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快速凝固过共晶铝硅合金的微观组织特征及耐磨性研究的报告，
600字
本文尝试研究快速凝固过共晶铝硅合金的微观组织特征及耐磨性。
该合金具有优异的抗热和抗腐蚀能力，基于材料的耐磨性。
该合金由不同金属元素，如铝，铬，硅和钛，以及其他元素的混合形成。
合金的物理性质与单一金属的相较而言具有显著不同。
采用熔体快速凝固技术可以生产快速凝固过共晶铝硅合金。
快速凝固过程中，已形成的晶格的大小和形状决定了合金的微观组织特征。
它们决定了合金的均匀性，缺陷数量和尺寸，从而影响着材料的机械性能，特别是其耐磨性。
实验中，对合金的微观组织特征和耐磨性进行了测试。
使用扫描电子显微镜（SEM）分析了样品的微观组织，通过X射线
衍射仪（XRD）测量了晶格参数，并用氮气激光损伤实验检
测它们的耐高温耐氧化性。
实验结果表明，快速凝固合金的微观组织特征主要由晶粒的形状、尺寸和分布共同决定，晶粒呈带状和棒状组成或混合带状分布，平均晶粒尺寸约为50-60微米。
此外，合金表面受到腐
蚀被破坏时，其抗热和耐磨性能良好，可以很好地抵抗温度较高的环境。
本研究表明，快速凝固过的共晶铝硅合金具有优异的微观结构特征和耐磨性能，可作为汽车零部件，发动机零件等的首选材
料。
未来，将继续探索不同技术参数对快速凝固铝硅合金的影响，以提高合金的高温耐氧化性能和耐磨性。
指南硅铝质胶凝材料Silicon-alumina gel materials are a type of inorganic non-metallic materials that possess excellent physical and chemical properties. These materials are widely used in various industries due to their high strength, good resistance to heat and corrosion, as well as their low cost. The preparation of silicon-alumina gel materials involves complex processes such as grinding, mixing, shaping, and firing. Through these processes, the raw materials are transformed into dense and durable gel materials with specific properties.硅铝质胶凝材料是一种无机非金属材料，具有优异的物理和化学性能。
由于其高强度、良好的耐热性和耐腐蚀性，以及低成本等特点，硅铝质胶凝材料在各行各业得到了广泛应用。
制备硅铝质胶凝材料的过程涉及研磨、混合、成型和烧制等复杂工序。
通过这些工序，原材料被转化为具有特定性能的致密且耐用的胶凝材料。
In the field of construction, silicon-alumina gel materials are commonly used as binders and adhesives, enhancing the strength and durability of building structures. They are also employed in the production of refractory materials, which can withstand high temperatures without melting or deforming. Additionally, these materials find applications in the ceramic and glass industries, where their unique properties contribute to the creation ofhigh-quality products.在建筑领域，硅铝质胶凝材料常用作粘结剂和粘合剂，能够增强建筑结构的强度和耐久性。
热处理对多层复合增韧涂层的微观结构及力学性能的影响杨毕肖;宋鹏;黄太红;翟瑞雄;马涛;何洋;周会会【期刊名称】《中国表面工程》【年(卷),期】2022(35)4【摘要】AT40陶瓷涂层与黏结层界面裂纹萌生、扩展是导致涂层失效的主要原因,制备多层陶瓷/金属低应力涂层为陶瓷涂层增韧的方法之一。
利用APS(大气等离子喷涂)在Q235上制备AT40-NiAl-AT40-NiAl四层复合多层涂层并对复合多层进行热处理。
使用SEM、EPMA、3PB等表征手段研究热处理对四层复合金属-陶瓷涂层的微观结构及涂层断裂韧性的影响。
结果表明,热处理过程中陶瓷层-黏结层界面、陶瓷层富Al相富Ti相界面均发生了元素扩散;热处理后陶瓷层硬度增加30%,复合涂层断裂韧性提高。
热处理过程中元素扩散形成的氧化物一方面在黏结层与陶瓷层之间形成钉扎效应增强黏结性,另一方面填充涂层中的孔隙、裂纹等缺陷提高涂层的硬度,降低裂纹扩展的面积从而提升涂层的断裂韧性。
多层金属陶瓷沉积形成的复合陶瓷涂层及对其使用热处理的方法能有效提升AT40等陶瓷涂层的断裂韧性,对解决铁基零部件表面耐磨陶瓷容易脆断失效和扩展陶瓷涂层的应用范围提供了新的思路。
【总页数】10页(P65-74)【作者】杨毕肖;宋鹏;黄太红;翟瑞雄;马涛;何洋;周会会【作者单位】昆明理工大学材料与科学工程学院;应急管理部消防救援局昆明训练总队【正文语种】中文【中图分类】TG174.4;TG156【相关文献】1.热处理工艺对Inconel718合金多层夹芯板结构的微观组织与力学性能的影响2.成型压力对SiC_(nf)增韧SiC陶瓷基复合材料微观结构和性能的影响3.热处理对聚合物改性纤维增韧水泥基复合材料物理力学性能的影响4.烧结温度对牙科氧化锆增韧氧化铝陶瓷力学性能及微观结构的影响5.Al_(2)O_(3)颗粒增韧TiB_(2)-Ti(C_(0.5),N_(0.5))复合陶瓷刀具的力学性能及微观结构因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第30卷第2期摩擦学学报Vo.l30No.2 2010年3月T ri b ology M ar.,2010快速凝固过共晶铝硅合金的微观组织特征及耐磨性研究李继文1,2*,王爱琴1,谢敬佩1,王文焱1,李洛利1,魏世忠1,2(1.河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471003;2.河南省耐磨材料工程技术研究中心,河南洛阳471003)摘要:利用单辊旋淬快速凝固法制备A l-21S i和A l-30S i过共晶铝硅合金,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对所制备合金的组织形貌和相结构进行表征.结果表明:快速凝固合金形成微纳米晶组织,晶粒明显细化.A l-21Si过共晶合金凝固组织由羽毛针状(A-A l+B-S i)共晶体和雪花状A-A l相组成;快速凝固有效抑制初生硅相的形核与生长,A-A l相领先共晶形核生长,形成微纳米级亚共晶组织.A l-30S i高硅过共晶合金初生硅相细小钝化,初晶Si相显微结构为孪晶形貌,呈典型的过共晶组织特征.快速凝固显著提高了合金的显微度和耐磨性,快速凝固A l-21S i合金的耐磨性是传统铸造合金的5倍.关键词:快速凝固;过共晶铝硅合金;微观组织;微纳米晶;耐磨性中图分类号:T H117.3文献标志码:A文章编号:1004-0595(2010)02-0111-07 M icrostructure and W ear R esistance of Rap i d lySolidified H ypereutectic A l-Si A ll oysLI Ji-wen1,2*,WANG A i-qin1,X IE Jing-pei1,WANG W en-yan1,LI Luo-li1,WE I Sh i-zhong1,2(1.College of Ma ter.Sci.&Eng.H enan Uni versity o f Science a nd Technolo gy,Luoyang471003,China2.H enan Engineering Research C enter for Wear R esist a nceM a teria ls,Luo ya ng471003,China)A bstr ac t:R ap i dly soli dified hypereutectic A l-21Si and A l-30Si a ll oys were prepared by a si ngl e roller m e lt-sp i nn i ngtechnique.The m i crostructure and phases of t he a lloys were character i zed usi ng scann i ng electron m i croscopy(SE M), trans m i ssi on electron m i c roscopy(TE M)and X-ray diffracti on(XRD).F i ne gra i ns with a m icro-nano co m pos ite m i crostructure were o bta i ned by rap i d soli dificati on.The m icrostructures of the A l-21Si all oys we re character i zed by pr i m a ry m icro-nanostruc t ured A-A l phase and feat her-needle-li ke A-A l+B-S i eutectic.The nuc l eatio n and gro wth of pri m ary silicon were e ffecti ve ly i nhibited.A-A l phase had a h i gher prior it y to nuc late and gro w t han eutecti c A+S i phase.The hypereutec tic A l-21S i a lloy sho wed t he hypoeutec tic m icrostructure.The pri m ary S i phases i n A l-30S i a llo y were fi ne t w i ns.And t h is m icrostructures were a ty p i ca l hy pereu tecti c m icrostruct ure.M icrohardness and wea r resistance (.i e.5ti m es as h i gh as tha t of trad iti onal casting all oys)of a ll oys were grea tl y i m proved by rap i d l y soli d ifi catio n.K ey word s:rapid soli d ifi catio n,hypereutecti c A l-S i a ll oys,m i crostructure,m icro-nanocrystalline,wear resistance过共晶铝硅合金具有高耐磨性和低热膨胀系数,是制造热活塞和发动机缸体衬套等精密耐磨部件的优质材料[1-2].在普通铸造条件下,由于冷却速度慢,粗大初生硅相的析出破坏了基体的连续性,显R ece i ved20April2009,revised28October2009,accepted10January2010,avail able onli ne28M a rch2010. *Correspond i ng author.Te.l:+86-379-64231269,E-m ai:l lj wzq@163.co m著降低了合金的强度和韧性.对铝合金熔体进行变质处理和过热处理可以改善初生硅相形貌、细化初生硅,但当硅含量太高超过20%(质量百分比)时,变质处理和过热处理已无法从根本上消除硅相的不利影响[3-5].采用快速凝固技术可以细化组织,得到微纳米晶复合结构,提高合金的强度和塑性[6-7].最新的研究表明:与单独的非晶或晶相组织比较,具有微纳米晶、纳米晶或树枝晶/非晶双相结构的金属材料具有非常突出的力学性能,尤其是塑性[8-10].冷却速度对过共晶铝硅合金凝固组织形态和性能影响较大,分析快速凝固对合金组织形态的作用机理,对指导实际生产具有重要意义.本文以A l-21Si 和A l -30Si 合金为研究对象,采用SE M 、T E M 和XRD 技术,研究了合金快速凝固的组织特征及其对耐磨性的影响.1 实验部分采用A l-0.3%T i 电解低钛铝合金、99%的多晶硅、纯Mg 、A l-49%Cu 合金、A l-10%Mn 合金,在氩气保护下真空熔炼得到A l-21Si 和A l-30Si 铸态铝硅合金,试验合金化学成分见表1.快速凝固条带在表1 试验合金成分Tab le 1 The che m ica l co m position of the a lloys%(w /w )A ll oy Si M g Cu M n T i A l A l-21Si 21.000.80 1.500.600.20Ba.l A l-30Si30.000.801.500.500.19Ba.l单辊旋转甩带机上制备,氩气压力0.06MPa ,辊轮直径400mm,转速1600r /m i n .薄带厚度20~30L m,宽度5~10L m .微观组织采用JS M-5610L V 扫描电镜、H -800型透射电镜(TE M )进行检测,用X RD 技术分析相组成和晶格常数变化规律.显微硬度在M H -3显微硬度计上进行,载荷50kg ,保荷时间10s .室温润滑磨损试验在M M-200磨损试验机上进行.试验采用盘块对摩方法,摩擦副40Cr 钢.试验条件:室温,变载荷30、50N ,圆盘转速200r/m in ,以11~14滴/m in 的速度滴注20#机油润滑.试样先预磨5m i n ,设定测试磨损时间为15和30m in ,每次磨损完毕用丙酮清洗试样,电吹风烘干,采用BS210S 型万分之一电光分析天平测量磨损失重.2 结果与讨论2.1 A l-21Si 过共晶合金快速凝固组织图1是A l-21Si 合金快速凝固后微观组织形貌SE M 照片.可以看出:快速凝固后的组织形貌与传统凝固组织相比,不仅晶粒尺寸显著细化,而且组织形貌也发生了彻底变化,合金组织特征表现为大量细小雪花状等轴枝晶,呈典型的亚共晶组织特征,晶粒主要生长方向上的长度仅为1L m 左右,二次臂间距为100~200nm,分布均匀.图2示出了快速凝固A l-21Si 试验合金组织透射电镜(TE M )照片及对应选区电子衍射花样.明场像表明合金的相结构为等轴晶和羽毛针列状共晶体组成.等轴晶的相结构为纳米级,对应的电子衍射花样标定为A -A l 相.羽毛针列状共晶体的局部放大TE M 形貌及衍射花样如图3所示,标定结果为(A +Si)共晶体,共晶硅结构细小,衍射结果为光滑连续的环,具有明显的多晶特征.与传统凝固过共晶铝硅合金组织相比,快速凝固组织形貌发生了明显变化,组织中无块状初生Si 相.分析认为在快速凝固条件下,合金凝固冷却速度高达106e /s ,使得初112摩 擦 学 学 报第30卷生硅的扩散、形核和生长受到抑制,致使A-A l相作为领先相形核生长,组织呈典型的亚共晶组织特征.同时,高的冷却速度使共晶组织得到有效的细化,形成羽毛针列状共晶组织.A l-21Si合金快速凝固后形成微纳米基内生等轴枝晶的复合组织.快速凝固A l-21Si合金的X射线衍射分析结果如图4所示.可以看出,XRD谱图上除了明显的衍射峰外,还有一些标志非晶特征的微小漫散射峰.经分析标定,这些衍射尖峰由左至右分别很好地对应于(111)A、(220)A、(111)B、(220)B、(311)A和(222)A.A-A l相的衍射峰较强,2个B-Si相的衍射峰较弱.表明高的冷却速度使硅元素过饱和固溶于A-A l固溶体中,初生硅相的形核和生成受到抑制,A l-21Si合金快速凝固得到亚共晶组织.根据XRD测定的A-A l相衍射角偏移量计算F i g.4XRD pa tterns of t he A l-21S i a lloys图4A l-21S i合金的X射线衍射图A l-21Si合金中A-A l对应的晶格常数,其值为014018nm,小于A l-0.2T i合金快速凝固时晶格常数为0.4045n m[11-12].晶格常数的减小缘于A-A l113第2期李继文,等:快速凝固过共晶铝硅合金的微观组织特征及耐磨性研究固溶体晶格畸变和过饱和固溶体的形成.合金凝固时,高的冷却速度使晶体空位及合金元素固溶度增加,冷却速度越高,畸变量越大,凝固结晶最终引起晶格收缩,晶格常数减小.2.2 A l-30Si 过共晶合金快速凝固组织图5示出了传统凝固和快速凝固A l-30Si 合金的微观组织.与A l-21Si 合金明显不同,快速凝固A l-30Si 合金表现出典型的过共晶组织特征.与传统凝固组织相比,快速凝固高硅铝合金硅相的形态、尺寸和分布都得到了明显的改善.初晶Si 相以及A -A l 枝晶明显细化,Si 相棱角钝化,A -A l 晶界轮廓清晰,块状的初晶Si 相尺寸小于5L m,均匀分布在基体之中.快速凝固使合金熔体具有更高的冷却速度和更大的过冷度,合金熔体在凝固过程中萌生出更多的初生Si 晶核,生长时间很短,合金的微观组织得到显著细化.图6示出了快速凝固A l-30Si 合金透射电镜(TE M )明场像形貌及衍射花样.与A l-21Si 合金相比,组织中存在明显的块状初晶Si 相,且衍射斑点表现为孪晶特征.从图中可以看出衍射斑点沿孪晶面构成镜面对称位向关系.共晶Si 呈粒状,均匀分布在基体之中.图7为快速凝固A l-30Si 试验合金的XRD 衍射图谱.图谱结果表明A l-30Si 的衍射峰主要由A -A l 和Si 相的衍射峰组成,另外还存在一些微小的散漫峰.与快速凝固A l-21Si 合金相比,快速凝固A l-30Si 合金XRD 谱图上出现的B -Si 衍射峰强度相对增加,这说明A l-30Si 在快速凝固条件下组织中有更多、更明显的Si 相存在,进一步表明快速凝固组织中具有初晶Si 相.快速凝固A l-30Si 合金形成了初生Si 加颗粒状共晶Si 均匀分布于基体的复合组织中.2.3 快速凝固合金的显微硬度及耐磨性传统凝固和快速凝固条件下A l-21Si 和A l-30Si 合金的显微硬度见表2.由表可以看出,快速凝固明显提高合金显微硬度.结合前文分析,导致这一结果的主要原因:一是快速凝固使基体发生过饱和,晶格严重畸变,显微组织大量高密度位错形成,组织内部产生晶格错配强化和位错强化;二是在快速凝固使晶粒细化,组织发生细晶强化.传统凝固和快速凝固条件下A l-21Si 和A l-30Si 合金在室温润滑条件下的磨损结果见表3.对比磨损试验结果可知,A l-21Si 和A l-30Si 合金快速凝固后的耐磨性约为传统金属型的4~5倍.随着Si 含量的增加,快速凝固高硅铝合金的磨损失重减小,耐磨性提高,快速凝固A l-30Si 合金的耐磨性约为快速凝固A l-21Si 多元合金的1.7倍.不同条件下制备的过共晶硅铝合金的磨损形貌如图8所示.常态凝固条件下的A l-21Si 和A l-30Si 合金,磨损表面除了犁沟磨痕外,还出现一些初生硅相在反复摩擦过程中断裂而发生剥落所形成的剥落坑,剥落坑呈长条状,尺寸较大,磨损机制呈典型的犁沟显微切削和疲劳剥落磨损机制.快速凝固制备合金的磨损表面上只观察到犁沟磨痕,未观察到剥落坑,磨损面更加平整,犁沟磨痕深度浅、宽度小;磨损表面由轻微的光滑承载面和犁沟相间存在,相邻犁沟之间有金属经反复塑性变形和碾压而形成的流变产物,表明快速凝固合金的磨损机制为磨粒磨损和塑性变形磨损.114摩 擦 学 学 报第30卷F i g.7XRD pattern for t he rap i dly solidifi ed A l-30Si a llo y图7快速凝固A l-30S i合金XRD谱图表2过共晶硅铝合金的显微硬度Ta ble2M i cr oha rndess of th e hyp ereu tectic A l-S i a lloysA ll oyM icroharnd ess,HVTrad i ti on al soli d ification Rap i d soli d ificati onA l-21Si128.24166.48A l-30Si183.46275.06结合图1和图5,常态凝固条件下过共晶铝硅合金组织由形状不规则的板块状初晶Si相、纤维状的共晶Si及基体组成.板块状初晶Si对合金基体产生严重的割裂作用,在集中应力作用下Si相容易断裂脱落,产生剥落磨损;而且基体强度和硬度较低,磨粒磨损犁沟宽而深,故合金的耐磨性能相对较低,磨损机制为犁沟显微切削和疲劳剥落[13-14].快速凝固A l-21Si合金组织为亚共晶组织,硅一部分固溶于A-A l相中,一部分以微纳米级颗粒状或针列状存在于共晶体中,组织致密,晶粒细小达到微纳米级.共晶硅是硬质点相,它的存在增加了铝合金软基体的承载能力,提高了基体的整体硬度和抗磨能力.磨损过程中难以形成硅相脱落,磨损机理发生改变,由犁沟显微切削和疲劳剥落转变为磨粒磨损,耐磨性显著提高.同时,在摩擦过程中过饱和A固溶体可以脱溶大量的硅相,进一步提高合金的耐磨性.快速凝固A l-30Si合金的微观组织为微小的颗粒状或块状的初晶Si相弥散分布于粒状的共晶组织基体上,初晶Si相颗粒尺寸小于5L m,与基体结合牢固,对基体的割裂作用减弱,形成韧性好、强度高的基体上分布着硬质点相的理想的抗磨组织.初晶硅颗粒阻碍了铝基体与摩擦副的直接接触,有利于润115第2期李继文,等:快速凝固过共晶铝硅合金的微观组织特征及耐磨性研究表3 过共晶硅铝合金的磨损结果Tab le 3 W ear m ass of the hyp er eutectic A l-S i a ll oysA ll oyW ear m ass /m g30N,15m i n30N,30m i n50N ,15m i n50N,30m i nA l -21S i (trad itional s oli d ifi cati on ) 3.003.103.153.30A l-21Si (rap i d soli d ification)0.600.700.750.90A l -30S i (trad itional s oli d ifi cati on ) 1.651.72 1.772.08A l-30Si (rap i d soli d ification)0.350.400.450.60滑油的进入,提高合金的抗磨性能.由此可知,过共晶铝硅合金的微观组织中硅相尺寸和形状对合金的耐磨性和磨损机制产生很大的影响.常规金属型铸造,长条状初生硅相导致合金以大块剥落的机制而产生磨损,磨损大,耐磨性相对较低.快速凝固高硅铝合金的组织为细小的颗粒状硅分布于基体中,形成了韧性好、强度高的基体上分布着硬的质点相的理想的抗磨组织,使快速凝固高硅铝合金具有优良的耐磨性.3 结论a . 快速凝固A l-Si 系合金组织中存在着A -A l 相、B -Si 相和(A +B )共晶组织竞争选择.A l-21Si 合金快速凝固组织中硅相的形核与生长受到抑制,初生硅不能析出,A -A l 相领先共晶形核生长,Si 相部分过饱和固溶于A -A l 基体中,形成微纳米级亚共晶组织.b . A l-30Si 合金快速凝固后形成初生相为硅相的过共晶组织,硅相细小、钝化,TE M 显微结构表现为孪晶特征,共晶体呈颗粒状,并且均匀分布在基体中.c . 快速凝固显著提高过共晶铝硅合金的耐磨性,其磨损机制为磨粒磨损和塑性变形磨损.快速凝固A l-21Si 多元合金的耐磨性约为金属型铸造合116摩 擦 学 学 报第30卷金的5倍.在快速凝固条件下,随着硅含量的提高,合金的耐磨性提高,快速凝固条件下A l-30Si合金的耐磨性约为A l-21Si合金的1.7倍.4致谢本文受到河南省创新人才基金(06210006000)、河南省高校科技创新团队计划的支持,在此表示感谢.参考文献:[1]L i SM,M a B L,L iX L,et a l.Ph ases co m petiti ve gro wth ofeu tectic all oys duri ng d irecti onal soli d ification[J].Science i nch i na E,2005,35:479-489.[2]Kap ranos P,K irkwood D H,A tk i nson H V,et a l.Thixofor m i ngof an au t o m oti ve part i n A390hypereu tectic A l-Si all oy[J].Journ al ofM ateri a l s Proces s i ng Technol ogy,2003,135:271-277.[3]Ge L Q,Y an Y B,Ji ang L,et a l.Th e approaches to a m elioratemorphologies of pri m ary silicon i n hypereu tectic A l-Si alloys[J].M aterials Revie w,2007,21(3):70-73(i n Ch i nese)[葛良琦,颜银标,蒋良,等.高硅铝合金中初晶硅形态控制研究进展[J].材料导报,2007,21(3):70-73].[4]Lu X,Zeng Y W,O Y Z Y,et a l.E ffect of B i el e m en t onfractional b ehavior of A390hypereu tectic a ll oy[J].T ri bol ogy,2007,,25(4):284-288(i n Ch i n ese)[鲁鑫,曾一文,欧阳志英,等.Bi对A390过共晶高硅铝合金摩擦磨损特性的影响[J].摩擦学学报,2007,25(4):284-288].[5]Zhang R,Sheng S J,L i u L.E ffect of overheati ng treat m en t onthe wear character i sti cs of hypereutecti c A l-Si alloy[J].T ri bol ogy,2000,20(5):344-347(i n Ch i nese)[张蓉,沈淑娟,刘林.过热处理对A l-Si过共晶合金耐磨性能的影响[J].摩擦学学报,2000,20(5):344-347].[6]SiF M,Y ang C X,Y an B,et a l.In i ti al ag i ng transfor m ati on i nZn-A l based all oy p repared by rap i d soli d ification w it h sing l ero ll er[J].Shanghai M etals,2008,30(2):23-27(i nCh i n ese)[司富明,杨诚笑,严彪,等.单辊快淬锌铝合金早期时效相变研究[J].上海金属,2008,30(2):23-27].[7]Yu J,Yao J P,L i J.A revie w on the research p rogress of highSi-A l all oys by rap i d solidifi cati on/powd er m etall urg i caltechnology[J].H eat T reat m en t Tec hno l ogy and Equ i pm ent,2008,29(4):4-7(i n Ch i n ese)[俞佳,姚继蓬,郦剑.快速凝固/粉末冶金高硅铝合金的研究进展[J].热处理技术与装备,2008,29(4):4-7].[8]Zhu Q F,S un Z M,Shao B L,et a l.Fracture and p l asticdefor m ati on of nano m eter cryst a lli ne al um i n i um all oy[J].Ch i nese J ournal of Rare M et als,2007,31(4):451-456(i nCh i nese)[朱其芳,孙泽明,邵贝羚,等.纳米铝合金的断裂与塑性变形[J].稀有金属,2007,31(4):451-456].[9]Dong T S,Cu iC X,Cheng Y J,et al.Study on i m provi ng wearresistance of ZL109by nan ocryst al A l-T i-B[J].FoundryTechnology,2007,28(5):661-664(i n Ch i nese)[董天顺,崔春翔,成玉教,等.纳米晶A l-T i-B提高ZL109耐磨性的研究[J].铸造技术,2007,28(5):661-664].[10]Fan X M,Y e H Q.Ther m al s t ab ili ty of surface nanocrystallinem i crostruct u re of7A04al um i num all oy[J].Transacti ons ofM ateri als and H eat Treat m ent,2007,28(8):267-270(i nCh i nese)[樊新民,叶惠琼.7A04表面纳米化组织的热稳定性[J].材料热处理学报,2007,28(8):267-270].[11]Xu C L,Ji ang Q C.M orph ol og i es of pri m ary silicon i nhypereutecti c A l-Si alloy w i th m elt overh eati ng te mperat u re andcooli ng rate[J].M aterials Sci ence and Engi n eeri ng A,2006,437:451-455.[12]Wang Z F,Guo F,Yu H S,et a l.Rap i d soli d ification ofA l-18%Si hypereu tectic all oy i n drop tube[J].Trans Non ferrousM et Soc Ch i na,2006,10:769-771.[13]Wang A Q,X i e J P,L i u Z X,et a l.Infl uen ces of R e and Pco m plex m od ifications on m i crostruct u res and wear res i stan ce ofhypereutecti c A l-21%Si a ll oy[J].Foundyr technology,2007,28(11):7741-1841(i n Ch i nese)[王爱琴,谢敬佩,刘忠侠,等.稀土和磷复合变质对A l-21%Si合金组织和耐磨性的影响[J].铸造技术,2007,28(11):1741-1841]. 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0引言铝硅酸盐玻璃作为新型电子显示玻璃，具有高应变点、高软化点，良好的耐化学侵蚀与热稳定性，也因其硬度高、耐刮擦性能良好而广泛应用于盖板保护玻璃。
产品的性能主要由其组成决定，在进行玻璃料方设计时，玻璃中各组分对于玻璃性能的作用方向与作用程度则为最基础、也是最重要的基础研究。
本文分别用B2O3、K2O、P2O5等量替代Na2O，研究其含量变化对铝硅酸盐玻璃黏度、析晶性能及物理性能（包含退火点、软化点、应变点及热膨胀系数）的影响。
1实验（1）化学组成设计与制备本实验所用原料均以分析纯试剂的形式引入，为相应的氧化物或对应的酸及碳酸盐；所设计的铝硅酸盐玻璃的化学组成如表1所示。
在空白对比组（1#）的基础上，以B2O3、K2O、P2O5分别等量替代1%Na2O （2#～3#），研究其含量变化对铝硅酸盐玻璃黏度、析晶性能及物理性能（包含退火点、软化点、应变点及热膨胀系数）的影响。
将表1所列铝硅酸盐玻璃的化学组成转化成玻璃配合料，称重并混合均匀后加到铂金坩埚中，然后将装有玻璃配合料的铂金坩埚置于高温马弗炉中进行熔制；待玻璃配合料熔化成均质的玻璃熔体后，将其在1500～1650 ℃温度下迅速取出并倒入预热好的耐热模具中浇注成型，然后将固化后的玻璃块放入退火炉中退火。
2结果与讨论（1）等量替代1% Na2O对玻璃黏度的影响将1#～4#玻璃样品进行高温黏度测试，测试温度范围1150～1600 ℃，将各样品黏度测试数据作图进行对比分析，其黏度—温度曲线如图1所示。
图1 各料方的黏度—温度曲线由图1可以看出：Na2O分别被B2O3、K2O、P2O5等量替代后，各玻璃高温黏度基本变化不大，但低温黏度有所差异。
（2）等量替代1 % Na2O对玻璃物理性能的影响表2列举了各化学组成玻璃的物理性能。
表2 各料方物理温度玻璃的退火点、软化点、应变点的高低取决于玻璃中各键的键能的大小和玻璃网络的致密程度。
对比表2中数据可以看出，与1#各物理性能相比，用B2O3、K2O分别等量替代1%Na2O后，Na2O含量的降低使得玻璃断键能力减弱，因此玻璃的退火点、软化点、应变点稍有降低，而K2O给出游离氧的能力较Na2O大，适量补偿了Na2O因含量降低而引起的断键能力减弱问题，综合作用使得玻璃网络结构疏松，热膨胀系数增大。
过共晶铝硅合金变质用铝磷合金技术应用引言：铝硅合金是一种具有良好性能的铝基合金材料，其广泛应用于航空、航天、汽车和电子等领域。
然而，铝硅合金的应用受到其低熔点和高温蠕变等问题的限制。
为了改善铝硅合金的性能，可以通过变质处理来提高其力学性能和高温稳定性。
铝磷合金作为一种理想的变质剂，具有优异的性能，被广泛应用于过共晶铝硅合金的变质处理中。
1. 铝硅合金的特点和应用领域铝硅合金是以铝为基础，添加适量的硅元素制成的合金材料。
其具有密度低、强度高、导热性能好、耐磨性好等优点，广泛应用于航空、航天、汽车和电子等领域。
然而，铝硅合金的低熔点和高温蠕变等问题制约了其在高温环境下的应用。
2. 铝硅合金的变质处理变质处理是通过合金中的某种元素或化合物来改变其晶体结构和性能的处理方法。
对于铝硅合金来说，变质处理可以提高其力学性能和高温稳定性，使其在高温环境下具有更好的应用性能。
3. 铝磷合金的性能和应用铝磷合金是一种以铝为基础，添加适量的磷元素制成的合金材料。
其具有高熔点、高强度和良好的热稳定性等优点，被广泛应用于铝合金的变质处理中。
铝磷合金可以通过溶解、混合和重熔等工艺与铝硅合金进行反应，生成弥散分布的磷化物相，从而改善铝硅合金的晶体结构和性能。
4. 铝磷合金的应用于过共晶铝硅合金的变质处理过共晶铝硅合金是指铝硅合金中硅的含量超过共晶组织的比例。
在过共晶铝硅合金中，硅元素往往以枝晶的形式存在，导致合金的力学性能和高温稳定性较差。
通过铝磷合金的应用，可以在过共晶铝硅合金中形成弥散分布的磷化物相，从而改善合金的晶体结构和性能。
磷化物相的存在可以细化合金的晶粒，提高其力学性能和高温稳定性。
此外，磷化物相还可以阻碍硅元素的扩散，减缓合金的高温蠕变速率，提高合金的使用寿命。
5. 铝磷合金技术应用的研究进展近年来，针对铝硅合金的变质处理，铝磷合金技术应用的研究取得了一系列重要进展。
研究人员通过调整铝磷合金的成分和处理工艺，成功地实现了对过共晶铝硅合金的微观结构和性能的改善。
生成硅铝凝胶，使微观结构更均匀。
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硅铝质低碳胶凝材料
硅铝质低碳胶凝材料是一种新型的建筑材料，它以硅铝酸盐为主要成分，添加适量的低碳粉煤灰等辅助材料，经过高温煅烧和水泥化反应而成。
与传统的水泥、石灰等材料相比，硅铝质低碳胶凝材料具有以下优点：
1.强度高：硅铝质低碳胶凝材料具有很高的抗压强度和抗折强度，能够承受较大的荷载。
2.耐久性好：硅铝质低碳胶凝材料的化学性质稳定、不易受潮、不易龟裂、抗风化性能好，使用寿命长。
3.环保性好：硅铝质低碳胶凝材料采用低碳粉煤灰等辅助材料，能够减少二氧化碳排放，对环境友好。
4.施工方便：硅铝质低碳胶凝材料具有良好的流动性和可塑性，施工方便，可用于各种建筑结构。
硅铝质低碳胶凝材料在建筑领域中具有广泛的应用前景，可用于混凝土、砌块、砖等构件的制作，还可用于地面、道路、桥梁等建筑物的修缮和保养。
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硅酸铝纤维湿法板的微观结构与宏观性能相关性研究摘要硅酸铝纤维湿法板作为一种具有优良性能的建筑材料，在建筑领域得到广泛应用。
本研究旨在探究硅酸铝纤维湿法板的微观结构与宏观性能之间的相关性。
通过对硅酸铝纤维湿法板的制备过程、微观结构特征以及宏观性能进行系统研究和分析，以期深入了解其内在的工作机制和材料性能的来源，为进一步优化和改进硅酸铝纤维湿法板的性能提供理论依据。
1. 引言硅酸铝纤维湿法板是一种以硅酸铝纤维为主要原料，通过湿法造纸和热压工艺制备而成的建筑材料。
其具有一系列优良的性能，如较高的强度、良好的耐火性、优良的隔热性和声学性能。
然而，对于硅酸铝纤维湿法板的微观结构与这些宏观性能之间的相关性研究却相对较少。
因此，深入研究硅酸铝纤维湿法板的微观结构对于理解其性能表现具有重要意义。
2. 硅酸铝纤维湿法板的制备与微观结构分析硅酸铝纤维湿法板的制备过程包括纤维浆液的制备、纤维分散、纤维集聚与造纸、压制和干燥等步骤。
其中，纤维浆液的制备和纤维分散过程对于纤维的分布和排列起着关键作用。
通过扫描电镜（SEM）观察硅酸铝纤维湿法板的截面和表面形貌，可以发现其纤维结构呈现出三维交织的网络结构，具有较大的比表面积和孔隙率。
此外，透射电子显微镜（TEM）的应用还可以进一步观察到硅酸铝纤维内部的晶体结构与纤维形态之间的关系。
3. 硅酸铝纤维湿法板的力学性能与微观结构的关系硅酸铝纤维湿法板的力学性能是衡量其质量的重要指标之一。
通过对硅酸铝纤维湿法板的抗拉强度、抗压强度以及弯曲强度的测试，可以发现这些性能与其微观结构密切相关。
研究表明，硅酸铝纤维湿法板的纤维密度、纤维直径和纤维分布均匀性对其力学性能具有显著影响。
较高的纤维密度和均匀的纤维分布有助于提高硅酸铝纤维湿法板的强度和硬度。
4. 硅酸铝纤维湿法板的耐火性与微观结构的关系硅酸铝纤维湿法板具有优异的耐火性能，这主要归因于其微观结构与纤维本身的特殊性质。
研究发现，硅酸铝纤维湿法板的纤维晶体结构和纤维形态对其耐高温性能具有重要影响。
英文名：NIKKOR-POWERPHOS化学名：聚磷酸钙钠化学式：NaPO2 nCaO主要成份：聚磷酸纳、氧化钙。
（原料：食品级磷酸、食品级纯碱、食品级氢氧化钙）二、产品主要物理指标）三产品重金属检测指标（疾病预防控制中心检测）四、主要性能硅磷晶产品是一种经济有效的防止供水系统结垢和腐蚀的高科技产品。
从美国引进的高科技技术（配方、生产工艺），是一种食品添加剂类第三代高聚合磷酸盐系防腐阻垢剂。
由食品级高纯多聚磷酸纳、氧化钙等经高温（1200℃-1700℃）熔炼制成的玻璃透明球体，由100%活性成分组成，其成份符合FAD/WHD（联合国食品和农业/世界卫生组织）的标准。
其溶解的矿物质磷、钠，对人体无害且有益，对人体是一种自然增补矿物质的良好途径。
本品对人体无害而有益，其成分能够促进人体骨骼成长，作为饮用添加剂，其早已取得NSF及USDA的认证，符合FAO/WHO之标准。
在原水中使用硅磷晶后，均可在3个月内改变质量指标。
从水质分析和肉眼可判断水质越来越好。
对铸铁管、镀锌管、钢管、铝管及铁材质设备的防腐和水流动及加热、换热过程中有明显的阻垢效果。
（合理使用时，防腐阻垢效果达95% 以上）硅磷晶在国外已使用20-30年，国内已使用10多年。
目前，各发达国家已普遍使用该产品。
随着社会的不断发展，新材料、新工艺、新需求的不断涌现，硅磷晶的作用愈加重要、应用场合也越显广泛，它已逐渐发展成专业性强、应用广泛，对人体健康和环境建设卓有成就的一个崭新独立行业。
从国内市场上看，现在已经达到从认识到普及并广泛使用阶段。
五、应用原理：在水中磷酸盐系饮用水处理剂浓度约3-5ppM时，形成可溶性络合物和难溶性纳米级膜来起阻垢和防腐作用，有效防止二次污染。
水中含有的钙(Ga)、镁(Mg)、铁(Fe)等金属离子，容易在供水管道内壁形成碳酸钙、碳酸镁等不溶性物质，饮用水处理剂中的聚磷酸盐可以与上述金属离子反应形成可溶性络合物，抑制碳酸钙与碳酸镁生成，并分散到水中，与铁离子反应后，在管道内壁形成动态保护膜，以达到防腐蚀、防水垢。
