金属间化合物NiAl的研究进展

介绍在NiAl金属间化合物方面取得的研究成果。主要成果有:NiAl合金超塑性及其机理研究;NiAl合金韧脆转变及其机理;纳米晶NiAl合金及其复合材料;内生颗粒增强NiAl基复合材料及强韧化机制;合金元素的作用以及JJ-3合金的发展。     

铝热法合成NiAl／Al2O3复合材料

以铝粉和NiO粉为原料,采用铝热法合成了NiAl/Al2O3复合材料.通过X射线衍射分析仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)并结合差示扫描量热仪(DSC)对其相组成、微结构和反应过程进行了分析.实验结果表明:850℃Al/NiO体系铝热反应被点燃,并自蔓延发生于整个反应系统;950℃保温40min,Al/NiO体系铝热反应生成相互交织网状结构的NiAl/Al2O3复合材料.     

难熔元素合金化NiAl合金的第一性原理计算

基于密度泛函理论,研究了合金元素Zr、Hf、Nb、Ta对NiAl合金的电子结构、力学性能和热学性能的影响,分析了合金相的晶胞参数、态密度、韧脆性以及焓、自由能、熵、德拜温度和热容.研究表明:Zr、Hf、Nb和Ta在晶胞结构中都倾向于取代Al位点,合金化后晶胞的晶格参数和晶胞体积均增加到不同程度.态密度图显示0～20 e...     

NiAl合金(B_2结构)的偏析现象

采用ＬＭＴＯ ＣＰＡ方法,计算了ＮｉＡｌ合金(Ｂ２结构)在成分无序情况下的热力学性质,并讨论了ＮｉＡｌ合金的偏析现象·理论结果表明,当Ｎｉ的成分小于３５％(原子分数)时,则ＮｉＡｌ合金表面出现Ａｌ的偏析现象,当Ｎｉ的成分大于３５％(原子分数)时,则出现Ｎｉ的偏析现象·     

准晶颗粒增强的Al基复合材料的热膨胀性能

调查研究了 3种准晶合金铸态Al65Cu2 0 Cr15、急冷态Al65Cu2 0 Cr15和铸态Al65Cu2 0 Fe15颗粒增强的铝基复合材料从室温到 5 0 0℃的热膨胀系数 ,结果表明准晶合金颗粒增强的复合材料的热膨胀系数显著低于基体材料纯铝 .且Al-Cu -Cr系准晶合金颗粒增强的铝基复合材料的热膨胀系数比Al-Cu -Fe系低 .通过理论估算 ,准晶合金具有负的热膨胀系数 ,Al-Cu -Cr系准晶合金的热膨胀系数比Al-Cu -Fe系低 .在Al -Cu -Cr系 ,准晶含量越高 ,其热膨胀系数越低     

聚合物基纳米复合材料研究进展

本文介绍了纳米材料的一些特性及纳米复合材料的分类，着重介绍了聚合物纳米复合材料的制备方法、性能及最新应用进展，并对纳米材料的发展进行了展望。     

聚乳酸/无机纳米粒子复合材料研究进展

 综述了近年来国内外关于聚乳酸/无机纳米粒子复合材料的研究和发展状况。研究表明将聚乳酸与无机纳米粒子通过复合改性,能够明显提高复合材料各方面的性能,从而扩展了聚乳酸的应用范围。聚乳酸/无机纳米复合材料分为两类,一类是层状硅酸盐无机纳米复合材料,另一类是无机纳米刚性粒子,主要包括二氧化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化锌等氧化物。介绍了两类复合材料的制备方法,包括原位聚合法、共混法和溶胶凝胶法,阐述了无机纳米粒子的添加对聚乳酸力学性能、热稳定性能、结晶性能、降解性能、流变性能和气体阻隔性能的影响。未来的发展方向是希望通过加入具有一定特性的纳米粒子,制备出特定功能的聚乳酸无机纳米粒子复合材料。     

泡沫铝基高分子复合材料制备及其性能

为了提高泡沫铝基高分子复合材料的机械性能，通过向泡沫铝孔洞中浸渗入高分子材料的方法制备了四种泡沫铝基复合材料，并对其压缩、抗冲击和阻尼等性能进行了实验研究。实验结果与所预测的结果相一致，即制备的泡沫铝基高分子复合材料的如上三性能均较其复合相得以提高．研究结果既寻求到一种制备功能结构一体化材料的新途径，又有助于促进泡沫铝应用范围的扩展。     

石墨烯增强铝基复合材料研究进展

铝基复合材料作为金属基复合材料中最重要的材料之一,在工业生产以及日常生活中有着非常广泛的应用。石墨烯由于其高导热性、高阻尼性、高弹性模量、高强度以及良好的自润滑性成为复合材料中重要的增强体。将石墨烯用作增强体增强铝基复合材料有着非常大的应用潜力。归纳了石墨烯增强铝基复合材料的研究进展;总结了影响其性能的主要因素即增强体材料种类,石墨烯在铝基体中的均匀分散性以及铝基体与石墨烯之间的界面情况;介绍了石墨烯增强铝基复合材料的两种制备方法;分析了石墨烯增强铝基复合材料的增强机制;并展望了其发展前景,以期为制备高性能石墨烯增强铝基复合材料提供参考。     

Wear properties of NiAl based materials

The NiAl based materials including NiAl-TiC-Al2O3 composite,NiAl-Cr(Mo)-Hf-Ho eutectic alloy and NiAl-Cr(Mo)-CrxSy in situ composite were fabricated and their wear properties were tested at different temperatures.The results revealed that the NiAl-TiC-Al2O3 composite,NiAl-Cr(Mo)-Hf-Ho eutectic alloy and NiAl-Cr(Mo)-CrxSy in situ composite exhibited the excellent wear properties between 700℃ and 900℃.The microstructure observations exhibited that the self-lubricant films formed on the worn surfaces during the dry sliding test at high temperature,which decreased the wear rate and friction coefficient significantly.TEM observation on the self-lubricant film revealed that it was mainly comprised by ceramic amorphous and nanocrystalline.Compared with the NiAl-TiC-Al2O3 composite,the NiAl-Cr(Mo)-CrxSy in situ composite has lower friction coefficient at low temperature.Such phenomena may be ascribed to the addition of sulfide which contributes much to the formation of self-lubricant,and moreover the TiC addition increase the strength of NiAl based material and its wear resistance.     

ZrO2 strengthened NiAl/Cr(Mo,Hf) composite fabricated by powder metallurgy

The ZrO2 ceramic particles strengthened NiAl/Cr(Mo,Hf) composite was fabricated from the rapidly solidified NiAl/Cr(Mo,Hf) pre-alloyed powder and the ZrO2 powder by powder metallurgy technique.Microstr...     

NiAl金属间化合物的缺陷强化

研究了ＮｉＡｌ金属间化合物由化学成分偏离化学计量成分所造成的缺陷强化，并与其他Ｂ２型金属间化合物的结果进行了比较．结果表明：ＮｉＡｌ化合物的缺陷强化不能单纯用传统的稀薄合金固溶强化理论来解释．对Ｂ２型结构稳定的二元系合金来说，化学成分偏离量越少，产生的缺陷强度越大．说明ＮｉＡｌ化合物中由于化学成分偏离化学计量成分所造成的缺陷不是均匀分布的，而是在一定的原子尺寸范围内形成了短程或长程有序的规则排列．这可能是比溶质原子均匀排列时产生附加强化效应的原因．     

NiAl金属间化合物熔体旋转法制备工艺参数研究

研究了金属间化合物快速凝固薄带的成型过程和影响薄带质量的工艺参数。提出了熔体在喷嘴处进行层流流动的经验关系式，给出了金属间化合物快速凝固薄带制备的最佳工艺参数。     

NiAl晶体中点缺陷的模拟

利用嵌入原子法（ＥＡＭ）势函数,通过分子静态弛豫方法ＮｉＡｌ合金中各种点缺陷的形成能进行了模拟计算。结果表明,从点缺陷的形成能来看,在ＮｉＡｌ晶格中很难形成Ｎｉ反位置缺陷,而Ａｌ原子亚点阵位置总是被占据。当合金富Ｎｉ时,Ｎｉ占据Ａｌ位置形成Ａｌ的反位置缺陷;当合金富Ａｌ时,形成Ｎｉ空位。点缺陷周围原子的位移情况及双空位形成能与空位之间间距的关系的研究表明,随着两个空位之间距离的增大,其交互作用逐渐     

NiAl晶体中点缺陷浓度的模拟计算

利用嵌入原子法（ＥＡＭ）势函数,采用分子静态弛豫方法得到了ＮｉＡｌ合金中Ａｌ空位、Ｎｉ空位、Ａｌ反位置缺陷和Ｎｉ反位置缺陷的形成能．通过平衡方程的建立及求解得到了各种点缺陷浓度随温度与组分的变化规律．研究结果表明,在ＮｉＡｌ合金中,当偏离化学计量比时,均存在“组分缺陷”．“组分缺陷”浓度基本不随温度变化,约在１０－２～１０－１数量级,而由原子热振动引入的“热缺陷”浓度随温度变化明显．ＮｉＡｌ合金的屈服强度和扩散系数随化学成分的变化,主要与不同化学成分合金的“组分缺陷”种类及浓度有关．     

NiAl 金属间化合物快速凝固冷却速率的估算

以热流分析为基础，估算了Ｎｉ原子分数分别为５３％和７２％的ＮｉＡｌ金属间化合物快速凝固过程中的冷却速率，研究了合金比热、熔化潜热及结晶温度间隔等对冷却速率的影响．结果发现，ＮｉＡｌ金属间化合物快速凝固过程中的冷却速率在２．５６×１０４～８．０２×１０５Ｋ／ｓ之间．快速凝固开始后的冷却速率将有所下降，下降幅度和熔化潜热及结晶温度间隔的大小有关     

NiAl位错核心结构的模拟

利用ＥＡＭ势函数对ＮｉＡｌ中〈１００〉，〈１１０〉刃位错和〈１００〉螺位错的位错核心结构及〈１００〉刃位错与点缺陷的交互作用进行了模拟研究．结果表明：〈１００〉刃位错在（００１）面沿［１１０］和［１１０］方向扩展，呈“蝶形”结构；而〈１００〉刃位错在｛１１０｝滑移面上位错核心结构更为紧凑，位错扩展现象不明显．这和试验中观察到的ＮｉＡｌ中位错进行〈１００〉｛１１０｝滑移，而非〈１００〉｛００１｝滑移的结果相一致．〈１１０〉位错在（００１）面沿［１１０］和［１１０］方向也有所扩展，但同〈００１〉位错相比，沿［１１０］方向位错核心扩展的宽度更大，由位错应力场导致的原子位移也更明显．通过模拟还发现〈１００〉螺位错、〈１００〉刃位错、〈１１０〉刃位错在滑移面内均无位错的分解现象．〈１００〉刃位错和点缺陷的交互作用模拟结果表明：在位错核心附近引入点缺陷列对位错核心结构的轮廓影响不明显，说明难以通过引入点缺陷，局部改变有序度的方法来影响位错核心结构     

NiAl等合金在Li2CO3-K2CO3中的电化学腐蚀

研究了 Ni Al金属间化合物、GH2 17高温合金、1Cr18Ni9Ti不锈钢在 6 5 0℃ L i2 CO3- K2 CO3熔盐中的阳极极化行为 .结果发现 :Ni Al在 L i2 CO3- K2 CO3熔盐中有活化、钝化、过钝化几个阶段 .用俄歇能谱 AES分析了合金钝化膜的组成 .发现在 L i2 CO3- K2 CO3熔盐中 Ni Al中的 Al先被氧化 ,接着其中的 Ni被氧化 .L i2 CO3- K2 CO3中 Ni Al有良好的抗腐蚀性 .     

国外铁基复合材料的发展及应用

铁基复合材料的制备和应用是提高钢铁材料性能的重要研究方向。文章按照时间顺序总结了国外铁基复合材料的发展和应用状况,详述了粉末冶金法、高温自蔓延烧结法、铸造法及铸渗法工艺的发展历史及其适用的增强体、基体材料和应用范围。