新型高温高Nb-TiAl多孔材料的孔隙形成与相变交互作用机制
批准号:
51271016
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
林均品
依托单位:
学科分类:
金属结构材料与力学行为
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
王连庆、郝国建、柴丽华、杨帆、李锋、沈正章、王帆、田楠
中文摘要
新型高Nb-TiAl金属间化合物多孔材料,能较好解决普通金属的高温抗氧化和抗酸碱腐蚀性能差、陶瓷多孔材料难以焊接组件化和强度较差等难点,并可以采用传统的粉末冶金技术制备,因此在常温和高温过滤以及高温隔热等领域具有广泛的应用前景。本基金提出高Nb-TiAl多孔材料的孔隙形成不但是Kirkendall扩散效应造成,而是与相变过程紧密相关,两者交互作用。通过制备过程各阶段的不同尺度孔隙的形成机制及影响因素和Nb元素对于在高温相变过程对微观孔隙演变过程的影响规律关键科学问题的解决,探索孔隙形成过程与相变过程的联系,得出孔隙形成与相变交互作用机制,最终得到影响孔隙孔径分布、孔隙率以及孔隙形貌的决定因素和定量关系。这既丰富有序金属间化合物多孔材料的孔隙生长机制的理论,又将会指导该类金属间化合物多孔材料的孔隙控制和设计,对开发不同功能的新型金属间化合物多孔材料具有重大意义。
英文摘要
The newly developed high-temperature high Nb-TiAl porous intermetallics prepared by powder metallurgy, could avoid poor high-temperature oxidation resistance and poor corrosion resistance of conventional porous metals, and poor weldability and lower strength of porous ceramics. Therefore, this kind of porous intermetallics has broad application prospects in the fields of room/high-temperature filtration, high-temperature insulation and so on. This project suggests that that the pore-formation of high Nb-TiAl porous materials mainly results from an interaction of Kirkendall effect and phase transformation, and two key scientific issues are needed to be solved: the formation mechanism of different-scale pores at different temperature stages and the effect of Nb addition on the pore formation in the high-temperature phase transformation process. These researches are beneficial for exploring the relationship and interaction mechanism between pore-formation and transformation process, and getting the determinants and quantitative relationships of pore size distribution, porosity, and pore morphology. The results could both enrich the theory of pore-formation mechanism of porous ordered intermetallics, and guide the direction of pore control and design of porous intermetallic materials. It has great significance on the development of newly porous intermetallics for different applications and requirements.
高Nb-TiAl金属间化合物比传统的TiAl合金有更高的室温/高温强度和高温抗氧化性。而新型高Nb-TiAl金属间化合物多孔材料,能较好解决普通金属的高温抗氧化和抗酸碱腐蚀性能差、陶瓷多孔材料难以焊接组件化和强度较差等难点,并可采用传统的粉末冶金技术制备,因此在常温和高温过滤以及高温隔热等领域具有广泛的应用前景。本基金提出高Nb-TiAl多孔材料的孔隙形成不但 Kirkendall扩散效应造成,而是与相变过程紧密相关,两者交互作用。通过制备过程各阶段的不同尺度孔隙的形成机制及影响因素和Nb元素对于在高温相变过程对微观孔隙演变过程的影响规律关键科学问题的解决,探索孔隙形成过程与相变过程的联系,得出孔隙形成与相变交互作用机制,最终得到影响孔隙孔径分布、孔隙率以及孔隙形貌的决定因素和定量关系。取得的主要创新成果如下:.(1)采用元素粉末反应成功合成了不同孔径和孔隙率的高Nb-TiAl多孔和梯度多孔合金,这些合金都拥有典型的γ-TiAl/α2-Ti3Al 片层组织和近全开孔结构,综合力学性能高,同时具有优异的渗透性;.(2)揭示了Nb元素对高Nb-TiAl合金多孔材料空隙形成过程的影响规律,得出孔隙形成与相变交互作用机制;.(3)采用化学腐蚀的方法成功在Ti-48Al-6Nb多孔合金表面制备出γ-Al2O3纳米孔层,层厚为200nm、孔径为60±10nm,使得整个材料的比表面积增加到0.25m2/g,并揭示了纳米孔的形成机理。.(4)对具有γ-Al2O3纳米多孔层的多孔高Nb-TiAl合金进行了电化学性能测试发现,γ-Al2O3纳米多孔层具有远大于基体的容抗和阻抗值,使得Ti-48Al-6Nb多孔合金具有更强的耐电化学腐蚀的能力。. 以上成果既丰富有序金属间化合物多孔材料的孔隙生长机制的理论,又将会指导该类金属间化合物多孔材料的孔隙控制和设计,对开发不同功能的新型金属间化合物多孔材料具有重大意义。
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Phase transformations and phase equilibria of a Ti-46.5Al-16.5Nb alloy
Ti-46.5Al-16.5Nb 合金的相变和相平衡
DOI:
10.1016/j.matdes.2016.03.131
发表时间:
2016-07
期刊:
Materials & Design
影响因子:
8.4
作者:
[Xu, Xiangjun, Xu, Yong, Liang, Yongfeng, Lin, Junpin]
通讯作者:
Lin, Junpin
Acid corrosion behaviour of Ti–48Al–6Nb porous alloys with different phase skeletons
不同相骨架Ti-48Al-6Nb多孔合金的酸腐蚀行为
DOI:
10.1080/1478422x.2015.1104063
发表时间:
2016
期刊:
Corrosion Engineering, Science and Technology
影响因子:
--
作者:
[Fan Wang, Yongfeng Liang, X. Jin, J. Lin]
通讯作者:
J. Lin
Microstructure and microsegregation of directionally solidified Ti–45Al–8Nb alloy with different solidification rates
不同凝固速率定向凝固Ti~45Al~8Nb合金的显微组织与微观偏析
DOI:
10.1007/s12598-015-0635-x
发表时间:
2015
期刊:
Rare Metals
影响因子:
8.8
作者:
[Xia-ou Jin, Dong-dong Han, Xin Wang, Jun-pin Lin]
通讯作者:
Jun-pin Lin
DOI:
10.1007/s10853-016-0267-z
发表时间:
2016-08
期刊:
Journal of Materials Science
影响因子:
4.5
作者:
[T. Ye;Lin Song;Maohua Quan;L. You;Yongfeng Liang;Junpin Lin]
通讯作者:
T. Ye;Lin Song;Maohua Quan;L. You;Yongfeng Liang;Junpin Lin
DOI:
--
发表时间:
2015
期刊:
中国材料进展
影响因子:
--
作者:
[阚文斌, 林均品]
通讯作者:
林均品
共 15 条
高Nb-TiAl合金表面改性同时提升高温长时抗氧化及蠕变性能机理
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批准号:52531004
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项目类别:重点项目
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资助金额:230.00万元
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批准年份:2025
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负责人:林均品
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依托单位:
电子束选区熔化高温TiAl合金相变及强韧化机理研究
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批准号:51831001
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项目类别:重点项目
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资助金额:300.0万元
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批准年份:2018
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负责人:林均品
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依托单位:
高Nb-TiAl合金有序ω相的调控及对高温力学行为的影响规律研究
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批准号:51671016
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2016
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负责人:林均品
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依托单位:
新型轻质高温γ1 +γ双相TiAl-Nb金属间化合物的强韧化机制
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批准号:51171015
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:林均品
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依托单位:
Nb提高TiAl-Nb金属间化合物抗液锌腐蚀机制研究
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批准号:50871127
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:39.0万元
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批准年份:2008
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负责人:林均品
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依托单位:
Y和Nb对高Nb-TiAl合金高温长期抗氧化性的协同作用机制
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批准号:50771013
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项目类别:面上项目
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资助金额:37.0万元
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批准年份:2007
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负责人:林均品
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依托单位:
热浸镀锌锌锅中设备用新材料的液锌腐蚀机制研究
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批准号:50274005
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2002
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负责人:林均品
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依托单位:
铍与铝激光焊缝裂纹形成机理及微观结构的研究
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批准号:10176002
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2001
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负责人:林均品
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依托单位:
国内基金
海外基金