|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
钨颗粒增强非晶基复合材料制备技术
本技术利用微喷射粘结3D打印技术将钨粉和非晶合金粉末制成预压坯，将预压坯进行加热抽真空，采用热等静压进行热压成形，制备出钨颗粒体积分数高、非晶合金基体为完全非晶态结构且力学性能好的复合材料。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
非晶合金因其独特的非晶态结构，具有明显优于传统晶态合金的力学、物理和化学性能，如高强度，良好的耐磨性和耐腐蚀性等性能，但是非晶合金最大的的缺陷是缺乏宏观室温塑性，仅表现出极小的塑性变形能力。在非晶合金中添加晶体钨，既能增加材料密度，也可以在非晶基复合材料的塑性变形过程中诱发非晶基体中多剪切带的萌生和扩展，保证相应的非晶基复合材料具有高强度、剪切“自锐性”等特性，同时又增加塑性与韧性，使其应用范围更加广泛。粉末冶金可以突破尺寸和形状限制，相比传统制备方法具有众多有益效果，但是金属钨与非晶合金的密度差异显著，通过直接球磨混粉的方式很难将两种粉末混合均匀。
本技术利用微喷射粘结3D打印技术将钨粉和非晶合金粉末制成预压坯，将预压坯进行加热抽真空，采用热等静压进行热压成形，制备出钨颗粒体积分数高、非晶合金基体为完全非晶态结构且力学性能好的复合材料。项目旨在得到一种大尺寸、外加高含量且能均匀分布的小颗粒韧性相非晶基复合材料的制备方法。对于制备粉末密度差异大的其他复合材料同样具有重要的指导意义。
华中科技大学
2022-07-26
自支撑单层非晶碳的合成与性能研究
课题组专注于利用低电压扫描透射电镜（TEM/STEM）和第一性原理计算作为研究工具，致力于实验与理论相结合的手段，研究新型二维材料中原子结构与材料性能之间的关联。在这一工作中，新加坡国立大学ÖZYILMAZ教授课题组利用激光辅助CVD方法低温生长出单原子层厚度的非晶碳薄膜，为解读二维非晶材料的原子结构模型提供了材料基础。林君浩课题组利用低电压球差矫
南方科技大学
2021-04-14
一种铝基非晶薄带收卷装置
本实用新型公开了一种铝基非晶薄带收卷装置，包括固定底座，所述支撑操作台顶部的两侧均固定连接有限位机构，所述支撑操作台顶部靠近左侧的位置固定连接有表面除杂装置，所述支撑操作台顶部且位于表面除杂装置的右侧固定连接有表面吹干装置，所述固定底座顶部且位于支撑柱的右侧固定连接有收卷固定架，所述收卷固定架的顶部转动连接有收卷滚轮，本实用新型涉及铝基非晶技术领域。该铝基非晶薄带收卷装置，达到了薄带收卷开始阶段便于固定收卷，保证薄带收卷传输过程中不出现偏移褶皱现象，保证薄带表面的光滑度，不被划伤，从而提高光洁度和磁
安徽建筑大学
2021-01-12
超晶格结构的纳米晶Cr2N/非晶WC超硬膜及其制备方法
简介：本发明提供一种超晶格结构的纳米晶Cr2N/非晶WC超硬膜及其制备方法,属于材料表面技术领域。本发明该超硬膜是由电弧离子镀的纳米晶体相Cr2N和磁控溅射镀的非晶体相WC层交替沉积而成,并且,超晶格的调制周期为10～20nm,Cr2N单层和WC单层的厚度分别为8～14nm和2～6nm。本发明的优点在于:Cr2N层与WC层交替分布实现了Cr-N基膜成分多元化和结构多层化,解决了抗氧化性较强的Cr-N基膜获得超高硬度的难题,同时非晶WC层进一步提高了Cr-N基膜的抗氧化和耐腐蚀性能,满足不能热处理的
安徽工业大学
2021-04-14
B/N 掺杂型 Al-Ti-C 系晶种合金
铝合金结晶组织的微细化会显著提高铝材的强韧性、组织均匀性、致密性、 耐蚀性、加工工艺性和表面质量等，并减少偏析和裂纹等诸多铸造缺陷。目前， 国内外通常采用 Al-Ti-B 或 Al-Ti-C 中间合金来细化晶粒，但 Al-Ti-B 中间合金 126 的形核衬底质点 TiB2 本身的直径大小在 0.5-3.0μm，而且往往以较大的聚集团 形式存在，如此大的颗粒团在加入到铝合金中后会带来一系列的副作用。而普 通 Al-Ti-C 中间合金细化效果不稳定，易衰退，难以满足铝制品产品质量的要 求。 Al-Ti-C 中间合金之所以细化效果不稳定和容易衰退，是由于其中的 TiCx 晶体存在较多碳空位，从而使之失稳，且随 TiCx中碳空位数量的增加，Al 原子 在 TiCx 表面的偏聚及有序化受到抑制，由原来的完全共格逐渐转变为不完全共 格。因此，减少 TiCx中的碳空位是提高其结构稳定性和生核效率的关键。 研究表明，无空位的 TiC 是铝的有效生核衬底，在接近凝固点的铝熔体中， Al 原子能够依附于其周围形成一个完全共格的有序区，最终促进 α-Al 生核和铝 晶粒细化。经过长期的研究和探索发现，TiCx 中的碳空位可以被原子半径较小 的 B、N 等原子填充，最终形成掺杂型的 TiCxB1-x和 TiCxN1-x等粒子，从而降低 空位浓度并提高异质生核能力。 B 掺杂型 Al-Ti-C 晶种合金中含有大量直径在 1μm 以下（亚微米）的 TiCxB1-x 晶核衬底粒子，且弥散分布，当将该中间合金以微量（0.15%左右）加 入到待细化的铝及其合金熔体中后，立即释放出大量的亚微米级的掺杂型 TiC 晶核，从而使待细化铝合金的晶粒组织得到显著细化甚至超细化（指晶粒直径 在微米级）。因此，采用掺杂型 Al-Ti-C 晶种合金对铝熔体进行晶粒细化处理 将是铝加工行业又一次重要的技术进步。
山东大学
2021-04-13
一种非晶软磁复合材料的制备方法
本发明公开了一种非晶软磁复合材料的制备方法。该制备方法包含制备非晶薄带、脆化退火、球磨制粉、钝化处理、压制成型、热处理和固化步骤，所述的非晶软磁复合材料的合金成分为铁基非晶合金，该合金的组成以原子比表示满足下式：Fe100-a-b-cTaMbDc，其中，15≤a≤30，0< b≤5，0< c≤3，T为选自Si、B或C中的一种或几种，M为选自Mo、Zr、Y、Ni、Ti或Cr中的一种或几种，D为选自稀土类元素中的一种或几种。本发明公开的非晶软磁复合材料的制备方法，工艺简单、成本低，采用磷酸稀释液进行钝化，无需添加其他绝缘剂就可以形成均匀的绝缘层，所得软磁复合材料磁导率高、损耗低，直流偏置特性优异。
浙江大学
2021-04-11
一种防腐耐磨铁基非晶薄膜及其制备方法
本发明公开了一种防腐耐磨铁基非晶薄膜及其制备方法，其包 括的成分及该成分的原子百分比含量分别为：14.0～22.0at.％Cr，6.0～ 16.0at.％Mo，4.0～7.0at.％B，4.0～20.0at.％C，0.0～3.0at.％W 以及余 量的 Fe。其制备方法包含 S1 制备单一合金靶材；S2 选择衬底材料， 将衬底表面进行平整化，然后清洗并吹干待用；S3 进行磁控溅射，其 中，背景真空度值不高于 5x10<sup
华中科技大学
2021-04-14
新型纳米晶种材料及其在轻合金中的应用
轻量化和绿色制造是实现航空航天和交通运输等领域节能减排的重要手段，铝合金是其轻量化首选，但传统铝合金服役性能不能满足高端制造业发展的要求，制造过程也存在高污染、高能耗、质量不稳定等问题。以新思路、新原理、新材料、新工艺克服关键共性难题，突破铝合金力学性能瓶颈、取代落后工艺是必然选择。
本项目以多相熔体原子团簇演变调控为突破口，发明系列纳米晶种材料，提出纳米晶种技术，已成为大幅提升铝合金的综合性能和加工工艺性能的创新手段。
传统铸造铝硅合金生产中通常添加磷盐、赤磷或磷铜合金调控共晶及过共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布，但存在磷量不可控、变质效果及产品质量不稳定、P2O5污染严重的问题。生产中通常采用传统Al-Ti-B及Al-Ti-C细化剂铝合金基体的α-Al枝晶，但是因Si“中毒”及Zr “中毒”，对含Si或含Zr铝合金几乎失去细晶强化作用。基于以上难题，山东大学发明了用于调控初晶硅相的Al-P系纳米晶种材料及用于铝合金晶粒细化的强效AlTiC-B系纳米晶种材料。
Al-P系纳米晶种：①节能减排：与传统工艺相比，避免了P2O5有毒气体排放，简化工序，节能降耗。②产品质量提升：实现了初晶硅尺度及构型高效调控，铝活塞铸件抗拉强度提升0%，体积稳定性和可靠性显著提高。③高纯化：可将铝熔体中Ca、Na、Sr含量分别由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。
AlTiC-B系纳米晶种：①解决了Si、Zr细化“中毒”等难题，有效调控基体相。②提升了Al-Cu系铝熔体的流动性，解决了热裂、浇不足等行业难题。③提升了铸件性能：与传统Al-Ti-B相比，使A356合金屈服强度提高15%，延伸率提高37%；使2024合金抗拉强度由398MPa提升至550MPa，延伸率由9.8%提升至15.5%。
获奖情况:2016年度山东省技术发明一等奖，纳米晶种合金系列产品与耐热高强轻金属材料的创制及应用2009年度山东省技术发明二等奖，硅-磷和铝-磷合金研制与发动机活塞材料强化新技术2005年度山东省科技进步二等奖，富磷富碳中间合金的研究与应用2004年度教育部技术发明二等奖，高效Al-P中间合金及其变质处理
山东大学
2021-05-11
集成电路板（PCB）微型纳米晶硬质合金钻头
成果描述：针对微钻在使用过程中失效的主要形式和原因，纳米粉在烧结成微钻硬质合金的过程中，出现WC晶粒异常长大，带来性能的明显降低这个问题，研究了添加特种晶粒长大抑制剂的作用和烧结过程优化研究。现已能批量生产Ф3.75标准微钻生产用纳米晶硬质合金棒材，该棒材强度高、硬度高、寿命长、加工性能好、实物质量水平已达同类产品（三菱、东芝、SANDVICK）的先进水平。市场前景分析：硬质合金生产厂家生产纳米硬质合金制品，特别是为国内需求量巨大的高密度印制电路板钻孔用微钻的硬质合金棒材的生产。 2005年消耗量超过1000万只的PCB企业有16家，超过500万只的企业近40家。国内PCB行业2005年消耗微钻总量在4亿只以上，采购资金超过40亿元，微钻使用寿命短和钻机换刀频繁已成为制约整个PCB业提升利润空间和产出效率的瓶颈。市场迫切需要钻孔质量好、使用寿命高、价格适中的PCB微钻产品。目前国内PCB微钻生产用硬质合金棒材每年需求量约200万公斤，一半以上需要进口，需求量巨大。与同类成果相比的优势分析：横断面弯曲强度 /MPa≥3500 硬度/HRA≥92.5 WC晶粒度/μｍ﹤400nm 金相组织为A02B00C00 密度 /g/cm3≥14.4 国内领先。
四川大学
2021-04-11
一种超硬非晶碳薄膜的制备装置和工艺
项目为一种超硬的非晶四面体碳（ta-c）薄膜的制备装置和工艺，该薄膜具有极好的物理化学特性，在碳基薄膜中，是目前国际上公认的SP3键含量最高，超过85%，特性最接近天然金刚石的薄膜，硬度达到HV≥85Gpa，可见光和红外光透明，透光率达97%，吸收紫外光，达98%，薄膜均匀性好，薄膜平整度达0.2nm，摩擦系数≤0.08，电阻率达（1012Ω·cm），击穿电压3.5×106，（），热导率18（）,密度3.5（g/cm3），薄膜致密耐腐蚀作用极好。 该项目可用于高精度专有刀具、模具和摩擦滑动部件，提高使用寿命，减小摩擦，如手术和美容刀具、丝锥、PCB钻、拉丝模、冲压模具、压缩机滑块，滑动环等；用于视窗、镜片和传感器表面，可防止划伤，增强散热，利于红外光传递，等；用于激光透镜，可提高损伤阈值；用于射线辐射测量传感器，可抗射线辐射损伤，提高测量的灵敏度。
西安交通大学
2021-04-11