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二硼化锆对液相搅拌铸造AA2017组织和力学性能的影响
摘要 金属基复合材料 (MMC) 因其增强的机械性能而广泛用于各种应用。MMC 能够减轻结构重量，从而降低燃料消耗，因此在地面运输和航空领域尤其具有吸引力。在本研究中，通过搅拌铸造 [SC] 路线生产了用二硼化锆 (ZrB 2 ) 增强的 AA2017。增强颗粒 ZrB 2 以不同的重量百分比 0、5、10 和 15 混合。根据 ASTM 标准，对铸造样品进行机械表征，例如显微硬度和拉伸测试以及扫描电子显微镜 (SEM) 分析。SEM 分析表明 ZrB 2 颗粒在 AA2017 基体中分散均匀，团聚较少。机械测试结果显示性能有所改善，并且这是针对 AA2017-15wt.% ZrB 2 合成复合材料实现的。显微硬度测试显示，与基础铸态合金相比，VHN 值增加了约 101 (40.28%)。极限抗拉强度 (UTS) 也比铸态合金提高了约 155 MPa (59.79%)。
烧结参数对ZrB2-TiO2致密化的影响...
本研究采用放电等离子烧结 (SPS) 工艺和 WC/HfB 2 改性剂烧结 ZrB 2 -SiC 超高温陶瓷复合材料，烧结温度分别为 1850、1900、2000 和 2050˚C，烧结时间分别为 8 和 25 分钟。在 SPS 过程中，还使用冲头位移-时间和温度-时间测量图检查了复合材料的致密化行为。还基于 XRD、EDS 和 FESEM 方法进行了相和微观结构评估。研究了 SPS 参数对 ZrB 2 -SiC 基复合材料致密化的影响。在这种情况下，由于硼化物粉末的可烧结性低，直到施加压力才会发生位移。在 2050˚C、30 MPa 下保温 25 分钟，获得相对密度为 90% 的 ZrB 2 -SiC 基复合材料。该样品的致密化曲线呈典型的“S”形。最佳吸水率和表观孔隙率分别为 1.3% 和 6.7%。样品的最小和最大冲压位移分别为 2.2 毫米和 3.6 毫米。使用 WC/HfB 2 改性剂导致 WB 和 HfB 副产品的形成。
采用硼基陶瓷材料的微通道热沉性能比较
摘要：微通道热沉在从不同电子设备的小表面积上去除大量热流方面起着至关重要的作用。近年来，电子设备的快速发展要求这些热沉得到更大程度的改进。在这方面，选择合适的热沉基板材料至关重要。本文采用数值方法比较了三种硼基超高温陶瓷材料（ZrB 2 、TiB 2 和 HfB 2 ）作为微通道热沉基板材料的效果。利用有限体积法分析了流体流动和传热。结果表明，对于任何材料，在 3.6MWm -2 时热源的最高温度不超过 355K。结果还表明，HfB 2 和 TiB 2 比 ZrB 2 更适合用作基板材料。通过在热源处施加 3.6 MWm -2 热通量，在具有基底材料 HfB 2 的散热器中获得的最大表面传热系数为 175.2 KWm -2 K -1。
光学性质的首个主要研究
本研究论文的抽象主要任务是研究光学特性（包括介电函数，屈光度指数，消光系数，损耗功能，吸收系数和电导率）METARITION METION DIBORIDES M B 2（M = M = Ti，NB，NB）作为[100]方向的光子能量的功能。理论和实验数据相互比较，以更好地理解这项研究工作。关键词：第一个主要研究；光学特性；过渡金属； Diborides。1。引言在本文中，已经讨论了过渡金属Diborides MB 2（M = Ti，NB，ZR）的光学性质[1]的结果。在此，对于TIB 2，NBB 2，ZRB 2，折射率的虚构部分分别为30.24 eV，30.5 eV和45.41 eV。由于材料没有带隙[2]，因此从带结构中可以明显看出，因此，当光子能量为零时，所有阶段的光电导率[3]开始。光电导率，因此材料的电导率[4]由于吸收光子而增加[5]。在我们的观察中，我们在0.67、6.6和10.0时看到了TIB 2的三个峰。对于其他两种化合物NBB 2观察到相似的趋势，而Zrb 2 .TiB 2由于其金属性质，在低能范围内具有吸收带。它的
推荐引用推荐引用A. D. Stanfield等，“直接电流ZRB2的最终阶段致密动力学”，《
烧结（DC）和两者使用原位反应的变体已成为产生相对密度以上相对密度的相纯UHTC的偏爱烧结方法。15–19对于IV组的烧结（0.65 <ρ相对<0.90）的中间阶段，据报道，据报道的激活能量范围为140至695 kJ/mol的Zrb 2，56至774 kJ/mol的TIB 2，以及96 kJ/mol的HFB 2。5,20–23总体而言，研究得出的结论是，尽管激活能的值应仅取决于致密化的机械性，但更细的初始粒径和增加的压力降低了激活能量。对于烧结的中间阶段，Lonergan报道说，晶界扩散是在2000℃低于2000℃的反应热的Zrb 2中的主要机制，其激活能为241 kj/mol，但晶状体扩散成为2000°C的主要机制，其激活能量为695 kJ/mol。21 Kalish研究了HFB 2的极端压力（800 MPa）下的致密性最后阶段的动力学，并报告了激活能为96 kJ/mol。kalish建议该机制可能是脱位流，因为激活能量足够低，但没有提供其他机械的证据。kalish最终得出结论，在HFB 2的致密阶段，HF的B或晶界扩散是HF的晶界扩散是主要机制。5从那时起，几项研究报告了硼化物中的脱位运动。Koval'Chenko得出结论，脱位运动受到金属sublattice中金属物种的自扩散的限制。2424–29 Koval'Chenko螺柱的钼和钨硼的致密动力学，并报道激活能量是压力的独立性，这表明脱位滑行过程。28 bhakhri估计了使用压痕实验的154±96 kJ/mol中ZRB 2中脱位运动的活化能，并假设汉堡矢量沿着<1 0 0 0 0>方向。
超耐火过渡金属二硼化物陶瓷的致密化
doi:https://doi.org/10.2298/SOS2001001F UDK: 546.271；622.785；676.056.73 超耐火过渡金属二硼化物陶瓷的致密化 WG Fahrenholtz 1*）、GE Hilmas 1、Ruixing Li 2 1 密苏里科技大学，密苏里州罗拉 2 北京航空航天大学，北京，中国 摘要：回顾了过渡金属二硼化物的致密化行为，重点介绍了 ZrB 2 和 HfB 2 。这些化合物被认为是超高温陶瓷，因为它们的熔点高于 3000°C。过渡金属二硼化物的共价键很强，导致熔点极高，自扩散系数低，因此很难对其进行致密化。此外，粉末颗粒表面的氧化物杂质会促进颗粒粗化，从而进一步抑制致密化。20 世纪 90 年代之前的研究主要采用热压进行致密化。这些报告揭示了致密化机制，并确定有效致密化需要氧杂质含量低于 0.5 wt%。后续研究采用了先进的烧结方法，如放电等离子烧结和反应热压，以生产出接近全密度和更高金属纯度的材料。还需要进一步研究以确定基本的致密化机制并进一步改善过渡金属二硼化物的高温性能。关键词：过渡金属二硼化物；致密化；烧结；热压。1. 简介过渡金属二硼化物 (TMB2) 作为用于极端环境的材料已被研究多年。 1-7 多种 TMB2 被视为超高温陶瓷 (UHTC)，因为它们的熔点超过 3000°C，其中包括 TiB 2 、ZrB 2 、HfB 2 和 TaB 2。其他 TMB2，例如 OsB 2 和 ReB 2，作为新型超硬材料备受关注。8-10 TMB2 拥有不同寻常的性能组合，例如金属般的热导率和电导率以及陶瓷般的硬度和弹性模量，这是由共价键、金属键和离子键特性的复杂组合产生的。11-13 由于其性能，TMB2 被提议用于极端温度、热通量、辐射水平、应变速率或化学反应性，这些都超出了现有材料的能力。通常提到的 TMB2 的一些潜在应用包括高超音速航空航天飞行器、火箭发动机、超燃冲压发动机、轻型装甲、高速切削工具、熔融金属接触应用的耐火材料、核聚变反应堆的等离子体材料以及先进核裂变反应堆的燃料形式。5,14-22 TMB2 具有极高的熔化温度和硬度值，而同样的特性也使 TMB2 难以致密化。陶瓷材料的致密化可以通过多种方法实现。许多商用陶瓷都是通过无压烧结粉末加工方法制造的部件生产的。23-25有些陶瓷很难通过无压烧结致密化。
电流辅助烧结技术在先进材料加工中的应用
电场和磁场为无机材料的合成、加工和微观结构调整提供了额外的自由度。[1] 与传统烧结技术相比，电流辅助烧结 (ECAS) 技术因显着增强和加速了烧结动力学而具有极好的前景，在先进材料的加工中非常有前景。[2 – 7] 从 100 多年前的第一项专利开始，如今专利和文献中描述了 50 多种不同 ECAS 技术原理。[3] 通常，可通过以下方式实现高加热速率和低停留时间的短期烧结：1) 在导电工具中间接加热非导电粉末，通过焦耳效应加热并将热量传导给粉末； 2) 通过感应或热辐射间接加热非导电粉末，直至达到起始温度，此时电流开始流过样品，因此可以直接加热；3) 通过焦耳效应直接将能量耗散在样品内，直接加热导电粉末；4) 通过样品突然释放存储在电容器中的能量，超快速直接加热导电粉末。粉末和工具材料的电导率主要决定样品是直接加热还是间接加热。金属、合金和特殊陶瓷材料，如 TiC、TiN、Ti(C,N)、MAX 相（M = 过渡金属，A = A 组元素，X = C 或 N）、WC、TiB2 和 ZrB2，作为超高温陶瓷 (UHTC)，可以在场辅助烧结技术/放电等离子烧结 (FAST/SPS) 模式下直接加热，因为它们的电导率比通常用作工具材料的石墨的电导率高几个数量级。反之亦然，大多数氧化物（Al2O3、ZrO2、YSZ、MgO、CeO2、掺杂钆的二氧化铈 [GDC] 等）和其他陶瓷，如 BN、Si3N4、SiC 和 B4C，由于其低电导率，则间接加热。通过施加单轴压力可以进一步提高 ECAS 技术的效率，这还可以支持烧结动力学，从而能够降低烧结温度