莊惠照 , 李保理 , 王德曉 , 申加兵 , 張士英 , 薛成山
2009, 38(4):565-569.
摘要:采用射頻磁控濺射技術(shù)在硅襯底上制備Ga2O3/Nb薄膜,然后在900 °C下于流動(dòng)的氨氣中進(jìn)行氨化制備GaN納米線。用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)和高分辨透射電子顯微鏡詳細(xì)分析了GaN納米線的結(jié)構(gòu)和形貌。結(jié)果表明:采用此方法得到的GaN納米線有直的形態(tài)和光滑的表面,其納米線的直徑大約50 nm,納米線的長約幾個(gè)微米。室溫下以325 nm波長的光激發(fā)樣品表面,只顯示出一個(gè)位于367 nm的很強(qiáng)的紫外發(fā)光峰。最后,簡單討論了GaN納米線的生長機(jī)制。
2009, 38(4):570-573.
摘要:用拉伸試驗(yàn)對(duì)4043和2024 T4鋁合金造成損傷和冷加工硬化,施加的應(yīng)力處于屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度之間。2024 T4鋁合金在225 MPa下循環(huán)到其半壽命(85 000次)造成疲勞損傷。被損傷的試件用直流電脈沖處理。用電橋分別測(cè)量原始試件、損傷試件和電脈沖處理試件的電阻。結(jié)果表明,隨著脈沖處理時(shí)間的增加,4043鋁合金拉伸造成損傷的試件延伸率增加,屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度減?。?.5 s脈沖處理試樣的力學(xué)性能十分接近未損傷試樣的性能。2024 T4鋁合金的疲勞損傷試件經(jīng)0.8s電脈沖處理后的壽命顯著提高。經(jīng)過疲勞或拉伸損傷的鋁合金電阻明顯增加,再經(jīng)電脈沖處理后電阻減小,但是其電阻仍高于原始試件。處理時(shí)間對(duì)最終的電阻值影響很小,但是力學(xué)性能隨處理的時(shí)間不同差別很大。雖然電阻可描述鋁合金的損傷,但是它對(duì)力學(xué)性能不十分敏感,因此電阻不是一個(gè)很好的表證損傷愈合的方法。組織觀察顯示,經(jīng)過電脈沖處理后損傷得到部分愈合,并存在再結(jié)晶現(xiàn)象。
譚 華 , 陳 靜 , 張鳳英 , 林 鑫 , 黃衛(wèi)東
2009, 38(4):574-578.
摘要:以Ti、Al、V混合元素粉末為原料激光沉積Ti-6Al-4V,并對(duì)沉積態(tài)試樣的組織演化及力學(xué)性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,與采用預(yù)合金Ti-6Al-4V粉末為原料所獲得的沉積試樣的凝固組織特征有所不同,采用混合元素粉末為原料獲得的沉積試樣的凝固組織隨激光功率的提高逐漸由等軸晶轉(zhuǎn)化為柱狀晶,熔池內(nèi)合金化過程所產(chǎn)生的混合熱的擾動(dòng)作用是導(dǎo)致低功率條件下等軸晶形成的原因。原始β晶粒內(nèi)的微觀組織由大量的魏氏α板條和一定體積分?jǐn)?shù)的板條間β相組成。這與采用預(yù)合金粉末基本相同?;旌显胤す饬Ⅲw成形Ti-6Al-4V的氧含量僅約0.1wt.%,沉積態(tài)Ti-6Al-4V的室溫拉伸性能超過鍛件標(biāo)準(zhǔn)要求。
王立強(qiáng) , 楊冠軍 , 楊華斌 , 曹繼敏 , 呂維潔 , 張 荻
2009, 38(4):579-582.
摘要:研究了TiNbZr生物β鈦合金的冷加工性能。TiNbZr合金由真空自耗電弧爐熔煉,實(shí)驗(yàn)過程中采用冷拉變形方式。在冷拉過程中,合金表現(xiàn)出良好的冷加工性能。當(dāng)冷變形率在20%左右時(shí),出現(xiàn)變形孿晶,使得合金強(qiáng)度有大幅度提高。在隨后的冷變形過程中,位錯(cuò)滑移為主要的塑性變形方式。當(dāng)冷變形率為80%時(shí),抗拉強(qiáng)度達(dá)到1170 MPa,延伸率也大于10%。在該冷變形率下,晶粒得到顯著細(xì)化,晶粒尺寸在20 nm到50 nm之間。
崔雅靜 , 陳永亮 , 王法社 , 李 璟 , 張 勇 , 趙 勇
2009, 38(4):583-586.
摘要:利用熔鹽法在260 °C的低溫下制備出了單相Ba1-xKxBiO3 (BKBO, 0.315£x£0.6)樣品。磁性測(cè)量結(jié)果表明,在x值整個(gè)范圍內(nèi)的BKBO樣品都表現(xiàn)出超導(dǎo)電性,x=0.4時(shí),超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到最高值(Tc=30.6 K);粉末X射線衍射結(jié)果表明,所有樣品中均含有少量的BaCO3雜相,它是由于反應(yīng)過程中Ba(OH) 2·8H2O和空氣中的二氧化碳反應(yīng)造成的;掃描電鏡觀察BKBO微觀形貌為片狀。為與熔鹽法作比較,利用溶膠-凝膠法制備Ba0.6K0.4BiO3,發(fā)現(xiàn)此法難以制備出單相BKBO樣品。利用熱分析和退火處理來研究熔鹽法制備Ba0.6K0.4BiO3的熱穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)樣品大約在400 °C開始分解,表明Ba0.6K0.4BiO3在400 °C以上是不穩(wěn)定的。
2009, 38(4):587-593.
摘要:用多元Miedema模型理論和等效鍵參數(shù)理論對(duì)Gd(Tb)-Co-Al多元合金成分的塊體非晶形成能力進(jìn)行了預(yù)設(shè)計(jì),針對(duì)預(yù)設(shè)計(jì)的合金成分用水冷銅模吸鑄法制備出了一系列不同直徑(1,3,5 mm)的Gd基合金樣品。利用X射線衍射儀確定合金的結(jié)構(gòu),用熱分析法研究了合金的玻璃轉(zhuǎn)變、晶化和熔化行為。實(shí)驗(yàn)證明,采用多元Miedema模型理論和等效鍵參數(shù)理論能有效地進(jìn)行塊體非晶合金的成分設(shè)計(jì),理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果能較好地符合。
2009, 38(4):594-598.
摘要:對(duì)離心力場(chǎng)下鈦合金熔體補(bǔ)縮過程中滲流流量公式進(jìn)行理論推導(dǎo),并對(duì)滲流流動(dòng)機(jī)制進(jìn)行分析,同時(shí)依據(jù)滲流流量公式和相似物理模擬理論,提出離心力場(chǎng)下物理模擬鈦合金熔體補(bǔ)縮滲流流動(dòng)時(shí)的相似準(zhǔn)則。研究表明:離心力場(chǎng)下鈦合金熔體補(bǔ)縮過程中的滲流流量公式,可根據(jù)雷諾數(shù)分為4個(gè)階段進(jìn)行推導(dǎo):低速滲流、達(dá)西滲流、過渡區(qū)滲流以及高速區(qū)滲流,4個(gè)階段的補(bǔ)縮滲流流量均隨著旋轉(zhuǎn)速度和離心半徑的增加而增大,并且模擬流體粘度與鈦合金熔體粘度之比為0.365。
2009, 38(4):599-602.
摘要:通過彈道沖擊試驗(yàn)和高溫Hopkinson Bar壓縮試驗(yàn)研究了Mg-Gd-Y系合金的絕熱剪切行為。利用光學(xué)顯微鏡對(duì)試驗(yàn)后試樣的組織進(jìn)行觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn),該合金在兩種試驗(yàn)條件下形成兩種絕熱剪切帶。彈道沖擊過程中形成的剪切帶在光學(xué)顯微鏡下呈白亮色,平均寬度約為10μm,屬于白亮帶,帶內(nèi)組織的顯微硬度明顯高于周圍基體。白亮帶只能在穩(wěn)定塑性侵徹階段形成;整個(gè)高溫Hopkinson Bar壓縮過程中只在T=735 K時(shí)形成較明顯的塑性變形帶。遠(yuǎn)離絕熱剪切帶源點(diǎn)的裂紋的形成主要是由平行于剪切方向的孿晶引起的。
2009, 38(4):603-606.
摘要:分別對(duì)a+b 兩相區(qū)及b單相區(qū)鍛造的TC4合金在相變點(diǎn)以上溫度保溫,然后對(duì)不同溫度條件下原始b晶粒尺寸進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并測(cè)試了幾種不同晶粒尺寸下的疲勞裂紋擴(kuò)展速率及斷裂韌性。晶粒尺寸統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示:原始b晶粒尺寸不僅與熱處理溫度和時(shí)間有關(guān),也與鍛造工藝有關(guān)。原始b晶粒尺寸與保溫時(shí)間呈指數(shù)關(guān)系;在1 h條件下原始b晶粒尺寸并不總是隨溫度的升高一直增大,在某個(gè)溫度范圍內(nèi)有一極值;鍛造工藝不同,原始b晶粒尺寸波動(dòng)也不同。從晶粒生長的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)兩方面對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行了分析。力學(xué)性能結(jié)果顯示晶粒尺寸對(duì)裂紋擴(kuò)展速率及斷裂韌性均有影響,并對(duì)影響機(jī)理進(jìn)行了分析。
2009, 38(4):607-611.
摘要:采用鑄錠冶金法制備了含Yb的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金。通過對(duì)硬度、電阻率、強(qiáng)度、應(yīng)力腐蝕性能的測(cè)試和用金相顯微鏡和透射電鏡的觀察,分析了Yb微合金化對(duì)Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金再結(jié)晶行為和性能的影響。結(jié)果表明,在Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中添加微量Yb能形成含Yb的細(xì)小彌散相,因此提高T6態(tài)合金的再結(jié)晶溫度,顯著提高合金的應(yīng)力腐蝕抗力和斷裂韌性,并略微提高合金的強(qiáng)度和塑性。這些均勻分布于基體上的彌散相能強(qiáng)烈釘扎位錯(cuò)和亞晶界,抑制了再結(jié)晶形核,顯著抑制了基體再結(jié)晶,保持形變回復(fù)組織。
劉麗榮 , 金 濤 , 陳海軍 , 孫曉峰 , 管恒榮 , 胡壯麒
2009, 38(4):612-616.
摘要:研究了Al+Ti原子總量相同、Ti/Al比不同的3種單晶高溫合金的微觀組織和持久性能,討論了無Re單晶高溫合金中Al和Ti元素的成分設(shè)計(jì)原則。利用金相顯微鏡和掃描電鏡對(duì)鑄態(tài)和熱處理態(tài)組織進(jìn)行觀察和分析;利用透射電鏡的EDS對(duì)合金元素在兩相中的分配比和錯(cuò)配度進(jìn)行測(cè)試和分析。結(jié)果表明:隨著Ti/Al比的增加,合金鑄態(tài)枝晶間的g ¢-g共晶含量略有增加;熱處理態(tài)g ¢相尺寸略有降低,g ¢相形貌逐漸規(guī)則,錯(cuò)配度略有降低。Ti/Al比的變化對(duì)合金的相變溫度影響不大。Ti/Al比的變化對(duì)合金元素在兩相中的分配有明顯的影響,高Ti/Al比使合金元素在g ¢和g中的分配比更偏離于1。隨著Ti/Al比的增加,合金的持久壽命逐漸增加。
2009, 38(4):617-621.
摘要:采用水化方法制備出不同摻鍶量的非理想化學(xué)計(jì)量配比摻鍶磷灰石,使用XRD、IR與TEM等方法檢測(cè)其高溫?zé)岱€(wěn)定性。結(jié)果表明:同一制備條件及相同非理想化學(xué)計(jì)量配比下,摻鍶磷灰石的高溫?zé)岱€(wěn)定性不如純磷灰石,且分解產(chǎn)物磷酸三鈣鍶(Ca, Sr)3(PO4)2)的相轉(zhuǎn)變(α相→β相)溫度低于純磷酸三鈣。摻鍶量越多,分解產(chǎn)物磷酸三鈣鍶中含鍶量越多。隨加熱溫度升高,含鍶磷灰石與純磷灰石晶粒均逐漸長大。1200 ℃以下,摻鍶磷灰石晶粒近似等軸狀,純磷灰石形狀不規(guī)則。1300 ℃時(shí),兩種磷灰石粉末中的晶粒尺寸有大有小,大晶粒為長大的磷灰石,形狀不規(guī)則;小晶粒為分解生成的磷酸三鈣鍶(或者磷酸三鈣),呈球狀。
2009, 38(4):622-626.
摘要:通過力學(xué)性能測(cè)試和顯微組織觀察研究微量Ag和Mg對(duì)Al-3.5Cu-1.0Li合金時(shí)效特性和顯微組織的影響。結(jié)果表明:在175 ℃時(shí)效時(shí),單獨(dú)加Ag不影響合金的時(shí)效硬化效果,析出物形貌與Al-Cu-Li合金相似,峰值時(shí)效狀態(tài)下均析出較粗大的T1相和θ′相;單獨(dú)加Mg加快Al-Cu-Li合金的時(shí)效響應(yīng),提高合金的時(shí)效硬化效果,時(shí)效時(shí)析出GP區(qū),θ′相和T1相;Ag和Mg同時(shí)添加的2050合金中,T1相的析出速度加快,析出密度增大,并以T1相為主要強(qiáng)化相,時(shí)效強(qiáng)化效果最大。Ag,Mg添加對(duì)合金的不同影響可通過溶質(zhì)原子與空位、溶質(zhì)原子與溶質(zhì)原子之間的相互作用來解釋。
褚明福 , 蒙大橋 , 鄒樂西 , 肖 灑 , 仲敬榮 , 任清波
2009, 38(4):627-631.
摘要:通過光學(xué)金相、拉曼光譜和原子力顯微鏡分析,原位研究金屬鈾在大氣環(huán)境、干燥空氣和飽和水汽下,20~400 ℃的溫度范圍內(nèi)樣品顯微形貌和氧化產(chǎn)物的變化情況,鑒定夾雜物、不同微區(qū)的腐蝕產(chǎn)物。鈾在大氣環(huán)境條件下吸附O2、H2O和CO2反應(yīng)生成二氧化鈾、鈾?;衔锖吞妓徕櫟龋稍锟諝庵屑訜岷笫紫瘸霈F(xiàn)活性腐蝕亮斑,逐漸積累長大發(fā)生點(diǎn)蝕,并由UO2轉(zhuǎn)變?yōu)閁3O8。在飽和水汽中緩慢升溫,UO2在260~280 ℃轉(zhuǎn)化為U3O8。
2009, 38(4):632-636.
摘要:研究了TC11鈦合金在溫度800~1050 ℃,應(yīng)變速率0.005~5 s-1條件下的高溫壓縮變形行為,基于動(dòng)態(tài)材料模型建立了熱加工圖,并結(jié)合變形微觀組織觀察確定了該合金在實(shí)驗(yàn)條件下的高溫變形機(jī)制。結(jié)果表明:TC11鈦合金在兩相區(qū)低應(yīng)變速率下(0.005~0.05 s-1)變形時(shí)主要發(fā)生片狀組織的球化,并且球化的效果隨變形溫度的降低和應(yīng)變速率的增加而增加。在兩相區(qū)高應(yīng)變速率下(0.05~5 s-1)變形時(shí)發(fā)生熱加工的非穩(wěn)定流動(dòng),產(chǎn)生剪切裂紋和剪切帶等缺陷。在β相區(qū)低應(yīng)變速率下(0.005~0.05 s-1)變形時(shí)發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,高應(yīng)變速率下(0.05~ 5 s-1)發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù),并且應(yīng)變速率大于0.1 s-1時(shí)有可能發(fā)生不穩(wěn)定流動(dòng)現(xiàn)象。在變形溫度為900 ℃左右、應(yīng)變速率為0.005 s-1時(shí),功率耗散率達(dá)到峰值,約為57%。
2009, 38(4):637-641.
摘要:通過對(duì)彎曲疲勞斷裂宏觀試驗(yàn)結(jié)果以及相應(yīng)的卸載表面觀察和斷口觀察分析研究,發(fā)現(xiàn)在疲勞加載的過程中,首先在缺口根部產(chǎn)生裂紋,裂紋在應(yīng)力循環(huán)的作用下不斷擴(kuò)展,直至疲勞裂紋的長度達(dá)到與疲勞外加力所匹配的臨界裂紋長度時(shí),突然發(fā)生整體解理斷裂。在一定應(yīng)力下的疲勞彎曲加載試驗(yàn)中,隨著循環(huán)次數(shù)的增加,產(chǎn)生的裂紋變長,即產(chǎn)生的損傷嚴(yán)重,疲勞區(qū)域變寬,其斷裂機(jī)制是疲勞區(qū)各裂紋單向擴(kuò)展,解理區(qū)起裂源分散擴(kuò)展直至斷裂。對(duì)于循環(huán)次數(shù)較小的材料,其斷裂機(jī)制是具有發(fā)散擴(kuò)展路徑的起裂源直接產(chǎn)生于缺口根部,然后分散擴(kuò)展直至斷裂,在其擴(kuò)展的路徑上并不因疲勞區(qū)與解理區(qū)而有任何的不同。
2009, 38(4):642-646.
摘要:采用Ag-Cu-Ti釬料對(duì)金剛石進(jìn)行真空釬焊實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了金剛石與鋼基體的高強(qiáng)度連接。采用SEM對(duì)金剛石與釬料界面、金剛石表面碳化物形貌進(jìn)行觀察分析,采用EDS分析金剛石表面碳化物的成分,利用XRD對(duì)焊后金剛石磨料的進(jìn)行物相分析,采用Raman光譜對(duì)焊后的金剛石是否石墨化、殘余應(yīng)力進(jìn)行分析。結(jié)果表明:Ag-Cu-Ti釬料中的Ti元素在界面處發(fā)生偏析,并在金剛石表面生成尺寸小于1 μm的塊狀TiC。金剛石在焊接過程的高溫下沒有發(fā)生石墨化。金剛石中的最大拉應(yīng)力位于磨粒頂部,為60 MPa,最大壓應(yīng)力在底部,為120 MPa。最后在界面上形成了金剛石/TiC/釬料/鋼基體的梯度結(jié)合層。
2009, 38(4):651-654.
摘要:采用高純Zr、V、Ti、Ni金屬粉末為原料制備了V-7.4Zr-7.4Ti-7.4Ni合金,利用金相顯微鏡、掃描電鏡和X射線衍射儀對(duì)合金的顯微組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,測(cè)試了不同溫度下合金的放氫PCT曲線,并根據(jù)化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)公式對(duì)其熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。研究發(fā)現(xiàn):該合金為兩相結(jié)構(gòu),主相為V基固溶體,第二相為Laves相;在室溫和353 K時(shí)合金的放氫PCT曲線上有明顯的壓力平臺(tái),最大放氫量分別為3.11%和2.31%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。熱力學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn):V基固溶體相為其主要吸放氫相,對(duì)放氫PCT曲線上平臺(tái)的形成有顯著的影響;合金放氫PCT曲線平臺(tái)所對(duì)應(yīng)的氫化物平衡反應(yīng)溫度為358.4 K。
彭 建 , 潘復(fù)生 , 丁培道 , 湯愛濤 , 于 翔
2009, 38(4):655-658.
摘要:通過在Gleeble-1500D熱模擬試驗(yàn)機(jī)上對(duì)AZ61鎂合金進(jìn)行熱模擬試驗(yàn),獲得等溫恒速單軸方向熱壓縮變形過程的流變應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線。經(jīng)過分析和計(jì)算曲線的特征值,利用線性和非線性數(shù)值回歸方法建立峰值應(yīng)力、峰值應(yīng)變、再結(jié)晶晶粒尺寸等特征值與Zener-Hollomon參數(shù)即帶溫度補(bǔ)償?shù)膽?yīng)變速率因子Z的定量關(guān)系。流變應(yīng)力的預(yù)測(cè)計(jì)算值與實(shí)測(cè)值誤差在10%以內(nèi),晶粒尺寸計(jì)算值與實(shí)測(cè)值誤差在5%以內(nèi)。
2009, 38(4):659-662.
摘要:為了研究鉬粉末溫壓成形過程,用有限元分析軟件建立了鉬粉末溫壓成形的有限元模型,對(duì)三維圓柱等截面粉柱溫壓成形過程進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬,從模擬結(jié)果得到了最終坯體內(nèi)部密度和應(yīng)力等參量的分布情況以及鉬粉末顆粒軸向和徑向流動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所建立有限元模型的可靠性,并分析了部分工藝和材料性能參數(shù)對(duì)鉬粉末成形的影響。結(jié)果表明:在鉬粉末的溫壓成形過程中,壓坯頂部半端面、軸截面和側(cè)壁的相對(duì)密度分布等值線和其應(yīng)力分布等值線非常接近。
姚 強(qiáng) , 邢 輝 , 郭文淵 , 孫 堅(jiān)
2009, 38(4):663-666.
摘要:采用贗勢(shì)平面波方法和廣義梯度近似對(duì)Ti-25at%Nb合金中不同晶體結(jié)構(gòu)β、α''和ω相的彈性常數(shù)、內(nèi)聚能以及電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算,并結(jié)合計(jì)算結(jié)果對(duì)β、α''和ω相的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行了討論。計(jì)算結(jié)果表明,Ti-25at%Nb合金中β、α''和ω相均滿足其結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定性要求,其中α''相的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最高,而β相的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最低;計(jì)算結(jié)果同時(shí)表明,Ti-25at%Nb合金中ω相具有最高彈性模量,β相則具有最低彈性模量。
周克崧 , 鄧春明 , 劉 敏 , 宋進(jìn)兵 , 鄧暢光
2009, 38(4):671-676.
摘要:以涂層在飛機(jī)起落架的應(yīng)用作為研究背景,在300M超高強(qiáng)鋼基體上對(duì)替代電鍍硬鉻的兩種高速火焰噴涂WC- 17Co和WC-10Co4Cr涂層的疲勞和抗中性鹽霧腐蝕性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,兩種有涂層的300M鋼的疲勞壽命均高于無涂層300M鋼,如考慮扣除涂層承受載荷,有涂層的300M鋼與無涂層300M鋼的疲勞壽命相當(dāng)。噴砂鑲嵌在基體表面的剛玉砂粒導(dǎo)致有WC-10Co4Cr涂層的疲勞壽命低于有WC-17Co涂層的300M鋼。兩種涂層對(duì)基體的疲勞性能都沒有負(fù)面影響;兩種涂層都提高了300M鋼的抗鹽霧腐蝕性能,但有WC-10Co4Cr涂層的300M鋼表現(xiàn)出更好的抗鹽霧腐蝕性能。綜合比較兩種涂層的性能,高速火焰噴涂WC-10Co4Cr涂層是更好的電鍍鉻替代涂層。
2009, 38(4):677-680.
摘要:采用不同的冷卻方式獲得了兩種狀態(tài)的Mg-Nd-Pr合金,利用電子探針、透射電子顯微鏡、X射線衍射分析儀等設(shè)備,系統(tǒng)分析了相應(yīng)合金的顯微組織和相結(jié)構(gòu)。證明急冷的方法可以大幅度減小晶粒尺度,形成單相的過飽和α-Mg(Nd、Pr)固溶體,能夠顯著提高M(jìn)g-Nd-Pr合金的力學(xué)性能,Mg-Nd-Pr合金通過固溶強(qiáng)化能獲得較高的強(qiáng)度。室溫下Nd、Pr元素在α-Mg中的固溶度很小,緩慢冷卻會(huì)導(dǎo)致合金元素在晶界析出,緩冷合金由α-Mg、Mg41Nd5和Mg12Pr等相組成,Mg41Nd5和Mg12Pr分布于α-Mg的晶界處,同時(shí)在α-Mg晶粒內(nèi)部產(chǎn)生孿晶。
2009, 38(4):681-685.
摘要:基于控制第二相方向性析出提高鐵基合金形狀記憶效應(yīng)的構(gòu)想,研究了不同形變溫度對(duì)Fe13.53Mn4.86Si8.16Cr3.82Ni0.16C合金g/e界面(母相g與誘發(fā)馬氏體e之間界面)的數(shù)量和結(jié)構(gòu)及隨后時(shí)效第二相析出的數(shù)量和方向性的影響,以及第二相析出的數(shù)量和方向性對(duì)馬氏體相變和形狀記憶效應(yīng)的影響。掃描電鏡分析顯示,形變溫度遠(yuǎn)高于Ms時(shí),無g /e界面產(chǎn)生,時(shí)效后第二相析出少;形變溫度接近Ms時(shí),產(chǎn)生大量g /e界面,時(shí)效后析出第二相數(shù)量很多,且方向性良好;形變溫度進(jìn)一步接近Ms時(shí),g /e界面交叉,導(dǎo)致時(shí)效后方向性的第二相也交叉。透射電鏡分析顯示,析出方向性Cr23C6第二相的合金再次進(jìn)行預(yù)變形時(shí),產(chǎn)生的應(yīng)力誘發(fā)馬氏體具有單一方向。原因在于方向性Cr23C6及其產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)對(duì)馬氏體相變產(chǎn)生約束作用,避免馬氏體片之間的交叉,使其具有更好的可逆轉(zhuǎn)變性。
2009, 38(4):686-690.
摘要:以元素粉末為起始粉末,采用雙步球磨法(球磨+熱處理+球磨)制備TiAl基納米晶多相結(jié)構(gòu)粉末(粉末成分為Ti-47Al(at%)、Ti-45Al-2Cr-2Nb-1B-0.5Ta(at%))。采用XRD、SEM、EDS、DTA、粒度分布儀對(duì)兩種粉末顆粒在球磨和熱處理過程中的特性進(jìn)行了表征和分析。結(jié)果表明,采用雙步球磨法制備的多相結(jié)構(gòu)納米晶粉末雜質(zhì)含量低,粒度分布均勻,合金元素彌散分布。一步球磨6 h獲得Ti/Al均勻復(fù)合結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)Ti(Al)部分固溶;700 ℃,2 h熱處理獲得Ti3Al、Ti、Al3Ti、TiAl相,Al相已經(jīng)消失 ;二步球磨實(shí)現(xiàn)晶粒尺寸、顆粒尺寸進(jìn)一步細(xì)化。
2009, 38(4):691-695.
摘要:采用溶膠-凝膠法在Si和普通玻璃基底上制備V2O5納米薄膜。在空氣中對(duì)樣品進(jìn)行不同溫度的退火處理。利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡和分光光度計(jì)對(duì)制備的V2O5薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)特性進(jìn)行研究。XRD和SEM研究結(jié)果表明:可以通過升高退火溫度來提高薄膜的結(jié)晶程度、顆粒尺寸及其均勻程度,并增強(qiáng)V2O5的擇優(yōu)取向性。透射譜和吸收譜的研究結(jié)果表明:隨著退火溫度的升高,V2O5薄膜的吸收邊緣發(fā)生紅移,光學(xué)帶隙逐漸變窄。
2009, 38(4):696-699.
摘要:采用固-氣反應(yīng)球磨制備納米晶MgH2粉末,測(cè)定純鎂粉在球磨過程中的吸氫動(dòng)力學(xué)曲線。借助X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等分析手段,研究Mg-H2反應(yīng)球磨過程中的相結(jié)構(gòu)與粉末形貌演變規(guī)律。結(jié)果表明,在機(jī)械球磨驅(qū)動(dòng)作用下,Mg的吸氫過程可分為“緩慢-快速-飽和”3個(gè)階段,其相組成分別對(duì)應(yīng) “Mg(H)- Mg(H)+ MgH2-MgH2”。在0.5 MPa氫氣壓條件下,球磨21 h可使Mg完全氫化,獲得粉末粒度1~3 μm、晶粒尺寸10 nm左右的納米晶MgH2粉末,其實(shí)際氫含量高達(dá)7.03%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)。
廖國進(jìn) , 駱 紅 , 閆紹峰 , 巴德純 , 聞立時(shí)
2009, 38(4):700-704.
摘要:應(yīng)用中頻反應(yīng)磁控濺射技術(shù)制備了Al2O3:CeCl3的非晶薄膜。Ce3+含量和薄膜的化學(xué)成分通過X射線散射能譜(EDS)測(cè)量。薄膜試樣的晶體結(jié)構(gòu)用X射線衍射分析。俄歇電子譜用于對(duì)薄膜材料的化學(xué)組分進(jìn)行定性分析。薄膜的光致發(fā)光峰是在370 nm到405 nm范圍內(nèi),它們來自于Ce3+離子的5d1激發(fā)態(tài)向基態(tài)4f1的兩個(gè)劈裂能級(jí)的躍遷。發(fā)光強(qiáng)度強(qiáng)烈地依賴于薄膜中的摻雜濃度和沉積時(shí)的基片溫度。薄膜發(fā)光來自于氯化鈰分子中的發(fā)光中心,而不是其他的摻雜Ce3+離子。隨鈰含量增加,光致發(fā)光峰向低能方向移動(dòng),可能與薄膜中存在氯元素有關(guān)。
張永軍 , 張平祥 , 李成山 , 鄭會(huì)玲 , 于澤銘 , 盧亞鋒 , 陳紹楷
2009, 38(4):705-708.
摘要:采用粉末冶金與中頻感應(yīng)爐重熔相結(jié)合的方法制備Ni-5at%W合金錠,經(jīng)旋鍛和拉拔成為絲材,再冷軋為70 μm厚帶材。隨后,在800~1300 ℃區(qū)間進(jìn)行0~3 h再結(jié)晶退火處理。采用X射線衍射和電子背散射衍射對(duì)基帶織構(gòu)進(jìn)行評(píng)估,同時(shí)也對(duì)基帶硬度進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Ni-5 at%W合金基帶幾乎在800 ℃就已完成初始再結(jié)晶過程;在980 ℃退火時(shí),立方織構(gòu)體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的延長(1~3 h)沒有發(fā)生明顯變化;在1100,1300 ℃退火后形成了銳利的立方織構(gòu),偏離{001}<100> 8°范圍內(nèi)的晶粒表面積占總晶粒表面積的分?jǐn)?shù)分別為93%,99.8%。在1300 ℃以下溫區(qū)退火時(shí),基帶組織均勻,沒有出現(xiàn)晶粒異常長大現(xiàn)象,立方織構(gòu)具有良好的高溫穩(wěn)定性。當(dāng)退火溫度達(dá)1400 ℃時(shí),出現(xiàn)晶粒異常長大現(xiàn)象并伴有其它織構(gòu)成分出現(xiàn)。
2009, 38(4):709-712.
摘要:采用正交實(shí)驗(yàn)法研究了電沉積制備Mg-Ni型儲(chǔ)氫合金的工藝條件。結(jié)果表明,各因素影響合金放電比容量的次序?yàn)椋簻囟?氯化鎂含量>次磷酸鈉含量>電流密度>檸檬酸鈉含量。得到的最佳電沉積工藝為:氯化鎂含量180 g/L,檸檬酸鈉含量60 g/L,次磷酸鈉含量70 g/L,氯化鎳含量30 g/L,硼酸含量30 g/L,電流密度100 mA/cm2,溫度45 ℃,pH 3~4。此時(shí)制備的合金放電比容量達(dá)到250 mAh/g,有較為明顯的充放電平臺(tái),首次充放電即達(dá)到最大容量;但隨著循環(huán)次數(shù)的增加,放電容量下降較快。XRD分析表明,電沉積得到非晶態(tài)的Mg2Ni+Ni合金。
班永華 , 黃繼華 , 張 華 , 趙興科 , 張志遠(yuǎn)
2009, 38(4):713-716.
摘要:用Cu粉、Ti粉、石墨粉組成的混合粉末連接Cf/SiC陶瓷基復(fù)合材料和TC4鈦合金,采用X射線衍射、掃描電鏡和能譜儀對(duì)接頭組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果表明:在Cu-(15~30)Ti(ω, %)粉末中加入適量石墨粉作釬料,經(jīng)900~950 ℃、5~30 min真空釬焊,獲得了完整的原位合成TiC增強(qiáng)的復(fù)合接頭。通過在連接層中原位合成一定體積分?jǐn)?shù)TiC可以明顯降低接頭熱應(yīng)力。釬料石墨顆粒中的C元素和液相連接層中Ti元素發(fā)生相互擴(kuò)散,形成了殘余石墨顆粒周圍的TiC反應(yīng)層和分布在連接層中的TiC顆粒。反應(yīng)速率主要受C元素由石墨顆粒向液相連接層的擴(kuò)散速率所控制。
2009, 38(4):717-721.
摘要:采用射頻反應(yīng)磁控濺射法在鍍有SiO2膜的鈉鈣硅玻璃基片上沉積了二氧化釩(VO2)薄膜。研究了在300 ℃沉積溫度下,不同濺射時(shí)間(5~35 min)對(duì)VO2薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。用X射線衍射、掃描電鏡、自制電阻測(cè)量裝置、紫外-可見光譜儀、雙光束紅外分光光度計(jì)對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)、形貌、電學(xué)及光學(xué)性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:薄膜在低溫半導(dǎo)體相主要以四方相畸變金紅石結(jié)構(gòu)存在,在(011)方向出現(xiàn)明顯擇優(yōu)取向生長,隨著濺射時(shí)間的延長,晶粒生長趨于完整,晶粒尺寸增大;對(duì)濺射時(shí)間為35 min的薄膜熱處理,發(fā)現(xiàn)從室溫到90 ℃范圍內(nèi),薄膜方塊電阻的變化接近3個(gè)數(shù)量級(jí);由于本征吸收,薄膜在可見光范圍透過率較低,且隨膜厚的增加而逐漸降低;在1500~4000 cm-1波數(shù)范圍內(nèi),原位測(cè)量薄膜樣品加熱前后(20和80 ℃)的紅外反射率,發(fā)現(xiàn)反射率的變化幅度隨著膜厚增加而提高,最高可達(dá)59%。
2009, 38(4):722-725.
摘要:采用聚氨酯海綿浸滲法制備了具有高孔隙率(85%~95%)、通孔結(jié)構(gòu)的泡沫銅。根據(jù)聚氨酯海綿浸滲法的工藝特點(diǎn)討論了泡沫銅的燒結(jié)制度,分析檢測(cè)了泡沫銅成分,并對(duì)一次浸滲和二次浸滲兩種工藝流程制備得到的泡沫銅的孔隙形貌和壓縮性能進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,通過二次浸滲工藝可以改變泡沫銅孔壁微觀組織結(jié)構(gòu),并在孔隙率下降不大的情況下使泡沫銅的壓縮應(yīng)力平臺(tái)從0.5 MPa提高到1 MPa,這對(duì)改善材料的能量吸收性能具有重要意義。
陳先富 , 葉金文 , 劉 穎 , 連利仙 , 陳 梅 , 涂銘旌
2009, 38(4):726-729.
摘要:通過SmFe合金的氫化-歧化(HD)后并結(jié)合低溫氮化或氧化法制備出了納米晶SmN/α-Fe及SmO/α-Fe雙相復(fù)合電磁波吸收材料。研究表明:在0.5~18 GHz的頻率范圍內(nèi),SmN/α-Fe雙相復(fù)合電磁波吸收材料介電常數(shù)的實(shí)部和虛部都比SmO/α-Fe的高,而復(fù)磁導(dǎo)率卻略低于SmO/α-Fe,兩者磁導(dǎo)率虛部μr″均出現(xiàn)兩個(gè)峰,并且在較寬頻帶范圍內(nèi)保持較高值;但因SmO/α-Fe雙相復(fù)合電磁波吸收材料的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)兩者匹配性優(yōu)于SmN/α-Fe,因而具有更好的電磁波吸收性能,其RL<–20 dB的頻段為3.3~10.65 GHz,匹配厚度為1.6~3.95 mm,在4.8 GHz,RL達(dá)到最小值–50 dB,匹配厚度為2.92 mm。
2009, 38(4):730-733.
摘要:采用差熱分析、密度測(cè)定和顯微組織觀察等手段,對(duì)鎢銅超薄生板坯在連續(xù)液相燒結(jié)中的致密化行為進(jìn)行了研究。采用孔隙反向遷移理論較好地解釋了鎢銅薄板生坯連續(xù)液相燒結(jié)的致密化機(jī)制。
2009, 38(4):734-737.
摘要:利用熱解法制備了具有一定生物形態(tài)的多孔碳材料,并采用電沉積方法在所得碳材料表面沉積貴金屬鉑微粒。借助具有良好成膜能力的殼聚糖,把所得到的C-Pt復(fù)合材料修飾在玻碳電極表面,運(yùn)用電化學(xué)方法研究了C-Pt復(fù)合材料修飾的玻碳電極對(duì)過氧化氫的電催化行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn),鉑微粒和碳材料之間的協(xié)同作用大大提高了修飾電極的催化性能,對(duì)過氧化氫具有良好的電催化活性。
2009, 38(4):738-741.
摘要:通過對(duì)W-40Cu(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%,下同)混合粉末經(jīng)不同時(shí)間機(jī)械球磨后進(jìn)行熱擠壓,獲得了W-40Cu合金。研究了機(jī)械球磨對(duì)熱擠壓坯料組織和性能的影響。結(jié)果表明,長時(shí)間的機(jī)械球磨對(duì)熱擠壓坯料組織和性能產(chǎn)生了不利的影響,坯料內(nèi)部鎢相尺寸隨著球磨時(shí)間的延長而出現(xiàn)了明顯的大小不均,同時(shí)材料的相對(duì)密度和電導(dǎo)率隨著球磨時(shí)間的延長逐漸降低,硬度值稍有升高。
2009, 38(4):748-752.
摘要:鍍銀玻璃纖維有抗電磁輻射、抗靜電、消毒殺菌、反射雷達(dá)波等優(yōu)異性能。玻璃纖維化學(xué)鍍銀法具有工藝簡單、所得鍍層均勻且結(jié)合力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),近年來引起了人們較多的關(guān)注。本文介紹了玻璃纖維上化學(xué)鍍銀的方法和應(yīng)用背景,詳細(xì)探討了玻璃纖維化學(xué)鍍銀的影響因素,并針對(duì)目前玻璃纖維化學(xué)鍍銀存在的一些問題提出了建議。
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