关键词： 微机电器件   红外光谱   纳米级   石墨微结构  

摘要： 具有原子级光滑平面的石墨平台微结构是实现特殊功能微机电器件、微系统的重要基础。石墨微结构的化学信息表征对微机电器件、微系统的制备及性能有着重要的意义。先使用原子力显微镜获得形貌信息,再使用纳米级红外光谱对微结构的不同区域进行表征,获得了多个特征位置的红外光谱。通过对红外光谱的分析发现相对于其他位置,石墨平台表面具有非常有序的碳六元环结构,并且吸附的水分子最少。而石墨平台微结构的边缘由于悬键及微加工等原因是吸附水分子最多的位置,石墨基底由于微加工的破坏已经不具有碳六元环结构。这些信息为了解微结构的化学状态提供了帮助,明确所处环境对石墨平台微结构不同位置的影响,能够指导微机电器件的制备与应用。

关键词： ZrC   SiC   C/C composites   ZrC   SiC   ablation   precursorinfiltration and pyrolysis  

摘要： C/C-ZrC-SiC composites with different ZrC-SiC contents were fabricated by precursor infiltration and pyrolysis. The effect of ceramic content on the microstructure and ablation resistance was investigated. Both the C/C-SiC and C/C-ZrC-SiC composites exhibited good ablation resistance under the plasma flame above 2300℃. Withtheincreaseof ZrC content, a continuous oxide layer and a solid Zr-Si-O mesophase were formed during the ablation. And the structure of the formed oxides layer closely linked with the contents of ZrC-SiC ceramics. The solid ZrO2-ZrC and Zr-Si-O mesophase could increase the viscosity of SiO2 moderately and improve the anti-scouring ability. The continuous SiO2-ZrO2-ZrC-SiC layer would serve as a thermal and oxygen barrier for preventing the substratefrom further ablation. The C/C-ZrC-SiC composites with 27.2%ZrC and 7.56%SiC shows superior ablation resistance, and the mass and linear ablation rates are-3.51 mg/s and-1.88 μm/s, respectively.

关键词： 高硅氧纤维   复合材料   微结构   动态压缩   失效模式  

摘要： 为获得高硅氧/酚醛树脂基复合材料动态压缩力学性能以及研究微结构对该种材料力学性能影响,利用分离式霍普金森压杆分别对两种不同微结构的高硅氧/酚醛树脂基复合材料进行动态压缩实验。实验结果发现,在相同应变率下,高硅氧丝/酚醛树脂基复合材料强度高于高硅氧布/酚醛树脂基复合材料。此外,实验结果还显示微结构对材料的失效模式有显著影响,高硅氧丝/酚醛树脂基复合材料显现出一种劈裂的失效模式,而高硅氧布/酚醛树脂基复合材料却发生剪切断裂。进一步通过对其断裂形貌分析指出,高硅氧玻璃纤维的排列方式决定复合材料的断裂模式。

关键词： 抗热震性   钛酸铝   钛酸锆   稳定   固溶体  

摘要： 高铝铝锆钛(AZT)材料具有复杂微裂纹,因此抵抗热震的潜力较大。本研究中,根据熔融原料的冷却速度、烧结温度和热震处理对其微结构、相组成、气孔率和强度进行研究。利用了X射线衍射、扫描电镜、X射线能量散射谱、膨胀测定法和强度分析方法。通过对熔融AZT的缓慢冷却,在原料中生成了稳定的钛酸铝,而快速冷却阻止其形成和稳定化。在1 300℃以上烧结形成钛酸铝。通过固溶体如氧化钛(在1 450℃以上生成)来稳定,其稳定效果比延缓裂纹生长的氧化锆要高。在1 450℃下烧结的快速冷却的材料含有不稳定钛酸铝,而缓慢冷却的AZT中的氧化钛不稳定。但是热震和强度损失都起到有益的作用:稳定的钛酸铝存在和氧化钛分解。添加剂沉积在快冷材料中的氧化铝颗粒内部及颗粒之间。慢冷材料主要存在于颗粒之间。因此,快冷材料中的氧化铝产生裂纹,导致强度较低。反应物颗粒尺寸在63μm以下时,AZT可以释放全部的潜力以抵抗热震,晶间沉积区域也毫无例外且开口气孔率在20%以下。如果原料含有未转化的钛酸铝反应物则烧结温度高于1 300℃是有利的。

关键词： 碳纳米管   纳米晶粒   电刷镀   复合镀层   脉冲宽度  

摘要： 在不同工艺参数下利用电刷镀技术制备镍-碳纳米管纳米镀层。将碳纳米管添加到刷镀镍的基础镀液中,并以球磨的方式加以分散。镀液中碳纳米管质量浓度为3 g/L。利用扫描电子显微镜和X-射线衍射对镀层晶粒尺寸、显微结构以及形貌进行分析,利用显微硬度仪和球磨磨损试验机对镀层硬度及磨损量进行测试。结果表明,在直流电流下所制备的Ni/CNT镀层的晶粒尺寸约为20 nm;在脉冲电流下,Ni/CNT镀层晶粒尺寸有所降低,并且当脉冲宽度变短时,镀层表面更为平整。随着热处理温度的升高,Ni/CNT镀层的晶粒尺寸有所增加,当加热温度达到500℃时,镀层晶粒尺寸超过50 nm。脉冲电流下所制备的镀层的显微硬度明显高于直流电流下,并且随着脉冲的变短镀层硬度增大。在300℃以下时,Ni/CNT镀层硬度有轻微变化,当温度升高到400℃以上时,镀层硬度明显降低。脉冲电流下所制备复合镀层的耐磨性较直流电流下更好,并且随着脉冲的变短,镀层耐磨性增强。

关键词： 锻压   原位Al3Ti/6063Al复合材料   摩擦磨损性能  

摘要： 研究了不同锻压变形量(30%、50%、70%)对Al_3Ti/6063Al复合材料显微组织及摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,复合材料锻压变形后,原位Al_3Ti增强颗粒断裂、破碎,沿平行于锻压方向呈明显的定向分布,基体晶粒变形剧烈,形成流线型织构,材料内部产生大量位错。随锻压变形量的增加,摩擦系数先增加后减小;在相同载荷下,70%变形锻压样的摩擦系数最小;复合材料磨损表面粗糙度随锻压变形量的增加而减小,变形量为30%时,粗糙度波动范围最小,变化相对稳定;磨痕宽度随锻压变形量增加而变宽,磨痕深度则变浅;磨损机理主要是磨粒磨损。

关键词： 颗粒材料   随机堆积   渗流   传输性能  

摘要： 作为一种典型的软物质体系,颗粒材料的传输性能对相关工程材料在实际工程中应用的耐久性和服役寿命具有至关重要的影响.材料的物理性能通常依赖于其微结构特征,而颗粒材料微观结构的形成又直接与其成分结构密切相关.因此,清楚、准确地认识颗粒材料的组成、微结构与其传输性能之间的多尺度关联机理是提升颗粒材料力学性能和耐久性的保障.本文综述了当前颗粒多相复合材料传输性能建模的研究现状,着重介绍了颗粒材料传输性能建模涉及的三个主要方面:颗粒材料组成结构的建模、材料内部孔相和界面微结构的定量表征、颗粒材料传输行为的建模方法.并对复杂拓扑几何颗粒的构造、非球形粒子接触判据和随机堆积模型、界面厚度和孔隙率分布、界面体积分数、软化粒子(包括孔隙和界面)渗流以及颗粒多相复合材料有效扩散和反常扩散性能等领域的研究进展和前沿给予阐述,总结和展望了颗粒多相复合材料多尺度力学行为建模有待拓展的研究方向.

关键词： 膨胀石墨   硅处理   显微结构   力学性能  

摘要： 首先在埋碳气氛1100-1300℃下热处理单质硅和膨胀石墨的混合物,制备硅修饰膨胀石墨,后将其引入到铝碳耐火材料中,研究了添加硅修饰膨胀石墨对材料显微结构和力学性能的影响。结果表明,当热处理温度由1100℃升高至1200℃,膨胀石墨表面原位生成β-SiC晶须数量逐渐增多,长径比增加;当热处理温度为1300℃时,膨胀石墨自身发生结构蚀变形成碳化硅晶须,同时其表面生成了长径比更大的β-SiC晶须和少量的方石英、β-Si3N4及Si2N2O等陶瓷相。在铝碳材料中引入硅修饰膨胀石墨时,其对材料力学性能产生显著的影响。对于800-1000℃处理的铝碳材料,引入低温处理（1100-1200℃）的硅修饰膨胀石墨能够显著提高材料的力学性能;而对于1200-1400℃处理的铝碳材料,引入硅修饰膨胀石墨,不利于改善铝碳耐火材料的力学性能。

关键词： 铝粉   镁阿隆   阿隆   氮化铝   氮化反应  

摘要： 在刚玉(电熔刚玉、板状刚玉)–高纯镁砂中加入质量分数分别为0、4%、6%、10%的铝粉,在碳管炉1 600℃氮气气氛下制备Al–Mg O–Al_2O_3复合材料。结果表明:烧后试样的主晶相为刚玉和镁铝尖晶石固溶体,基质是由镁铝尖晶石固溶体、氮化铝、Al ON和Mg Al ON等增强相组成的复合结构。随铝粉含量增加,Al N、Al ON和Mg Al ON含量增加且存在未反应的铝粉。铝粉氮化机理为Al反应生成Al N,Al N与Al_2O_3固溶形成Al ON相,氧化镁或新形成的尖晶石与Al ON相固溶形成Mg Al ON相。建立了金属铝粉氮化反应模型,反应模型呈明显的环状结构:内层产物为未反应的铝和反应后形成的微孔;中间层产物为氮化铝和阿隆的复合结构;外层环带状产物为阿隆和镁阿隆的复合结构。电熔刚玉颗粒部分参与反应形成环带状镁铝尖晶石固溶体。

关键词： 金属   金属  

ISBN: (纸本)9787030494771

摘要： 本书是关于大塑性变形制备超细晶增强增韧机制及材料微结构表征的教材。全书共9章。第1章论述大塑性变形的原理和工艺、制备超细晶增强增韧的机制；第2～5章介绍X射线衍射分析的理论基础，在晶粒大小、残余应力和晶格畸变、小角衍射和散射、指标化等方面的应用。