【摘 要】
：
采用原位反应方法制备出碳化钛致密陶瓷层增强灰铸铁基表面复合材料,借助SEM、XRD、EDX等检测技术手段分析了材料的微观组织结构和物相组成。结合热力学、动力学及扩散理论,
论文部分内容阅读
采用原位反应方法制备出碳化钛致密陶瓷层增强灰铸铁基表面复合材料,借助SEM、XRD、EDX等检测技术手段分析了材料的微观组织结构和物相组成。结合热力学、动力学及扩散理论,讨论了原位制备碳化钛致密陶瓷层增强灰铸铁基表面复合材料的形成机理以及陶瓷层厚度与保温温度、保温时间之间的关系;采用纳米压痕技术测试了复合材料的硬度及弹性模量,分析了纳米压痕过程中材料的弹塑性变形行为以及理论断裂强度;采用显微压痕法测量了碳化钛致密陶瓷的显微硬度,并结合微观组织分析计算了断裂韧性,以及分析了致密陶瓷层的裂纹扩展行为及增韧机制。研究结果表明:（1）以钛板和灰铸铁为原料,在1200℃下保温20min,再在1150,1160,1170℃下分别保温1,2,3,4,5h进行热处理反应,可制备出碳化钛致密陶瓷层增强灰铸铁基表面复合材料。X射线衍射分析发现致密陶瓷层主要有Ti C、石墨、Ti、α-Fe等相。致密陶瓷层厚度（d）与保温时间（t）、保温温度（T）之间存在如下关系:（?）。（2）不同保温时间下所得试样反应层组织呈现不同特征,反应层既有块状颗粒,又有球状和柱状颗粒。块状颗粒与球状、柱状颗粒之间边界清晰可见,块状颗粒粒度5-10μm,柱状颗粒粒度为3-5μm,球状颗粒粒度为1-3μm。（3）原位生成的碳化钛增强相与基体结合界面干净无污染,体现了原位反应的优势。（4）能谱分析发现从残余钛板→致密陶瓷层→基体,Ti元素呈梯度下降的趋势;C元素在致密陶瓷区逐步升高,但在基体区反而下降。Fe元素从基体区至残余钛板区呈现梯度减少的趋势。致密陶瓷层的形成机理可以归纳为“扩散-原位反应-扩散”的过程。（5）纳米压痕法研究碳化钛致密陶瓷层纵截面硬度值为28.82GPa,弹性模量值为640.15GPa;横截面硬度值为20.91GPa,弹性模量值为471.32GPa;纵截面理论断裂强度为64.02GPa,横截面理论断裂强度为47.13GPa。（6）显微压痕法测量得到碳化钛致密陶瓷层纵截面显微硬度为3027.08 HV0.1,约为基体的11倍。碳化钛致密陶瓷层纵截面具有较高的断裂韧性,Kc值在18.81～20.87MPa.m1/2之间。
其他文献
本论文采用水热合成的方法,在不添加介孔模板剂的条件下直接合成多级结构低硅ZSM-5沸石,并对多级结构ZSM-5沸石进行金属锌、镍的改性,考察其烯烃芳构化性能。首先研究了碱量（N
1,4-丁炔二醇(1,4-butynediol,简称BYD)是一种重要的有机化工产品,在化工、药业、农业等领域被广泛应用。近年来,随着其下游产品的迅速发展,BYD的需求量逐年增加,具有较好的发展势头。目前,工业上生产BYD均采用以甲醛与乙炔为原料铜基催化剂的炔醛法(Reppe)工艺。铜基催化剂需在反应中原位活化,先将Cu2+还原为Cu+,然后Cu+与乙炔作用生成活性物种炔化亚铜。该过程的核心问题是
伴随着我国工业化步伐的不断迈进,雾霾污染所造成的危害也日益严重。在电磁波领域,雾霾对雷达探测、卫星遥感、环境污染监测、激光通信等方面都有明显影响。为了改善和遏制雾霾对电磁波传输的影响,就需要对其散射特性进行深入的研究和分析。近年来,国内外学者先后对雾霾的光学性质进行了大量研究,并取得了丰硕的成果。本文首先利用离散偶极子近似方法,对双球粒子、椭球粒子、水滴型粒子及各种包水粒子的散射特性进行了细致的研
氰根和硫氰根配体具有丰富的离域π电子,多样化的配位方式,其构造的配合物结构新颖多变,在磁性材料、非线性光学材料、电化学材料以及荧光材料等多个领域具有优良的性质和研
竞争是植物对共享资源争夺利用的过程,竞争能力则是反映植物夺取资源能力强弱的指标,包括竞争响应力和竞争影响力两方面。竞争响应力反映了植物抵抗竞争压力的能力,竞争影响
随着石墨烯在材料应用领域得到越来越多的研究与关注,过渡金属硫族化合物作为一种新型二维材料展现出了与石墨烯相似的光学特性,所以能否和石墨烯相同,利用其可饱和吸收特性
在现代金融投资领域中,如何将有限的资金合理地分配至不同的风险资产中并有效规避风险,使得投资收益最大化,一直是广大专家学者所追求的终极目标。自Markowitz的经典均值-方差模型问世以来,越来越多的学者对其进行了调整和改进,解决了具有随机不确定性的投资组合选择问题并取得了非常丰硕的研究成果。但真实的金融市场中存在许多难以用概率值描述的不确定因素,因此在概率论框架下搭建的投资组合模型并不能准确描述影
镁合金以其比重轻、比强度高、比刚度大、以及良好的电磁屏蔽性能和减震性能广泛应用于航空航天、交通运输和3C产品等领域。但由于镁合金凝固中第二相析出特征的多变性,以及
在油气储运过程中,管线钢的制管、管网铺设以及维修都需要焊接技术完成,因此焊接接头的质量会直接影响油气储运管线的安全性。随着管线钢强度等级的提升,对其力学性能、韧性
在工业化加速发展的进程中,全球范围内大量水源污染也随之加重,过量的氮磷是其中最主要的污染物之一。为了改善生态环境,近年来对氮磷排放标准的设定也有所提高,因此高氮磷废水的处理面临着新的挑战。本课题在电化学沉淀的基础上,提出两种强化方法:电解磷酸铵镁(简称MAP)循环法和电化学沉淀/电催化氧化(Electrochemical Precipitation/Electrochemical Oxidatio