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Ti对Nb-20Si-5Al超高温合金性能的影响被引量：1: 2021年; 采用放电等离子烧结法(SPS)制备了Nb-20Si-5Al-xTi(x=0,18,20,22,摩尔分数)超高温合金,研究了Ti加入量对Nb-20Si-5Al合金的室温断裂韧度和高温抗氧化性的影响。结果表明,随着Ti加入量的增加,超高温合金的相组成由Nbss、Nb_(5)Si_(3)和Al3Nb相转变成为Nbss、(Nb,Ti)5Si3和Ti相。Ti能明显改善Nb-20Si-5Al超高温合金的断裂韧度和高温抗氧化性能,随着Ti加入量的增加均先提高然后降低,在Ti加入量为20%时,合金断裂韧度最大,为7.41 MPa·m^(1/2),相比未加Ti时提高了约56.9%,其高温氧化速率最低,为0.72×10^(-4)g^(2)/(cm^(4)·h)。添加Ti元素后,其氧化产物中出现Ti_(2)Nb_(10)O_(29)、TiNb_(2)O_(7)、TiO_(2)等,可以提高其氧化膜的致密性,从而提高高温抗氧化性能。; 龙文元陈勤; 关键词：放电等离子烧结高温抗氧化性断裂韧性

放电等离子烧结制备Ti/C叠层材料及其力学性能被引量：5: 2012年; 以Ti和C的片状材料为原料,利用放电等离子烧结(SPS)技术烧结制备了具有层状结构特征的Ti/C叠层复合材料,研究了不同烧结温度下的叠层材料的组织形貌和室温力学性能。研究结果表明:随烧结温度的升高,反应层的厚度增大,烧结温度达到1500℃时,反应层的厚度可达到32.6μm,进一步提高烧结温度,将会使Ti发生熔化现象,无法得到Ti/C叠层复合材料。当烧结温度达到1500℃和1510℃,层状复合材料的抗弯强度和断裂功分别达到最大值1571.51MPa和215.09×103 J/m2。Ti/C叠层复合材料的裂纹扩展路径主要有裂纹偏转、裂纹并行扩展和裂纹尖端的分叉钝化,这些扩展路径是叠层材料增韧的主要机制。; 李培培龙文元傅正义徐升; 关键词：放电等离子烧结叠层材料抗弯强度断裂功增韧机制

Effects of Al Addition on the Microstructure and Properties of Nb/Nb_5Si_3 in situ Composites Fabricated via Spark Plasma Sintering: 2014年; Dense Nb/Nb5Si3 composites were fabricated via spark plasma sintering technology using Nb, Si, and Al elemental powders as raw materials. The microstructttres of the synthesised composites were analyzed through scanning electron microscopy, X-ray diffraction, and electron probe microanalysis. The results show that the composites consisted of residual Nb particle phase and Nb5Si3 phase. The microstructure of the Nb/ Nb5Si3 in situ composites was evidently affected by Al addition, which prompted the formation of the Al3Nb10Si3 phase. In addition, the Rockwell hardness of the composites decreased with the increase in AI additions. The Rockwell hardness of Nb-20Si is 60HRC, which decreased to approximately 52.7 HRC when the Al content increased to 15 at%. The oxidation resistance of the Nb/NbsSi3 in situ composites significantly improved with the increase in Al addition.; 龙文元YAO JunpingFU Zhengyi; 关键词：MICROSTRUCTURE

等离子烧结制备CNTs增强Nb/Nb_5Si_3复合材料被引量：2: 2015年; 采用放电等离子烧结(SPS)技术,在烧结温度为1 500℃,升温速度为150℃/min下,制备了CNTs含量分别为1%、2%和3%的Nb/Nb5Si3复合材料。研究了不同CNTs含量的放电等离子烧结Nb/Nb5Si3复合材料的组织与性能。结果表明,复合材料的组织主要由Nb、α-Nb5Si3和γ-Nb5Si3相组成,当CNTs含量超过2%时复合材料中出现了新相Nb4C3,可能是因为CNTs结构在球磨或烧结的过程中被破坏,与Nb粉发生了化学反应。在烧结工艺参数相同的条件下,随着CNTs含量的增加,复合材料的致密度有所下降,硬度(HRC)先增加,当CNTs的含量约为2%时达到最大为66,含量超过2%时,复合材料的界面结合能力差,致密度降低较多,硬度下降。延长保温时间和增加压力,会使得复合材料的致密度和硬度增大。; 龙文元熊伟尧军平; 关键词：放电等离子烧结碳纳米管

SPS合成碳纳米管增强Nb/Nb_5Si_3复合材料的组织和性能被引量：3: 2018年; 采用放电等离子烧结法(SPS)原位合成了多壁碳纳米管(CNTS)增强Nb/Nb_5Si_3复合材料,研究了不同含量的碳纳米管对Nb/Nb_5Si_3复合材料的组织和性能的影响。研究表明:Nb/Nb5Si3复合材料的相组成主要为Nb、α-Nb_5Si_3和γ-Nb5_Si_3,当CNTS加入量达到2%(质量分数)时开始出现了新相Nb_4C_3。复合材料的力学性能(抗压缩强度、断裂韧性)随着碳纳米管含量的增加而增加,加入2%CNTs时达到最大值,抗压缩强度和断裂韧性提高幅度分别达到56%、31%;随后加入3%CNTs时,抗压缩强度和断裂韧性都有所降低。复合材料断口的扫描电镜照片表明,复合材料的断裂模式主要为脆性解理断裂并有部分沿晶断裂,复合材料的增韧化作用主要是由于碳纳米管的拔出效应和桥联机制。; 龙文元陈本隆沈先君; 关键词：多壁碳纳米管力学性能

Ti、Al对Nb-Si基合金抗氧化性影响的第一性原理研究被引量：1: 2019年; 基于第一性原理方法,通过计算形成能、结合能、吸附能和布居数,研究了加入Ti、Al对Nb/Nb5Si3复合材料的高温抗氧化性能的影响。结果表明,掺杂Ti、Al元素都能提高Nb/Nb5Si3复合材料的抗氧化性,吸附变得更稳定,尤其是Ti的存在,可以优先与O发生反应生成TiO2,从而在一定程度上阻碍O向基体的扩散。所以,Ti的掺杂优于Al,能更有效地提高Nb/Nb5Si3复合材料的高温抗氧化性能。; 温恒瑶龙文元; 关键词：第一性原理抗氧化性吸附能

Ti掺杂量对Nb-Si基合金抗氧化性的影响被引量：1: 2019年; 添加Ti元素能有效地提高Nb-Si基合金的抗氧化性,但对于其机理仍缺少一些理论上的解释。采用第一性原理的方法研究了Ti掺杂Nb/Nb5Si3基合金氧化过程中存在的几种重要点缺陷杂质。结果表明:当Ti掺杂量为0~15.6 at%时,Nb/Nb5Si3复合基合金中的形成能逐渐降低,当Ti掺杂含量为15.6 at%时,达到最稳定的状态;当Ti掺杂量为15.6 at%~25 at%时,Nb/Nb5Si3复合基合金的稳定性逐渐降低,对抗氧化性能造成不利影响;O杂质和Si空位的形成能当Ti掺杂量为15.6 at%时达到最高,说明Ti能更有效地降低氧扩散及空位缺陷的进入,从而提高了Nb/Nb5Si3基合金的抗氧化性能。; 温恒瑶龙文元; 关键词：第一性原理抗氧化性形成能

碳纳米管增强Nb-Si基复合材料界面应力传递的研究被引量：1: 2020年; 基于均匀化理论,建立了碳纳米管增强Nb-Si基复合材料的代表体积元模型,并采用剪切滞后模型对碳纳米管增强Nb-Si基复合材料界面上的应力分布和传递机制进行了研究,探讨了分子间作用力、杨氏模量比β、长径比α、体积分数?等对其应力分布和传递机制的影响。结果表明,复合材料界面应力分布的变化主要集中在碳纳米管的两端,最大的应力都是分布在加载端或拔出端,然后向另一端传递;分子间作用力、杨氏模量比、长径比、体积分数等参数对界面应力的传递均有一定的影响,其中长径比和体积分数的影响最明显,体积分数为0.02时拔出端的界面剪切应力值相对于体积分数为0.0025时增大幅度达到近7倍,而长径比从200减小到50时,其应力传递距离增大了近8倍。; 龙文元汪正飞颜燕华; 关键词：碳纳米管界面应力范德华力

基于云计算的路由器盒盖半固态压铸工艺设计及优化被引量：2: 2021年; 对5G无线路由器盒盖的半固态压铸工艺和模具进行了设计,利用智铸超云CAE云平台对其半固态流变压铸充型过程进行了数值模拟,优选了压铸工艺方案进行生产试验。结果表明,利用云计算进行数值模拟能为工艺方案的评价和改进提供参考,能缩短新产品的开发周期。根据优化方案设计制造了路由器盒盖压铸模具,采用半固态压铸工艺生产出了合格的路由器盒盖压铸件,压铸件无缩松、气孔等缺陷。; 龙文元龚杰宋国金; 关键词：云计算

Ti对Nb-20Si-5Al超高温合金组织的影响被引量：1: 2019年; 以Nb、Si、Al和Ti粉末为原料,采用放电等离子烧结法(SPS)原位合成了Nb-20Si-5Al-xTi(x=0、18、20、22 at%)合金。利用扫描电镜(SEM)、电子探针微区分析(EPMA)和X射线衍射(XRD)等手段对合金的组织结构进行了分析,研究了Ti对Nb-20Si-5Al合金的组织的影响规律。结果表明:Ti元素的加入会明显改变合金的组织,随着Ti加入量的增加,合金的相组成由Nb_(SS)、Nb_5Si_3和Al_3Nb相转变成为Nb_(SS)、(Nb,Ti)_5Si_3和Ti相;Ti元素的加入消除了合金中的Al_3Nb相,促进了Al元素的均匀分布,同时使得合金中Nb_(SS)相的点阵常数有所增大,衍射峰向左偏转。; 龙文元贾红梅; 关键词：放电等离子烧结点阵常数

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国家自然科学基金(51271091)

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