于国强[1]2004年在《改性聚氧乙烯基金属复合材料的制备与形态结构研究》文中认为本文分别从化学改性-多官能团异氰酸酯与聚氧乙烯的加成反应和物理共混-甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸的共聚物与聚氧乙烯溶液复合出发，提高聚氧乙烯的耐水性，以使低温下具有极强结晶能力、易溶于水的聚氧乙烯可以作为“溶液还原法”制备聚合物基金属复合材料的基体。 本文通过实验，用以上两种方法制备了可以满足电化学还原过程要求的聚氧乙烯基体。并通过溶解实验对化学改性聚氧乙烯的耐水性做了表征，通过偏光显微镜对共混体系结晶情况的检测证实了共混对PEO结晶的抑制作用。经比较及实际实验，本文确定了两种情况下制备合乎要求的溶胀阴极膜(SCF)所需的条件，并对制备过程作了优化。 对化学改性的SCF，本文采用直接渗析的方式，以之作为基体利用溶液还原法制备了聚合物基金属复合膜，通过比较分析了影响电化学还原过程的基本因素，例如温度、阴极过电位、预干燥程度等；对制得的聚合物基金属复合膜(PMCF)用透射电子显微镜(TEM)做了形貌结构的表征，X射线衍射证实在聚合物复合膜内分散较好的纳米颗粒为还原沉积的纳米铜金属晶体。结合课题组以前的工作及对本体系的分析，本文针对所得到的结果，提出了一个可能的离子迁移还原沉积模式。 对共混改性聚氧乙烯基SCF，本文成功制备了聚合物基金属梯度复合膜(PMGCF)，通过实验对影响电化学还原过程及最终PMGCF形貌结构的各个因素做了分析。本文在该体系中设计了两种溶剂体系，发现水的引入有利于提高铜的沉积量，但所得形貌较为弥散；讨论了共混物的组成对PMGCF的电化学还原过程及最终复合膜内金属沉积形貌的影响，发现具有刚性分子链段的甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸的共聚物(MMA-co-MAA)组分的增加使得铜离子迁移困难，铜沉积量较少，铜结晶优先在枝端生长，利于树枝状晶的生成;本文比较了不同介质酸度下所制备的PMGCF的形貌，结合本课题组以前提出的“氢离子对铜离子还原沉积的阻碍”机理进行了分析与验证。
刘金萱[2]2008年在《纳米金属/聚合物复合粉体的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理在聚合物基体中添加金属纳米粒子,将金属纳米粒子性能和聚合物性能有机地结合在一起,提高纳米复合材料在电磁、光学、催化和传感等方面性能,从而开启了纳米复合材料在功能材料领域新的应用。然而金属纳米粉体分散性不好,易团聚,化学稳定性差,与有机介质相容性差,极大的影响了其应用发展。因此选择适合的材料包覆在金属纳米粒子表面,不仅能防止金属纳米粒子的氧化和团聚,提高金属纳米粒子在聚合物基体中的分散性,而且还能提供良好的加工成型性。本文研究了金属纳米铁粉、镍粉的表面有机包覆改性,并对改性后的纳米复合粒子进行了结构表征和性能分析。并研究了纳米碳包铁/环氧树脂复合材料的制备工艺,对其性能进行了初步的研究。采用丙烯酰胺处理纳米铁粉,通过原位聚合方法,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂,在纳米铁粉表面包覆上聚丙烯酰胺。根据活化指数确定了SDBS作为纳米铁粉的分散剂的最佳用量和反应时间。通过对复合粉体的结构和热性能分析,得到以下结果:聚丙烯酰胺通过物理吸附作用包覆在纳米铁粒子表面,形成了直径为30nm左右的“核/壳”型复合粒子,其中包覆层厚度为5～6nm,包覆量约为10.6%,并分析了氧化剂对反应的影响。将改性后的纳米铁/聚丙烯酰胺复合粉体添加到水性丙烯酸涂料中,确定最佳的添加量。采用丙烯酰胺处理纳米镍粉,通过原位聚合方法,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为分散剂,在金属纳米镍粉表面包覆上聚丙烯酰胺。根据活化指数确定了SDBS作为纳米铁粉的分散剂的最佳用量和时间。通过对复合粉体的结构和热性能分析,得到以下结果:聚丙烯酰胺通过物理吸附作用包覆在纳米镍粒子表面,形成了直径为35nm左右的“核/壳”型复合粒子,其中包覆层厚度为5～6nm,包覆量为21%,对比纳米铁/聚丙烯酰胺复合粉体,分析了氧化剂对包覆量的影响。将直流电弧等离子体法制备的碳包铁纳米粉体加入环氧树脂当中制备成纳米碳包铁/环氧树脂复合材料。根据粘度,固化时间,固化温度确定了最佳的工艺条件,以及填料的添加量。根据复合材料的热分析,得到以下结果:碳包铁纳米颗粒表面带有的官能团(如羟基),会参与反应并造成碳包铁/环氧树脂复合材料氧化温度降低的影响。当碳包铁加入量太少时,纳米碳包铁/环氧树脂复合材料不能导电。
郑保山, 龚小芬[3]1997年在《《精细石油化工文摘》1997年 第11卷 主题索引》文中指出本编辑部开发有《精细石油化工文摘》机器翻译编辑出版系统和文摘自动建库系统,此索引系采用文摘自动建库系统中的主题索引功能制作。索引按叙词的汉语拼音顺序编排,以外文字母开头的叙词排在以汉字开头的叙词前面,各叙词下的每一个索引款目由中文题名和文摘流水号组成,索引叙词取自《石油化工汉语叙词表》和《精细石油化工文摘词表》。
王小梅[4]2006年在《导电组分对梯度复合材料结构生成的影响》文中研究指明本文采用“溶液还原法”制备了两种含有导电组分的聚合物基金属梯度复合材料(PMGCF)和聚苯胺／聚乙烯醇基金属复合材料(PMCF)，其中PMCF是具有聚苯胺／聚乙烯醇复合层-聚乙烯醇层-铜／聚乙烯醇复合层叁层结构的层状复合膜。通过偏光显微镜、扫描电镜和透射电镜观察了复合膜的形态结构并研究了其形态结构与电化学条件之间的关系，还对金属离子的沉积历程作了探讨。结果通过偏光显微镜和扫描电镜发现，合成的PMGCF具有以下特征：金属相在膜的厚度方向上呈梯度分布，膜的一侧为致密的金属，另一侧为不含金属的聚合物基体，两侧中间的过渡层不是很明显，基本上不存在。通过导电组分对梯度复合膜的微观形态结构影响的分析可知，添加了导电组分以后所形成的沉积层都是由100nm左右的粒子堆积而成的，整个膜的沉积比较均匀。电化学条件对金属梯度结构的影响的分析结果表明，PVA作为基体时具有较大的亲水性，离子容易从电解质溶液中向膜内渗透、迁移。另外它作为基体的另一个突出优点是制备的溶胀复合膜(SCF)中的溶剂与电解液中的溶剂相同，都是水，克服了以前膜内外不同溶剂之间扩散的问题，结果使得电流最终趋于一种稳态，因此可以更好地实现用电化学条件来控制PMGCF的形态结构；硬质石墨材料的多孔的结构和石墨本身的结构性能特点使得碳作为阴极材料时有利于溶胀膜与电极表面的结合以及膜的剥离，因此是作为阴极的理想材料；电化学条件中的干燥程度和电压能够明显的影响离子在膜内的迁移，从而对PMGCF的形态结构造成较大的影响；而增大电解液中铜离子的浓度和延长反应时间都有利于铜在膜内的沉积生长。
丰平[5]2004年在《超细晶粒Ti（C，N）基金属陶瓷的研究》文中进行了进一步梳理借助于热分析(DSC)、X-ray 衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射分析(SED)、O/N 测定仪、重力/离心沉降粒度测定仪等分析和测试手段,系统地研究了超细 Ti(C,N)基金属陶瓷的制备及相关问题。 文章论述了 Ti(C,N)基金属陶瓷的研究进展和发展趋势,讨论了晶粒细化对 Ti(C,N)基金属陶瓷带来的在组织结构和机械性能上的影响。全文以超细 Ti(C,N)基金属陶瓷的制备为主线。研究结果如下: 通过高能行星球磨的物理方法制备了满足实验需要的粒径均匀分布的超细 TiC、TiN 粉末;并对制备粉末的质量进行了比较和评价。 研究了超细硬质相 Ti(C,N)基金属陶瓷的压制特性。研究表明:石蜡润滑剂能改善粉末与模壁之间的外摩擦力。混料粉末中大的粘结相份额并不能提高压坯的相对压制密度,但有利于改善压坯密度分布的均匀性。压制力大小对压坯密度和烧结体的变形和开裂有很大的影响。 研究认为,烧结时的升温速度对烧结体开裂和机械性能也有很大的影响。不大于 3℃min-1的升温速率工艺才能适合于超细 Ti(C,N)基金属陶瓷的制备。 探讨了超细和纳米硬质相粉末在水溶液和无水乙醇中的分散行为以及表面活性剂对分散的影响。据此研究结果可为不同种类粉末选择合理的分散介质和介质环境以及表面活性剂。 系统地研究了粗晶、亚微米、超细硬质相叁种粒径对 Ti(C,N)基金属陶瓷的烧结特性、组织特征和机械性能的影响,清晰地展现了以上各方面的演化过程。研究表明:原料硬质相粒径对收缩率、密度、组织均匀性、晶粒结构特征和机械性能有着重要的影响。超细 Ti(C,N)基金属陶瓷具有最好的致密性、组织均匀性和机械性能。 探讨了高氧含量超细 Ti(C,N)基金属的脱氧和固相烧结工艺,并基本克服了高氧杂质对材料的组织和性能的影响,制备出了性能优良的超细晶粒结构的 Ti(C,N)基金属陶瓷,如硬度能达到 HRA93.9 的水平,控制陶瓷中 N 含量可获得 2330MPa 的 TRS。制备的超细 Ti(C,N)基金属的平均晶粒尺寸在 0.30μm 左右,显微组织均匀。研究也发现超细 Ti(C,N)基金属陶瓷在真空烧结环境下存在着严重的脱氮趋向。 类比于超细 Ti(C,N)基金属陶瓷的制备过程,探讨了纳米硬质相 Ti(C,N)基金属陶瓷的可烧结性。结果表明,纳米硬质相 Ti(C,N)基金属陶瓷的可烧结性非常低劣,机械性能也非常低下。 I
罗健林[6]2009年在《碳纳米管水泥基复合材料制备及功能性能研究》文中研究表明当今,大多数建筑黏结材料通常是水性的波特兰水泥,它主要由石灰石、某些粘土矿物和石膏组成。人们一直尝试研究了一系列添加材料来减弱水泥材料引起的结构失效。拥有高长径比和弹性模量的微纤维充当增强组分,可以很好地改善水泥材料的力学性能。近几十年来,在水泥基中添加一些导电微米级碳纤维(CF)引起了广泛的兴趣。这种复合材料不仅在增强、阻裂、增韧等方面拥有独特的优势,而且还呈现一定的智能自感知功能性。它可制作成本征传感器件,嵌到土木大型结构的关键部件中,“实时、长期、在位”监测其所承受的应力及可能的损伤。然而,水泥的主要水化产物钙矾石的尺度一般为几百个纳米,相应微纤维增强水泥材料在纳米尺度仍有诸多缺陷。自从碳纳米管(CNT)在1991年被发现以来,作为拥有超高长径比的终极纤维材料,它受到越来越多的关注。CNT具有优异的力学性能,优良的化学稳定性和热稳定性,良好的电性能及微波吸收等特性,以及独特的一维纳米结构所特有的纳米效应。性能优异的CNT已成为各种基体材料理想的增强体,并能赋予复合材料许多新的功能性能。因此,CNT可很好地替代CF充当水泥材料的增强体,发展一种拥有单一或多项功能的本征纳米复合材料。然而,在处理这种纳米材料时,由于存在强大的分子间范德华力,CNT极易缠绕,形成聚团,相应在水泥基体内分散性很差。如何将CNT均匀分散在水泥基体中,提高CNT与基体间界面黏结力,将是首要解决的关键问题。本文尝试表面活性剂(SAA)、(槽式或探针式)超声分散、化学共价修饰,或电场诱导的几种工艺将多壁CNT(MWNT)分散于水中,然后尝试机械搅拌或高速匀质混合法来获得MWNT在水泥基体中的均匀分布。结果表明,经过合适的SAA和充分的Tip超声处理,以及高速匀质搅拌,MWNT在基体中拥有高度的分散,甚至能以单独个体存在。MWNT在微观尺度上的均匀分散促使MWNT/水泥基复合材料(MWNT/CC)试件的宏观力学性能(抗折、抗压强度)、电导率,较之参比净浆试件(Plain/C)均有显着的提高。采用ASTM标准,叁点弯曲法获得MWNT/CC试件梁的荷载–裂缝嘴张开宽度(P-V)曲线。结果表明:少量的MWNT就可在纳米尺度阻止裂纹的扩展,提高水泥基体的断裂性能。相比于Plain/C,相应MWNT/CC试件梁的断裂韧度(KIC)、临界张开宽度(δc)分别能提高175.21%、54.77%。采用自由振动衰减法测试弹性支撑悬挂的MWNT/CC试件梁的减振性能。分别采用时域法、模态频域法识别其共振阻尼比(ξ)和基频(f1)。之后研究了相应试件梁的抗折强度(σt)。MWNT/CC试件拥有的较好阻尼能力及力学增强主要归功于MWNT的微纳米填充桥联、相互间内摩擦与弹塑性波动效应,以及良好分散的MWNT与水化产物质点界面摩擦。相比于Plain/C试件,相应ξc、σt的最大提高幅度分别达58.29%、31.63%。探讨了湿含量、温度对MWNT/CC试件初始电阻率(ρ0)的影响。测试了试件的DC伏安特性及AC阻抗响应。湿含量越小,MWNT掺量越高,极化效应越小,对MWNT/CC试件进行烘干、封装处理,可隔绝湿含量影响。在-10℃~50℃内,MWNT掺量2.0%的试件的ρ0随环境温度近似线性变化。在±2.5V范围内,MWNT/CC试件DC I-V图有较明显非线性、不稳定性特征。频率(f)小于8×104 Hz时MWNT/CC试件阻抗模或复阻抗(Z)随f变化图呈现相似的“U”形,而f超过105 Hz后其Z值持续降低。采用四电极法测MWNT/CC试件的电阻率(ρ),其ρ随MWNT掺量增加而显着降低,从1.526 vol.%开始显现出较明显的渗滤现象。用分压法采集MWNT/CC试件的电阻值,同时采集压力传感器上的压力,应变片上的纵向应变。研究了在单调荷载,两种不同加载速率、应力幅值的循环荷载作用下MWNT/CC的压阻性能。结果表明:无论是单调加载段、还是循环加载、卸载段,掺0.5%MWNT的MWNT/CC试件应力–应变曲线良好,其压阻特性曲线的灵敏度及往复稳定性在所有组试件中是最高、最好的。此时MWNT在基体间的隧穿电流密度及可能的接触电阻会随着MWNT纤维间距(势垒宽度)变化而显着改变。酸氧化处理可较好地改善MWNT纤维的分散性、及其与基体间的黏结力,进而MWNT/CC的力学性能及断裂韧性有更大的提高。混杂纳米CB,较之混杂CF,更为有利于MWNT/CC的断裂韧性及压阻性能的进一步提高。利用MWNT/CC的自增强(力学、断裂韧性、阻尼)性能可发展其成为优良的交通铺道增强、增韧材料;利用复合材料的本征机敏等功能性能可发展其成为一种新型传感器件,应用到混凝土结构“实时,在位”健康监测。
叶震[7]2005年在《含金属高分子膜形态及烯烃、烷烃渗透行为研究》文中提出本文以烯烃/烷烃气体分离为应用背景,采用聚砜和Na型磺化聚砜共混制备PSf/SPSf-Na均质膜,以离子交换法将金属离子引入共混膜中并进行化学还原,制得PSf/SPSf-Ag膜和PSf/SPSf-Pd膜;用“二次涂层”方法制备了涂层含银离子的PSf/PEO-AgBF_4/SR非对称中空纤维复合膜。含金属均质膜表征结果表明,在膜的单侧表面形成了由金属颗粒组成的“金属层”,在膜内部金属颗粒呈非连续分布;在相同离子交换容量下,Pd颗粒一般小于Ag颗粒;膜中金属的价态介于零价和金属离子价态之间。乙烯、乙烷渗透实验表明,加入Ag和Pd后,膜的乙烯的渗透系数有所提高,并且随着金属含量的增加而增大;但乙烷的渗透性能变化不大。Ag膜对烯烃的渗透影响大于Pd膜,提出了烯烃、烷烃在含金属均质膜中的渗透机理和模型。膜内金属对烯烃、烷烃分子的吸附作用使气体分子被“活化”,导致渗透系数增加;但当金属含量较高时,金属颗粒对气体分子的扩散阻力有一定增加。两种影响因素在渗透过程中相互竞争,在一定实验条件下,对于烯烃,前者的影响作用大于后者,对于烷烃,两种作用基本相互抵消。在PSf/PEO非对称复合膜中加入AgBF_4,可明显提高乙烯的渗透速率,降低乙烷的渗透速率,从而使分离系数有较大提高。用SR涂层后的复合膜,烯、烷的渗透性能具有较好的时间稳定性。在乙烯、乙烷的混合气渗透实验中,虽然烯烷分离系数有所降低,但仍然远大于纯气在不加金属化合物的膜中之分离系数。本文对这些现象从渗透机理上进行了讨论,认为,乙烯分子的渗透过程应包括未络合乙烯分子的溶解-扩散过程及络合的乙烯分子随高分子链热运动而进行的跳跃传递过程;而乙烷分子只进行溶解-扩散传递,吸附在PEO-AgBF_4涂层内在乙烷分子会逐渐使扩散通道堵塞、变小,最终乙烷分子的渗透达到一个稳态过程;SR涂层可有效地保持金属化合物和膜结构的稳
周书助[8]2006年在《超细Ti（CN）基金属陶瓷粉末成形性能及刀具材料的研究》文中研究说明本文首次对超细Ti(CN)和WC粉末表面特性、球磨破碎效率、表面改性、粉末成形性能及成形剂进行了系统的研究。通过添加不同的表面活性剂，可以降低超细Ti(CN)和WC粉末球磨料浆的粘度，提高了Ti(CN)和WC粉末的球磨效率。Ti(CN)基金属陶瓷混合料通过复配添加表面活性剂和改性剂，在超细Ti(CN)和WC-Co粉末表面改性，粉末表面钝化，提高了它们的抗氧化性能和压制性能，可以压制复杂形状的可转位金属陶瓷刀片。申请了两项成形剂专利，新成形剂适用于手工掺胶工艺又适用于喷雾干燥工艺。 本文首次系统研究了超细Ti(CN)基金属陶瓷的化学成分、烧结气氛、显微组织、合金的物理、力学性能与其磁性能的关系。Ti(CN)基金属陶瓷压坯经过在Ar气氛、真空、N_2气氛等叁种不同的气氛中烧结后，相应合金的碳、氮、氧总量依次增加，钴磁(饱和磁化强度)依次增大，粘结金属的晶格常数依次变小。Ar气氛和N_2气氛烧结造成金属陶瓷合金的表层显微组织不均匀，N_2气氛烧结影响更大，其合金的氮含量增加0.5％左右，其矫顽磁力出现异常。Ti(CN)基金属陶瓷在真空中烧结后，显微组织比较均匀，其合金的性能最好；钴磁和矫顽磁力具有很强的正相关性。钴磁可以作为表征Ti(CN)基金属陶瓷合金中碳、氮和氧总量变化的判据，矫顽磁力可以作为组织结构均匀性的判据。 本文首次系统研究了纳米Ti(CN)基金属陶瓷压坯在真空烧结过程中收缩系数的变化、环形结构的演变、化学成分、相成分和晶格常数的变化。研究中发现TaC和Mo_2C在1200℃消失，WC在1250℃消失；氧和碳的含量在1100～1300℃之间急剧地下降；在1300℃时形成氮分解峰。纳米Ti(CN)基金属陶瓷比微米金属陶瓷的烧结温度低50℃～100℃，一般真空烧结不能完全使纳米Ti(CN)基金属陶瓷合金完全致密，必须经过压力烧结。纳米Ti(CN)基金属陶瓷表现出与微米金属陶瓷不一样的组织结构，绝大多数是白芯黑环、非常均匀的球形晶粒；获得了断裂韧性比微米金属陶瓷高50％的致密纳米金属陶瓷。纳米粉末原料有益于Ti(CN)基金属陶瓷显微组织中的环形结构和合
王瑶[9]2009年在《纳米二氧化硅多组元有机胡须化及性能研究》文中研究说明本文通过聚合物接枝改性的方法,在纳米SiO_2表面接枝几种不同性质的聚合物聚乙二醇(PEG)、聚对苯二甲酸乙二酯低聚物(LMPET),得到了多组元有机聚合物链段在SiO_2表面生长并向外延伸的“胡须化”表面结构。这种特殊的胡须化结构,在高分子基体中呈纳米级分散,与基体之间有良好的相容性。力学性能分析表明,当胡须化纳米SiO_2添加量在3.5%以内时,PET的力学性质得到改善,拉伸强度与断裂伸长率都增加,拉伸模量增加,硬度增加;流变分析表明,胡须化纳米SiO_2的存在使PET熔体更接近于牛顿流体,使非牛顿性减弱,这对改善纺丝性能是有利的。在制备的多组元胡须化纳米SiO_2表面引入发光组元得到多组元胡须化纳米SiO_2发光载体,荧光分析表明叁种稀土发光材料的发射峰都属于是~5D_4---＞~7F_5的绿光辐射。将这种胡须化的纳米载体分散到高分子基体中制备的复合材料在紫外光照射下发出明亮的绿色荧光。本文分析表征了多组元胡须化的纳米SiO_2表面结构及性能,对其在高分子基体中的应用进行了研究。这项工作为纳米SiO_2表面改性制备功能材料的研究开辟了新的方向,这种通过化学键相连的高分子/胡须化纳米微粒在未来的高科技领域将具有重要的应用前景。
齐勇田[10]2009年在《半钢轧辊激光熔覆Ti（C_yN_（1-y））增强Fe基复合层的研究》文中进行了进一步梳理半钢轧辊广泛应用于冶金行业的轧机中,由于其工作条件非常恶劣,轧辊的表面上经常会出现磨损和剥落等情况,严重地影响热轧产品的品质和质量,若轧辊只能报废或替换,这将会给企业带来巨大的经济损失。为了修复己报废的铸造合金ZUB160CrNiMo半钢轧辊,针对这种轧辊的主要失效行为,本文利用激光熔覆技术在轧辊基材表面制备原位自生金属陶瓷复合层,这种熔覆层可以实现金属材料与陶瓷材料两优异性能的结合,该领域研究应用前景广阔。鉴于此,本文在以下方面开展了研究工作:本文选择横流二氧化碳激光束作为热源,利用激光熔覆技术在ZUB160CrNiMo半钢轧辊表面进行耐磨熔覆层的工艺研究,通过激光功率、扫描速度、光斑直径等叁个主要激光熔覆工艺参数对熔覆层几何形状与稀释率的影响,分析了激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的作用效果,研究指出:随着激光功率的增加,熔覆层宽度加大,厚度减小,熔深增加,形状系数增大,稀释率增加,晶粒粗化。随着扫描速度的增大,熔覆层宽度、厚度、熔深减小,形状系数和稀释率也减小,熔覆层晶粒细化,硬度增加,表面粗糙,气孔产生的倾向变大。对本研究采用的自制的合金粉末,当单层单道焊时,预涂层厚度为1mm时,激光功率选3000瓦,扫描速度为300mm/min,光斑直径3.0mm为宜。根据ZUB160CrNiMo半钢轧辊表层对熔覆层性能的要求,自行研制了FeCrBSiMo自熔性铁基合金粉末。选择TiN陶瓷粉与石墨C(摩尔比为1:1)混合粉作为陶瓷粉末,以其质量百分数30%与Fe基合金粉末机械混合均匀,构成激光熔覆预涂粉,通过丙酮稀释的有机粘结剂粘涂在半钢轧辊表面,采用适当的激光工艺可获得质量良好的熔覆层。然后利用现代分析测试手段(OM、SEM、TEM、EPMA、EDAX、XRD等)对熔覆层组织结构进行了分析,结果表明:激光熔覆铁基金属陶瓷复合层的组织由α—Fe及大量形状不规则的稳定相Ti(C_yN_(1-y))(0≤y≤1)共同组成。Ti(C_yN_(1-y))是预涂粉中加入的TiN和石墨在激光熔覆过程中通过原位反应合成的新强化相,其尺寸在0.1～40μm,弥散分布在马氏体基体中。经TEM观察,Ti(C_yN_(1-y))(0≤y≤1)与熔覆层基体结合紧密,具有洁净的相结构,界面无孔洞和其它析出相。依据热力学理论,对TiN与C原位合成Ti(C_yN_(1-y))的反应进行了热力学分析,得出在激光熔覆过程中TiN发生分解TiN=[Ti]+[N],分解出来的[Ti]原子将和石墨C优先结合,发生[Ti]+[C]=TiC,同时[Ti]也会同高温分解出的N原子反应[Ti]+[N]=TiN。TiC和TiN两种陶瓷颗粒不仅结构均为体心立方晶格,而且它们的晶格常数非常接近,因而它们具有很好的互溶性,冷却凝固时发生yTiC+(1-y)TiN=Ti(C_yN_(1-y))固溶反应,形成复合颗粒硬质相。当激光熔覆进行时,TiN和石墨C在高温下还会直接发生置换反应,C会置换TiN中的部分N,生成Ti(C_yN_(1-y))颗粒相且原位析出。对Ti(C_yN_(1-y))颗粒增强的铁基熔覆层的耐磨性及其磨损机制进行了研究,结果表明,原位合成的Ti(C_yN_(1-y))显着地提高熔覆层的显微硬度和耐磨性,其强化机制除了第二相弥散强化和细晶强化外,还包括C、Mo、Cr等元素的固溶强化和马氏体组织强化。在半钢轧辊表面形成含Ti(C_yN_(1-y))颗粒强化的激光熔覆层,在熔覆层的内部易产生平行于熔合线的横向裂纹和沿树枝晶方向的纵向裂纹,特别是当进行多层多道熔覆时,熔覆层的裂纹敏感性增大。熔覆层内部裂纹多起源于熔覆层和半钢基体结合处,然后向铁基熔覆层的表层扩展,裂纹呈现穿晶断裂和沿晶断裂两种形态。熔覆接头的热影响区未发现有裂纹产生。优化工艺参数可减少熔覆层裂纹的发生倾向,也可在半钢基底母材上熔覆—Ni基梯度过渡层,来减小铁基熔覆层产生裂纹的敏感性。
参考文献：
[1]. 改性聚氧乙烯基金属复合材料的制备与形态结构研究[D]. 于国强. 青岛大学. 2004
[2]. 纳米金属/聚合物复合粉体的制备及性能研究[D]. 刘金萱. 大连理工大学. 2008
[3]. 《精细石油化工文摘》1997年 第11卷 主题索引[J]. 郑保山, 龚小芬. 精细石油化工文摘. 1997
[4]. 导电组分对梯度复合材料结构生成的影响[D]. 王小梅. 青岛大学. 2006
[5]. 超细晶粒Ti（C，N）基金属陶瓷的研究[D]. 丰平. 华中科技大学. 2004
[6]. 碳纳米管水泥基复合材料制备及功能性能研究[D]. 罗健林. 哈尔滨工业大学. 2009
[7]. 含金属高分子膜形态及烯烃、烷烃渗透行为研究[D]. 叶震. 中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）. 2005
[8]. 超细Ti（CN）基金属陶瓷粉末成形性能及刀具材料的研究[D]. 周书助. 中南大学. 2006
[9]. 纳米二氧化硅多组元有机胡须化及性能研究[D]. 王瑶. 青岛大学. 2009
[10]. 半钢轧辊激光熔覆Ti（C_yN_（1-y））增强Fe基复合层的研究[D]. 齐勇田. 山东大学. 2009
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