镍—铝系金属间化合物的研究开发现状及应用前景
化学镍铝合金
化学镍铝合金化学镍铝合金是一种重要的金属合金材料,具有许多优异的性能和广泛的应用领域。
本文将对化学镍铝合金的组成、制备方法、性能特点以及应用领域进行介绍。
一、化学镍铝合金的组成化学镍铝合金主要由镍和铝两种元素组成,其中镍的含量一般在50%-60%,铝的含量一般在40%-50%。
此外,还可以添加少量的其他元素如钛、铌、钒等,以调整合金的性能。
化学镍铝合金的制备方法主要有熔炼法、粉末冶金法和化学还原法等。
熔炼法是将合金原料按一定比例加热至熔化,然后冷却凝固得到合金坯料;粉末冶金法是将合金元素的粉末混合均匀后经过压制、烧结等工艺得到合金;化学还原法是通过化学反应将金属离子还原为金属原子,再通过控制条件使其在合金中析出。
三、化学镍铝合金的性能特点1. 高温强度:化学镍铝合金具有很好的高温强度和耐热性能,可在高温下长时间使用而不发生塑性变形或蠕变。
2. 耐腐蚀性:化学镍铝合金具有优异的耐腐蚀性,能够在酸、碱等恶劣环境中长期稳定工作。
3. 低密度:化学镍铝合金的密度较低,相对于其他金属合金来说更加轻巧,适用于要求重量轻、强度高的场合。
4. 磁性能:化学镍铝合金具有良好的磁性能,可用于制造磁性材料或磁性器件。
四、化学镍铝合金的应用领域1. 航空航天领域:化学镍铝合金具有高温强度和耐腐蚀性,被广泛应用于航空发动机、涡轮叶片、燃烧室等高温部件的制造。
2. 化工领域:化学镍铝合金具有优异的耐腐蚀性能,可用于制造化工设备、反应器、管道等耐腐蚀设备。
3. 电子领域:化学镍铝合金具有良好的磁性能,可用于制造磁性材料、磁性传感器、电子元件等。
4. 机械工程领域:化学镍铝合金具有高温强度和低密度的特点,可用于制造汽车发动机零部件、船舶零部件等。
化学镍铝合金是一种具有优异性能和广泛应用领域的金属合金材料。
随着科学技术的发展和工艺的改进,化学镍铝合金的性能将进一步提升,应用领域也将更加广泛。
航空航天金属间化合物研究现状
航空航天金属间化合物的研究现状摘要:本文主要介绍金属间化合物的分类,现在的研究现状,以及金属间化合物的制备和工艺。
金属间化合物简称IMC(Intem~etallicsCompounds),主要是指金属元素间、金属元素与类金属元素间形成的化合物,其特点是各元素间既有化学计量的组分,而其成分又可在一定范围内变化从而形成以化合物为基体的固溶体。
为了能在21吐纪保持在航空和航天领域的优势,大力推动了这方面的研究工作,并发展出一种能耐更高温度、比强度更高的新型金属间化合物高温结构材料,给新一代航空和航天器的发展开辟一个新时代。
关键字:航空航天、金属间化合物、引言由于金属间化合物材料在航天航空等国防尖端技术领域和机械、冶金、化工等一般工业领域均有着广阔的应用前景,因此,世界上工业发达的国家都投人大量的人力和资金进行金属间化合物材料的研究。
美国国防部关键技术计划和国家关键技术计划中均将金属间化合物材料列为关键材料之一。
德国和日本等国也有相应的计划。
美国是第一个对金属间化合物燃气轮机涡轮叶片进行试验的国家,在该技术领域居领先地位,而德国、法国和日本主要工作集中在金属间化合物的研究上,而不是应用上。
我国在国家自然科学基金、国家“863”高新技术及国家科技攻关项目中都将金属间化合物结构材料列为重要的研究课题。
金属间化合物是指以金属元素或类金属元素为主构成的二元或多元合金系中出现的中间相化合物。
按照用途可将其分为两类:一类是结构材料,主要是利用其强度、刚度、硬度、耐热性和抗高温蠕变等性能;另一类是功能材料,主要是利用其特殊的光学、电学、声学和热学等特征。
用做结构材料的金属间化合物有多种亚型,其中主要包括镍、铁和钛的铝化物,例如Ni3AI、NiAI、Ti3A1、Ti~及Fe3A1和Fe A1等,它们主要用做高温结构材料。
由于这类高温材料是具有有序结构相的金属间化合物,故又称高温有序合金或高温金属间化合物。
与镍基高温合金相比,这类材料的高温性能更好,可在更高的温度下工作,而且密度小,抗腐蚀能力强,抗蠕变、抗疲劳性能好,因而它们作为新一代飞机发动机、火箭推进系统和空间动力系统的高温结构材料有着极大的竞争力。
铝合金的研究现状与应用
铝合金的研究现状与应用铝合金是一种广泛应用于工业和科研领域的材料,具有许多优良的物理和化学性质。
它的研究现状和应用面非常广泛。
本文将从铝合金的材料特性、研究现状和应用等方面进行详细介绍。
铝合金是由铝和其他金属元素(如铜、锌、镁等)混合而成的合金材料。
相比纯铝,铝合金具有更高的强度、刚性和耐腐蚀性。
这使得铝合金在航空航天、汽车制造、建筑工程和电子设备等领域有着广泛的应用。
此外,铝合金还具有良好的导热性能和可塑性,可以通过热处理和塑性加工获得更多的性能优势。
在铝合金的研究中,主要的方向可以分为以下几个方面。
首先,提升铝合金的强度和硬度是研究的重点之一、通过合金化和热处理等方法,可以改变铝合金晶粒的细化和相成分的变化,从而达到提高强度和硬度的目的。
例如,利用冷变形和热处理可以制备超高强度的7075铝合金,其强度可达到900MPa以上。
此外,进一步提高铝合金的强度还可以通过纳米晶和均匀高强度相的引入等方法实现。
其次,改善铝合金的耐腐蚀性也是一个研究热点。
铝合金在大气和水中容易发生腐蚀,所以在实际应用中需要采取一些措施来增强其耐蚀性。
目前的研究主要集中在表面处理技术、合金化和涂层等方面。
例如,通过阳极氧化处理可以形成抗蚀性好、陶瓷膜类似的氧化层,阻碍阳极活性金属的进一步氧化,从而提高铝合金的耐腐蚀性。
此外,铝合金还在轻量化领域具有广泛的应用前景。
由于铝合金具有轻质和高强度的特点,可以减轻设备和结构的重量,提高能源效率。
因此,汽车、航空和航天等领域正在积极研究和应用铝合金。
例如,一些高铝合金可以用于车身钣金制造,大幅降低汽车的整车质量,从而提高汽车的燃油效率。
此外,电子和电器领域也是铝合金的重要应用领域。
铝合金具有优良的导电性和导热性,可以用于制造各种连接器、散热器和外壳等电子元器件。
此外,铝合金还可以用于制造手机、平板电脑和电子设备外壳,提供优良的外观和结构强度。
综上所述,铝合金的研究现状非常丰富,并在各个领域得到广泛的应用。
NiAl金属间化合物的研究概述
Ni A l 金属间化合物的研究概述侯世香,刘东雨,刘宗德,马一民(华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206摘要:综述了N i A l 金属间化合物的力学性能、合金化以及提高强韧性的方法,并对N i A l 合金的制备方法作了介绍,特别是利用电热爆炸超高速定向喷涂技术可原位生成亚微米晶N i A l 金属间化合物及金属间化合物复合涂层。
关键词:N i A l 金属间化合物;力学性能;制备技术;合金化;亚微米晶涂层中图分类号:TG14612文献标识码:A 文章编号:025426051(20070720060205Research O verv i ew of N i A l I n term et a lli c Co m poundHOU Shi 2xiang,L I U Dong 2yu,L I U Z ong 2de,MA Yi 2m in(Key Laborat ory of Conditi on Monit oring and Contr ol f or Power Plant Equi pment ofM inistry of Educati on,North China Electric Power University,Beijing 102206,ChinaAbstract:The mechanical perf or mance,all oying of N i A l inter metallic compound and methods f or i m p r oving the combina 2ti on of strength and t oughnesswere summarized es pecially f or the electric 2ther mal exp l osi on directi onal s p raying technol o 2gy app lied t o for m sub 2m icr on grain N i A l inter metallic compound in situ and the composite coating .Key words:N i A l inter metallic;mechanical p r operty;manufacture method;all oying;sub 2m icr on grain coating作者简介:侯世香(1964.09—,女,河北献县人,博士生,主要从事电热爆炸制备金属间化合物涂层的研究。
铝合金材料的现状与发展趋势
铝合金材料的现状与发展趋势铝合金材料是一种高强度、轻质、耐磨、耐腐蚀的金属材料,具有广泛的应用领域,是现代工业中不可或缺的材料之一。
随着科技的不断进步,铝合金材料的性能和应用越来越广泛,未来的发展前景也十分可观。
一、铝合金材料现状目前,铝合金材料的应用已经覆盖了几乎所有的领域,特别是在航空航天、汽车、电子、建筑等工业领域中,铝合金材料得到了广泛的应用。
在航空航天行业中,铝合金材料是构建飞机、航天器和卫星的主要材料之一,其轻质、高强度、耐腐蚀等优点被广泛地运用。
在汽车工业领域,铝合金材料的应用主要是减轻汽车重量,从而降低燃油消耗和减少废气排放。
在电子领域,铝合金材料的应用主要是制造高精度的电子设备,如手机、电脑等。
在建筑领域中,由于铝合金材料具有轻质、坚固、耐腐蚀的特性,广泛应用于建筑幕墙、铝门窗等领域。
二、铝合金材料的发展趋势未来,铝合金材料的发展主要有以下几个趋势:1.功能性铝合金材料的研究和开发随着科技的不断发展,铝合金材料除了强度、耐腐蚀等基本性能外,功能性也逐渐受到关注,包括磁性、电学性、热传导性等。
例如,将铝合金材料与磁性材料复合,可以研发出高性能的电机;将铝合金材料作为热管材料,可以有效地改善热量传递性能等。
2.高强度铝合金材料的研究和应用随着材料科技的发展,越来越多的高强度铝合金材料正在研制开发中,例如钛铝合金、镁铝合金、铬铝合金等,这些新型材料都具有高强度、轻质等特点,特别适用于航空航天、汽车、高速列车等需要高强度和高刚度的领域。
3.铝合金材料与其他材料的复合应用铝合金材料与其他材料的复合应用已经成为近年来的一个热点。
例如,将铝合金材料与纤维材料、陶瓷材料等进行复合,可以显著改善材料的物理、力学和化学性质,同时还可以增强铝合金材料的抗磨损性和抗冲击性能,使其更加适用于多种领域。
4.绿色环保的铝合金材料的开发随着社会的发展,环保问题日益受到关注,铝合金材料的绿色环保性也成为研究热点。
alni金属化合物特点
AlNi金属化合物的特点AlNi金属化合物是由铝(Aluminum)和镍(Nickel)两种元素组成的合金材料。
它具有许多独特的特点,包括以下几个方面:1. 高强度和硬度: AlNi金属化合物具有较高的强度和硬度。
铝和镍的加入可以显著改善材料的机械性能,使其具有较强的耐磨、耐压和耐腐蚀能力。
这使得AlNi合金在许多工业领域中被广泛应用,如航空航天、汽车制造和电子设备等。
2. 低密度:尽管AlNi合金具有很高的强度和硬度,但其密度较低。
铝是一种轻质金属,具有较低的密度,因此合金中的铝含量较高时,可以有效降低整体密度。
这使得AlNi合金在需要减轻重量的应用中具备优势,如航空航天和汽车制造。
3. 良好的导电性和导热性:镍是一种良好的导电和导热材料,而铝也具有较高的导电性能。
因此,AlNi金属化合物具有良好的导电和导热性能,适用于许多电子设备和导热材料的应用。
4. 抗腐蚀性:镍具有良好的抗腐蚀性能,可以有效地抵御酸、碱和氧化剂的侵蚀。
铝也有一定的抗腐蚀能力。
将这两种元素合成金属化合物后,AlNi合金具有较高的抗腐蚀性能,可以在恶劣环境下使用。
5. 可塑性和可加工性: AlNi金属化合物具有良好的可塑性和可加工性。
它可以通过热加工、冷加工和变形加工等方式进行加工和成型。
这使得该合金在制造业中具有广泛的应用,如零部件制造和模具制造等。
6. 磁性能:镍是一种具有良好磁性的金属,而铝是一种非磁性金属。
所以,AlNi金属化合物的磁性能取决于镍的含量。
根据合金中镍的含量不同,AlNi合金可以表现出不同的磁性,包括顺磁性、铁磁性和反磁性等。
总之,AlNi金属化合物具有高强度、硬度、低密度、良好的导电性、导热性、抗腐蚀性、可塑性和可加工性等特点。
这些特点使得AlNi合金在许多领域都具备广泛的应用前景。
无论在航空航天、汽车制造、电子设备还是制造业中,AlNi金属化合物都能发挥重要的作用,并满足不同领域的需求。
Ni-Al系金属间化合物超塑性的研究进展
多相挤 压 态 Ni 合金及单相 Ni 合金 的超 塑性 变形机制是 晶界 滑移 ( 态回复和再 结晶协调 变形) 单相 NA1 A1 s Al 动 ; i 的 超塑性变形则 来 自于变形过程 中发生动态回复和再结 晶; 而定向凝 固多相 Ni 合金 的超 塑性 则是在拉 伸过 程 中动态 Al
( S h o fElcrm e h ns En ie rn ,H u a nv riyo ce c n c n lg ,Xin tn 4 0 ; 1 c o l e to c a im gn e ig o n nU ie st fS in ea dTe h oo y a a 1 2 1 g 1 2 I ttt fM ea sa c nsiueo tlRee rh,Chn s a e fS in e ,h n ag 1 0 6 ie eAc d my o e c s S e y n 1 0 1 ) c
Ni 及 Ni 基金 属间化合物 具有许 多优 异的性 能 , Al 包括 熔点高 、 度低 、 密 热传导性 好 以及优 异 的抗 氧化性能 等 , 潜在 是
表 1 一些 典型镍铝金属间化合物的超塑性行为
的高温结构材料 。然 而 , 由于低温脆性 使其 合金难于加工成 型 , 成 为阻碍其 实用化的一个 重要 因素 。近年 来 , 在一些 难成 型材 料( 纳米晶体 、 属问化合物 、 属基复合材料和结构 陶瓷等 ) 金 金 中 相继发现超 塑性 , 使超塑性 在加 工成 型应用 中受到人 们 的普遍
再 结 晶 与 应 变硬 化 平 衡 的 结 果 。超 塑 性 变 形 机 制 多样 性 源 于镍 铝 金 属 间化 合 物 晶体 结 构 独 特 的 物 理 性 质 。
关 键 词 N— l i 系金属间化合物 A 超塑性 变形机制
Ni—Al系金属间化合物价电子结构与性能分析
域很有潜力的高温结构材料 。运用 固体与分子经验 电子 理论分析 了 Ni 和 Ni 金 属 间化合 物 的价 电子结构 , Al 。 Al 并
从电子结构层 次初步探讨 了 Ni 和 Ni 金属 间化合物的强度 、 Al s Al 稳定性 、 室温脆 性及熔 点等 问题 。计 算结果表 明,
化 学 计 量 比 的 Ni 和 Ni 的脆 性 因子 均 小 于 0 0 , 温下 表 现 为 本 征脆 性 , Al Al 3 Al .8 室 Ni 的脆 性 比 Ni 的脆 性 大 ; Al 3 A1 Ni
( c o l fElcrme h nc l gn e ig。Chn iest fP toe m ( s ia ,Do g ig2 7 6 ) S h o eto c a ia o En ie rn iaUnv ri o er lu y Ee t Chn ) n yn 5 0 1 Abtat sr c Ni n 3 tr tlcc mp u d r o e t l tr l o ih tmp rt r tu t r h Al dNiA1n emeal o o n saep tni a i i a maei sf rhg -e e au esr cu ei te a n
的 熔 点和 强度 均 比 Ni 的 高 , 定 性 比 Ni 的 差 。 3 Al 稳 。 Al 关键 词 N— 1 i 系金属 间化合物 A 经验电子理论 价电子结构 室温脆性
中 图分 类 号 : 4 TG 1 6
An l s s o l n e Elc r n S r c u e n o e te f I e m e a lc a y i n Va e c e t o t u t r s a d Pr p r i so nt r t li Co p u d n NiAIS se m o n s i — y tm J ANG h yn I S u ig,L h c u IS ih n
镍的应用及发展前景
镍的应用及发展前景镍(Nickel)是一种重要的金属元素,具有良好的化学性能和物理性能,因此在许多领域有广泛的应用。
以下是关于镍的应用及发展前景的一些讨论。
镍在钢铁制造中的应用是其中最重要的领域之一。
镍可以与铁及其他元素合金化,制成各种类型的不锈钢和合金钢。
不锈钢具有优异的耐腐蚀性和强度,在建筑、汽车、航空航天、化工等领域有广泛应用。
随着人们对高强度、耐磨损的材料需求的增加,合金钢的应用也在不断扩大。
因此,钢铁制造行业对镍的需求将持续增长。
电池领域也是镍的重要应用领域之一。
镍在镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池中被广泛使用。
镍氢电池作为一种环境友好型电池,具有高能量密度、长寿命和可重复充放电等特点,在移动通信、电动汽车等领域有广泛应用。
锂离子电池是目前最常用的电池类型之一,镍是其正极材料中的重要成分之一。
随着电动汽车市场的快速发展以及可再生能源市场的扩大,镍在电池领域的应用前景非常广阔。
此外,镍还在化工、航空航天、石油炼制等领域有重要应用。
在化工领域,镍被用于生产催化剂、合成纤维和合成塑料等。
在航空航天领域,镍合金材料因其优异的耐腐蚀性和高温强度而被广泛使用于涡轮发动机、燃气轮机等高温环境下的部件制造。
在石油炼制领域,镍催化剂被用于重油加氢裂化等反应中,提高燃料质量和产量。
随着全球工业化及城市化进程的不断加快,金属镍的需求持续增长,与此同时,传统产地的镍资源逐渐减少,开发新的资源变得越来越重要。
据全球市场研究公司Grand View Research的报告,全球镍市场预计将在2021年至2028年期间以每年3.8%的复合年增长率增长。
特别是随着新能源汽车市场的迅速发展,镍在电池行业的需求将进一步增加。
未来,镍将面临一些挑战和机遇。
一方面,环保压力将推动金属镍的生产过程更加可持续,减少对环境的负面影响。
另一方面,随着新技术的出现,如高效提取与回收技术以及镍电池技术的进步,将为镍产业带来更多创新和发展机会。
2024年铝镍钴永磁市场需求分析
2024年铝镍钴永磁市场需求分析引言铝镍钴永磁材料具有良好的磁性能和物理性能,被广泛应用于电机、发电、航空航天、医疗设备等领域。
本文将从磁性能、应用领域和市场需求等方面对铝镍钴永磁市场需求进行分析。
铝镍钴永磁材料的磁性能铝镍钴永磁材料具有高矫顽力、高残留感应和高磁能积的特点。
其中,高矫顽力使得铝镍钴永磁材料在磁场中具有较强的抗磁场干扰能力,高残留感应使得其在磁场敏感性需求较高的应用中具备优势,高磁能积使得其在小型化应用中更具竞争力。
铝镍钴永磁材料的应用领域铝镍钴永磁材料广泛应用于以下领域:1.电机:铝镍钴永磁材料被广泛应用于电机领域,如电动汽车、风力发电机组、家用电器等。
其高磁能积和高矫顽力使得电机具有高效率、高性能的特点。
2.发电:铝镍钴永磁材料在发电领域有较多应用,如风力发电机组。
其高矫顽力和高残留感应使得发电设备具有更高的能量转换效率。
3.航空航天:铝镍钴永磁材料在航空航天领域应用广泛,如航空发动机、航空仪器等。
其高矫顽力和高残留感应使得航空航天设备在磁场干扰较大的环境下表现出更好的工作性能。
4.医疗设备:铝镍钴永磁材料在医疗设备中得到了广泛应用,如磁共振成像设备。
其高矫顽力和高残留感应使得医疗设备在磁场感应需求较高的场景下表现出更好的成像效果。
2024年铝镍钴永磁市场需求分析铝镍钴永磁材料市场需求受到多方面因素的影响,包括产业发展、技术需求和政策支持等。
1.产业发展:随着新能源产业的发展,对铝镍钴永磁材料的需求将进一步增长。
尤其是电动汽车领域的快速增长,将推动铝镍钴永磁材料市场需求的增加。
2.技术需求:随着科技的不断进步,对铝镍钴永磁材料性能的要求也在提高。
市场对高性能、高温稳定性的铝镍钴永磁材料的需求将逐渐增加。
3.政策支持:政府对新能源产业的支持和扶持政策,将进一步促进铝镍钴永磁材料市场需求的增长。
政策的支持将为铝镍钴永磁材料产业提供更加稳定的市场环境。
综上所述,铝镍钴永磁材料在电机、发电、航空航天和医疗设备等领域的应用前景广阔,市场需求也将随着产业发展、技术需求和政策支持等因素的影响逐步增加。
ni在铝合金中的作用
ni在铝合金中的作用铝合金,这东西啊,简直是现代材料界的明星,特别是当我们提到“铝合金中的镍”时,真是让人忍不住想要深入聊聊。
镍,大家可能觉得它就是个小配角,实际上,它可不是吃素的。
镍在铝合金中就像调味料一样,给铝合金增添了不少“风味”。
想象一下,你在吃一碗白米饭,乍一看没啥特别的,但一撒上盐,瞬间就提升了档次,对吧?这就是镍的作用。
镍能提高铝合金的耐腐蚀性。
这就像是给铝合金穿了一层隐形的“保护衣”,让它不再怕水,怕湿气。
你想想,铝合金如果在潮湿的环境中呆久了,难免会出现一些小锈斑,这可就丢了铝合金的“面子”。
镍的加入,就像是给铝合金打了一针强心剂,让它在风吹雨打中依然能保持光鲜亮丽。
真是个好帮手,不得不赞一个!再说说强度,镍的存在让铝合金的强度大大提升。
你可以想象一下,一块铝合金没有镍,就像一个脆弱的纸片,轻轻一捏就扁了。
而有了镍,铝合金就像换了身“铠甲”,更加坚固耐用。
无论是在建筑上,还是在汽车、航空航天等领域,镍让铝合金可以承担更大的压力和重量。
这种情况下,谁还敢小瞧铝合金呢?更神奇的是,镍还可以改善铝合金的可加工性。
简单来说,就是让铝合金在加工的时候更加听话,容易成型。
就像你做面团,揉得越均匀,成型就越好。
如果没有镍,铝合金就像个任性的小孩,特别难搞。
镍的加入,简直就是让铝合金变得乖巧可人,想怎么整就怎么整,绝对不会让你失望。
不过,镍可不是无条件的“好朋友”,它也有自己小小的“脾气”。
有些情况下,镍的含量过高,反而会影响铝合金的焊接性能,导致焊接后出现裂纹。
这就像一个聚会,太多的人就会变得拥挤不堪,大家都没有办法好好交流。
所以,合理控制镍的含量,是个技术活,得好好把握。
说到这里,你可能会问,镍在铝合金中究竟是多重要呢?实际上,镍的加入让铝合金在各种极端条件下,都能保持稳定的性能。
比如说,极端的温度变化、潮湿的环境等等。
特别是在一些航空航天的领域,要求材料的性能必须无可挑剔,镍的作用就显得尤为重要。
Ni3Al金属间化合物材料的制备工艺和研究发展现状
研究报告科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald31Ni 3Al金属间化合物因具有熔点高,抗蠕变强度大,密度低,耐腐蚀,耐氧化以及其他优异性能,已被广泛应用于工程领域,并有进一步发展的潜力和扩大应用的需求[1]。
该文对Ni 3Al金属间化合物的制备及性能的研究进展进行综合评述,并着重论述粉末冶金工艺方法制备Ni 3Al金属间化合物材料及其复合材料性能等的研究发展现状。
金属间化合物材料的种类较多,例如N i-A l金属间化合物、Ti-A l金属间化合物、Fe -A l金属间化合物材料具有良好的力学性能和耐磨损性能以及耐高温性能和抗高温氧化性能,使得这些材料在工程领域具有广泛的应用前景[2]。
N i-A l系金属间化合物材料主要包括Ni 3A l金属间化合物材料和Ni A l 金属间化合物材料[3]。
Ni 3Al金属间化合物是Ni元素和A l元素的摩尔比例为3∶1所形成的化合物。
而N i A l金属间化合物是N i 元素和A l元素的摩尔比例为1:1所形成的化合物。
N i 3A l金属间化合物材料具有高强度,高韧性、高耐磨损性能和高温抗氧化性能优良,所以N i 3A l金属间化合物材料的应用前景广阔。
N i 3A l金属间化合物材料在工程领域和工业领域中已经得到应用[4]。
经过近年来的研究使得Ni 3Al金属间化合物的室温延展性和塑性都有很大的提高[5]。
国内外主要集中于Ni 3A l金属间化合物材料的研究和开发[6]。
N i 3A l金属间化合物的主要研究和发展趋势有,一方面提高N i 3A l金属间化合物材料本身的力学性能,如高温强度,断裂韧性,抗蠕变性能,抗脆性断裂等;另一方面向N i 3A l金属间化合物材料中添加其他颗粒,短纤维或者晶须等形成N i 3A l金属间化合物基复合材料,所制备的N i 3A l金属间化合物基复合材料的力学性能将高于单相的N i 3A l合金材料。
2024年镍钴铝酸锂(NCA)市场发展现状
2024年镍钴铝酸锂(NCA)市场发展现状简介镍钴铝酸锂(NCA)是一种重要的正极材料,广泛应用于锂离子电池中。
本文将重点探讨NCA市场的发展现状,并对未来市场趋势进行分析。
NCA市场规模近年来,随着电动汽车、便携设备、储能系统等领域的快速发展,NCA市场迅速增长。
根据市场研究报告显示,全球NCA市场规模从2015年的xx亿美元增长到2019年的xx亿美元,年均复合增长率达到xx%。
NCA市场应用NCA作为一种高能量密度的正极材料,在电动汽车领域得到了广泛应用。
目前,NCA正极材料已经被许多知名电动汽车制造商采用,如特斯拉、宝马等。
此外,NCA 也被应用于便携设备、储能系统等市场。
NCA市场竞争态势NCA市场竞争激烈,主要厂商包括日本的Panasonic、韩国的LG Chemical和中国的BYD等。
这些公司通过技术创新和产品升级来提高市场份额。
此外,一些新兴公司也加入到了NCA市场竞争中,如中国的CATL、宁德时代等。
这些新兴公司凭借技术优势和低成本优势逐渐在市场上崭露头角。
NCA市场发展趋势未来,NCA市场有望继续保持快速增长。
以下是未来NCA市场的几个发展趋势:1.电动汽车需求增长:随着环保意识的提高,电动汽车市场将迎来快速增长,使得NCA市场需求也会大幅增加。
2.锂离子电池技术改进:随着锂离子电池技术的不断改进,NCA的性能也将得到进一步提升,使其在市场上更具竞争力。
3.新兴市场需求增长:除了传统的电动汽车和便携设备市场,新兴市场中的储能系统、无人机等领域对NCA的需求也将逐渐增加。
结论镍钴铝酸锂(NCA)作为一种重要的正极材料,在电动汽车、便携设备等领域有着广阔的市场前景。
随着需求的增长和技术的改进,NCA市场有望继续保持快速发展。
然而,在市场竞争激烈的情况下,企业需要不断提高研发能力和产品品质,以保持竞争优势。
镍三铝金属间化合物高温合金
镍三铝金属间化合物高温合金
镍三铝金属间化合物高温合金是指由镍和铝组成的金属间化合物。
镍三铝合金具有较高的熔点和良好的高温力学性能,因此被广泛应用于高温环境下的航空航天、石油化工、能源等领域。
镍三铝合金的特点包括:
1. 高温强度: 镍三铝合金具有优异的高温强度,能够在高温环
境下保持较好的机械性能和抗氧化性能。
2. 良好的耐腐蚀性:镍三铝合金具有优异的耐腐蚀性能,对氧化、硫化和氯化等介质有较好的抵抗能力,并且能够在高温腐蚀介质中保持较好的稳定性。
3. 低密度:相比其他高温合金,镍三铝合金具有较低的密度,能够降低结构的重量,提高材料的比强度。
4. 热膨胀系数低:镍三铝合金的热膨胀系数较低,能够在高温环境下保持较好的尺寸稳定性。
由于镍三铝合金具有上述优良的性能,因此在航空航天领域被广泛应用于高温发动机和涡轮转子等部件的制造中,同时也用于制造石油化工设备、核能设备和高温燃烧器等高温工作环境下的部件。
alni金属化合物特点
一、引言ALNI金属化合物是一类重要的材料,由铝、镍等金属与其他元素(如碳、硅、钼等)合成,被广泛应用于航空、汽车、电子、化工等领域。
本文将对ALNI金属化合物的特点进行详细介绍。
二、ALNI金属化合物的组成和结构ALNI金属化合物通常由铝、镍、碳等元素组成。
其中,铝是主要的基础金属,镍则作为强化元素加入。
此外,钼、硅等元素也可能被添加以提高材料的性能。
ALNI金属化合物的晶格结构多样,包括立方晶系、六方晶系等。
其中,立方晶系的ALNI 金属化合物具有高度的稳定性和可塑性,常用于制造高强度零件;而六方晶系的ALNI金属化合物则具有优异的耐热性和抗腐蚀性能,常用于制造耐高温设备。
三、ALNI金属化合物的力学性能ALNI金属化合物具有优异的力学性能,包括高强度、高刚度、高韧性等。
其中,高强度是ALNI金属化合物的重要特点之一,其强度可达到500MPa以上,远高于普通钢材。
此外,ALNI 金属化合物还具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,能够在恶劣环境下长期使用。
四、ALNI金属化合物的热学性能ALNI金属化合物的热学性能也十分优异,其导热系数和热膨胀系数低,因此不易受热应力的影响。
此外,ALNI金属化合物的熔点较高,通常在1300℃以上,具有良好的耐高温性能。
五、ALNI金属化合物的电学性能ALNI金属化合物具有良好的导电性和磁性,能够应用于电子、通讯等领域。
此外,ALNI 金属化合物的电阻率较低,具有优异的导电性能。
六、ALNI金属化合物的应用ALNI金属化合物广泛应用于航空、汽车、电子、化工等领域。
其中,ALNI合金可以制造高强度零件,如飞机结构件、汽车发动机零件等;ALNI陶瓷则可用于制造高温设备、耐磨部件等。
七、结论综上所述,ALNI金属化合物具有优异的力学性能、热学性能、电学性能等特点,被广泛应用于多个领域。
随着科技的不断进步,ALNI金属化合物的应用前景将更加广阔。
Ni-Si金属间化合物
N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的制备技术及其研究发展现状和发展趋势*江涛黄一丹(西安石油大学材料科学与工程学院西安710065)摘要 N i-S i金属间化合物具有很多优秀的性能,例如具有较高的力学性能㊁优秀的耐磨损性能和抗高温氧化性能等㊂N i-S i金属间化合物包括N i3S i㊁N i2S i和N i S i,陶瓷材料也具有很多优秀的性能㊂陶瓷材料具有较高的力学性能,良好的耐磨损性能和抗高温氧化性能,可以将N i-S i金属间化合物与陶瓷相复合制备N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料㊂N i -S i金属间化合物/陶瓷复合材料具有较高的力学性能和良好的耐磨损性能和抗高温氧化性能等㊂笔者首先叙述了N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的制备技术㊁物相组成㊁显微结构㊁力学性能㊁耐磨损性能和抗高温氧化性能等,并叙述了N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状和发展趋势,并对N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的未来研究发展趋势和发展方向进行分析和预测㊂关键词 N i-S i金属间化合物陶瓷复合材料制备技术研究发展现状发展趋势中图分类号:T Q174.75文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2023)11-0050-05F a b r i c a t i o nT e c h n o l o g y,R e s e a r c h a n dD e v e l o p m e n t S t a t u s a n dD e v e l o p m e n t T r e n d o f t h eN i-S i I n t e r m e t a l l i c s C o m p o u n d s/C e-r a m i c sM a t r i xC o m p o s i t e sJ i a n g T a o,H u a n g Y i d a n(S c h o o l o fM a t e r i a l s S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g,X i a nS h i y o uU n i v e r s i t y,X i a n710065,S h a a n x i,C h i-n a)A b s t r a c t:T h eN i-S i i n t e r m e t a l l i c s c o m p o u n d s e x h i b i t e dm a n y e x c e l l e n t p r o p e r t i e s,s u c ha s h i g hm e c h a n i c a l p r o p e r t y,e x-c e l l e n tw e a r r e s i s t a n c ea n dh i g ht e m p e r a t u r eo x i d a t i o nr e s i s t a n c e.T h eN i-S i i n t e r m e t a l l i c sc o m p o u n d s i n c l u d e d N i3S i, N i2S i a n dN i S i.C e r a m i c s e x h i b i t e dm a n y e x c e l l e n t p r o p e r t i e s.C e r a m i c s e x h i b i t e dh i g hm e c h a n i c a l p r o p e r t y,e x c e l l e n tw e a r r e s i s t a n c e a n dh i g h t e m p e r a t u r e o x i d a t i o n r e s i s t a n c e.S o t h eN i-S i i n t e r m e t a l l i c s c o m p o u n d sa n dc e r a m i c s c o u l db e c o m-b i n e d t o f a b r i c a t e i n t o t h eN i-S i i n t e r m e t a l l i c sc o m p o u n d s/c e r a m i c sm a t r i xc o m p o s i t e s.T h eN i-S i i n t e r m e t a l l i c sc o m-p o u n d s/c e r a m i c sm a t r i x c o m p o s i t e s e x h i b i t e d h i g hm e c h a n i c a l p r o p e r t y,e x c e l l e n tw e a r r e s i s t a n c e a n d h i g h t e m p e r a t u r e o x-i d a t i o n r e s i s t a n c e.I n t h i s p a p e r,t h e f a b r i c a t i o n t e c h n o l o g y,p h a s e c o m p o s i t i o n,m i c r o s t r u c t u r e,m e c h a n i c a l p r o p e r t y,w e a r r e s i s t a n c e a n dh i g ht e m p e r a t u r eo x i d a t i o nr e s i s t a n c eo f t h eN i-S i i n t e r m e t a l l i c sc o m p o u n d s/c e r a m i c s m a t r i xc o m p o s i t e s w e r e i n t r o d u c e d,t h e r e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n t s t a t u sa n dd e v e l o p m e n t t r e n do f t h eN i-S i i n t e r m e t a l l i c s c o m p o u n d s/c e-r a m i c sm a t r i x c o m p o s i t e sw e r e i n t r o d u c e d.T h e f u t u r e r e s e a r c h a n dd e v e l o p m e n t t r e n d a n dd e v e l o p m e n t d i r e c t i o no f t h eN i -S i i n t e r m e t a l l i c s c o m p o u n d s/c e r a m i c sm a t r i x c o m p o s i t e sw e r e a n a l y z e da n d p r e d i c t e d.K e y w o r d s:N i-S i i n t e r m e t a l l i c s c o m p o u n d s;C e r a m i c s c o m p o s i t e s;F a b r i c a t i o n t e c h n o l o g y;R e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t s t a-t u s;D e v e l o p m e n t t r e n dN i-S i金属间化合物具有很多优秀的性能,例如具有较高的力学性能,优秀的耐磨损性能和抗高温氧化性能等㊂N i-S i金属间化合物包括N i3S i㊁N i2S i和N i S i,陶瓷材料也具有很多优秀的性能㊂陶瓷材料具有较高的力学性能,良好的耐磨损性能和抗高温氧化性能等㊂N i-S i金属间化合物与陶瓷材料具有良好的相容性,可以将N i-S i金属间化合物与陶瓷相复合制备N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料㊂本文首先叙述了N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的制备技术㊁物相组成㊁显微结构㊁力学性能㊁耐磨损性能和抗高温氧化性能等,并叙述了N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状和发展趋势,并对N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的未来研究发展趋势和发展方向进行分析和预测㊂㊃05㊃陶瓷C e r a m i c s(研究与应用)2023年11月*作者简介:江涛(1978-),博士,副教授;研究方向为复合材料的制备和性能㊂1 N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的制备技术N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的制备技术主要采用粉末冶金工艺进行制备㊂其中粉末冶金工艺主要包括热压烧结工艺㊁常压烧结工艺㊁放电等离子烧结工艺㊁热等静压烧结工艺㊁热压反应烧结工艺㊁原位反应自生法制备工艺等㊂2 N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的研究发展现状和发展趋势可以将N i-S i金属间化合物与陶瓷相复合制备N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料㊂陶瓷材料主要有碳化硅(S i C)㊁碳化钛(T i C)㊁氧化铝(A l2O3)㊁氮化硅(S i3N4)㊁碳化钨(W C)㊁碳化铌(N b C)等,所以可以将N i-S i金属间化合物加入到这些陶瓷材料中形成N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料,例如形成N i-S i/S i C复合材料,N i-S i/T i C复合材料,N i-S i/ A l2O3复合材料,N i-S i/S i3N4复合材料,N i-S i/W C 复合材料,N i-S i/N b C复合材料等㊂而上述的这些复合材料的制备技术㊁物相组成㊁显微结构㊁力学性能㊁耐磨损性能和抗高温氧化性能等,研究发展现状和发展趋势概述如下:2.1 N i-S i/S i C复合材料T i a n W B等[1]研究了N i-S i-T i粉末混合物对碳化硅陶瓷的钎焊㊂在许多工业应用中,通过传统的无压钎焊方法越来越需要大型S i C组件㊂在研究中使用含有0~10w t%T i的N i-S i-T i粉末混合物用于钎焊S i C陶瓷,进行差热分析(D T A)和润湿测试以确定合适的连接温度为1450ħ㊂对制备的S i C接头的微观结构,物相成分和机械强度进行了表征㊂对于不添加T i的钎焊组合物,中间层主要由N i S i和N i3S i2相组成㊂随着T i的加入,在夹层内除了N i-S i金属间化合物外新形成N i49T i14S i37相㊂目前钎焊时S i C 接头的抗弯强度在66~75M P a,试样一般从合金夹层与S i C基体的界面处断裂㊂G a oF e i等[2]研究了镍和碳化硅颗粒的固态反应制备出具有不同显微结构的N i-S i-C复合材料㊂各组织固相镍和碳化硅颗粒通过热压烧结工艺制备N i -S i-C复合材料㊂根据界面反应的程度,将复合材料分为三种类型,即部分的,完全的和过度的反应㊂对于部分反应(I型),复合材料的特征是基体和碳化硅之间的薄的反应层㊂完全反应(I I型)的复合材料的微观结构演变到各种不同的微观结构和组合物,取决于烧结温度㊂应避免过度反应(I I I型)㊂与部分反应的复合材料相比,完全反应的复合材料具有良好的力学性能㊂硬度和抗弯强度显著提高㊂I I型复合材料的力学行为与复合材料的组成成分和组织结构密切相关㊂在900ħ获得了复合材料对不锈钢最有前途的摩擦学性能㊂S e l v a n J S e n t h i l等[3]研究了采用激光熔覆工艺在纯钛表面制备S i C和N i-S i C涂层的制备工艺㊂研究了含量为100%的碳化硅和50%的镍+50%的纯钛的激光合金化的结果㊂100%和50%的N i+50%碳化硅合金化条件是由于诸如T i C,T i S i,T i5S i3和N i T i2各种金属间化合物相的存在获得高硬度HV800~ 1200㊂这些化合物存在于激光表面合金化是通过X 射线衍射分析(X R D)和N i,S i,C扩散验证,钛负责这些相的形成是由二次离子质谱(S I M S)研究确定㊂合金层的显微组织由枝晶组成,其密度高低取决于激光加工条件㊂在低功率密度的渗层深度约0.5mm的硬度恒定的水平,而在高功率密度的渗层深度触及1.6 mm最大与硬度较大的波动㊂2.2 N i-S i/T i C复合材料W a n g W e n j u a n等[4]研究了原位合成T i C x-N i (S i,T i)合金复合材料的制备及力学性能㊂通过无压烧结T i3S i C2(10v o l%和20v o l%)和N i作为前驱体,在烧结温度为1250ħ下保温时间为30m i n制备了具有优异机械性能的新型原位T i C x增强N i(S i,T i)合金复合材料㊂T i3S i C2颗粒分解成亚化学计量的T i C x 相,而额外的S i和来自T i3S i C2的部分T i原子扩散到N i基体中形成N i(S i,T i)合金㊂原位形成的T i C x相主要分散在N i(S i,T i)合金化的晶界上,形成坚固的骨架,细化金属基体的微观结构㊂20.6v o l%T i C x-N i (S i,T i)复合材料的维氏硬度可以达到(2.15ʃ0.04) G P a,屈服应力σ0.2%可以达到(466.8ʃ55.8)M P a和极限抗压强度可以达到(733.3ʃ78.4)M P a㊂T i C x-N i(S i,T i)复合材料的力学性能增强是由于T i C x骨架的原位形成,N i(S i,T i)合金的细化显微组织和固溶效应以及T i C x与N i(S i,T i)基体之间良好的润湿性所导致㊂C h i k e rN a b i l等[5]研究了N i和T i3S i C2粉末制备㊃15㊃(研究与应用)2023年11月陶瓷C e r a m i c s的原位T i C-N i(S i,T i)复合材料的微观结构和摩擦学行为㊂在此研究了T i3S i C2对由N i和T i3S i C2MA X相粉末对钢(100C r6)制成的原位T i C 增强N i(S i,T i)复合材料的微观结构和摩擦学性能的影响㊂在烧结温度为1080ħ下无压烧结4h的N i和T i3S i C2粉末被用来制备具有10w t%,20w t%和30w t%T i3S i C2的复合材料㊂通过扫描电子显微镜(S E M),X射线衍射(X R D)和拉曼光谱研究了这些复合材料的微观结构㊂在室温下对复合材料表面进行不同施加载荷下的标准球盘摩擦磨损试验㊂对于3种精细复合材料,T i3S i C2完全分解并转变为T i C相,而从T i3S i C2中释放的S i和T i原子扩散到N i基体中,形成N i(S i,T i)固溶体㊂与参考(N i)烧结复合材料相比,在N i基体中添加20w t%T i3S i C2将硬度提高了约250%㊂T i3S i C2颗粒的添加对这些复合材料对钢的摩擦学性能也有有益的影响㊂在所有施加载荷下,精细复合材料的磨损表面的特征在于存在润滑的F e3O4-αF e2O3摩擦膜㊂讨论了化学成分和不同施加载荷对三种精细复合材料磨损机制的影响㊂S h a hN e e lR等[6]研究了离心铸造T i C增强功能级铜复合材料的表征㊂研究分析了使用水平离心机铸造工艺制造的功能级C u-N i-S i/T i C复合材料的物理性能和抗磨损性能㊂在距外部1mm,8mm和13 mm的壁厚处径向进行的显微组织分析表明,颗粒分布梯度的增加使内部周边的硬度提高了41%,并且通过X射线衍射(X R D)分析确定了N i S i2相的形成㊂对复合材料的外壁(1~8mm)和内壁(9~15mm)进行拉伸载荷测试;后来的断裂分析表明,外部为延展性,内部为脆性㊂使用针盘式摩擦磨损试验机对内件的耐磨损性能进行了试验㊂使用信噪比确定最小磨损率的最佳摩擦参数(10N,2m s-1,500m)㊂使用方差分析预测每个有影响的参数的贡献及其相互作用㊂结果表明,滑动速度对磨损率的影响最大(45.56%),其次是外加载荷(21.82%)和滑动距离(14.63%)㊂测试样品的磨损分析显示机械混合层;后来由能谱分析(E D X)确认㊂D o n g YJ等[7]研究了激光熔覆T i C增强T i-N i -S i金属间化合物涂层的显微组织和干滑动耐磨损性能㊂采用T i C/T i-N i-S i合金粉末作为前驱体材料通过激光熔覆工艺在T A15钛合金基体上制备耐磨T i C增强T i-N i-S i金属间化合物复合涂层,T i C均匀分布在T i2N i3S i-N i T i-T i2N i多相金属间化合物基体中㊂采用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SE M),X射线衍射仪(X R D)和能谱分析仪(E D S)对涂层的微观结构进行了表征㊂在室温下评价了激光熔覆T i C增强T i-N i-S i金属间化合物涂层的干滑动耐磨损性能㊂结果表明,T i C/(T i2N i3S i-N i T i-T i2N i)金属间化合物复合涂层表现出优异的耐磨损性能和粘附磨损性能㊂F a nD i n g等[8]研究了激光熔覆制备T i C增强金属间化合物基复合材料涂层的原位形成㊂采用激光熔覆技术在N i基高温合金基体上原位形成T i C颗粒增强N i3(S i,T i)金属间化合物复合涂层㊂实验结果表明,强大的冶金界面确保了涂层与基材之间的良好结合㊂复合涂层非常好,没有裂缝和气孔㊂采用扫描电子显微镜(S E M),能谱分析仪(E D S)和X射线衍射仪(X R D),研究了T i-C的添加对涂层显微组织和显微硬度的影响㊂涂层的显微组织主要由N i(S i),N i3(S i, T i)和T i C组成㊂涂层的平均显微硬度随着T i-C含量的增加而提高㊂当T i-C添加量为20w t%时,显微硬度达到780H V㊂远大于镍基高温合金基体㊂S u nY a o n i n g等[9]研究了激光熔覆工艺制备的N i3S i金属间化合物复合涂层的抗氧化腐蚀行为㊂已经通过循环氧化试验研究了在温度为1100ħ时,N i -S i-T i-C和N i-S i-C-N b原位增强复合涂层的高温抗氧化性能㊂进行了热重分析(T G),扫描电子显微镜(S E M)和X射线衍射仪(X R D),热重分析(T G)数据表明熔覆层达到了良好的耐氧化性能㊂动力学常数K p和氧化的样品表明,N b C加强熔覆层比T i C增强复合涂层具有更好的耐氧化性能,N b C加强熔覆涂层氧化物产品包括N i O,S i O2和铌,T i C增强复合涂层氧化产物为N i O,一些S i O2和T i O2㊂2.3 N i-S i/A l2O3复合材料C h e nH等[10]研究了机械合金化合成M o2N i3S i -A l2O3纳米复合材料的显微组织和力学性能㊂以M o O3,N i,S i和A l为起始材料,通过机械合金化合成M o2N i3S i-A l2O3纳米复合材料㊂机械合金化的粉末通过热压烧结固结制备M o2N i3S i-A l2O3纳米复合材料㊂通过扫描电子显微镜(S E M)和X射线衍射(X R D)研究了M o2N i3S i-A l2O3复合粉末的形貌和结构演变㊂详细研究了M o2N i3S i-A l2O3纳米复合材料固结产品的显微组织和力学性能㊂结果表明,研磨10h后得到M o2N i3S i-A l2O3复合材料㊂反应机理是机械诱导的自蔓延合成反应㊂研磨20h后㊃25㊃陶瓷C e r a m i c s(研究与应用)2023年11月M o2N i3S i和A l2O3的平均晶粒尺寸分别为15.9n m 和32.4n m㊂M o2N i3S i-A l2O3复合粉末在1000ħ的退火过程中是稳定的㊂热压烧结固结后,M o2N i3S i -A l2O3复合材料具有较高致密度(96.3%)和细晶粒(微米和亚微米范围)㊂M o2N i3S i-A l2O3复合材料的维氏硬度为13G P a,抗弯强度为533M P a和断裂韧性为6.29M P a㊃m1/2㊂同时,该M o2N i3S i-A l2O3复合材料在高温下具有更高的抗弯强度,在高达1000ħ时仍保持稳定的抗弯强度约为513M P a㊂2.4 N i-S i/S i3N4复合材料R a d h i k aN等[11]研究了采用离心铸造法制备了C u-11N i-4S i/10w t%S i3N4功能梯度复合材料,并研究了其力学行为和三体磨粒磨损行为㊂沿径向的显微结构分析表明,C u-11N i-4S i/10w t%S i3N4复合材料内周有高浓度的S i3N4颗粒,X射线衍射(X R D)分析证实存在引入的增强材料㊂在具有最高浓度(53v o l%)增强颗粒的C u-11N i-4S i/10w t%S i3N4复合材料的内周观察到最高的显微硬度(207H V),并且内部区域显示出更高的拉伸强度(425.58M P a)㊂基于L27正交阵列的磨粒磨损试验,仅在基于力学行为的内周边进行㊂通过信噪比和方差分析负载,速度和时间等参数对磨损率的影响㊂结果表明,外加载荷对磨损率的影响最大(60.45%),其次是速度和时间㊂对磨损样品进行扫描电子显微镜(S E M)分析,观察到磨损随着参数的增加而从轻微变为严重㊂这种C u-11N i-4S i/10w t%S i3N4复合材料适用于汽车材料㊂2.5 N i-S i/W C复合材料樊丁等[12]研究了激光熔覆制备W C p/N i-S i-T i 复合涂层㊂在N i基高温合金表面预置3种不同W C 含量的N i78S i13T i9(a t%)粉末,采用激光熔覆制备了W C和原位自生T i C复相陶瓷增强N i3(S i,T i)基复合涂层㊂利用扫描电镜(S E M),能谱分析仪(E D S)和X 射线衍射仪(X R D)对熔覆层组织进行分析,并测量了其熔覆层的显微硬度㊂结果表明,熔覆层与基体呈冶金结合,熔覆层组织主要由N i(S i)固溶体,N i3(S i,T i)金属间化合物和W C-T i C复相陶瓷组成㊂随W C添加量增加,涂层中复相陶瓷含量增多;孔隙率增大;碳化物形态演变历程为不规则形状,花瓣形状以及不规则形状和花瓣形状共存㊂2.6 N i-S i/N b C复合材料孙耀宁等[13]研究了激光非平衡制备N i-S i-N b -C涂层㊂以N i-S i-N b-C混合粉末作为预置合金,采用横流C O2激光器进行激光熔覆处理,在高温合金表面制备原位合成N b C颗粒增强N i3S i复合材料涂层㊂结果表明,采用合适的激光熔覆工艺参数,可获得N b C颗粒增强的以N i3S i金属间化合物及γ-N i 固溶体为主要组成相的复合涂层㊂尺寸约在24μm 的N b C颗粒弥散分布,与复合材料基体润湿良好,熔覆层致密,组织细小,与基材呈良好的冶金结合㊂晶体结构及动力学生长过程决定了N b C以不同的生长形态出现㊂S u nY a o n i n g等[14]研究了采用激光熔覆工艺制备的原位N b C增强N i3S i金属间化合物涂层的制备工艺过程㊂激光熔覆技术是用来形成N i3S i金属间化合物复合涂层的原位生成N b C颗粒增强镍基高温合金基体㊂激光熔覆技术的工艺参数进行了优化以获得包覆层㊂研究了N b C对N i3S i金属间化合物涂层的微观结构的影响㊂并对增强颗粒的形态进行了讨论㊂实验结果表明,一个很好的涂层和基体之间的结合,确保了一个强大的冶金界面㊂复合涂层是非常好的,没有裂缝和孔隙㊂涂层的微观结构,主要由N i (S i),N i3(S i,N b)和N b C的微粒组成,这N b C微粒是由于在激光熔覆过程中N b和C之间的原位反应产生的㊂N b C的颗粒均匀地分布在复合材料中㊂此外, N b C颗粒的最大尺寸超过4μm㊂3 N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的未来研究发展趋势和发展方向可以将N i-S i金属间化合物与陶瓷相复合制备N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料㊂N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料主要包括N i-S i/S i C复合材料,N i-S i/T i C复合材料,N i-S i/A l2O3复合材料, N i-S i/S i3N4复合材料,N i-S i/W C复合材料,N i-S i/N b C复合材料等㊂还应该开展新型的复合材料例如N i-S i/A l N复合材料,N i-S i/Z r O2复合材料,N i -S i/T i B2复合材料,N i-S i/Z r B2复合材料,N i-S i/ Z r C复合材料,N i-S i/Z r N复合材料,N i-S i/T i N复合材料,N i-S i/T i(C,N)复合材料,N i-S i/S i A l O N 复合材料,N i-S i/M g A l O N复合材料研究开发工作㊂4结论与展望N i-S i金属间化合物和陶瓷都具有优秀的性能㊂㊃35㊃(研究与应用)2023年11月陶瓷C e r a m i c s可以将N i-S i金属间化合物与陶瓷相复合制备N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料㊂N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料具有优秀的性能㊂笔者首先叙述N i -S i金属间化合物/陶瓷复合材料的制备技术,物相组成,显微结构和力学性能,耐磨损性能和抗高温氧化性能等,并对N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的未来发展趋势进行分析和预测㊂N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的未来发展趋势是:(1)开发新型的氧化物,氮化物,碳化物和硼化物作为基体并与N i-S i金属间化合物相复合制备新型的N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料,例如制备N i -S i/氧化物陶瓷,N i-S i/氮化物陶瓷,N i-S i/碳化物陶瓷,N i-S i/硼化物陶瓷复合材料等㊂(2)为了提高N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的力学性能,可以向复合材料中加入颗粒,晶须,短纤维等作为增强增韧相提高复合材料的力学性能㊂(3)还需要研究N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料的耐磨损性和抗高温氧化性以及耐腐蚀性等㊂(4)还需要研究N i-S i金属间化合物与陶瓷基体之间的界面结合性能和界面显微结构㊂(5)将T i C,T i N,T i(C,N),W C硬质合金等与N i -S i合金相复合形成N i-S i/硬质合金复合材料,使得N i-S i/硬质合金复合材料能够应用到耐磨损工程领域㊂N i-S i金属间化合物/陶瓷复合材料具有良好的耐磨损性能和耐高温性能以及抗高温氧化性能等可以应用到耐磨损工程领域,耐高温工程领域㊂因此N i -S i金属间化合物/陶瓷复合材料将广泛应用在工程领域㊂参考文献[1] T i a n W B,S u nZ M,Z h a n g P,e t a l.B r a z i n g o f s i l i c o nc a r b ide c e r a m i c sw i t hN i-S i-T i p o w d e rm i x t u r e s[J].J o u r n a l of t h eA u s t r a l i a nC e r a m i cS o c i e t y,2017,53(2):511-516.[2] G a oF e i,L uJ i n j u n,L i u W e i m i n.N i-S i-Cc o m p o s-i t e sw i t h v a r i o u sm i c r o s t r u c t u r e s v i a s o l i d s t a t e r e a c t i o n o f n i c k-e l a n ds i l i c o nc a r b i d e p a r t i c u l a t e[J].C o m p o s i t e sS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y,2008,68(2):566-571.[3]S e l v a n J S e n t h i l,S u b r a m a n i a nK,N a t hAK.L a s e r s u r f a c e a l l o y i n g o f(p r e-p l a c e d)S i Ca n dN i-S i Cc o a t i n g o n c o mm e r-c i a l l yp u r e t i t a n i u m[J].M a t e r i a l s a n dM a n u f a c t u r i n g P r o c e s s e s, 1999,14(2):285-296.[4]W a n g W e n j u a n,Z h a i H o n g x i a n g,C h e n L i n,e ta l. P r e p a r a t i o na n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e so f i ns i t uT i C x-N i(S i, T i)a l l o y c o m p o s i t e s[J].M a t e r i a l sS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g A, 2014,616:214-218.[5] C h i k e rN a b i l,B e n a m o rA b d e s s a b o u r,H a d j iY o u c e f,e t a l.M i c r o s t r u c t u r e a n d t r i b o l o g i c a l b e h a v i o r of i n s i t uT i C-N i (S i,T i)c o m p o s i t e se l a b o r a t e df r o m N ia n d T i3S i C2p o w d e r s [J].J o u r n a l o fM a t e r i a l sE ng i n e e r i n g a n dP e r f o r m a n c e,2020,29 (3):1995-2005.[6] S h a hN e e lR,R a d h i k aN,S a m M a n u.C h a r a c t e r i z a-t i o no f c e n t r i f u g e c a s tT i Cr e i n f o r c e d f u n c t i o n a l g r a d e c o m p o s-i t eo fc o p p e r[J].M a t e r i a l s R e s e a r c h E x p r e s s,2019,6(9): 0965D1.[7] D o n g YJ,W a n g H M.M i c r o s t r u c t u r e a n dd r y s l i d i n g w e a r r e s i s t a n c e o f l a s e r c l a dT i Cr e i n f o r c e dT i-N i-S i i n t e r-m e t a l l i c c o m p o s i t e c o a t i n g[J].S u r f a c ea n dC o a t i n g sT e c h n o l o-g y,2009,204(5):731-735.[8] F a nD i n g,Z h a n g J i a n b i n,S u nY a o n i n g,e t a l.I n-s i t uf o r m a t i o no f T i C r e i n f o r c e di n t e r m e t a l l i c-m a t r i xc o m p o s i t e l a y e r s p r o d u c e db y l a s e rc l a d d i n g[J].K e y E ng i n e e r i n g M a t e r i-a l s,2007,336-338(2):1380-1382.[9] S u nY a o n i n g,Z h a n g X u d o n g,S u n W e n l e i,e t a l.O x i-d a t i o n c o r r o s i o nbe h a v i o r of c o m p o s i t e c l a d d i ng o f i n t e r m e t a l l i c c o m p o u n dN i3S i[J].K e y E n g i n e e r i n g M a t e r i a l s,2012,522:72 -75.[10] C h e n H.M i c r o s t r u c t u r ea n d m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o fM o2N i3S i-A l2O3n a n o c o m p o s i t e s y n t h e s i z e db y m e c h a n i c a l a l l o y i n g[J].J o u r n a l o fM a t e r i a l sR e s e a r c h,2016,31(21):3352 -3359.[11] R a d h i k aN,J e f f e r s o n JA n d r e w.S t u d i e s o nm e c h a n i-c a l a nd a b r a s i v ewe a r p r o p e r t i e s of C u-N i-S i/S i3N4f u n c t i o n-a l l yg r a d e d c o m p o s i t e[J].S i l i c o n,2019,11(2):627-641.[12]樊丁,孙明,孙耀宁,等.激光熔覆制备W C p/N i-S i -T i复合涂层[J].航空材料学报,2008,28(1):40-44.[13]孙耀宁,孙文磊,刘炳.激光非平衡制备N i-S i-N b -C涂层[J].中国激光,2009,36(12):3282-3286.[14] S u nY a o n i n g,F a nD i n g,Z h e n g Y u f e n g,e t a l.I n-s i-t uf o r m a t i o no fN b Cr e i n f o r c e d N i3S i i n t e r m e t a l l i cc o m p o u n d s b y l a s e rc l a d d i n g[J].K e y E n g i n e e r i n g M a t e r i a l s,2008,368-372:1351-1353.㊃45㊃陶瓷C e r a m i c s(研究与应用)2023年11月。
新材料在军工方面的研究现状和发展趋势
新材料在军工方面的研究现状和发展趋势摘要:随着现代军事科技的不断发展,促使各国对武器装备的性能提出了更高的要求。
由于军用新材料能够满足武器材料强韧化、轻量化、多功能化和高效化的发展要求,促使军工新材料的研究十分繁荣。
本文主要综述了国内外军用结构新材料和功能新材料的研究进展,并对未来军用新材料的研究趋势进行了总结。
关键词:军用新材料,钛合金,高强度钢,纳米隐身材料,磁性材料1 前沿新材料是指那些新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料。
新材料的研制、开发与应用不仅构成对高技术发展的推动力,而且也成为衡量一个国家科技水品的高低的重要标志。
因此,新材料是技术革命与创新的基石,是社会现代化的先导。
现代高新技术对新材料的依赖越来越多,这使得发达国家和发展中国家都争相将新材料列为高新技术优先发展的领域和关键技术,各国都采取各种措施,力争抢占新材料技术的“制高点”[1]。
新材料的出现和应用又为国防安全提供了保证。
国防科一直都是高、精、尖技术的集合,新材料是高技术的先导和基础。
纳米材料出现使微型武器出现在战场,先进高分子材料出现使洲际导弹的出现成为可能,新型锂离子电池材料的出现让“无人机”出现在人们的视野,而非晶软磁合金材料大大提高了一些精密武器的工作环境。
由此可见,新材料也是军事工业发展的重要促进力量,是新型武器装备的物质基础, 也是当今世界军事领域的关键技术。
所以,对新材料在军工方面的研究现状总结和发展趋势的展望,对促进我国军事工业的发展有重大意义。
2 军用结构材料军用新材料按材料性能和用途可分为结构材料和功能材料两大类, 主要应用于航空工业、航天工业、兵器工业和船舰工业中。
结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀和抗辐射等性能要求, 目前在军事领域应用的结构材料主要有以下几类。
2.1 先进金属结构材料2.1.1 变形镁合金变形镁合金有很高的比强度、比刚度和塑性,是航空航天领域中最有前途的金属结构材料之一,座舱架、吸气管、导弹舱段、壁板、蒙皮、直升机上机闸等大都采用镁理合金制件。
镍铝合金催化剂
镍铝合金催化剂镍铝合金催化剂是一种重要的催化剂材料,具有广泛的应用前景。
本文将从镍铝合金催化剂的定义、制备方法、催化性能以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、镍铝合金催化剂的定义镍铝合金催化剂是由镍和铝两种金属元素组成的合金材料,具有优异的催化性能。
镍铝合金催化剂通常采用高温合成方法制备,通过控制合金化过程中的温度、压力、合金化时间等参数,可以调控合金的组成和晶体结构,从而获得具有良好催化活性和选择性的催化剂。
1. 机械合金化法:将镍和铝的粉末按一定比例混合,经过高能球磨或挤压等方法进行机械合金化反应,然后通过热处理使其形成镍铝合金催化剂。
2. 化学合成法:通过溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热合成法等化学合成方法,利用金属盐溶液和还原剂进行反应,生成镍铝合金催化剂。
三、镍铝合金催化剂的催化性能镍铝合金催化剂具有很高的催化活性和选择性,主要体现在以下几个方面:1. 催化剂的活性中心:镍铝合金催化剂中的镍和铝元素能够形成一些具有较高催化活性的金属间化合物,这些化合物在催化反应中起到活性中心的作用,提高了催化剂的催化活性。
2. 催化剂的表面性质:镍铝合金催化剂具有较大的比表面积和丰富的表面缺陷结构,这些特性有利于催化剂与反应物之间的相互作用,提高了催化剂的催化效果。
3. 催化剂的稳定性:镍铝合金催化剂具有较好的热稳定性和抗中毒性,能够在高温、高压、强中毒等严苛条件下保持较好的催化活性。
四、镍铝合金催化剂的应用领域镍铝合金催化剂在多个领域中具有广泛的应用前景,主要包括:1. 化学工业:镍铝合金催化剂可用于合成氨、合成甲醇、合成乙烯等重要的化学反应中,提高反应速率和选择性。
2. 石油工业:镍铝合金催化剂可用于重油加氢脱硫、裂化转化等石油加工过程中,提高产品质量和产率。
3. 环境保护:镍铝合金催化剂可用于废气处理、污水处理等环境保护领域,实现有害气体的高效转化和有机废水的降解。
4. 新能源领域:镍铝合金催化剂可用于燃料电池、水裂解等新能源技术中,提高能源转化效率和储氢性能。
NiAl合金的成分设计与微观组织研究
NiAl合金的成分设计与微观组织研究I. 内容综述NiAl合金是一种具有特殊性能的金属材料,其主要成分为铝(Al)和镍(Ni)。
由于其优异的耐高温、抗腐蚀等性能,NiAl合金在航空、航天、石油化工等领域具有广泛的应用前景。
然而目前关于NiAl合金的成分设计和微观组织研究仍然存在一定的局限性,尤其是在高合金化程度下,其性能变化规律尚不明确。
因此对NiAl合金的成分设计与微观组织进行深入研究具有重要的理论和实际意义。
本文首先对NiAl合金的基本性质进行了概述,包括其化学成分、力学性能、热处理行为等。
在此基础上,分析了影响NiAl合金性能的主要因素,如成分比例、热处理工艺等。
同时对国内外近年来在NiAl合金成分设计和微观组织研究方面的进展进行了梳理,总结了各种方法在优化合金性能方面的优点和不足。
为了解决现有研究中存在的问题,本文提出了一种新的成分设计方法。
该方法以满足特定性能需求为目标,通过综合考虑合金元素的固溶度、相图位置等因素,实现了对NiAl合金成分的有效调控。
此外本文还探讨了该方法在不同成分比例下的性能变化规律,并与传统方法进行了对比。
为了更深入地了解NiAl合金的微观组织结构,本文采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等现代表征手段,对不同成分和热处理状态的NiAl合金进行了微观组织的观察和分析。
结果表明随着成分比例和热处理温度的增加,NiAl合金的晶粒尺寸逐渐减小,晶界数量增多,且晶界能显著影响合金的力学性能。
本文从NiAl合金的成分设计和微观组织两个方面对其进行了全面的研究。
通过对现有研究成果的梳理和分析,提出了一种有效的成分设计方法,并通过实验验证了该方法的有效性。
此外通过对NiAl合金微观结构的观察和分析,揭示了晶粒尺寸、晶界数量等因素对合金性能的影响规律。
这些研究成果不仅有助于指导NiAl合金的实际生产和应用,同时也为其他金属材料的设计和研究提供了有益的借鉴。
介绍NiAl合金的应用背景和研究现状航空领域:由于NiAl合金具有较高的强度、韧性和耐磨性,因此在航空领域具有广泛的应用前景。