2010, 39(1):1-5.
摘要:采用累計流量法對供應(yīng)態(tài)Ti-6Al-4V合金進行了固態(tài)置氫,運用OM、XRD、TEM分析等方法研究了Ti-6Al-4V合金固態(tài)置氫后的微觀組織狀態(tài)及演變過程。結(jié)果表明:供應(yīng)態(tài)Ti-6Al-4V合金的置氫量低于0.30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)時,置氫使得Ti-6Al-4V合金中的α相減少、β相增加;置氫量達到0.30%時,置氫Ti-6Al-4V合金中有δ氫化物(TiH2相)形成;β-Ti(H)共析轉(zhuǎn)變生成α-Ti和δ氫化物時主要以切變方式進行;置氫Ti-6Al-4V合金的相變溫度最多下降了180 °C,與Ti-6Al-4V合金在置氫過程中的相體積比變化和共析轉(zhuǎn)變有密切關(guān)系。
2010, 39(1):6-9.
摘要:以(NH4)6Mo7O24·2H2O和CuSO4·5H2O (Mo:Cu=60:40,質(zhì)量比,下同)為原料,采用化學(xué)共沉淀制備Mo-Cu復(fù)合氧化物粉末,再經(jīng)過氫還原得到Mo-Cu復(fù)合物納米粉末。結(jié)果表明:化學(xué)共沉淀的條件是反應(yīng)溫度為(50±5) °C,pH 值為(5.1±0.1), 陳化時間為(8±1) h;Mo-Cu復(fù)合氧化物粉末粒度為20 nm;氫還原溫度為650 °C,Mo-Cu復(fù)合物納米粉末粒度小于100 nm。
2010, 39(1):10-16.
摘要:利用循環(huán)伏安(CV)、計時安培(CA)和電化學(xué)阻抗(EIS)研究了納米Al2O3顆粒在不同電位(vs. SCE)下對Ni自硫酸鹽鍍液在銅基體上電沉積的影響。結(jié)果表明,Ni-Al2O3體系共沉積的起始電位為:–740 mV左右;在不同的電位下,納米-Al2O3顆粒對鎳沉積過程的影響有所差別;在電位–740~ –830 mV范圍,與純Ni沉積相比較,Ni-Al2O3體系沉積的峰電流所對應(yīng)的孕育期tm明顯縮短,反映Al2O3顆粒在陰極表面有利于鎳沉積成核,且促進了電結(jié)晶成核。Al2O3顆粒吸附在陰極表面可能會阻礙部分離子電荷放電和物質(zhì)傳輸過程,尤其在電位–250~ –650 mV范圍,致使Ni-Al2O3體系沉積阻抗增加。在較高的過電位下,Al2O3顆粒的促進作用有所減弱,許多顆粒堆積在電極表面上還可能減小Ni-Al2O3沉積的還原反應(yīng)電流。在電位–890 mV,Ni-Al2O3體系電沉積初期階段的成核過程基本遵循三維的Scharifker-Hill瞬時成核模式。
2010, 39(1):17-21.
摘要:選用A、B兩種不同粒度的W粉,調(diào)節(jié)A、B鎢粉的比例,并與Cu粉直接混合,配制成W/Cu20(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%,下同)混合粉末,經(jīng)熱壓制備了近全致密的W-Cu復(fù)合材料。顯微組織觀察表明,隨著小粒度W粉配比的增加,大W顆粒形成的孔隙逐漸減少,而小W顆粒形成的孔隙逐漸增加。當(dāng)W粒度配比為80%A+20%B時,形成較為致密的堆積結(jié)構(gòu)。在合適的工藝條件下(燒結(jié)溫度1060 ℃、壓力85 MPa、保溫3 h),所制備的W/Cu20復(fù)合材料其相對密度達到98.6%,Cu相沿大W顆粒和小W顆粒的邊界呈現(xiàn)網(wǎng)狀分布。
楊航航 , 姚澤坤 , 高 峻 , 郭鴻鎮(zhèn) , 劉瑩瑩 , 王 敏
2010, 39(1):22-26.
摘要:研究經(jīng)近等溫變形的Ti3Al/TC11雙合金在梯度熱處理前后,焊接界面顯微組織和顯微硬度的變化。結(jié)果表明,Ti3Al側(cè)熱影 響區(qū)的顯微組織在梯度熱處理前后變化較小是因為晶界α2相較穩(wěn)定;焊縫區(qū)顯微組織變化較大,究其原因是近等溫變形造成的晶粒破碎和Ti、Al、Nb等原子的擴散,造成α、α2相互制衡,致使不能形成連續(xù)晶界α2或晶界α;TC11合金基體經(jīng)過梯度熱處理后從網(wǎng)籃組織轉(zhuǎn)變成等軸組織;顯微硬度的提高是因為Ti、Al、Nb擴散,造成α、α2尺寸小、彌散分布所致。
2010, 39(1):27-31.
摘要:研究了Mn替代Ni對La2Mg0.9Al0.1Ni7.5-xCo1.5Mnx (x=0, 0.3, 0.6, 0.9)貯氫合金相結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。XRD Rietveld全譜擬合分析表明:Mn替代改變了合金的物相組成和物相的豐度。LaNi3相消失,αLa2Ni7相豐度的變化表現(xiàn)為先增加(x=0,0.3)后減少(x=0.6,0.9),LaMgNi4相和La5Ni19相的豐度則隨合金中Mn含量x的增加而增加。Mn替代Ni降低了合金的貯氫容量、最大電化學(xué)放電容量和活化性能,La2Mg0.9Al0.1Ni7.2Co1.5Mn0.3 合金電極表現(xiàn)出最好的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性,合金的高倍率放電性能隨Mn含量的增加降低,這歸因于交換電流密度(I0)和氫擴散系數(shù)(D)的降低。
2010, 39(1):32-36.
摘要:采用矩形光斑CO2激光為熱源,以AlSi12作為填充焊絲進行鈦/鋁異種合金的激光熔釬焊試驗,發(fā)現(xiàn)氣孔是導(dǎo)致接頭失效的一個主要因素。結(jié)果表明,鈦/鋁異種合金激光熔釬焊的氣孔缺陷主要是由鎂元素的氣化所致。光束的偏移量及激光功率是影響氣孔產(chǎn)生的主要因素。界面棒狀的金屬間化合物長度低于10 μm時一般不產(chǎn)生氣孔,而氣孔的直徑與焊縫內(nèi)部的微觀組織有關(guān)。
2010, 39(1):37-41.
摘要:在利用梯度磁場模擬的重力場環(huán)境中,用自組裝的方法在鈦合金表面制備官能團修飾的改性表面。采用接觸角測量儀測量各種表面的接觸角及表面能,用AFM分析拋光及酸洗表面的粗糙度。接觸角測量結(jié)果表明,幾種表面對3種測試液體的接觸角及表面能的變化趨勢基本一致;強磁效應(yīng)使得官能團修飾的鈦合金表面接觸角降低,表面能提高;磁場強度相等時,重力加速度與接觸角呈反比關(guān)系,與表面能呈正比關(guān)系。
2010, 39(1):42-45.
摘要:采用高能噴丸(HESP)對TA17鈦合金和0Cr18Ni9Ti不銹鋼棒材的連接面進行了表面自納米化(SSNC)處理,在連接面獲得了一定厚度的納米晶組織層。將鈦合金和不銹鋼的納米化處理連接面對接,在熱模擬試驗機上進行恒溫恒壓和脈沖加壓擴散連接。測試接頭拉伸強度,并對斷口和接頭顯微組織進行分析。結(jié)果表明,采用脈沖加壓擴散連接,接頭界面處生成的金屬間化合物層較薄,接頭抗拉強度高達384.0 MPa;斷口呈脆性斷裂特征。
2010, 39(1):46-49.
摘要:采用激光引燃自蔓延高溫合成技術(shù)制備Al-Ti-C中間合金,研究了改變激光輻照參數(shù)對合成Al-Ti-C 中間合金顯微組織結(jié)構(gòu)的影響,并用所制備的中間合金對工業(yè)純鋁進行細(xì)化試驗。結(jié)果表明:激光輻照時間為1.0 s、功率控制在1000 W時,制備的Al-Ti-C中間合金生成TiAl3和TiC粒子彌散分布、TiAl3直徑在1.5 μm左右,TiC粒子直徑為1 μm。向工業(yè)純鋁中加入0.1%的Al-Ti-C中間合金具有最佳的細(xì)化效果,細(xì)化后晶粒的尺寸為120 μm。
2010, 39(1):50-54.
摘要:研究了TiF3的添加對氫化燃燒合成Mg95Ni5放氫性能的影響。添加1%(摩爾分?jǐn)?shù),下同)TiF3機械球磨10 h可使Mg95Ni5的放氫性能達到最佳,在523 K時,1800 s內(nèi)的放氫量可達到5.20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同),并使放氫反應(yīng)的表觀活化能從Mg95Ni5的124 kJ/mol降低到86 kJ/mol。研究表明,TiF3的催化作用可歸因于生成的MgF2和Tix+的氫化物減弱了Mg-H鍵。
潘曉林 , 孫文儒 , 李 戰(zhàn) , 楊樹林 , 郭守仁 , 楊洪才 , 胡壯麒
2010, 39(1):55-59.
摘要:高合金化GH742合金存在嚴(yán)重的枝晶偏析,Nb、Ti大量偏聚于枝晶間,導(dǎo)致MC碳化物、(γ+ γ′)共晶、Laves相、δ相等析出;高Mo含量及其枝晶間偏析是析出σ相的重要原因;La、Ce在枝晶間的富集促使含氧硫稀土相和Ni5Ce相的析出。與一般合金凝固特點不同,高含量Al、Ti、Nb導(dǎo)致GH742合金凝固過程中先后發(fā)生(γ+ γ′)和(γ+Laves)兩種類型的共晶反應(yīng)。結(jié)合差熱分析技術(shù)和凝固組織特點確定了合金的凝固溫度區(qū)間為1346-1190 ℃,凝固順序為γ、MC、(γ+ γ′)、Laves、Ni5Ce。
2010, 39(1):60-64.
摘要:采用直流電沉積法,在低碳鋼表面成功沉積Ni-W-P鍍層。應(yīng)用X射線熒光(XRF)、掃描電子顯微鏡(SEM)、俄歇電子能譜(AES)、X射線衍射(XRD)儀等方法,研究電流密度、鍍液pH值和鍍液溫度對Ni-W-P鍍層成分、表面形貌和結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,電流密度和鍍液pH值的變化對Ni-W-P鍍層成分的影響很大,而電流密度、鍍液pH值和溫度對鍍層厚度的影響較小。電流效率隨著電流密度和鍍液溫度的增大分別降低和升高,而隨著鍍液pH值的變化,在pH=7.0時有極大值。鍍液pH值對Ni-W-P鍍層結(jié)構(gòu)有較大影響,在pH=8.0時,鍍層呈現(xiàn)明顯的Ni(111)峰,此時鍍層硬度達到極大值7130 MPa。在此基礎(chǔ)上,對Ni-W-P鍍層的電沉積機制做了進一步探討。
修子揚 , 陳國欽 , 王曉峰 , 武高輝 , 鄧宗權(quán)
2010, 39(1):65-68.
摘要:采用壓力浸滲技術(shù)制備Sip/LG5復(fù)合材料并對其進行高溫擴散處理。組織觀察表明:復(fù)合材料增強體形貌經(jīng)過高溫擴散處理后由不規(guī)則的尖角形狀轉(zhuǎn)變?yōu)槿S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(3D)。對3D-Si/LG5復(fù)合材料界面的研究表明,與高溫擴散處理前復(fù)合材料的界面相比,三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3D-Si/LG5復(fù)合材料的界面更光滑,界面結(jié)合程度也更好。三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3D-Si/LG5復(fù)合材料界面處及基體合金內(nèi)部有Si析出,基體合金中存在著孿晶;三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3D-Si/ LG5復(fù)合材料的平均線膨脹系數(shù)與高溫擴散處理前相比,降低了10.5%;增強體三維網(wǎng)絡(luò)化減少界面及基體中大量細(xì)小彌散的Si析出,使得三維網(wǎng)絡(luò)3D-Si/ LG5復(fù)合材料的熱導(dǎo)率變化不大。
2010, 39(1):69-71.
摘要:采用光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡研究了高溫時效時間對DZ951合金組織及其持久性能的影響。結(jié)果表明,合金在1130 ℃高溫時效時,碳化物由鑄態(tài)時的骨架狀變成塊狀,呈不連續(xù)狀分布在晶界。隨著保溫時間的延長,g ¢立方度降低,尺寸增加。保溫6 h時,g ¢粗化形筏。合金在1130 ℃高溫時效時,由于g ¢部分固溶,并在隨后的冷卻過程中析出細(xì)小球形g ¢相,隨著保溫時間的增加,細(xì)小g ¢相的體積分?jǐn)?shù)增多。DZ951合金在1100 ℃,60 MPa的持久壽命隨保溫時間增加而降低,延伸率增加。g ¢粗化形筏對合金持久壽命是不利的。
2010, 39(1):76-79.
摘要:采用射頻(RF)磁控濺射法制備稀土摻雜鐵氧化物L(fēng)a0.3Sr0.7FeO3 (LSFO)薄膜。電阻-溫度關(guān)系表明,薄膜在測量溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)半導(dǎo)體導(dǎo)電特性,其主要源于Fe3+和Fe5+離子的電荷有序排列,同時薄膜在250 K時發(fā)生電荷有序態(tài)轉(zhuǎn)變。激光作用誘導(dǎo)薄膜電阻減小,且光致電阻相對變化在190 K時取得極大值為56.3%。利用變程跳躍模型對電阻溫度曲線進行分析討論,表明激光作用的內(nèi)在機制是激光輻照誘導(dǎo)電子退局域化。
李桂榮 , 王宏明 , 趙玉濤 , 陳 剛 , 陳登斌 , 韓 劍 , 戴起勛
2010, 39(1):80-84.
摘要:以Al-Y中間合金的形式,向7055鋁合金基體中添加稀土元素釔,主要討論了釔在7055鋁合金熔煉過程中的熱力學(xué)機制以及在凝固過程中的作用機制。結(jié)果表明:釔與熔體中氧、氫、氮、硫、鐵等雜質(zhì)元素有較強的結(jié)合作用,起到了熔體凈化效果。加入釔后,基體晶粒的尺寸從60-70 μm下降到40-50 μm。原因是釔在鋁中固溶度小,偏聚在固液邊界層,阻礙了Zn、Mg、Cu等溶質(zhì)原子的擴散,造成凝固前沿的成分過冷,促進了胞狀枝晶生長。界面處共晶體數(shù)量增加,且尺寸較不加釔時減小。
2010, 39(1):85-89.
摘要:利用XRD、SEM研究球磨時間對Ag-Zn合金粉末顯微組織和內(nèi)氧化性能的影響。結(jié)果表明:球磨初期,晶粒尺寸迅速減小,微觀應(yīng)變急劇增加,球磨25 h后,變化趨于平緩,球磨100 h后,晶粒尺寸和微觀應(yīng)變分別為20 nm和0.55%。Ag-Zn合金粉末在機械球磨過程中經(jīng)歷了片層化、片層結(jié)構(gòu)破裂細(xì)化、破裂和冷焊的平衡階段以及片層組織焊合成團4個階段。Ag-Zn合金粉末的內(nèi)氧化速度隨球磨時間延長而增加,球磨100 h的粉末在0.5 h內(nèi)即達到最大氧化程度,與未球磨粉末相比提高了25%。Ag-Zn合金粉末在內(nèi)氧化過程中,未球磨粉末樣品中ZnO呈針狀和片狀形成于表面且尺寸較大;粉末經(jīng)機械球磨后氧化,ZnO則主要以針狀形式存在于基體中,尺寸較小。生成ZnO產(chǎn)生的體積膨脹,在內(nèi)氧化區(qū)形成壓應(yīng)力,導(dǎo)致銀原子向粉末表面擴散形成銀球。
2010, 39(1):90-95.
摘要:采用Ce﹑Pr和Nd少量混合稀土部分替代La,采用感應(yīng)熔煉及高溫退火工藝制備(La0.7Ce0.1PrxNd0.2-x)0.67Mg0.33Ni3.0 (x=0, 0.1, 0.2)系列貯氫合金。結(jié)果表明,與La0.67Mg0.33Ni3.0合金相比較,混合稀土元素加入后對合金的相組成沒有本質(zhì)影響,(La0.7Ce0.1PrxNd0.2-x)0.67Mg0.33Ni3.0 (x=0, 0.1, 0.2)合金微觀組織由主相PuNi3型結(jié)構(gòu)與LaMgNi4第二相組成;隨混合稀土加入和Pr含量x的增加,PuNi3型相晶體結(jié)構(gòu)的晶胞體積和a軸減小,但c軸及軸比c/a增大。電化學(xué)性能測試結(jié)果表明,用混合稀土Ce﹑Pr和Nd少量替代La后均能明顯改善合金的綜合電化學(xué)性能,合金的電化學(xué)容量與La0.67Mg0.33Ni3.0合金(392.0 mAh/g)比較雖略有下降,但隨Pr含量x的增加,混合稀土合金電極容量有所提高(384 mAh/g);經(jīng)100次循環(huán)后,混合稀土合金電極容量保持率從La0.67Mg0.33Ni3.0合金時的64%提高到82%~83%,其高倍率放電性能則從78.4%提高到了89%~91%。
李克杰 , 李全安 , 井曉天 , 陳 君 , 張興淵 , 張 清
2010, 39(1):96-100.
摘要:采用XRD、OM、SEM和EDS等手段研究Sm對Mg-6Al-1.2Y-0.9Nd合金微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,合金中加入Sm后,Sm優(yōu)先與A1形成高熔點Al2Sm彌散顆粒質(zhì)點,當(dāng)Sm含量(1.5%~2.0%)較高時,合金內(nèi)出現(xiàn)針狀Mg12Nd相。在研究范圍內(nèi),隨Sm含量的增加,合金的常溫和高溫力學(xué)性能略有升高然后降低;而合金的延伸率呈現(xiàn)不斷降低的趨勢。合金的拉伸斷口為具有塑性特征的準(zhǔn)解理斷裂。
2010, 39(1):101-105.
摘要:采用正交試驗方法,通過砂型鑄造制備9種不同成分的Mg-Nd-Gd-Zn-Zr系鎂合金。研究該系列鎂合金的鑄造組織和室溫力學(xué)性能,并通過對力學(xué)性能試驗數(shù)據(jù)的分析,研究主要合金化稀土元素Gd和Nd的作用。研究發(fā)現(xiàn):該系列鎂合金鑄態(tài)組織為α-Mg基體和Mg12Nd化合物。經(jīng)過固溶處理后,鑄態(tài)組織中晶界上的化合物大部分溶入基體,但在晶界上還有一些顆粒狀的化合物。Gd含量越高,合金的室溫抗拉強度、屈服強度和延伸率就越高。Nd含量越高,抗拉強度和屈服強度也越好,但延伸率在Nd含量超過2水平(2.85%)后會降低??估瓘姸群颓姸仁躈d含量的影響最大,Gd含量的影響次之。Zn含量越高屈服強度越高,但抗拉強度和延伸率降低,其中延伸率受Zn含量的影響最大。
2010, 39(1):106-111.
摘要:采用Gleeble-1500熱模擬試驗機進行壓縮試驗,研究ZK60和ZK60(0.9Y)鎂合金在變形溫度為473~723 K、應(yīng)變速率為0.001~1 s-1范圍內(nèi)的變形行為,計算了應(yīng)力指數(shù)和變形激活能,并采用Zener-Hollomon參數(shù)法構(gòu)建了合金高溫塑性變形的本構(gòu)關(guān)系。結(jié)果表明:在試驗變形條件范圍內(nèi),合金的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線為動態(tài)再結(jié)晶型;在573~723 K范圍內(nèi),應(yīng)力指數(shù)隨著變形溫度的升高而增加,變形激活能隨著變形溫度和應(yīng)變速率的改變而變化。對比ZK60合金,ZK60(0.9 Y)合金的變形激活能降低了30%,且材料常數(shù)n和A值均降低。
2010, 39(1):112-116.
摘要:采用粉末冶金技術(shù),以不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0%~10%)Y2O3為彌散相,用不同的燒結(jié)工藝制備出ODS(oxide dispersion strengthened)鎳基高溫合金,借助XRD,OM,SEM,EDAX研究了氧化物含量和燒結(jié)溫度對ODS鎳基高溫合金性能的影響。結(jié)果表明:含1.5% Y2O3經(jīng)1260 ℃保溫2 h真空燒結(jié)的試樣具有較佳的綜合性能,相對密度為90.9%,抗拉強度為669 MPa。對用不同球磨工藝制備的合金粉末進行XRD物相分析,并從試樣斷口顯微組織、微區(qū)成分上分析氧化物含量和燒結(jié)工藝對合金力學(xué)性能產(chǎn)生影響的機制。
2010, 39(1):117-121.
摘要:利用XRD、SEM及EDAX研究了釬焊和時效過程中低銀Sn-2.5Ag-0.7Cu(0.1RE)/Cu焊點界面區(qū)顯微組織和Cu6Sn5金屬間化合物的生長行為。結(jié)果表明,釬焊過程中焊點界面區(qū)Cu6Sn5金屬間化合物的厚度是溶解和生長兩方面共同作用的結(jié)果;隨時效時間的增加,焊點界面區(qū)Cu6Sn5的形貌由扇貝狀轉(zhuǎn)變?yōu)閷訝?,其長大動力學(xué)符合拋物線規(guī)律,由擴散機制控制;添加0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)的RE能有效減慢界面Cu6Sn5金屬間化合物在釬焊及時效過程中的長大速度,改變焊點的斷裂機制,提高其可靠性。
葉林森 , 諶繼明 , 謝東華 , 王錫勝 , 許澤金 , 陳 偉
2010, 39(1):122-125.
摘要:在不同表面粗糙度的Be側(cè)鍍Ti/Cu中間層,采用熱等靜壓技術(shù)將鈹與CuCrZr合金進行擴散連接。通過AES、SEM(EDS)、室溫剪切試驗和XRD等分析其鍍層形貌及成分、界面特性與相結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:9 μm Ti、35 μm Cu鍍層帶征較為均勻,影響擴散連接強度的元素較少,采用雙靶單側(cè)鍍復(fù)合膜的工藝有利于減少Ti鍍層的氧化;界面剪切強度明顯提高,最高可達243 MPa,Be表面粗糙度的不同對強度影響不明顯;Be-Ti連接強度高,剪切斷裂均發(fā)生在Cu鍍層。
侯雪玲 , 張 鵬 , 胡星浩 , 徐 暉 , 倪健森 , 周邦新
2010, 39(1):126-128.
摘要:采用X射線衍射技術(shù)、直接磁熱效應(yīng)測量儀和VSM振動樣品磁強計研究電弧熔鑄和400 ℃,1 h熱處理后低純 Gd0.95Nb0.05合金的磁熱效應(yīng)。結(jié)果表明:適量Nb的加入不改變商業(yè)Gd的居里溫度,但明顯提高了商業(yè)Gd的磁熱效應(yīng),最大絕熱溫變由3.1 K增加到3.5 K,1.5 T磁場下最大磁熵變?yōu)?.99 J/(kg·K);Gd0.95Nb0.05合金經(jīng)過400 ℃,1 h熱處理后,居里溫度提高了2 K,最大絕熱溫變和最大磁熵變有不同程度的增加。與高純Gd相比,商業(yè)原料制備的Gd0.95Nb0.05合金成本低廉,是一種非常實用的磁制冷工質(zhì)材料。
2010, 39(1):134-138.
摘要:利用高能超聲輔助法制備納米SiC顆粒(n-SiCp)增強AZ91D鎂基復(fù)合材料(n-SiCp/AZ91D),并對其顯微結(jié)構(gòu)和室溫力學(xué)性能進行測試分析。結(jié)果表明:納米SiC顆粒的加入能夠起到細(xì)化晶粒的作用,納米顆粒在基體中的分布比較均勻,超聲波輔助技術(shù)能夠有效地分散納米顆粒,在重力鑄造下所制備的復(fù)合材料的抗拉強度、屈服強度和硬度均高于基體,尤其是屈服強度較基體提高了57%。
熊江濤 , 張賦升 , 李京龍 , 錢錦文 , 黃衛(wèi)東
2010, 39(1):139-143.
摘要:通過在攪拌摩擦加工(Friction Stir Processing,F(xiàn)SP)過程中填加微米級Ni粉的方法,利用Al、Ni在FSP條件下的快速原位反應(yīng),在Al合金1100-H14表面層獲得Al3Ni-Al復(fù)合體。采用SEM、EDS以及XRD對表面復(fù)合體微觀結(jié)構(gòu)及相組成進行分析,并對其顯微硬度進行評測。結(jié)果表明,在FSP強烈的熱、力耦合作用下,Ni粉產(chǎn)生了充分碎化,破碎后的Ni粒子與Al產(chǎn)生快速原位反應(yīng),生成亞微米甚至納米級Al3Ni顆粒,而少量微米級殘留Ni顆粒被 Al3Ni包裹,并與細(xì)小的Al3Ni顆粒一同均勻分布于Al合金基體中,從而使得表面復(fù)合體的硬度顯著提高,其平均值達到了818.3 MPa,為基體硬度的2.4倍。
2010, 39(1):144-148.
摘要:研究了固溶處理和時效處理對微量Mn、Zr作用下的高純Al-Cu-Mg-Ag合金性能的影響,結(jié)果表明:合金在520~525 ℃時,可以得到較好的力學(xué)性能,固溶時間對性能的影響不大。合金在160 ℃下時效12 h可以達到峰時效,而在180 ℃下達到峰時效的時間僅需要4 h。向Al-Cu-Mg-Ag中添加微量Mn、Zr元素可以大幅度的提高合金的延伸率,但Mn元素的添加卻降低合金的抗拉強度,而Zr元素則大幅度的提高了合金的抗拉強度。在合金的耐熱性能方面,微量Mn、Zr元素的添加均顯著提高Al-Cu-Mg-Ag合金的熱穩(wěn)定性。
2010, 39(1):153-156.
摘要:采用多元醇還原法,以乙二醇為反應(yīng)溶劑和還原劑,PVP為穩(wěn)定劑,制備尺寸約30 nm、在極性溶劑中分散良好的NiPd納米粒子。采用XRD、ICP和TEM等手段對所制備的不同組成的納米粒子進行表征,證明所制納米粒子為NiPd合金,采用PVP為穩(wěn)定劑有效地阻止了納米粒子的團聚與氧化。所制備的納米粒子的磁學(xué)性質(zhì)及磁熱效應(yīng)結(jié)果表明,NiPd納米合金具有較大的矯頑力,表現(xiàn)為鐵磁性,且隨著組分中Ni含量的增加,納米合金的飽和磁化強度和磁熱效應(yīng)均增加,納米粒子在60 kHz、7.5 kA/m的交變磁場作用下,試樣的懸浮液升溫可達14 ℃左右,顯示出較高的磁熱性能。
2010, 39(1):157-161.
摘要:研究不同熱處理條件下FGH96粉末高溫合金在650 ℃空氣中疲勞/蠕變交互作用下的裂紋擴展速率,分析不同熱處理對FGH96粉末高溫合金裂紋擴展速率的影響規(guī)律。結(jié)果表明:提高固溶溫度和鹽浴溫度可降低合金的裂紋擴展速率,固溶溫度對裂紋擴展速率的作用程度大于鹽浴溫度的作用程度。降低時效溫度和縮短時效時間也可延緩合金的裂紋擴展速率,時效溫度對裂紋擴展速率的影響大于時效時間。另外,增加保載時間可以加快合金的裂紋擴展速率,但保載時間的影響隨著時效溫度的升高而減小。
張志純 , 龍志林 , 彭 建 , 危洪清 , 唐 平 , 李鄉(xiāng)安
2010, 39(1):162-168.
摘要:采用微合金化技術(shù),用銅模鑄造法制備Fe-Co-B-Si-Nb-Cr塊體非晶合金。借助于XRD、TEM、DSC、DTA和VSM表征該玻璃合金系的玻璃形成能力和軟磁性能;借助動電位極化、宏觀壓縮試驗和納米壓痕技術(shù)測試該玻璃合金系的腐蝕和力學(xué)性能。結(jié)果表明:Cr元素的加入,盡管稍微降低了Fe-Co-B-Si-Nb玻璃合金的形成能力,但卻明顯改善了它的軟磁性能、力學(xué)性能和腐蝕性能;用銅模鑄造法,可獲得最大直徑為4 mm的玻璃棒;這些塊體非晶表現(xiàn)出高飽和磁感應(yīng)強度(0.81~1.04 T)、極低的矯頑力(0.6~1.6 A/m)、200~215 GPa的楊氏模量、約2%的彈性應(yīng)變和0.7%的塑性應(yīng)變,還擁有超高的斷裂強度(3840~4043 MPa);用深度敏感納米壓痕技術(shù)研究了{[(Fe0.6Co0.4)0.75B0.2Si0.05]0.96- Nb0.04}96Cr4塊體非晶合金的室溫塑性變形;該合金的納米壓痕變形行為與加載速率有關(guān):在0.75~3 mN/s加載速率下,發(fā)現(xiàn)了顯著的鋸齒流變;當(dāng)增大到6 mN/s時,鋸齒流變逐漸消失。另外,當(dāng) Cr 含量(原子分?jǐn)?shù)%,下同)從x=0增加到x=4時,該塊體非晶合金在0.5 mol/L NaCl溶液中,腐蝕速率和腐蝕電流密度分別從7.0×10-1減小到1.6×10-3 mm/y、從 3.9×10-6 減小到 8.7×10-7A/cm2。
2010, 39(1):169-172.
摘要:以自制的高純硫酸鎂和由氨水、氫氧化鈉組成的復(fù)合堿液為原料制備高純納米氫氧化鎂粉體??疾鞄追N關(guān)鍵因素對鎂沉淀率和產(chǎn)物平均粒度的影響。結(jié)果表明,隨著溶液中Mg2+初始濃度和反應(yīng)溫度的提高,鎂沉淀率提高,產(chǎn)物平均粒度先降低后提高;延長反應(yīng)時間和陳化時間,鎂沉淀率和產(chǎn)物平均粒度都提高;提高攪拌速度,鎂回收率提高不大,但產(chǎn)物平均粒度減小。當(dāng)Mg2+初始濃度2.0 mol×L-1,反應(yīng)溫度50 ℃,反應(yīng)時間60 min,攪拌速度900 r×min-1,陳化時間90 min時,Mg沉淀率為95.4 %,得到的氫氧化鎂粉體為六方片狀顆粒,粒度在50~140 nm,且粒度分布均勻,分散性好,純度很高。
2010, 39(1):173-176.
摘要:采用溶膠-凝膠法和浸漬提拉技術(shù)在載玻片基底上制備出鈣鈦礦型La1-xSrxMnO3納米薄膜;采用TG/DTA技術(shù)分析前驅(qū)體凝膠的熱分解歷程;利用AFM觀察薄膜的形貌特征;通過XRD進行物相分析,并計算其晶粒尺寸。結(jié)果表明,La1-xSrxMnO3薄膜在600 ℃形成,為鈣鈦礦結(jié)構(gòu),其平均晶粒尺寸為10.349 nm。采用該薄膜對多種水溶性染料進行光催化降解試驗的結(jié)果表明,摻雜后該類納米薄膜有較好的光催化效果,當(dāng)x=0.2時光催化效果最好。
2010, 39(1):177-181.
摘要:采用甘氨酸-硝酸鹽法(GNP法)一次性合成固體氧化物燃料電池復(fù)合陽極材料Ce0.8Ca0.2O2-La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5-xCoxO3-δ (CDC-LSCMCo)。XRD、SEM和EDS分析結(jié)果表明:1350 ℃下燒結(jié)5 h能夠得到單一螢石-鈣鈦礦結(jié)構(gòu)且粒度較小(1 μm左右)的復(fù)合陽極粉體。電導(dǎo)率的測試研究發(fā)現(xiàn),溫度大于750 ℃時,電導(dǎo)率隨Co含量的增加而增大。800 ℃時,CDC-LSCMCo0.15分別在空氣與氫氣氣氛下的電導(dǎo)率分別為10.5和0.7 S·cm-1。SEM和XRD分析表明:CDC-LSCMCo與La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3-δ電解質(zhì)材料有很好的熱與化學(xué)相容性,是一種應(yīng)用前景良好的IT-SOFC陽極材料。
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