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梯度金属陶瓷(TiC)_pNi与Ti燃烧扩散连接界面组织及力学性能被引量：3: 2013年; 采用MA-FAPAS工艺,借助中间层TiAl的燃烧反应放热,原位合成了梯度金属陶瓷(TiC)pNi和金属间化合物TiAl,并同步完成了(TiC)pNi/TiAl/Ti的扩散连接,研究了在外加温度场、电场和应力场耦合作用下连接结构的形成机制。利用FE-SEM、TEM和XRD等手段对各层及连接界面的微观结构和相组成,以及电场作用下各连接界面元素扩散特征进行分析;采用显微硬度压痕法对连接界面的韧性进行分析;采用剪切法、冷淬法和有限元法对界面结合强度和残余应力分布进行分析计算。结果表明,各燃烧层均发生充分反应并形成了良好的冶金结合,连接界面处存在强烈的元素交互扩散;连接界面具有较强的抗剥离和抗剪切强度,(TiC)PNi/TiAl界面为接头的薄弱环节。; 陈少平董凤孟庆森樊文浩; 关键词：梯度材料原位合成金属陶瓷力学性能

梯度金属陶瓷（TiC）pNi与Ti电场燃烧扩散连接界面组织及性能: 本试验采用MA-FAPAS工艺,借助中间层TiAl的燃烧反应放热,原位合成了梯度金属陶瓷（TiC）pNi和金属间化合物TiAl,并同步完成了（TiC）pNi/TiAl/Ti的扩散连接,研究了在外加温度场,电场和应力场耦合...; 陈少平董凤王福明胡利方梁连杰孟庆森; 关键词：电场原位合成金属陶瓷; 文献传递

电场作用下AZ31B/Cu扩散界面的结构及性能被引量：4: 2015年; 采用电场激活扩散连接技术(FADB)实现了AZ31B/Cu的扩散连接。利用SEM、EDS和TEM分析了扩散溶解层的显微组织、相组成和界面元素分布。采用万能试验机对连接界面的抗剪切性能进行了测试。结果表明:AZ31B与Cu通过固相扩散形成了良好的冶金结合界面,扩散温度低于475℃时扩散溶解层由MgCu2、Mg2Cu和MgCuAl组成,此时接头的薄弱环节为Mg2Cu。扩散温度为500℃时扩散溶解层由Mg2Cu、(α-Mg+Mg2Cu)共晶组织和MgCuAl组成,共晶组织的形成导致接头的抗剪强度进一步降低,并成为新的薄弱环节。当扩散温度为450℃,保温时间为30min时,界面的抗剪强度随保温时间的延长先增大后减小,最大可达40.23MPa。; 董凤陈少平胡利方樊文浩孟庆森; 关键词：电场

超细TiB_2对AlMgB_(14)/TiB_2力学性能及抗高温磨损性能的影响: 2016年; 采用FAPAS法制备了超硬AlMgB_(14)/TiB_2复合陶瓷材料,分别采用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS),X射线衍射仪分析添加超细TiB_2第二相颗粒对复合材料微观形貌及韧性的影响;通过高温摩擦磨损试验分析了复合材料在25,300,500℃下的抗磨损性能及其摩擦学特征。结果表明,添加30%(质量分数)的微纳米级TiB_2后,AlMgB_(14)/TiB_2复合材料的平均硬度达32.5 GPa,断裂韧性由未添加时的3.0 MPa·m^(1/2)提高到3.95 MPa·m^(1/2);摩擦系数在室温及300℃时介于0.4~0.55之间,500℃时达0.65左右,磨损率1.27×10^(-6)~6.62×10^(-6) mm^3/(N·m)。随着摩擦温度的升高,试样摩擦学性能发生变化,由于摩擦表面产生氧化物的润滑作用,摩擦系数在300℃时略有减小,磨损机理由室温时的磨粒磨损转变为高温下的粘着磨损脱落。; 雷煜孟庆森庄蕾陈少平程慧玲戴景杰; 关键词：抗磨损韧性摩擦学

电场激活Ti/Ni扩散偶连接界面相变规律与力学性能的研究被引量：2: 2015年; 本试验采用电场激活扩散连接技术（FADB）实现了Ti/Ni的扩散连接。研究了Ti/Ni两种材料发生界面扩散反应时新相的生成规律及其对连接强度的影响。利用扫描电子显微镜及能谱仪观察和分析了扩散层的显微组织、相组成和界面元素分布。采用万能试验机对扩散层的抗剪切性能进行了测试。研究结果表明,在电场作用下,Ti与Ni通过固相扩散形成了良好的冶金结合界面,界面处金属间化合物的生成次序依次为Ni3Ti、Ni Ti2、Ni Ti。当扩散温度≥750℃时,Ti表现出超塑性和良好的扩散性,促使扩散层中的Ni3Ti转变成富钛层,该富钛层的形成有利于接头强度的提高。界面的剪切强度随着电流的增大而增大,当电流为930~1200 A时,界面的剪切强度可达90.54 MPa。; 董凤陈少平樊文浩胡利方孟庆森; 关键词：电场激活相变剪切强度

电场激活辅助AlMgB_(14)-TiB_2与金属的反应扩散连接及界面结构分析: 2015年; 采用FAPAS烧结工艺原位合成了Al Mg B14-Ti B2复合材料,并分别同步实现了与金属Nb和Mo的扩散连接。利用XRD、SEM和EDS等手段对连接界面扩散层的相组成、微观形貌和元素分布特征进行了分析;探讨了在电场、温度场、压力场多物理场耦合条件下的扩散层形成机制及扩散连接过程。结果表明,Al Mg B14-30%（质量分数）Ti B2复合材料与金属Nb和Mo可以实现同步合成和扩散连接,形成宽170～180μm的均匀致密的扩散连接层;Ti B2在烧结过程中富集于连接界面,并与金属反应生成金属间化合物;硼元素在浓度梯度作用下的连续扩散和金属间化合物的形成是扩散连接的主要机制。; 程慧玲孟庆森胡利方陈少平雷煜; 关键词：金属

管式反应法制备Mg_2Sn基热电材料及其性能研究被引量：2: 2015年; 采用Mg H2代替单质Mg粉与Sn粉进行固相反应制备Mg2Sn基热电材料,有效地避免了Mg单质的挥发和氧化。在300~750 K的温度区间内对其热电性能进行了测试、分析,并与文献中报道的Mg2Sn热电性能进行了对比。结果表明,所有试样在整个测温区间均显示出n型掺杂,并且随着温度的升高,呈现逐渐向p型转变的变化趋势。掺杂Y后Mg2Sn试样的Seebeck系数有所提高,综合电性能比文献报道提高了40%,并且在350 K时获得最大的ZT值（0.033）,是文献报道的Mg2Sn的ZT值（0.013）的近3倍。; 焦媛媛樊文浩陈少平鲍亮亮孟庆森; 关键词：H2 热电材料

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山西省青年科技研究基金(2011021022-3)