【摘 要】
:
Cr3C2基金属陶瓷具有密度低、硬度高、耐酸碱腐蚀、耐高温氧化等优良性能,在海洋开发、机械密封、航空航天等领域具有广阔的应用前景。但Cr3C2基金属陶瓷的烧结组织往往存在组织不均匀和硬质相晶粒粗大等问题,导致其强度较低,限制了其工业应用。通过添加第二类碳化物可改善Cr3C2基金属陶瓷的微观组织结构,从而提高其力学性能。因此,为有效解决高性能Cr3C2-Ni金属陶瓷开发面临的Cr3C2硬质相异常长大
论文部分内容阅读
Cr3C2基金属陶瓷具有密度低、硬度高、耐酸碱腐蚀、耐高温氧化等优良性能,在海洋开发、机械密封、航空航天等领域具有广阔的应用前景。但Cr3C2基金属陶瓷的烧结组织往往存在组织不均匀和硬质相晶粒粗大等问题,导致其强度较低,限制了其工业应用。通过添加第二类碳化物可改善Cr3C2基金属陶瓷的微观组织结构,从而提高其力学性能。因此,为有效解决高性能Cr3C2-Ni金属陶瓷开发面临的Cr3C2硬质相异常长大的技术瓶颈问题,本研究提出首先制备Cr3C2-WC复合粉末,再将该复合粉末作为原料制备高性能Cr3C2基金属陶瓷,通过SEM、XRD、EDS等方法表征了Cr3C2-WC复合粉末的相转变规律与粉末特性,重点探讨了烧结温度、保温时间、WC添加方式对Cr3C2基金属陶瓷的形貌结构和力学性能的影响,分析了Cr3C2基金属陶瓷增强机理,最后研究了Cr3C2基金属陶瓷的抗高温氧化性能,主要得出以下结论:Cr3C2-WC复合粉末的制备研究表明:以Cr2O3、WO3和炭黑为原料,采用真空碳热还原法在1400°C反应1 h制备了Cr3C2-WC复合粉末,经球磨破碎获得了粒径约2μm,游离碳和氧含量分别为0.15 wt.%、0.18 wt.%的高品质Cr3C2-WC复合粉末。在Cr3C2-WC复合粉末制备过程中,合成温度是控制Cr2O3和WO3的碳热还原反应进程的关键性因素,Cr2O3和WO3均遵循氧化物逐级还原的相转变规律:即WO3→WO2.9→WO2.72→W(W2C)→WC和Cr2O3→Cr7C3→Cr3C2;当合成温度在900°C以上时,W原子逐渐固溶到Cr3C2中形成(Cr,W)C固溶体。WC在Cr3C2-WC复合粉末中的固溶度约30 wt.%。碳热还原温度越高,复合粉末的颗粒长大趋势越明显。Cr3C2基金属陶瓷的制备研究表明:以自制Cr3C2-10WC复合粉末作为硬质相粉末,Ni粉作为粘结相粉末,在1280°C真空烧结40 min成功制备出了抗弯强度为1250 MPa,维氏硬度为1030 MPa的80(Cr3C2-10WC)-20Ni金属陶瓷。与未添加WC的金属陶瓷相比,其抗弯强度和硬度分别提高了47.06%和10.75%;与直接添加WC的金属陶瓷相比,在保持高硬度的同时,其抗弯强度提高了12.61%。烧结温度过低,无法实现致密化;若烧结温度过高或保温时间过长,Cr3C2硬质相晶粒发生显著长大。与直接添加WC和未添加WC的金属陶瓷相比,WC复合添加能显著抑制Cr3C2基金属陶瓷烧结时Cr3C2硬质相晶粒的聚集长大,Cr3C2晶粒呈长棒状结构,直径约2-4μm。这主要源于WC均匀分散在Cr3C2硬质相原料粉末中,降低了硬质相的溶解析出速率,使硬质相晶界迁移具有取向性,而最终形成的棒状结构晶粒起到了强化作用,使抗弯强度显著提高。Cr3C2基金属陶瓷的抗高温氧化性能研究表明:以Cr3C2-WC复合粉末为原料制备的80(Cr3C2-10WC)-20Ni金属陶瓷在700-900°C氧化8 h,氧化程度较低,氧化膜层致密性好。80(Cr3C2-10WC)-20Ni金属陶瓷在800°C氧化100 h后膜厚约3μm,平均氧化增重速率0.0104 g·m-2·h-1,抗氧化性能达到国防科技工业标准的最优级别(即完全抗氧化级别),高温抗氧化性能优异。这主要源于Cr3C2基金属陶瓷表面在高温氧化时能生成Cr2O3和Ni Cr2O4的致密氧化膜,有效阻止金属陶瓷内层组织被进一步氧化。
其他文献
地球表层生态系统中丰富的矿物种类及其独特的纳米结构,激发了人们通过天然矿物原料,构筑矿物基环境功能材料的灵感。基于该理念所提出的类自然矿物工程,旨在从天然矿物纳米结构和性能中获取灵感,通过人工方法构筑与其相同或类似的化合物,以用于改善环境的宜居性。层状硅酸盐矿物作为一类天然二维纳米结构,以其大的比表面积及丰富的活性位点,被广泛用作吸附剂和载体材料。受成因、产地的影响,其成分的复杂性和加工的繁琐性,
从传统的理念来看,企业的社会责任是实现经济效益最大化。近年来,伴随着经济全球化的深入,国际竞争日益激烈,学术界、企业界对企业社会责任的研究也愈发重视,这使企业社会责任的内涵不断的完善、丰富。自改革开放以来,我国经济实现了跨越发展,经济总量已经跃居全世界第二位,发展的成就受到了世界的关注。在我国特有的经济体制下,国有企业控制着国民经济的命脉,是我国市场经济的“压舱石”“稳定器”,其在追求自身经济利益
文化意识作为英语核心素养的重要组成部分,其培养对于落实“立德树人”的根本任务具有关键作用。针对当前跨文化交际中“中国文化失语症”问题,本研究基于导向性、关联性、深刻性、开放性和融合性等基本原则,探索融合中国文化的项目化英语作业设计,从立足本土文化、关注教材文本、聚焦经典文学、对比中外文化等方面探究文化意识渗透的实践路径。以期增强学生的文化自信,培养具有家国情怀和国际视野的社会主义建设者和接班人。
随着机器视觉技术的发展和应用,极大地减少了传统的人工检测的弊端,生产现代化和高质量的需求得到了进一步的提高,尤其在高精度测量的行业中更有优势。半导体封装是将芯片通过硅片减薄、硅片切割、芯片贴装、芯片互联、成型技术、去飞边毛刺、切筋成型和上焊锡打码等工序安装到半导体器件上的过程,通过真空吸嘴吸取芯片来完成芯片在工序间的转移。然而真空吸嘴的取用一直是业内难题,真空吸嘴的型号应该与芯片型号相呼应,仅凭人
当前,随着计算机技术的快速发展,计算流体力学数值模拟方法在飞行器设计中发挥着越来越重要的作用。目前成熟的计算流体力学数值模拟方法和软件大多采用求解雷诺平均的Navier-Stokes方程实现,这类偏微分方程通常无法求得其解析解,而只能通过数值计算方法获得其数值解。数值计算首要步骤是将求解问题的连续计算域离散成多个基本单元,即网格生成。然而当前网格生成的自动化水平以及效率仍然需要提升,因此对减少人工
2019年底,一种由新的冠状病毒(SARS-CoV-2)感染导致的新冠肺炎疫情在全球范围内爆发并流行至今。在此之前已报道有6种冠状病毒可以感染人类,并导致人类的呼吸道感染。对于目前大流行的新冠肺炎,除新近批准的疫苗之外,市场上没有特效的治疗药物。为了考察新冠病毒S蛋白与不同物种的ACE2蛋白结合的可能性,将不同物种的ACE2序列与人源ACE2序列进行比对,同源模建出17个不同物种的ACE2同源性模
金属氧化物半导体材料因其能耗低、合成简单、成本低等诸多优势,常被用于检测有毒有害气体。然而,上述材料制备的气敏传感器也拥有诸多弊端,如低灵敏度,差的选择性以及高的工作温度等,这严重影响了气敏传感器的发展。本论文对金属氧化物复合材料进行设计合成以及探索其气敏性能。本论文的研究内容如下:(1)采用简单的模板法合成了平均直径为100 nm的Pd-In2O3空心球。通过一系列测试方法研究了煅烧温度对所获得
磁耦合器作为无线充电系统的核心部件,由能量发射线圈、能量接收线圈和电磁屏蔽层组成。目前在屏蔽层中使用大量的铁氧体和铝材以增强系统的耦合性能并且减少电磁泄漏,这造成了磁耦合器体积大、重量重、成本高,另外铁氧体还存在着易碎易饱和等问题,严重制约了电动汽车无线充电技术的推广和应用。为了解决上述问题,提出了一种由铁基纳米晶带材、铁氧体和铝箔构成的复合屏蔽层,在详细分析纳米晶带材特性的基础上,给出了纳米晶带
在区"基于测试分析的区域性跟进式学科教学改革"的实践开展和市初中艺术素质水平测试的组织引领下,从每学年技能测评数据分析、基于问题成因的设计、基于改进的策略、统测模拟卷的合理使用的角度,分析了跟进式探索研究音乐技能测试和艺术测评复习下的课堂教学。