Ti/Al_2O_3复合材料性能研究 被引量：6

1

作者 王志 许坤 +2 位作者 陈亚明 侯宪钦 沈强 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期799-801,共3页

本文利用放电等离子烧结技术制备了致密的Ti Al2 O3复合材料。实验结果表明 ,6 0vol%Al2 O3和80vol%Al2 O3的Ti Al2 O3复合材料 ,界面处生成少量的TiAl,使得Ti与Al2 O3间的界面能大于其单个晶粒的界面能 ,复合材料性能随Ti含量的增加而... 本文利用放电等离子烧结技术制备了致密的Ti Al2 O3复合材料。实验结果表明 ,6 0vol%Al2 O3和80vol%Al2 O3的Ti Al2 O3复合材料 ,界面处生成少量的TiAl,使得Ti与Al2 O3间的界面能大于其单个晶粒的界面能 ,复合材料性能随Ti含量的增加而增大 ;4 0vol%Al2 O3和 2 0vol%Al2 O3的Ti Al2 O3复合材料 ,界面处生成脆性的Ti3Al相 ,使得Ti与Al2 O3间的界面能小于各自晶粒的界面能 ,材料的性能随Ti含量的增加而降低 ,同时断裂的模式也发生改变 ,由穿晶断裂为主转变为沿晶断裂 ,脆性的Ti3Al相是Ti Al2 O3复合材料力学性能降低的主要原因。 展开更多

关键词 ti/al2o3复合材料 放电等离子烧结技术 界面能 力学性能 脆性 性能研究 制备 晶粒 降低 断裂

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Nb对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响 被引量：5

2

作者 许坤 王志 +2 位作者 侯宪钦 王英姿 沈强 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第2期95-97,共3页

研究了热压烧结条件下Nb元素对Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]复合材料相对密度、抗弯强度、断裂韧性及维氏硬度等力学性能的影响 ,分析了其影响机理。结果表明 ,在Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]的Al2 O3 复合材料中掺入Nb元素 ,材料的微观组织... 研究了热压烧结条件下Nb元素对Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]复合材料相对密度、抗弯强度、断裂韧性及维氏硬度等力学性能的影响 ,分析了其影响机理。结果表明 ,在Ti/ [φ(Al2 O3 ) =80 % ]的Al2 O3 复合材料中掺入Nb元素 ,材料的微观组织形貌得以细化 ,性能有了较大提高。随Nb掺量的增加 ,材料的相对密度、维氏硬度与抗弯强度先增大后减小 ,当掺量为 φ =1.5 %时 ,其相对密度、抗弯强度、维氏硬度达到最高 ,分别为 98.13%、5 0 1.0 6MPa和 2 0 .31GPa ,断裂韧性随Nb掺量的增加而增大 ,当掺量为 φ =2 %时 ,其断裂韧性为5 .2 4MPa·m1/ 2 。 展开更多

关键词 ti/al2o3复合材料 NB 力学性能

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纳米Ni对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响 被引量：2

3

作者 吴超 王志 +3 位作者 史国普 李庆刚 马妍 柳鲁浩 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第1期27-31,共5页

在烧结温度为1400℃、升温速率为20℃/min、保温时间为60 min的工艺条件下,采用真空热压烧结技术制备Ti/Al2O3金属陶瓷复合材料。研究掺加纳米Ni对材料力学性能的影响及强韧化机理。结果表明,纳米Ni的添加可以有效抑制Ti-Al2O3之间的界... 在烧结温度为1400℃、升温速率为20℃/min、保温时间为60 min的工艺条件下,采用真空热压烧结技术制备Ti/Al2O3金属陶瓷复合材料。研究掺加纳米Ni对材料力学性能的影响及强韧化机理。结果表明,纳米Ni的添加可以有效抑制Ti-Al2O3之间的界面反应,提高材料的力学性能,改善材料的物相组分;当掺入Ni的体积分数为3%时,材料的致密度为98.91%,弯曲强度为384.27 MPa、断裂韧性为8.02 MPa·m1/2、显微硬度为16.16 GPa。 展开更多

关键词 ti/al2o3复合材料 纳米Ni 力学性能

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碳纤维对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响 被引量：1

4

作者 刘美佳 王志 +2 位作者 史国普 李庆刚 吴超 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3140-3143,共4页

采用真空热压烧结技术制备了Ti/Al_2O_3复合材料,在烧结温度1420℃,保温时间60 min,升温速率10℃/min(0~1200℃)和5℃/min(1200~1420℃)的烧结工艺下,研究了掺加碳纤维对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响。实验结果表明:碳纤维的掺入... 采用真空热压烧结技术制备了Ti/Al_2O_3复合材料,在烧结温度1420℃,保温时间60 min,升温速率10℃/min(0~1200℃)和5℃/min(1200~1420℃)的烧结工艺下,研究了掺加碳纤维对Ti/Al_2O_3复合材料力学性能的影响。实验结果表明:碳纤维的掺入优化了复合材料的断裂模式,对Ti/Al_2O_3复合材料的力学性能有较为明显的影响。当掺入碳纤维体积分数为1%时,Ti/Al_2O_3复合材料的力学性能达到最佳,相对密度为97.62%,显微硬度为(16.6±2.32)GPa,弯曲强度为(381±11.25)MPa,断裂韧性为(7.2±1.19)MPa·m^(1/2)。 展开更多

关键词 碳纤维 ti/al2o3复合材料 力学性能

原文传递

放电等离子烧结Ti/Al_2O_3复合材料机制及性能

5

作者 王志 史国普 +1 位作者 赵军 邢国红 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A02期450-453,共4页

利用放电等离子烧结技术制备了Ti/Al2O3复合材料,并探讨了其烧结机理,对复合材料性能进行测试。结果表明,Ti/Al2O3导电网络结构的形成,有利于在烧结过程中形成的"电容器"瞬间击穿,使Al2O3遭到轰击而产生放电离子,活化Al2O3晶... 利用放电等离子烧结技术制备了Ti/Al2O3复合材料,并探讨了其烧结机理,对复合材料性能进行测试。结果表明,Ti/Al2O3导电网络结构的形成,有利于在烧结过程中形成的"电容器"瞬间击穿,使Al2O3遭到轰击而产生放电离子,活化Al2O3晶粒,降低烧结温度;当Ti含量为40%(体积分数,下同)时复合材料的相对密度、弯曲强度、断裂韧性和显微硬度分别为99.74%、1002MPa、19.73MPa·m1/2和18.14GPa;裂纹的桥联、偏转是试验材料力学性能得以提高的主要原因。 展开更多

关键词 ti/al2o3复合材料 放电等离子烧结 机制 力学性能

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烧结工艺对Ti/Al_2O_3复合材料性能的影响

6

作者 许坤 王志 +1 位作者 于震宇 夏茂森 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2005年第5期24-28,共5页

本文利用放电等离子烧结技术探讨了烧结温度和保温时间对40%Ti(体积分数)/Al2O3(体积分数)复合材料性能的影响。实验结果表明:复合材料的性能受烧结温度的影响最为显著,过度的延长保温时间会使晶粒发生异常长大,使得复合材料性能降低。... 本文利用放电等离子烧结技术探讨了烧结温度和保温时间对40%Ti(体积分数)/Al2O3(体积分数)复合材料性能的影响。实验结果表明:复合材料的性能受烧结温度的影响最为显著,过度的延长保温时间会使晶粒发生异常长大,使得复合材料性能降低。烧结温度1 300℃,保温8 min,制备的复合材料力学性能最佳,其弯曲强度、断裂韧性、显微硬度和相对密度分别为1002.22 MPa、19.73 MPa.m1/2、18.14 GPa和99.74%。 展开更多

关键词 放电等离子烧结 ti/al2o3复合材料 烧结温度 保温时间

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热压烧结Ti/Al_2O_3复合材料物相分析及力学性能

7

作者 冯帅 王志 +2 位作者 史国普 马妍 柳鲁浩 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期392-395,共4页

采用热压烧结法制备Ti/Al2O3复合材料,研究不同Nb掺量对复合材料的物相及力学性能的影响。结果表明:Nb可以与Al2O3解离出的Al结合成为AlNb2或AlNb3,抑制Al向Ti中的扩散,改善了材料的界面反应,提高材料力学性能;随Nb含量的增加,复合材料... 采用热压烧结法制备Ti/Al2O3复合材料,研究不同Nb掺量对复合材料的物相及力学性能的影响。结果表明:Nb可以与Al2O3解离出的Al结合成为AlNb2或AlNb3,抑制Al向Ti中的扩散,改善了材料的界面反应,提高材料力学性能;随Nb含量的增加,复合材料的相对密度、弯曲强度、断裂韧性、显微硬度均呈先增大再减小的趋势,在Nb含量为1.5%(体积分数,下同)时,相对密度、断裂韧性、显微硬度均达到最大值,分别为98.97%、5.18MPa·m1/2和16.56GPa,抗弯强度在Nb的掺入量为2%时达到最大值307.17MPa。 展开更多

关键词 ti/al2o3复合材料 热压烧结 物相分析 力学性能

原文传递

致密烧结Ti/Al_2O_3复合材料

8

作者 许坤 王志 +2 位作者 夏茂森 于振宇 张佩英 《山东冶金》 CAS 2006年第1期44-45,共2页

利用放电等离子烧结技术(SPS)制备出相对密度、断裂韧性、弯曲强度分别为99.74%、19.73±0.4MPa·m1/2、1002±12MPa的40vol%Ti/Al2O3复合材料。SEM对复合材料表面形貌观察发现,Ti、Al2O3两相分布均匀,表面无明显气孔存在;... 利用放电等离子烧结技术(SPS)制备出相对密度、断裂韧性、弯曲强度分别为99.74%、19.73±0.4MPa·m1/2、1002±12MPa的40vol%Ti/Al2O3复合材料。SEM对复合材料表面形貌观察发现,Ti、Al2O3两相分布均匀,表面无明显气孔存在;断口的SEM和EDS表明,复合材料已形成网络导电结构;复合材料的HREM微观结构分析表明,Al2O3三角晶界处无其它杂质的偏聚,小颗粒的金属Ti富集在Al2O3的三角晶界结合处,界面结合紧密。 展开更多

关键词 ti/al2o3复合材料 放电等离子烧结技术(SPS) 相对密度

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Ti/Al2O3复合材料制备及其力学性能

9

作者 王志 许坤 +1 位作者 陈亚明 侯宪钦 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期3258-3260,共3页

利用放电等离子烧结(SPS)制备了性能优异的40%(体积分数)Ti/Al2O3复合材料,其弯曲强度、断裂韧性、显微硬度和相对密度分别为897.29MPa、17.38MPa·m1/2、17.13GPa和99.24%.SEM和HREM对复合材料的微观结构分析发现,晶粒细化、位错... 利用放电等离子烧结(SPS)制备了性能优异的40%(体积分数)Ti/Al2O3复合材料,其弯曲强度、断裂韧性、显微硬度和相对密度分别为897.29MPa、17.38MPa·m1/2、17.13GPa和99.24%.SEM和HREM对复合材料的微观结构分析发现,晶粒细化、位错环强化等是材料强度提高的主要原因;裂纹的偏转和桥联是材料韧性提高的关键所在. 展开更多

关键词 ti/al2o3复合材料 放电等离子烧结技术(SPS) 制备 性能

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热压复合制备Ti-Al_3Ti层状复合材料组织结构研究 被引量：11

10

作者 盖鹏涛 吴为 曾元松 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期45-49,共5页

采用热压复合工艺在不同工艺参数下制备了Ti-Al3Ti层状复合材料,利用SEM和EDS对材料的组织结构进行了观察,研究了热压复合工艺参数对Ti/Al扩散反应及反应层微观组织结构的影响规律.结果表明,在不同工艺参数下,Ti/Al叠层热压复合反应的... 采用热压复合工艺在不同工艺参数下制备了Ti-Al3Ti层状复合材料,利用SEM和EDS对材料的组织结构进行了观察,研究了热压复合工艺参数对Ti/Al扩散反应及反应层微观组织结构的影响规律.结果表明,在不同工艺参数下,Ti/Al叠层热压复合反应的初生相均为Al3Ti.600℃时Ti/Al叠层只发生少许反应,在界面处生成一薄层Al3Ti,650和700℃时,Al层完全反应,各层界面处结合状态良好,层间结合紧密.650℃时Al3Ti为唯一生成相,但700℃时,由于反应动力学的影响Al3Ti/Ti层之间有TiAl层生成,Ti-Al系金属间化合物的生成顺序为Al3Ti→TiAl.反应过程中液相的存在能够使Ti、Al持续紧密接触,加快反应速度,促进反应顺利进行. 展开更多

关键词 ti-al3ti层状复合材料 热压复合 组织结构 al3ti层 扩散反应

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CeO_(2),Y2O_(3)和ZrO_(2)掺杂Ti/Al_(2)O_(3)复合材料的制备与力学性能 被引量：3

11

作者 张柳 史国普 王志 《中国陶瓷工业》 CAS 2021年第4期1-5,共5页

实验采用无压气氛烧结方法,在1450℃的Ar气氛中制备了四组样品,分别为CeO_(2)、Y2O_(3)和Zr O_(2)掺杂的Ti/Al_(2)O_(3)复合材料以及未掺杂的空白Ti/Al_(2)O_(3)复合材料。通过四组样品显微结构的对比以及相对密度的计算,探讨了三种烧... 实验采用无压气氛烧结方法,在1450℃的Ar气氛中制备了四组样品,分别为CeO_(2)、Y2O_(3)和Zr O_(2)掺杂的Ti/Al_(2)O_(3)复合材料以及未掺杂的空白Ti/Al_(2)O_(3)复合材料。通过四组样品显微结构的对比以及相对密度的计算,探讨了三种烧结助剂对Ti/Al_(2)O_(3)复合材料致密化的影响。计算结果表明,Ti/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)复合材料的孔隙率为19.33%,具备最佳的相对密度。四组样品力学性能的计算结果发现,本实验样品中Ti/Al_(2)O_(3)-CeO_(2)复合材料同样具有最优异的力学性能,弯曲强度和断裂韧性分别达到178.26 MPa±2.14 MPa和2.53 MPa×m^(1/2)±0.11 MPa×m^(1/2),强度和韧性相对于空白的Ti/Al_(2)O_(3)复合材料提高了20%以上。此外,采用了X射线衍射分析了四组烧结样品的物相成分。结果表明,Ti与Al_(2)O_(3)之间发生界面反应,生成产物为Ti Al和Ti3Al,CeO_(2)掺杂组样品烧结过程中发生反应生成Ce-Al-O三元化合物,促进了复合材料的致密化烧结。同时,对复合材料力学性能的提升起到了良好的效果。 展开更多

关键词 ti/al_(2)o_(3)复合材料 烧结助剂 显微结构 物相成分 力学性能

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基于解析法的Ti/Al_3Ti层状复合材料断裂力学分析 被引量：1

12

作者 原梅妮 李瑶 +1 位作者 魏成富 栾道成 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第4期80-85,共6页

基于梁的纯弯曲理论与裂纹扩展能量原理,利用四点弯曲模型,推导出Ti/Al_3Ti层状复合材料裂纹能量释放率间的关系式,再编制计算机程序对其断裂力学性能进行数值模拟与分析,探讨了材料层数、层厚比等参数对Ti/Al_3Ti层状复合材料断裂功的... 基于梁的纯弯曲理论与裂纹扩展能量原理,利用四点弯曲模型,推导出Ti/Al_3Ti层状复合材料裂纹能量释放率间的关系式,再编制计算机程序对其断裂力学性能进行数值模拟与分析,探讨了材料层数、层厚比等参数对Ti/Al_3Ti层状复合材料断裂功的影响。结果表明,该解析方法适用于分析Ti/Al_3Ti层状复合材料主裂纹扩展的力学行为,并为研究其他金属间化合物基层状复合材料断裂性能提供参考。 展开更多

关键词 ti/al3ti层状复合材料 解析方法 四点弯曲 断裂功

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Ti-Al_3Ti层状复合材料的研究现状与发展

13

作者 盖鹏涛 吴为 王明涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第13期70-73,78,共5页

概述了Ti-Al3Ti层状复合材料的国内外研究现状,着重论述了压力加工复合材料的制备技术,同时归纳了Ti-Al3Ti层状复合材料的微观组织及力学性能方面的研究,发现材料微观组织结构可控并具有高的强度和断裂韧性。此外还从材料制备、成形、... 概述了Ti-Al3Ti层状复合材料的国内外研究现状,着重论述了压力加工复合材料的制备技术,同时归纳了Ti-Al3Ti层状复合材料的微观组织及力学性能方面的研究,发现材料微观组织结构可控并具有高的强度和断裂韧性。此外还从材料制备、成形、设计及模拟的角度对这种新型层状复合材料的研究方向提出了进一步的想法。 展开更多

关键词 ti-al3ti层状复合材料 制备技术 微观组织 力学性能

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