曹新建
- 作品数：8 被引量：34H指数：5
- 供职机构：东北大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：一般工业技术化学工程金属学及工艺更多>>
- 强化粒子表面涂覆Ni、Cu及其作用的研究
- 陶瓷颗粒/(TiC、SiC、Ti/(C,N/)、TiB2/)具有密度低、强度高、弹性模量高、耐磨及耐腐蚀等优点,是较为理想的增强材料。同时铁具有很高的强度、良好的韧性且价格便宜、应用面广等优势。两者的结合会产生一种新型低...
- 曹新建
- 关键词：陶瓷颗粒化学镀铁基复合材料
- 文献传递
- α-SiC粉体化学镀铜及其对铁基复合材料性能的影响被引量：5
- 2018年
- 目的优化α-SiC颗粒化学镀铜工艺,改善α-SiC/Fe之间的界面浸润性和匹配性,提高α-SiC/Fe复合材料的力学性能。研究α-SiC粒径大小和镀液工艺对镀铜的影响以及镀铜对α-SiC/Fe复合材料力学性能的影响。方法在对α-SiC颗粒粗化、敏化和活化后,采用化学镀覆的方式对5、10、15、20μm四种不同粒径的α-SiC进行表面镀铜。采用SEM和XRD对镀层的表面形貌和物相进行表征,采用SEM对α-SiC/Fe复合材料的显微组织进行观察。结果 4种粒径的α-SiC表面都成功地镀上了铜,且α-SiC颗粒粒径越小,表面积越大,镀速越高。确定了化学镀液的最佳工艺:温度65℃,溶液pH值9~11,SnCl_2加入量9 g/L,Pd Cl2加入量1.5 g/L。镀层形貌为凹凸不平的铜粒子集合体,物相为α-SiC、Cu和少量的Cu_2O。5、10、15、20μm的α-SiC颗粒镀铜提高了α-SiC/Fe复合材料的致密度、抗拉强度和延伸率,镀铜后致密度分别提高了0.62%、0.73%、0.95%、1.06%,抗拉强度分别提高了5.58%、10.97%、11.63%、13.02%,延伸率分别提高了6.35%、12.35%、10.19%、10.37%。结论α-SiC的粒径和镀液工艺显著地影响着镀速和镀层形貌。镀铜能够有效地改善α-SiC/Fe复合材料的界面缺陷,提高其力学性能。
- 种详远甄明晖仇溢宗亚平曹新建张跃波
- 关键词：化学镀铜镀速镀层铁基复合材料
- 包覆混料对镀铜混合尺寸SiCp/Fe力学性能的影响被引量：1
- 2015年
- 为探索提高SiCp/Fe力学性能的途径,采用包覆混料工艺,研究了该工艺对镀铜SiCp/Fe力学性能的影响,以及该工艺下增强粒子混合尺寸的影响.结果表明:包覆混料相比于普通混料,可显著改善SiC粒子在基体中分散的均匀性,而镀铜的作用是显著消除界面缺陷;性能的改善是包覆混料改善粒子分散性和镀铜改善界面结合的综合结果.对于体积分数30%SiCp/Fe的抗拉强度,通过包覆改善均匀性的贡献可提高7.2%,通过镀铜消除界面缺陷的贡献可提高12.5%,因此减少界面缺陷对颗粒增强复合材料力学性能的提高更重要.混合尺寸粒子对力学性能的增强效果明显高于其对应单一尺寸,这是由于小尺寸粒子能有效地提高基体的强度,而大尺寸颗粒更有效地承担载荷传递的作用.
- 张跃波金剑锋曹新建宗亚平
- 关键词：金属基复合材料化学镀铜
- 铁基复合材料碳化硅粒子混合尺寸增强作用机理被引量：8
- 2013年
- 采用粉末冶金电流直加热动态热压烧结工艺,制备了混合尺寸粒子增强SiCp/Fe复合材料,研究了四种不同尺寸增强粒子的混合对铁基复合材料力学性能的影响。结果表明,合理地设计混合尺寸强化粒子利于提高铁基复合材料的力学性能,标称粒度为13μm与23μm的粒子组合,增强粒子体积含量10%时,小粒子与大粒子的最佳质量混合比为2∶1,而含量为20%时最佳为1:1。与13μm单尺寸颗粒增强SiCp/Fe复合材料相比,采用最佳比例混合尺寸粒子增强,10%SiCp/Fe复合材料的抗拉强度提高了9.7%,而与23μm单尺寸颗粒增强复合材料相比,其抗拉强度提高了38.3%。混合尺寸粒子优良的增强作用是由于提高了复合材料的相对密度,减少增强粒子间的直接接触,有利于载荷从基体向强化粒子传递。
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- 关键词：金属基复合材料SICPFE复合材料
- 陶瓷颗粒表面镀铜对陶瓷颗粒增强铁基复合材料性能的影响被引量：7
- 2015年
- 在不同类型和尺寸的陶瓷颗粒表面化学镀铜,研究了镀铜对陶瓷颗粒增强铁基复合材料力学性能的影响。结果表明:对于不同粒度的陶瓷颗粒,需要调整络合剂柠檬酸纳的加入量以制备出质量合格的镀铜层。在碳化硅(Si C)、碳化钛(Ti C)和氮化钛(Ti N)三种陶瓷颗粒表面镀铜,都能改善相应的铁基复合材料的机械性能。对于拉伸强度最高的Si C颗粒增强铁基复合材料,Si C颗粒镀铜后性能提高的幅度不是最大;而Ti N颗粒镀铜后,Ti N颗粒增强铁基复合材料拉伸强度的提高最大。这个结果表明,铁基复合材料的界面缺陷是决定性能的关键。研究还发现,强化粒子的含量比较高时镀铜对性能的改善更显著。镀铜使性能改善的机理是,铜在界面处呈现包敷形貌,当粒子团聚接触时能提供粒子间的金属连接。显微组织观察表明,镀铜后界面缺陷显著减少。
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- 关键词：复合材料化学镀铜力学性能
- 机械冲击包覆工艺对SiCp/Fe复合材料组织性能的影响被引量：2
- 2013年
- 提出了粉末冶金制备颗粒增强铁基复合材料的机械冲击包覆工艺,研究了工艺参数对复合材料组织和性能的影响.结果表明,当球料质量比5∶1,行星球磨机转速225 r/min,冲击包覆120 min时,可以避免机械合金化损伤强化粒子或基体,并能实现基体对强化粒子的最佳包覆.新工艺改善了复合材料中增强粒子分布的均匀性,并且增强体含量越高,机械冲击包覆对提高制备复合材料性能的效果越显著.机械冲击包覆使增强粒子镶嵌进入铁粉颗粒中,避免了复合材料中因增强粒子相互接触而产生的界面缺陷,利于载荷从基体向增强粒子传递,因而复合材料的力学性能得到了提高.
- 庄伟彬宗亚平张跃波曹新建
- 关键词：金属基复合材料SICPFE复合材料力学性能
- 碳化硅颗粒化学镀镍对铁基复合材料性能的影响被引量：11
- 2012年
- 采用化学镀方法对SiC粒子表面镀镍,研究了镀镍对SiCp/Fe复合材料力学性能的影响。结果表明:镍盐量与还原剂量为1:3、温度为93-95℃时,镍盐可以近100%镀在SiC粒子表面,控制镍盐加入量可控制镀层的厚度.SiC表面镀镍的粒度为45μm、体积分数为10%的复合材料,其抗拉强度最大提高22.9%。SiC表面镀镍的SiC粒度为21μm、体积分数为15%时,复合材料的延伸率提高近30%.
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- 关键词：复合材料化学镀铁基复合材料SIC
- 不同类型颗粒混合增强铁基复合材料的磨损性能被引量：8
- 2017年
- 采用电流直加热动态热压烧结工艺制备陶瓷颗粒增强铁基复合材料,研究高体积分数(25%,30%,35%)下,单一类型颗粒(SiC,TiC,TiN)及混合类型颗粒(TiC+TiN,SiC+TiN,SiC+TiC)作为增强相对铁基复合材料磨损性能的影响。结果表明:单一类型粒子强化时,TiNP/Fe复合材料的耐磨性最好,TiCP/Fe次之,SiCp/Fe最差。混合粒子作为增强体时,(TiC+TiN)P/Fe复合材料磨损性能显著优于其对应的单一颗粒增强材料;其中粒子含量为30%时,(TiC+TiN)P/Fe复合材料磨损性能提高最大,其磨损量比TiCP/Fe降低了51.9%,比TiNp/Fe复合材料降低了44.1%,体现出可贵的混合增强价值。(SiC+TiC)_P/Fe和(SiC+TiN)P/Fe复合材料的磨损性能分别处于对应的两个单一颗粒增强材料之间。磨损表面观察表明,耐磨性好的(TiC+TiN)P/Fe复合材料的磨损机理为磨粒磨损,而(SiC+TiC)_P/Fe和(SiC+TiN)P/Fe复合材料除磨粒磨损外还存在明显的疲劳磨损现象。
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- 关键词：陶瓷颗粒铁基复合材料
