影响[A];第十二届中国体视学与图像分析学术会议论文集[C];2008年
10 曾强;燕平;邵冲;赵京晨;韩凤奎;张龙飞;;高温时效对K480合金微观组织的影响[A];第十二届中国高温合金年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚宗勇;冷轧3104和1050铝合金微观组织及织构变化的定量研究[D];清华大学;2009年
2 金泉林;金属细晶超塑本构方程及应用[D];清华大学;1991年
3 李梦丽;管用20钢应变时效的演化规律及无损检测方法[D];山东大学;2012年
4 陈昊;聚能金属射流形成及侵彻过程中的动态变形研究[D];南京理工大学;2012年
5 曲杰;考虑动态再结晶的粘塑性本构模型的参数识别[D];清华大学;2004年
6 李文珍;铸件凝固过程微观组织及缩孔缩松形成的数值模拟研究[D];清华大学;1995年
7 江海涛;半固态Al-4Cu-Mg合金的制备及微观组织演化研究[D];西北工业大学;2004年
8 宫文彪;等离子喷涂三元纳米ZrO_2-Y_2O_3/CeO_2热障涂层的组织与性能研究[D];吉林大学;2007年
9 吴鹤;钛硅共晶合金基础研究[D];北京航空材料研究院;2002年
10 张淑敏;组织内人工设计的激励契约不完备性探究[D];东北财经大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘国燕;中厚钢板热轧变形和微观组织演变过程的解析研究[D];燕山大学;2001年
2 张传;氧化铝基金属陶瓷的制备与微观组织研究[D];东南大学;2004年
3 李媛媛;细晶镁合金的微观组织及力学行为[D];沈阳工业大学;2005年
4 朱德智;SiCp/Cu复合材料组织与性能研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
5 陈兴福;K423A承力机匣精铸工艺研究[D];大连理工大学;2006年
6 李鹏;双零铝箔力学性能的实验研究[D];中南大学;2004年
7 张义清;时效处理对变形镁合金组织性能的影响研究[D];中北大学;2006年
8 刘海明;等温淬火球墨铸铁(ADI)的新型热处理研究[D];合肥工业大学;2006年
9 谢杰;氧化铝基纳米复相陶瓷的制备与超塑变形[D];大连理工大学;2007年
10 殷红旗;变形和冷却速度对T91耐热钢组织形成的影响[D];天津大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 晓马;金属陶瓷[N];中国建材报;2003年
2 记者董映璧;俄开发出获得金属陶瓷新方法[N];科技日报;2002年
3 吴佚;金属陶瓷推广应用中的限制因素[N];广东建设报;2007年
4 协文;金属陶瓷活塞环可使发动机益寿延年[N];中国机电日报;2002年
5 潇潇;新型金属陶瓷复合材料[N];中国有色金属报;2005年
6 记者 匡华安 通讯员 唐莹莹 杨志婷;“2007年钢的微观组织图像竞赛”评选揭晓[N];中国冶金报;2007年
7 实习生 李静瑕 本报记者 相晓冬;控股忧虑羁绊技资联姻[N];中国企业报;2008年
8 林之品;一些机床出口微利当属大势所趋[N];机电商报;2007年
9 张长海;金属陶瓷材料让汽车“添翼” [N];中国有色金属报;2002年
10 ;铌微合金化汽车板[N];世界金属导报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978