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摘要:2003年第1期材料科學(xué)W/Mo納米多層膜的界面結(jié)構(gòu)與超硬效應(yīng)…………………………………………………………………李戈揚(yáng),韓增虎,田家萬等(1)高能機(jī)械球磨引導(dǎo)的納米TiO2晶格畸變和高壓相…………………………………………………………胡季帆,秦宏偉,隋振貴等(5)EffectofHigherDensityPulsedCurrentonSolidificationStructuresof2024Al-alloy…………………………………………………………………………………………………ZiBingtao,YaoKefu,LiuWenjinetal(9)靶面化合物覆蓋度的計(jì)算方法研究………………………………………………………

摘要:No.1,2003MaterialsScienceAStudyontheInterfaceMicrostructureandSuperhardnessEffectofW/MoMultilayer……………………………………………………………………………………………LiGeyang,HanZenghu,TianJiawanetal(1)LatticeDistortionandtheHighPressurePhaseinNanoparticlesTiO2InducedbyHighEnergyMechanicalMilling……………………………………………………………………………………………HuJifan,QinHongwei,SuiZhenguietal(5)EffectofHigherDensityPulsedCurrentonSolidificationStructuresof2024Al-alloy………

摘要:通過分析服務(wù)于人類的材料以及它們與環(huán)境的關(guān)系,提出了環(huán)境材料的概念。人類與地球和生物這兩個(gè)系統(tǒng)相互作用,形成生態(tài)圈,考慮到地球與生態(tài)圈的有限性,應(yīng)該自覺意識(shí)到:我們的產(chǎn)品和材料對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)擔(dān)。近年來,人類與其他系統(tǒng)的和諧生存日趨重要,環(huán)境材料的需求十分迫切。環(huán)境材料的發(fā)展有如下3個(gè)方向:(1)使用新技術(shù)擴(kuò)大人類的活動(dòng)領(lǐng)域,主要指采用傳統(tǒng)方式發(fā)展材料,例如提高材料的化學(xué)、物理、熱和功能屬性,使材料的使用價(jià)值提高。(2)人類與生態(tài)圈和諧共存,把對(duì)自然環(huán)境的破壞減小到最小程度。從可持續(xù)的發(fā)展觀點(diǎn)看,減少材料的能源消耗、…

摘要:采用試驗(yàn)和有限元方法研究了熱處理制度對(duì)金屬基短纖維復(fù)合材料(MMC)蠕變性能的影響，同時(shí)考慮了2種不同熱處理制度和1種鑄造狀態(tài)。試驗(yàn)結(jié)果表明，MMC的蠕變響應(yīng)與熱處理制度有關(guān)。在相同蠕變應(yīng)力時(shí)，鑄態(tài)試樣有最小的最小蠕變應(yīng)變率和最長的蠕變壽命，而熱處理制度2(試樣在550℃保溫24h后隨爐冷卻)具有明顯的最大的最小蠕變應(yīng)變率和最短蠕變壽命，熱處理制度1(試樣在550℃保溫24h后水冷)具有中等的最小蠕變應(yīng)變率和中等的蠕變壽命。用單胞模型結(jié)合有限元方法模擬分析了熱處理的影響，結(jié)果表明，熱處理制度的影響可以歸于熱處理引起的殘余應(yīng)力和殘余應(yīng)變以及它們的歷史，具體可以歸于基體的蠕變耗散能、纖維軸向力和纖維—基體界面力。同時(shí)考慮了單胞模型的參數(shù)對(duì)上述分析結(jié)果的影響。

摘要:以析出熱力學(xué)、長大動(dòng)力學(xué)及強(qiáng)化理論為基礎(chǔ)，研究了具有盤／片狀、棒／針狀析出相鋁合金在時(shí)效過程中的析出相尺寸、體積分?jǐn)?shù)變化及其對(duì)時(shí)效合金強(qiáng)化效果的影響，得到了合金成分、時(shí)效參數(shù)與組織參數(shù)、屈服強(qiáng)度間的解析關(guān)系式，進(jìn)而從微觀—宏觀相結(jié)合的角度建立起了具有盤／片狀、棒／針狀析出相鋁合金的時(shí)效工藝—屈服強(qiáng)度量化模型，并將該模型應(yīng)用于6061合金和Al—Zn—Mg合金的時(shí)效性能預(yù)測，取得了較滿意的結(jié)果。同時(shí)，詳細(xì)討論了析出相長徑比對(duì)時(shí)效溫度以及合金處理狀況的依賴關(guān)系。

摘要:運(yùn)用有限元軟件對(duì)W／Cu梯度材料進(jìn)行了熱應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)果表明，在30MW／m^2的表面熱流負(fù)荷下，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)的W／Cu功能梯度材料有較好的熱應(yīng)力緩和效果，與非梯度材料相比等效熱應(yīng)力降低了62．3％，表面工作溫度下降了50℃；與單純金屬W相比，W／Cu梯度材料的表面工作溫度較之大幅度降低445℃。

摘要:用Al／Ti／Al復(fù)合層作連接材料，通過連接溫度下原位生成金屬間化合物真空連接Si3N4陶瓷。研究了Al與Ti的厚度匹配和工藝參數(shù)對(duì)接頭顯微組織及其強(qiáng)度的影響和接頭的形成過程。結(jié)果表明：當(dāng)原位生成的連接層金屬組織為Al3Ti／Ti／Al3Ti時(shí)，由于純金屬間化合物Al3Ti脆性大，且其與剩余Ti片的結(jié)合強(qiáng)度低，陶瓷接頭強(qiáng)度低；當(dāng)連接層金屬組織為大量Al3Ti顆粒加少量Al基固溶體時(shí)，連接層金屬能獲得良好的強(qiáng)化效果，與用純Al連接的接頭相比，接頭室溫和高溫強(qiáng)度顯著提高。Al與Ti的厚度匹配和連接參數(shù)適當(dāng)時(shí)，接頭室溫和600℃剪切強(qiáng)度可分別達(dá)到89．4MPa和29．7MPa。

摘要:以有機(jī)基流延工藝制備出了不同Ni含量的NiO／Sm0.2Ce0.8O1.9(NiO／SCO)燃料電池陽極支撐體膜。研究了制備工藝條件和Ni含量等因素對(duì)陽極膜微結(jié)構(gòu)和性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：NiO／SCO流延生坯的燒結(jié)溫度對(duì)最終陽極燒結(jié)體的孔隙特性有著決定的影響；為獲得具有較高孔隙率和一定孔徑分布的陽極燒結(jié)體，生坯的燒結(jié)溫度應(yīng)不超過1350℃；此外，不同含Ni量陽極流延生坯的燒結(jié)行為及燒結(jié)體的性能也存在明顯的差異，在相同的燒結(jié)溫度下，高含Ni量陽極燒結(jié)體的孔隙率和孔徑都明顯小于低含Ni量的燒結(jié)體，其晶粒的平均尺寸則增大。對(duì)不同溫度下Ni／SCO陽極電導(dǎo)率的測量結(jié)果則表明，Ni／SCO陽極的導(dǎo)電性能也與其Ni含量和制備工藝有著密切的關(guān)系。

摘要:利用微觀組織分析和高溫力學(xué)性能測試方法，研究了1種新型Ni—Cr—Co基高溫合金在700℃長期時(shí)效過程中的組織穩(wěn)定性及其一些力學(xué)性能。結(jié)果表明：試驗(yàn)合金在700℃時(shí)效過程中，析出物有MC，M23C6和γ’；晶內(nèi)和晶界碳化物MC和M23C6的穩(wěn)定性好，γ'的粗化為擴(kuò)散控制的生長過程；在700℃時(shí)效初期，室溫硬度變化小，隨時(shí)效時(shí)間的增加而減小，這與γ'的粒度、形貌和分布有關(guān)；合金的高溫拉伸強(qiáng)度和持久強(qiáng)度比Nimonic 263顯著提高，且韌塑性好；試驗(yàn)合金在700℃具有穩(wěn)定的顯微組織和較高的高溫力學(xué)性能。

摘要:以硝酸鋰和水合硝酸鋁為氧化劑，使用檸檬酸和尿素作為燃料，根據(jù)推進(jìn)燃料化學(xué)理論計(jì)算原料的配比，采用自蔓延高溫合成法(SHS)快速合成出γ-LiAlO2的超細(xì)粉。研究了燃料種類及煅燒溫度對(duì)合成產(chǎn)物相組成和粉末形貌的影響。根據(jù)吉布斯自由能最小原理以及化合價(jià)配比平衡法則，發(fā)現(xiàn)當(dāng)燃料中尿素與檸檬酸的配比為9：1時(shí)燃燒反應(yīng)之所以能夠快速持續(xù)地進(jìn)行，究其基本原因在于燃料與相應(yīng)的氧化劑之間形成了過渡型的絡(luò)合物，進(jìn)而降低了合成反應(yīng)的活化能，使燃燒反應(yīng)得以持續(xù)進(jìn)行。

摘要:在激光掃描涂覆Al-Ti-C活化粉料層的鋁合金試樣過程中，突然停止激光發(fā)射，以在激光束前面形成合成反應(yīng)過程中不同階段所產(chǎn)生的組織，判斷所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，即先發(fā)生3Al Ti→Al3Ti反應(yīng)，形成塊狀A(yù)l3Ti；以后再發(fā)生Al3Ti C→TiC 3Al反應(yīng)，形成大量TiC顆粒。將實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合，采用試錯(cuò)法求得：3Al Ti→Al3Ti的反應(yīng)溫度為650℃，Al3Ti C→TiC 3Al的反應(yīng)溫度為810℃。

摘要:為了深入研究晶界對(duì)全片層組織TiAl基合金斷裂韌性的影響，采用SEM原位拉伸實(shí)驗(yàn)，對(duì)全片層和近全片層Ti-46．5Al-2．OCr-1．5Nb-1．0V合金中裂紋的擴(kuò)展進(jìn)行了觀測。發(fā)現(xiàn)晶界對(duì)全片層組織TiAl合金斷裂韌性的影響表現(xiàn)在改變裂紋擴(kuò)展方向以及影響韌帶的尺寸上。并得出結(jié)論：全片層組織γ-TiAl合金的斷裂韌性來源于基體的斷裂韌性、片層晶界導(dǎo)致的韌性增強(qiáng)以及片層導(dǎo)致的韌帶增韌。

摘要:鈦在含鈣磷的溶液中微弧氧化，表面形成含有鈣磷元素的，均勻多孔的氧化膜層，水熱合成后轉(zhuǎn)化為含羥基磷灰石晶體的復(fù)合氧化膜。研究表明：鈣離子濃度未使膜層的形貌和相組成發(fā)生明顯變化；僅在較低的濃度下增加溶液Ca^2 的濃度，膜層中Ca，P元素的相對(duì)含量和Ca／P比都會(huì)增加；在不同的水熱溫度和溶液鈣濃度下，得到的羥基磷灰石具有不同的晶體形貌，相對(duì)含量和Ca／P比；縮短恒溫時(shí)間可以使HA晶粒細(xì)化。這為優(yōu)化生物醫(yī)用鈦表面TiO2／羥基磷灰石復(fù)合膜層的成分和形貌提供了依據(jù)。

摘要:氫在鈦中的擴(kuò)散滲透進(jìn)程分為3種模式，一是滲入鈦基體中的氫與鈦氫化合物自身分解的氫在氫壓的推動(dòng)作用下在鈦基體內(nèi)擴(kuò)散；二是氫被位錯(cuò)所攜帶一同運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行擴(kuò)散；三是形成的鈦氫化合物的生成和遷移。

摘要:為探討晶粒尺寸變化對(duì)三元復(fù)相合金氧化行為的影響，采用機(jī)械合金化制備了納米晶三元Cu-20Ni-20Cr合金，并對(duì)比研究了該合金與同成分的鑄態(tài)合金在700℃～800℃，0．1MPa純氧氣中的氧化行為。結(jié)果表明，鑄態(tài)合金表面沒有形成連續(xù)的Cr2O，保護(hù)膜，而是形成了含有所有組元氧化物及它們復(fù)合氧化物的復(fù)雜氧化膜結(jié)構(gòu)。納米晶Cu—20Ni—20Cr合金在700℃時(shí)合金表面形成了連續(xù)的Cr2O3氧化膜，而800℃時(shí)雖沒有形成Cr2O3外氧化膜，但氧化膜規(guī)則平坦，外層是CuO，中間層是Cu2O，NiO和Cr2O3組成的混合氧化物區(qū)，內(nèi)層則形成了一薄但不連續(xù)的Cr2O3層。晶粒細(xì)化降低了合金表面形成Cr2O3氧化膜所需活潑組元Cr的臨界濃度。

摘要:通過對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的7475鋁合金加入不同含量的鈹，研究了鈹對(duì)合金的再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及時(shí)效行為的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：加入0．023％Be能有效地提高7475鋁合金的再結(jié)晶溫度，降低再結(jié)晶速度，使合金的晶粒得到細(xì)化，且硬度值仍高于不含鈹?shù)暮辖?；鈹含量?．7％時(shí)，上述影響減弱。鈹能有效地降低7475鋁合金的時(shí)效硬化時(shí)所需時(shí)間，同時(shí)提高了合金的硬度值，HB最高可達(dá)1400MPa。借助電子衍射分析，觀察并討論了合金中的析出相η′相、β相與基體間的位相關(guān)系的變化和差異。

摘要:采用引入有機(jī)添加劑的超強(qiáng)堿共沉淀法可制備出粉末粒子尺寸為10nm左右的高純納米多晶氧化鋯粉末。通過控制適當(dāng)?shù)墓に嚄l件，得到了室溫穩(wěn)定的納米四方／立方多晶氧化鋯粉末。用X射線熒光光譜、X射線衍射、透射電鏡、粒度分析儀等手段對(duì)粉末性能進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：超強(qiáng)堿共沉淀法所制備的粉末具有純度高、氯離子等雜質(zhì)少等特點(diǎn)；該粉末在室溫和小于873K熱處理時(shí)，均以穩(wěn)定的立方或四方相存在；經(jīng)873K處理的粉末粒子尺寸為10nm左右；在1123K處理后，形成固溶完全的穩(wěn)定納米四方多晶氧化鋯粉末，粒子尺寸小，分散性好，粒度分布窄。與其它濕化學(xué)方法相比，添加聚合物的超強(qiáng)堿共沉淀法具有工藝操作簡單、節(jié)約資源和環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)。

摘要:采用Ti，Al和C元素粉末為反應(yīng)物原料，通過燃燒合成法首次成功地制備出了單相三元碳化合物Ti2AlC1-x。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：若以“理想”晶體結(jié)構(gòu)化學(xué)式Ti2AlC化學(xué)計(jì)量比為起始反應(yīng)原料配比，燃燒產(chǎn)物主晶相為Ti2AlC2；以缺碳的非化學(xué)計(jì)量比(Ti2AlC1-x)為反應(yīng)原料配比，即Ti：Al：C=3：1．5：1=2：1：0．7(摩爾比)，得到單相的燃燒產(chǎn)物Ti2AlC1-x。從熱力學(xué)原理的角度探討了不同原料摩爾配比對(duì)燃燒產(chǎn)物相組成的影響機(jī)理。

摘要:以固載雜多酸鹽TiSiW12O40／TiO2為多相催化劑，對(duì)以乙醇、丙醇、丁醇和對(duì)羥基苯甲酸為原料合成對(duì)羥基苯甲酸酯的反應(yīng)條件進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明：TiSiW12O40／TiO2是合成對(duì)羥基苯甲酸酯的良好催化劑，最佳反應(yīng)條件為：醇酸摩爾比為4：1，催化劑用量為反應(yīng)物料總量的2％，反應(yīng)時(shí)間為2h。上述條件下，對(duì)羥基苯甲酸乙酯的產(chǎn)率為87．5％，對(duì)羥基苯甲酸丙酯的產(chǎn)率為89．2％，對(duì)羥基苯甲酸丁酯的產(chǎn)率為91．1％。

摘要:采用無壓反應(yīng)燒結(jié)方法制備了MOSi2-SiCp復(fù)相材料。結(jié)果表明：直接采用元素粉Mo，Si與Si，C粉或SiC粉反應(yīng)，較難制得致密的MOSi2-SiCp復(fù)相材料；而采用MoSi2合金粉同Si，C反應(yīng)可獲得致密的MOSi2-SiCp復(fù)相材料。同時(shí)對(duì)不同SiC含量的MOSi2-SiCp復(fù)相材料的強(qiáng)度和電阻率進(jìn)行了測定分析，得到強(qiáng)度最高值為157MPa，電阻率隨SiC含量的增加而增加。

摘要:合成與加工是材料科學(xué)與工程(MES)的基本要素之一。新的或改進(jìn)的方法常常會(huì)導(dǎo)致新材料或優(yōu)異性能,合成與加工的進(jìn)步也導(dǎo)致加工企業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品。在預(yù)測21世紀(jì)的材料科學(xué)與工程時(shí),有關(guān)科學(xué)家建議,在材料的合成與加工中優(yōu)先研發(fā)的領(lǐng)域是:微型化微型化是不久的將來材料合成與加工的主要目標(biāo)之一。要求采用新的加工工藝生產(chǎn)愈來愈小尺度的各類材料。這項(xiàng)技術(shù)能操縱單個(gè)的納米結(jié)構(gòu)單元和原子,并適合于自動(dòng)化及類似的加工,以致組合的方式能用于發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化材料。仿生和生物材料對(duì)于有機(jī)材料的合成與加工,仿生技術(shù)是最富挑戰(zhàn)的領(lǐng)域。…

摘要:用非平衡交流微弧氧化法于Na2SiO3-KOH-(NaPO3)6溶液中在Ti6Al4V表面形成氧化物陶瓷膜。分別用掃描電鏡、電子探針及X射線衍射研究了陶瓷膜的組織形貌、元素分布和相組成。相對(duì)致密均勻的膜層主要由TiO2(鈣鈦礦相及金紅石相)及非晶相組成。厚約20μm的膜可分為3層：過渡層、致密層與疏松層。電解液所含元素Si，P進(jìn)入到膜層中，表明電解液組元急烈參與微弧氧化反應(yīng)，這為通過選擇電解液來設(shè)計(jì)膜層的相組成進(jìn)而對(duì)膜層進(jìn)一步改性提供途徑。

摘要:利用SEM原位觀察，研究了氫化物在Zr-4合金中的形貌，大塊團(tuán)狀分布的氫化物，稀疏分布的氫化物和單個(gè)氫化物的變形行為。結(jié)果表明Zr-4合金中的氫化物在室溫下具有一定的塑性變形能力，可以隨基體發(fā)生較大的變形，且氫化物的變形行為和其形貌密切相關(guān)。大塊團(tuán)狀分布的氫化物的變形能力較差，斷裂較早，稀疏分布的氫化物的變形能力較好，斷裂較晚，而單個(gè)氫化物的變形能力最好，不易斷裂。

摘要:用Ti—Cu—Ni，Ti-Cr-Zr釬料在TIG電弧加熱條件對(duì)TA2和Ti—6Al—4V鈦合金進(jìn)行釬焊。結(jié)果表明：用Ti—Cu—Ni釬料釬焊TA2和Ti—6Al—4V鈦合金的搭接接頭強(qiáng)度分別是418．3MPa和439．6MPa；用Ti—Cr—Zr釬料釬焊TA2和Ti—6Al—4V鈦合金的搭接接頭強(qiáng)度分別是575．2MPa和656．1MPa。對(duì)Ti-Cu-Ni釬料／母材界面分析認(rèn)為固液異分化合物η相((Cu，Ni)Ti2)生成時(shí)呈筍狀生長，嵌入釬縫對(duì)釬縫的強(qiáng)度提高有利。對(duì)Ti-Cr-Zr釬料／母材界面分析，認(rèn)為主要是固溶體β-Ti(Cr)存在提高了釬縫強(qiáng)度。

摘要:采用反應(yīng)合成技術(shù)和傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)制備銀氧化錫(AgSnO2)電接觸材料。對(duì)AgSnO2塊體材料進(jìn)行導(dǎo)電率測試和X射線衍射分析，對(duì)塊體材料及冷拉拔的AgSnO2線材進(jìn)行顯微組織分析(掃描電鏡、透射電鏡)。研究結(jié)果表明：采用反應(yīng)合成技術(shù)可以在銀基體中合成尺寸細(xì)小、界面新鮮的SnO2顆粒，制備AgSnO2電接觸材料；反應(yīng)合成法制備的AgSnO2材料中，微米級(jí)的SnO2顆粒系由納米級(jí)的SnO2顆粒聚集而成；反應(yīng)合成法制備的AgSnO2電接觸材料較傳統(tǒng)粉末冶金法制備的AgSnO2電接觸材料具有更高的導(dǎo)電性；采用反應(yīng)合成法制備的AgSnO2電接觸材料由于改變了Ag和SnO2的結(jié)合狀態(tài)使材料的加工性能和導(dǎo)電性能同時(shí)得到改善和提高。

摘要:為了研究Nb離子注入對(duì)Zr-4合金電化學(xué)腐蝕性能的影響,對(duì)Zr-4合金試樣表面進(jìn)行不同劑量的Nb離子注入并測定其在1NH2SO4水溶液中的極化曲線,然后使用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)極化實(shí)驗(yàn)后的試樣表面形貌進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明,Nb離子注入能夠改善Zr-4合金的耐腐蝕性能,而且改善的程度與注入離子的劑量有關(guān)。同時(shí)使用X射線光電子能譜分析(XPS)對(duì)試樣的表層成分和價(jià)態(tài)進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)在注量為5×1016ion/cm2和1×1017ion/cm2的條件下,Nb和Zr在試樣表層以Nb2O5和ZrO2的形式存在;而在注量為2×1017ion/cm2的條件下,則以Nb2O5,NbO和ZrO2的形式存在。