一种附着界面层的SiC纤维预浸带的制备方法及设备

    公开(公告)号:CN111058187A

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201911372714.4

    申请日:2019-12-27

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种附着界面层的SiC纤维预浸带的制备方法,包含以下步骤:连续碳化硅纤维束放卷后,经导丝辊和导向轮引入到张力轮上,张力轮将连续碳化硅纤维束平直送入除浆装置,使连续碳化硅纤维束展开;然后通过导向轮引入到上胶装置,使胶液充分浸润连续碳化硅纤维,之后引入到展丝装置,展丝装置中的罗拉辊使连续碳化硅纤维束充分展开、定型;将充分展开、定型的连续碳化硅纤维束进入收卷辊得到平整、均匀的预浸带;本发明制备得到的预浸带不仅能极大提高碳化硅纤维的韧性,而且沉积的界面层均匀一致,同时预浸带中相邻两束纤维重叠部分少,纤维束平整性好,厚度薄,另外本制备设备可实时控制参数,能实现全自动化和完全可控化。

    含高挥发性、高反应活性元素合金样品制备及热分析方法

    公开(公告)号:CN104697827A

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201410670337.3

    申请日:2014-11-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种含高挥发性、高反应活性元素合金样品制备及热分析方法。包括:(1)在手套箱中,称取含高挥发性、高反应活性元素的合金粉末,混合均匀并压制成型;(2)将成型的试样封装入钽管中,再将钽管从手套箱中取出,封入真空石英管中,随后放入热处理炉中进行烧结及退火处理;(3)将石英管从热处理炉中取出迅速淬火并将钽管取出,然后在手套箱中将样品从钽管中取出。本发明的方法可广泛用于镁(铝、锌等)合金、稀土(锰、锶、钇、钕等)合金等含高活性和高挥发性元素的合金的制备及其热分析。通过同标准纯金属物质的熔点对比表明采用本发明的热分析方法测定的相变温度精度可以达到± 1°C。

    一种原位自生TiC-Co3(Al,Ti)协同增强高温合金复合材料和制备方法

    公开(公告)号:CN118814025B

    公开(公告)日:2024-11-29

    申请号:CN202411303322.3

    申请日:2024-09-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种原位自生TiC‑Co3(Al,Ti)协同增强高温合金复合材料和制备方法,先通过将Ti3AlC2粉与Co粉烧结获得烧结样品,通过其成分与Co‑Al‑Ti三元合金相图中成分在FCC_Al+FCC_L12双相区的Co,Al,Ti元素含量,计算得到额外添加的Ti,Al元素的质量比,然后通过补偿上Ti粉、Al粉后,通过烧结获得合金复合材料,在烧结过程中,产生Ti3AlC2形成TiC的过程,最后经时效处理,获得Co3(Al,Ti)的FCC_L12析出相,从而形成TiC颗粒增强相与Co3(Al,Ti)析出增强相两种相协同增强的高温合金复合材料。

    一种粉末冶金沉淀强化钴基高温合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN118814003B

    公开(公告)日:2024-11-29

    申请号:CN202411295621.7

    申请日:2024-09-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种粉末冶金沉淀强化钴基高温合金及其制备方法,将还原Co粉、雾化球形Co粉、Al粉、Ni粉、Ti粉、W粉、Ta粉、Nb粉混合获得混合粉,混合粉压制成型获得压坯,将压坯进行烧结获得烧结体,将烧结体进行热处理即得钴基高温合金;本发明采用粉末冶金的方法制备钴基高温合金,原料Co粉采用还原Co粉、雾化球形Co粉两种,其中还原Co粉作为冷压塑性变形主体,而雾化球型Co粉一方面在混粉过程中起到一定的搅拌作用,另一方面,雾化球型Co粉的熔点较还原Co粉高,能够提高合金的熔点,提升钴基高温合金的高温性能,通过本发明制得的钴基高温合金力学性能优异。

    一种原位自生TiC-Co3(Al,Ti)协同增强高温合金复合材料和制备方法

    公开(公告)号:CN118814025A

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202411303322.3

    申请日:2024-09-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种原位自生TiC‑Co3(Al,Ti)协同增强高温合金复合材料和制备方法,先通过将Ti3AlC2粉与Co粉烧结获得烧结样品,通过其成分与Co‑Al‑Ti三元合金相图中成分在FCC_Al+FCC_L12双相区的Co,Al,Ti元素含量,计算得到额外添加的Ti,Al元素的质量比,然后通过补偿上Ti粉、Al粉后,通过烧结获得合金复合材料,在烧结过程中,产生Ti3AlC2形成TiC的过程,最后经时效处理,获得Co3(Al,Ti)的FCC_L12析出相,从而形成TiC颗粒增强相与Co3(Al,Ti)析出增强相两种相协同增强的高温合金复合材料。

    一种铝基碳化硅连续纤维材料缠绕成型装置

    公开(公告)号:CN115747680B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202211120420.4

    申请日:2022-09-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种铝基碳化硅连续纤维材料缠绕成型装置,包括:纱架、熔铝炉和缠绕机,纱架与熔铝炉之间设置有进丝口,熔铝炉与缠绕机之间设置有出丝口;纱架内设置有多个纱锭和多个与纱锭以及进丝口相适配的导向滚动轮,初始纤维材料从纱锭上经导向滚动轮和进丝口进入到熔铝炉内;熔铝炉包括坩埚、熔铝炉加热装置、铝液罐、绕转机构和进料口,熔铝炉加热装置设置在坩埚外周,铝液罐设置在坩埚内,绕转机构设置在铝液罐内,铝液罐内铝液液面等于或者低于进丝口高度,初始纤维材料从进丝口进入到熔铝炉内且绕经绕转机构浸入到铝液内后经出丝口送出所述熔铝炉;缠绕机包括模具,浸润铝液后的纤维材料进入缠绕机内后被绕设在模具上。

    一种L12相的热力学参数计算方法、装置及设备

    公开(公告)号:CN114912293B

    公开(公告)日:2024-11-29

    申请号:CN202210650034.X

    申请日:2022-06-10

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种L12相的热力学参数计算方法、装置及设备,方法包括:构建有序/无序模型公式描述二元AB体系中的FCC_A1‑L12相;根据所述有序/无序模型公式计算FCC_A1‑L12的三个端元化合物A3B、A2B2和AB3的吉布斯能表达式及其总吉布斯自由能表达式:将A3B、A2B2和AB3的吉布斯能以及总吉布斯自由能通过转换公式转换为生成焓表达式;通过DFT#imgabs0#获取A3B,A2B2,AB3的生成焓的计算结果;将A3B、A2B2和AB3和生成焓表达式与DFT结果联立构建三元线性方程组;根据所述三元线性方程组获取三个端元化合物#imgabs1#之间存在的数学约束,并以所述数学约束作为约束条件,对热力学相关体系进行热力学参数计算。本发明比以往的DFT结果直接使用具有更高效和更准确的模型计算结果。

    一种原位生成Al4SiC4增强铝基复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN118854192A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202411332727.X

    申请日:2024-09-24

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种原位生成Al4SiC4增强铝基复合材料及其制备方法。该复合材料包括碳化硅纤维和原位生成的Al4SiC4增强相;所述复合材料的原料包括以下质量百分比组分:Cu 2~5%,Mg 1~3%,Sn 0.1~1.5%,短切碳化硅纤维5~30%,余量为Al。该材料的制备过程为:将原料混合均匀后进行机械活化,然后冷压成型,得前驱体;前驱体经程序升温烧结后再进行热处理,即得。该复合材料以短切碳化硅纤维为反应原料,利用Al元素在碳化硅纤维表面进行原位反应生成Al4SiC4强化相,一方面可以利用碳化硅纤维的分散性均匀的分散Al4SiC4强化相,另一方面还可以有效消除界面周围游离的Si、C元素,起到净化晶界的作用,从而进一步提高复合材料的热稳定性。

    一种碳化硅纤维增强铝基复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115679228B

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202211457781.8

    申请日:2022-11-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种碳化硅纤维束增强铝基复合材料及其制备方法和应用。该复合材料包括碳化硅纤维束与铝合金基体,碳化硅纤维束层和铝合金板层交叠铺设,经真空热压、真空压力铸造,即得。该复合材料基于各组分间的协同作用,在铝基体与碳化硅纤维束表面之间形成紧密包裹,大幅强化铝基体与碳化硅纤维束之间的结合力。该方法采用真空热压和真空压力铸造,无需对碳化硅纤维束丝进行集束或化学镀处理,通过控制真空度、温度和压力,来控制铝基板对碳化硅纤维束的集束性和浸润性,并控制碳化硅纤维束丝的取向分布,进而实现材料力学性能的大幅提升。

    一种铝基碳化硅连续纤维材料缠绕成型装置

    公开(公告)号:CN115747680A

    公开(公告)日:2023-03-07

    申请号:CN202211120420.4

    申请日:2022-09-15

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种铝基碳化硅连续纤维材料缠绕成型装置,包括:纱架、熔铝炉和缠绕机,纱架与熔铝炉之间设置有进丝口,熔铝炉与缠绕机之间设置有出丝口;纱架内设置有多个纱锭和多个与纱锭以及进丝口相适配的导向滚动轮,初始纤维材料从纱锭上经导向滚动轮和进丝口进入到熔铝炉内;熔铝炉包括坩埚、熔铝炉加热装置、铝液罐、绕转机构和进料口,熔铝炉加热装置设置在坩埚外周,铝液罐设置在坩埚内,绕转机构设置在铝液罐内,铝液罐内铝液液面等于或者低于进丝口高度,初始纤维材料从进丝口进入到熔铝炉内且绕经绕转机构浸入到铝液内后经出丝口送出所述熔铝炉;缠绕机包括模具,浸润铝液后的纤维材料进入缠绕机内后被绕设在模具上。

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