2012, 41(1):1-4.
摘要:研究了鎳納米晶鑲嵌在MOS(金屬—氧化物—半導(dǎo)體)電容結(jié)構(gòu)中應(yīng)用于非揮發(fā)性存儲器的可行性。制備了鑲嵌在氧化層中的鎳納米晶。采用電子束蒸發(fā)方法,再經(jīng)過快速退火工藝,得到平均尺寸7 nm,密度1.5×1012/cm2的鎳納米晶。電容隨頻率變化曲線發(fā)現(xiàn)明顯的峰,測試分析了電容-電壓和電導(dǎo)-電壓特性。結(jié)果表明電子通過直接隧穿停留在鎳納米晶中,并且存儲在MOS結(jié)構(gòu)中。
2012, 41(1):5-8.
摘要:采用原位粉末裝管技術(shù)(in-situ PIT)制備了萘(C10H8)摻雜MgB2/Nb/Cu線材。前驅(qū)粉末按照MgB2+xwt% (x=0,2,5,8)的比例將Mg粉、B粉和C10H8粉末混合研磨,裝入Cu/Nb復(fù)合管中,分別拉拔加工至Φ2.0 mm和Φ1.0 mm,然后Ar氣氛中分別在650,700,750 ℃熱處理,保溫2.5 h。通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀(EDS)等測試手段分析了樣品的相結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)等。結(jié)果發(fā)現(xiàn),樣品超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc不隨萘摻雜量的變化而變化,但正常態(tài)電阻有所降低。在20和25 K無外磁場時,x=8樣品的臨界電流密度分別達到1.1×105和3.8×104 A/cm2,而x=5樣品也達到3.1×104 和 1.2×104 A/cm2。
王 毅 , 姜 煒 , 梁立新 , 劉宏英 , 劉亞青 , 李鳳生
2012, 41(1):9-13.
摘要:采用雙向球磨法,通過控制球磨時間和助磨劑的添加量,制備了具有納米級晶粒度的Al-Mg合金,該合金很有希望應(yīng)用為沖擊引發(fā)含能材料中的固體燃料。結(jié)構(gòu)表征表明,機械合金化處理后得到的Al0.8Mg0.2呈粒狀,且其表面存在大量尺寸約為15~30 nm的納米結(jié)構(gòu)。另外,球磨后材料的晶粒度從原料Al的>100 nm降低到Al0.8Mg0.2的22.7 nm。熱分析結(jié)果表明,Al0.8Mg0.2合金粒子具有很高的熱反應(yīng)活性。在空氣中,Al0.8Mg0.2合金于熔化前就發(fā)生了明顯的氧化還原反應(yīng),而這種固-氣相反應(yīng)在原料Al的DSC圖譜中卻沒有出現(xiàn),且Al0.8Mg0.2-O2體系的高溫反應(yīng)放熱峰較Al-O2體系提前了33 °C。從TG圖譜中可以看出,當(dāng)加熱溫度達到1100 °C后,有69.13%的Al0.8Mg0.2被空氣中的O2氧化,而在相同的條件下原料Al只有15.52%被氧化,可見原料Al的氧化效率遠低于Al0.8Mg0.2。另外,對于Al0.8Mg0.2-Fe2O3鋁熱體系,其在合金熔化前也發(fā)生了顯著的固-固相反應(yīng),該反應(yīng)的活化能比隨后的液-固相反應(yīng)降低了331.664 kJ·mol-1,這表明由Al-Mg合金組成的鋁熱劑應(yīng)具有優(yōu)異的點火性能。
2012, 41(1):14-18.
摘要:由于鈦合金對應(yīng)變速率十分敏感,因此軋輥運動對鈦合金大環(huán)熱輾擴成形過程有重要作用。提出了相對速率vr的概念來表征軋輥運動參數(shù)的綜合作用,涉及的運動參數(shù)包括驅(qū)動輥旋轉(zhuǎn)速率n1和芯輥進給速率v,并且基于穩(wěn)定成形條件采用解析方法確定了vr的合理取值范圍。其次,運用動力顯式有限元程序ABAQUS/Explicit建立了可靠的鈦合金大環(huán)熱輾擴成形過程的熱力耦合三維有限元模型。最后,采用有限云模擬方法,探究了vr對該成形過程的影響效應(yīng)及其機制。結(jié)果表明;盡管通過減小n1來增大vr與通過增大v來增大vr均使每轉(zhuǎn)進給量Δhi增大,但它們對成形過程的影響效應(yīng)并非完全一致,比如對非均勻應(yīng)變分布的影響;較大的vr有助于提高成形環(huán)件的端面質(zhì)量和應(yīng)變與溫度分布的均勻性,但對成形力有不利影響。
2012, 41(1):19-23.
摘要:研究了La0.67-xGdxSr0.33CoO3、La0.67-xGdxSr0.33MnO3 (x=0.00, 0.05, 0.10, 0.20, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.67)體系的M-T曲線、M-H曲線。結(jié)果表明:隨Gd摻雜濃度增高,La0.67-xGdxSr0.33CoO3體系的磁結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為團簇玻璃態(tài),x>0.10樣品的M-T曲線出現(xiàn)了低溫區(qū)M值急劇上升的奇特現(xiàn)象;La0.67-xGdxSr0.33MnO3體系的磁結(jié)構(gòu)從長程鐵磁有序向團簇玻璃態(tài)、反鐵磁狀態(tài)轉(zhuǎn)變,x≥0.50樣品的M-T曲線在低溫區(qū)急劇下降。兩種體系呈現(xiàn)的不同現(xiàn)象,來源于Gd與Co、Mn不同的耦合作用和Co的自旋態(tài)的轉(zhuǎn)變。
李先學(xué) , 鄭炳云 , 許麗梅 , 吳丹丹 , 劉宗林 , 張惠釵
2012, 41(1):24-27.
摘要:采用經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH-560表面改性的納米銀粉作為填料,環(huán)氧樹脂為基體在180 ℃固化得到銀導(dǎo)電膠。借助透射電子顯微鏡(TEM)、紅外光譜(FTIR)、差示掃描量熱法(DSC)等測試手段,對改性后納米銀粉和導(dǎo)電膠進行了表征。研究了銀粉含量、固化時間對導(dǎo)電膠性能的影響。結(jié)果表明:KH-560改性后的納米銀粉平均粒徑為20 nm,分散均勻;KH-560以化學(xué)鍵合的方式吸附在納米銀顆粒的表面。銀粉含量、固化時間等均會影響導(dǎo)電膠的性能。當(dāng)銀粉含量為55%,固化時間為15 min時,導(dǎo)電膠的體積電阻率達最小值為2.5×10-3 ?·cm。與未做任何表面處理的納米銀粉填充的導(dǎo)電膠相比, KH-560改性后納米銀粉所得導(dǎo)電膠的電導(dǎo)率提高了3-5倍。
2012, 41(1):28-32.
摘要:通過[001]取向鎳基單晶合金拉伸蠕變期間的組織形貌觀察,采用應(yīng)力應(yīng)變有限元方法計算出立方γ/γ′兩相共格界面的von Mises應(yīng)力分布,研究了合金在蠕變期間γ′相的定向粗化規(guī)律。結(jié)果表明,施加拉應(yīng)力可改變立方γ/γ′兩相的應(yīng)力分布,使不同晶面發(fā)生晶格收縮與擴張應(yīng)變,其中,(001)晶面產(chǎn)生晶格收縮可排斥較大半徑的Al、Ti原子,(100)和(010)晶面沿平行于應(yīng)力軸方向產(chǎn)生晶格擴張應(yīng)變,可誘捕較大半徑的Al、Ti原子,是使其γ′相沿擴張晶格的法線定向生長成為類似篩網(wǎng)層狀結(jié)構(gòu)的組織演化規(guī)律。并進一步提出蠕變期間發(fā)生元素擴散和γ′相定向生長的驅(qū)動力。
2012, 41(1):28-32.
摘要:通過[001]取向鎳基單晶合金拉伸蠕變期間的組織形貌觀察,采用應(yīng)力應(yīng)變有限元方法計算出立方γ/γ′兩相共格界面的von Mises應(yīng)力分布,研究了合金在蠕變期間γ′相的定向粗化規(guī)律。結(jié)果表明,施加拉應(yīng)力可改變立方γ/γ′兩相的應(yīng)力分布,使不同晶面發(fā)生晶格收縮與擴張應(yīng)變,其中,(001)晶面產(chǎn)生晶格收縮可排斥較大半徑的Al、Ti原子,(100)和(010)晶面沿平行于應(yīng)力軸方向產(chǎn)生晶格擴張應(yīng)變,可誘捕較大半徑的Al、Ti原子,是使其γ′相沿擴張晶格的法線定向生長成為類似篩網(wǎng)層狀結(jié)構(gòu)的組織演化規(guī)律。并進一步提出蠕變期間發(fā)生元素擴散和γ′相定向生長的驅(qū)動力。
張鐵邦 , 丁浩 , 鄧志海 , 鐘宏 , 胡銳 , 薛祥義 , 李金山
2012, 41(1):33-37.
摘要:本文采用冷坩堝懸浮熔煉技術(shù)制備Nb、Mo合金化的TiAl基合金,研究合金在大氣環(huán)境中的高溫長時氧化行為。采用X射線衍射、掃描電鏡及能譜分析研究氧化層的相結(jié)構(gòu)、顯微組織及與基體合金的界面特征,結(jié)合氧化動力學(xué)測試研究Nb、Mo對TiAl基合金高溫抗氧化行為的協(xié)同效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),Nb、Mo協(xié)同作用較單一元素合金化的TiAl合金具有更為優(yōu)良的高溫抗氧化性,連續(xù)致密且與基體良好結(jié)合的氧化膜可明顯降低合金的氧化速率、減小氧化增重。Nb、Mo摻雜的TiAl基合金氧化層可阻止氧原子向內(nèi)擴散,Nb、Mo的協(xié)同效應(yīng)有助于改善TiAl基合金的高溫抗氧化性。
張鐵邦 , 丁 浩 , 鄧志海 , 鐘 宏 , 胡 銳 , 薛祥義 , 李金山
2012, 41(1):33-37.
摘要:采用冷坩堝懸浮熔煉技術(shù)制備Nb、Mo合金化的TiAl基合金,研究合金在大氣環(huán)境中的高溫長時氧化行為。采用X射線衍射、掃描電鏡及能譜分析研究氧化層的相結(jié)構(gòu)、顯微組織及與基體合金的界面特征,結(jié)合氧化動力學(xué)測試研究Nb、Mo對TiAl基合金高溫抗氧化行為的協(xié)同效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),Nb、Mo協(xié)同作用較單一元素合金化的TiAl合金具有更為優(yōu)良的高溫抗氧化性,連續(xù)致密且與基體良好結(jié)合的氧化膜可明顯降低合金的氧化速率、減小氧化增重。Nb、Mo摻雜的TiAl基合金氧化層可阻止氧原子向內(nèi)擴散,Nb、Mo的協(xié)同效應(yīng)有助于改善TiAl基合金的高溫抗氧化性。
2012, 41(1):38-41.
摘要:通過合金設(shè)計的方法分別制備了具有單相(γ-TiAl)組織的合金A、二相(γ-TiAl+α2-Ti3Al)層片組織的合金B和三相(γ-TiAl+α2-Ti3Al+Nb2Al)混合組織的合金C 3種Ti-Al-Nb三元合金,通過XRD、EPMA以及SEM等手段確定了這3種合金的組織結(jié)構(gòu)和分布形態(tài),并對這3種合金進行了室溫和1173 K的拉伸試驗。結(jié)果表明,合金的顯微組織與其性能密切相關(guān),室溫下合金B(yǎng)的塑性變形能力好于另外兩種合金,這主要是因為α2相的存在降低了合金平均晶粒尺寸,由γ和α2兩相構(gòu)成的層片組織結(jié)構(gòu)以及大量的γ/α2相界面。溫度升高可以顯著改善合金B(yǎng)的塑性變形能力,合金B(yǎng)在1173 K時的拉伸延性達到40.4%,并且斷裂方式從室溫時的穿晶脆性斷裂向1173 K時的韌性斷裂方式轉(zhuǎn)變,而合金A、C不管在室溫還是1173 K,都顯示出穿晶脆性斷裂方式。合金C在室溫和高溫都很脆,是由于Nb2Al相的出現(xiàn),降低了(γ+α2)兩相層片組織的連續(xù)程度。
2012, 41(1):42-44.
摘要:研究了高壓下凝固Ti-48Al合金片層間距及其力學(xué)性能的變化。結(jié)果表明,壓力下凝固時,隨著凝固壓力的增加擴散系數(shù)降低,從而引起片層增厚速度的降低,即片層間距的減小。在常壓、2 GPa、4 GPa下凝固時,片層間距的平均值分別為495,345,227 nm。片層組織的顯微硬度隨著凝固壓力的增加而增加。該實驗為細化片層間距提供了一種新的方法。
2012, 41(1):45-48.
摘要:對鍛造態(tài)Ti-6Al-4V-4Zr-1.5Mo合金采用不同的熱處理工藝得到等軸、雙態(tài)和網(wǎng)籃3種組織。使用分離式Hopkinson Bar技術(shù)對3種組織的試樣進行動態(tài)剪切試驗,研究了不同微觀組織對該合金絕熱剪切敏感性的影響。結(jié)果表明:當(dāng)加載條件高于其臨界應(yīng)變率時,不同組織試樣的承載時間均隨著應(yīng)變率的提高而降低;微觀組織對該合金的絕熱剪切敏感性影響較大,網(wǎng)籃組織絕熱剪切敏感性最低,雙態(tài)組織絕熱剪切敏感性最高;雙態(tài)組織剪切帶附近基體相界處出現(xiàn)微裂紋,是造成其易于發(fā)生剪切破壞的主要原因。
2012, 41(1):49-53.
摘要:采用熱分解法在400 ℃下制備了稀土Nd改性Ti/RuO2-Co3O4氧化物陽極,對稀土Nd摻雜量進行優(yōu)化。利用SEM、EDX及XRD等分析方法對電極表面形貌、組成及結(jié)構(gòu)進行了表征,通過開路電壓、循環(huán)伏安、極化曲線及強化電解壽命等電化學(xué)方法研究了電極的析氧催化活性及穩(wěn)定性。結(jié)果表明:稀土Nd摻雜使表面層晶粒細化,晶型飽滿,且促進活性組分RuO2向電極表面富集,增加電極催化活性中心;摻雜量為20:1時,電極析氧性能最佳,伏安電荷容量高達686 mC/cm2,反應(yīng)活化能低至16.76 kJ/mol,摻入稀土Nd后電極基體與涂層的結(jié)合力增強,電極強化電解壽命高達158 h。
2012, 41(1):54-57.
摘要:通過熱分解法制備了含IrO2-MnO2中間層Ti/RuO2-TiO2-SnO2電極,采用SEM、EDX、XRD、CV等檢測方法對中間層進行表征,同時采用強化加速壽命試驗對電極電化學(xué)穩(wěn)定性進行表征。結(jié)果表明:450 ℃時前軀體完全氧化并形成固溶體,制備的中間層晶粒細小,表面結(jié)構(gòu)致密,電化學(xué)孔隙率小。添加中間層使Ti/RuO2-TiO2-SnO2電極強化壽命由未加中間層的7.5 h提高到995.8 h,遠高于國家標(biāo)準(zhǔn)20 h。
張忠林 , 宋 慧 , 劉世斌 , 李一兵 , 郝曉剛 , 段東紅 , 孫彥平
2012, 41(1):58-63.
摘要:采用溶膠凝膠法制備了碳載納米雙金屬Ni-Pt (5%,質(zhì)量分?jǐn)?shù))/C電催化劑,用TEM、XRD和XPS表征金屬粒子的形貌、晶相結(jié)構(gòu)、表面元素及其價態(tài),循環(huán)伏安法測試催化劑在堿性溶液中電催化氧化甲醇的活性。結(jié)果表明,Ni-Pt金屬粒子在碳載體上分布均勻,粒徑為3~6 nm,少量Pt的摻雜對納米Ni活性有明顯提高,其中,合金型Ni-Pt (5%)/C在1.0 mol/L NaOH+1.0 mol/L CH3OH溶液中峰電流密度可達85.6 mA/mg,是Ni/C峰電流密度的8.7倍,達到Pt/C峰電流密度的15.3%。單位質(zhì)量鉑的電流顯著提高。
2012, 41(1):64-68.
摘要:利用浸漬法制備了Pd/γ-Al2O3催化劑,采用X射線粉末衍射(XRD)、X光電子能譜(XPS)和程序升溫還原(TPR)等物理化學(xué)手段對其進行了表征,并在固定床微型反應(yīng)器上考察了其催化活性。實驗結(jié)果表明,載體內(nèi)部有Pd元素,Pd和載體γ-Al2O3發(fā)生了強相互作用。在對甲烷與氘化氫間的氫氘交換反應(yīng)中,Pd/γ-Al2O3催化劑顯示出較好的催化活性。
2012, 41(1):69-73.
摘要:研究了U-2.5%Nb合金(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)在相對濕度分別為3.5%、50%、100%、水浸、熱水和水蒸氣環(huán)境,氫氣壓力分別在0.4,1.0,2.0 MPa條件下的拉伸性能及斷口形貌。結(jié)果表明:拉伸速率在3′10-5/s時,隨環(huán)境濕度及氫氣壓力的增加,U-2.5%Nb合金的抗拉強度降低,規(guī)定非比例延伸強度增加,塑性急劇下降。同樣在水浸環(huán)境,3′10-5/s與1′10-4/s的拉伸速率相比,U-2.5%Nb合金斷后伸長率下降約84%,斷面收縮率下降約79%。拉伸速率在3′10-5/s時,合金在2.0與0.4 MPa的氫氣壓力相比,斷后伸長率下降約20%,斷面收縮率下降約13%。在相對濕度3.5%的環(huán)境下,U-2.5%Nb合金試樣斷口邊緣呈韌窩狀,有一定的韌性特征。在水浸環(huán)境下,試樣斷口邊緣韌窩明顯減少,有一定的脆斷特征。在水蒸氣環(huán)境中,試樣斷口邊緣有明顯的解理脆斷特征。在氫氣環(huán)境中,試樣斷口的脆斷特征隨氫氣壓力的增加而增強。
2012, 41(1):74-77.
摘要:研究了厚度40 μm的Pd8.5Y0.19Ru(原子分?jǐn)?shù))合金膜的氫滲透性能。結(jié)果表明,在573~723 K溫度范圍內(nèi),氫在膜中的滲透符合Fick第一定律,氕、氘的滲透率表達式分別為ΦH=2.566×10-6exp(–3542.45/T) mol/m·s·Pa0.5和ΦD=1.398×10-6exp(–3443.72/T) mol/m·s·Pa0.5,與鈀釔合金相比,合金元素釕的加入降低了氕氘的滲透率和滲透分離系數(shù)。另外,CH4對膜還具有較強的毒化作用。
2012, 41(1):78-81.
摘要:以聚偏氟乙烯膜(PVDF)為支撐體,煤油為膜溶劑,N-N-二(1-甲基庚基)乙酰胺(N503)為流動載體,研究了分散支撐液膜體系中金屬Pd(Ⅱ)的傳輸行為;考察了料液相酸度、分散相膜溶液與解析液體積比以及分散相中KSCN濃度對Pd(Ⅱ)傳輸?shù)挠绊?。結(jié)果表明,當(dāng)料液相中鹽酸濃度為0.10 mol·L-1、分散相中膜溶液與解析液KSCN體積比為30:30、解析液KSCN濃度為1.60 mol·L-1時,該分散支撐液膜體系對金屬Pd(Ⅱ)具有良好的傳輸作用。在最佳傳輸條件下,Pd(Ⅱ)起始濃度為5.00×10-5 mol·L-1時,130 min的傳輸時間分散支撐液膜體系傳輸效率可以達到79.8%,而傳統(tǒng)支撐液膜只有67.8%。
謝興華 , 姚澤坤 , 寧永權(quán) , 郭鴻鎮(zhèn) , 陶 宇 , 張義文
2012, 41(1):82-86.
摘要:對FGH4096合金進行了變形溫度1050~1140 ℃,應(yīng)變速率0.001~2 s-1的熱壓縮實驗。分析了合金的流變行為,構(gòu)建了Arrhenius型本構(gòu)方程,得到合金的熱變形激活能為870.785 kJ/mol。并建立了能夠準(zhǔn)確描述熱加工過程中能量耗散情況和預(yù)測變形失穩(wěn)的熱加工圖。結(jié)果表明:能量耗散與動態(tài)再結(jié)晶和晶粒長大有關(guān),在變形溫度Td為1050~1070 ℃,應(yīng)變速率
田 輝 , 索紅莉 , 周靜怡 , 高忙忙 , 馬 麟 , 邱火勤 , 王 昭 , 劉 敏 , 袁冬梅 , 王營霞
2012, 41(1):87-91.
摘要:采用X射線四環(huán)衍射及電子背散射衍射技術(shù)對Ni-9.3at%W(Ni9W)溫軋基帶表面進行軋制織構(gòu)與再結(jié)晶織構(gòu)分析,研究了Ni9W合金基帶溫軋織構(gòu)的形成與轉(zhuǎn)變。結(jié)果表明,軋制過程采用溫軋的方法能有效提高Ni9W合金基帶軋制織構(gòu)中的S取向與C取向的含量,并且隨著變形量的增加 Ni9W合金基帶的形變織構(gòu)由黃銅型織構(gòu)向黃銅型和銅型的混合型織構(gòu)轉(zhuǎn)變,這有利于再結(jié)晶之后形成較強的立方織構(gòu)。
2012, 41(1):92-95.
摘要:用電子顯微鏡研究了合金元素Cu在Zr-2.5Nb-0.5Cu合金及其腐蝕生成氧化膜中的存在形式。合金基體中的元素Cu主要以四方結(jié)構(gòu)的CuZr2第二相形式存在,CuZr2相中會富集雜質(zhì)元素Fe。合金經(jīng)過550 ℃,25 MPa超臨界水條件深度腐蝕后,伴隨著合金基體發(fā)生的H致β相變,CuZr2第二相也發(fā)生了相消溶、擴散及凝聚長大過程。在腐蝕生成的氧化膜中,合金元素Cu以非晶氧化物的形式存在于氧化鋯的晶界。
2012, 41(1):96-99.
摘要:采用銅模鑄造法制備了直徑為5 mm的Mg60Cu16Ni10Nd14塊體非晶合金,利用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)X射線衍射 (XRD)和差示掃描量熱儀 (DSC)研究了其組織、相結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性。結(jié)果表明:合金為完全的非晶結(jié)構(gòu),且出現(xiàn)了相分離;玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg、晶化溫度Tx分別為431和488 K,過冷液相區(qū)?Tx為57 K,表明該合金具有較大的玻璃形成能力。壓縮試驗表明:合金的壓縮斷裂強度為653 MPa,斷口出現(xiàn)的大量韌窩是合金塑性變形量達到2.5%的主要原因。
2012, 41(1):100-104.
摘要:研究了CeMn0.25Al0.25Ni1.5+ x(x=0.0,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1)超化學(xué)計量比合金的相結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能。XRD、SEM和電化學(xué)性能測試結(jié)果表明:CeMn0.25Al0.25Ni1.5+x(x=0.0,0.3,0.5,0.7,0.9,1.1)合金主要含有六方的CeAl相和立方的CeNi相,合金的粒徑隨x值的增大而變大。Ni的超化學(xué)計量比添加能夠大大提高合金的電化學(xué)活性,298 K時,合金的放電容量從x=0.0時的118.3 mAh/g提高到x=1.1時的200.7 mAh/g;338 K時,其放電容量隨x值增大呈先增后減的趨勢,x=0.0合金的放電容量為170.4 mAh·g-1,當(dāng)x=0.9時,放電容量出現(xiàn)最大值271.4 mAh/g。合金電極的P-C-T曲線表明:隨Ni超化學(xué)計量的增加,合金的平衡氫壓平臺斜率變小,寬度增大,平衡氫壓升高,這可能是使合金電極放電容量增加的主要原因。
許惠斌 , 曾友亮 , 葉 宏 , 羅泉祥 , 周博芳 , 杜長華
2012, 41(1):105-109.
摘要:研究了SiCp/A356復(fù)合材料非真空半固態(tài)攪拌釬焊過程。在一定的攪拌釬焊條件下,重點研究了釬料的固相率對接頭的微觀結(jié)構(gòu)、線結(jié)合率和強度的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:在攪拌條件下,半固態(tài)釬料固相率對基體氧化膜的破碎有重要影響;隨著釬料固相率的增加,接頭界面的線結(jié)合率和接頭的強度先增加后減??;在釬料固相率為60%時,接頭界面線結(jié)合率和接頭強度同時達到最大值,分別為91.2%和160 MPa。
劉世英 , 李文珍 , 張瓊元 , 朱 雪 , 何廣進 , 李明遠
2012, 41(1):110-114.
摘要:采用機械攪拌與高能超聲處理法制備了納米SiC顆粒(n-SiCp)增強的鎂基復(fù)合材料,探討了基體及其復(fù)合材料的干滑動摩擦磨損行為。結(jié)果表明:由于納米顆粒的強化作用,復(fù)合材料的耐磨性能要明顯的強于基體,隨著載荷的增加,基體和復(fù)合材料的磨損率線性增加,在磨損過程中,基體和復(fù)合材料經(jīng)過磨合磨損和穩(wěn)態(tài)磨損兩個階段。通過對磨損表面的顯微分析發(fā)現(xiàn), 磨損機制主要是粘著磨損、磨粒磨損和剝層磨損,載荷大小對磨損機制有重要影響。
2012, 41(1):120-123.
摘要:采用電子束物理氣相沉積( EB-PVD)技術(shù)制備了TiAl/NiCoCrAl微層板復(fù)合材料,并對其在850 ℃空氣條件下的抗氧化性能進行了研究,利用XRD和SEM對試樣進行相組成和微觀結(jié)構(gòu)進行分析。結(jié)果表明:TiAl/NiCoCrAl微層板具有較好的抗氧化性能,其恒溫氧化動力學(xué)曲線均近似符合拋物線規(guī)律。而TiAl/NiCoCrAl微層板的高溫氧化機制為:表層的Al首先氧化生成多孔結(jié)構(gòu)的Al2O3單層膜;隨后內(nèi)部TiAl層中的Ti元素穿越NiCoCrAl層到達表面生成(TiO2 + Al2O3)的氧化層;最后NiCoCrAl層中的Ni和Cr會形成以Cr2O3和NiCr2O4相為主的致密的外層氧化膜,這是其抗氧化性能顯著提高的根本原因。
2012, 41(1):124-128.
摘要:在大氣下,采用大氣壓介質(zhì)阻擋放電(DBD)等離子體槍在低溫下(<350 ℃),以甲烷為單體,氬氣為工作氣體,在Ti6Al4V鈦合金表面制備一層類金剛石薄膜(DLC),以期改善鈦合金表面摩擦學(xué)性能。利用激光拉曼(Raman)光譜和X射線光電子能譜(XPS)分析了所制備DLC薄膜的結(jié)構(gòu);利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察DLC薄膜的表面形貌;利用劃痕儀測量了DLC薄膜與基體的結(jié)合力;利用球-盤摩擦磨損實驗儀對DLC薄膜的耐磨性能進行了研究。結(jié)果表明:在本實驗工藝條件下沉積的類金剛石薄膜厚度約為1.0 μm,薄膜均勻且致密,表面粗糙度Ra為13.23 nm。類金剛石薄膜與基體結(jié)合力的臨界載荷達到31.0 N。DLC薄膜具有優(yōu)良的減摩性,Ti6Al4V表面沉積DLC薄膜后摩擦系數(shù)為0.15,較Ti6Al4V基體的摩擦系數(shù)0.50明顯減小,耐磨性能得到提高。
2012, 41(1):129-133.
摘要:采用銅側(cè)偏束工藝實現(xiàn)了TA15鈦合金與QCr0.8鉻青銅的電子束自熔釬焊,采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡和X射線衍射分析儀對焊縫組織進行了分析,通過接頭抗拉強度對接頭力學(xué)性能進行了評價。結(jié)果表明,電子束偏向銅合金1 mm時,鈦合金母材只有上部少量熔化,實現(xiàn)與銅合金的連接,而接頭中部和下部的連接則通過液態(tài)金屬對鈦合金母材的釬接而實現(xiàn)連接。釬縫界面由較薄的Ti-Cu化合物層組成,主要包括TiCu、Ti2Cu3、TiCu2和TiCu4。而在銅側(cè)焊縫內(nèi),細小的Ti-Cu化合物彌散分布于銅基固溶體上,使焊縫得到強化。接頭強度達到300 MPa,拉伸時斷裂發(fā)生在銅合金上,呈韌窩狀塑性斷裂模式。
烏日開西·艾依提 , 趙萬華 , 買買提明·艾尼 , 孫文磊
2012, 41(1):134-138.
摘要:研究了基于等離子弧焊的鈦合金零件直接金屬快速成形方法。采用正交試驗和成形溫度對比測試的方法,研究了脈沖電流強度、占空比等6個重要工藝參數(shù)對成形軌跡截面寬高比的影響規(guī)律。結(jié)果表明:脈沖電流強度、占空比、送絲速度、工作臺速度對寬高比的影響非常顯著,等離子氣流量對寬高比的影響顯著,而脈沖頻率的影響不顯著。采用獲得的優(yōu)化參數(shù)制作了Ti-6Al-4V零件,并進行了抗拉強度和致密度測試,結(jié)果表明其抗拉強度和致密度與激光熔覆成形件的性能相當(dāng)。
郭訓(xùn)忠 , 陶 杰 , 袁 正 , 張立伍 , 孫顯俊
2012, 41(1):139-142.
摘要:采用爆炸焊接工藝對TA1管材及Al管進行了爆炸復(fù)合。利用SEM、XRD對復(fù)合管結(jié)合區(qū)形貌及相組成進行了研究;測試了復(fù)合管的結(jié)合強度及過渡區(qū)的顯微硬度,并進行了軸向壓縮、徑向壓扁試驗。結(jié)果表明:直線狀及波狀界面同時存在于過渡區(qū);過渡區(qū)域出現(xiàn)了明顯的元素擴散現(xiàn)象;界面結(jié)合強度不低于純鋁剪切強度;軸向壓縮、徑向壓扁后的復(fù)合管試樣均未出現(xiàn)分層,說明TA1/Al復(fù)合管坯界面結(jié)合性能優(yōu)異,可以承受大的塑性變形。
周 晟 , 李 毅 , 朱慧群 , 孫若曦 , 張宇明 , 黃毅澤 , 李 榴 , 沈雨剪 , 鄭秋心 , 佟國香 , 方寶英
2012, 41(1):143-147.
摘要:為解決VO2薄膜相變溫度過高,熱滯回線溫寬過大以及摻雜后紅外透過率變低等問題,開展了低成本鎢釩共濺熱致變色薄膜制備工藝的探索。先在室溫條件下采用磁控共濺射的方法于玻璃基片上制備得到含鎢量為1.4%的金屬薄膜,再在空氣中采用后退火工藝使金屬薄膜充分氧化為熱致變色薄膜。對薄膜樣品的物理結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能進行了分析,發(fā)現(xiàn)鎢釩共濺沒有改變VO2薄膜在玻璃表面擇優(yōu)取向生長,但顯著改變了VO2薄膜的表面形貌特征。觀察到鎢釩共濺熱致變色薄膜的相變溫度較普通VO2薄膜從68 ℃降低至40 ℃,熱滯回線溫寬由6 ℃縮小為3 ℃,低溫半導(dǎo)體相的紅外透過率分別為62%和57%。結(jié)果表明,鎢釩共濺可達到相變溫度降低,熱滯回線溫寬變窄,摻雜前后紅外透過率變化不大之目的。
李秀妍 , 沈 軍 , 杜 艾 , 關(guān)大勇 , 張志華 , 周 斌 , 吳廣明 , 倪星元 , 高國華
2012, 41(1):148-151.
摘要:以AgNO3為前軀體,葡萄糖為還原劑,十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為絡(luò)合劑和分散劑,一步法制備納米銀溶膠。利用紫外-可見光分光光度計(UV–Vis)、透射電子顯微鏡(TEM)和X射線衍射儀(XRD)對銀溶膠的形成、顆粒尺寸形貌、穩(wěn)定性和晶體結(jié)構(gòu)進行了表征。結(jié)果表明,CTAB與Ag+和H+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),穩(wěn)定了H+,促進了葡萄糖對Ag+的還原;所制備銀納米粒子以球形為主,分散性良好,粒徑分布范圍為10~40 nm,銀濃度高達0.025 mol/L,室溫條件下能夠穩(wěn)定5個月以上。
2012, 41(1):152-156.
摘要:利用電化學(xué)極化曲線方法、交流阻抗譜(EIS)技術(shù)和掃描電子顯微鏡(SEM)研究了Fe44Cr16Mo16C18B6非晶合金涂層在不同濃度NaOH(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,20%,30%)溶液中的電化學(xué)腐蝕行為。電化學(xué)測試結(jié)果表明,F(xiàn)e44Cr16Mo16C18B6非晶合金涂層在NaOH溶液中的陽極極化曲線出現(xiàn)了寬的鈍化區(qū),并且發(fā)生了二次鈍化,鈍化區(qū)隨著NaOH溶液濃度的增大而變窄。EIS圖譜由高頻感抗弧和低頻容抗弧構(gòu)成,利用R(RL)(Q(R(CW)))等效電路模型能有效地解釋此合金涂層的腐蝕性能。SEM觀察發(fā)現(xiàn),F(xiàn)e44Cr16Mo16C18B6非晶合金涂層的表面腐蝕產(chǎn)物隨著溶液濃度的增加而變厚,并伴有脫落的現(xiàn)象。
2012, 41(1):157-160.
摘要:高溫回火處理對燒結(jié)釹鐵硼磁體性能影響研究表明:經(jīng)不同高溫T1回火處理后再低溫T2=600 ℃回火處理,磁體剩磁Br和矯頑力iHc隨T1溫度升高而增大,在900 ℃時有最佳值,進一步升高T1磁體的Br和iHc下降。在相同T2回火條件?下,經(jīng)歷高溫回火的磁體比未經(jīng)高溫回火的iHc明顯更高,但Br較低。而且無論磁體是否經(jīng)過高溫回火,T2從450升到600 ℃時,Br、最大磁能積(BH)m緩慢增大,iHc顯著提高,T2在600 ℃時磁性能達到最佳。磁體顯微組織分析表明:經(jīng)高溫900 ℃回火可使燒結(jié)態(tài)的磁體主相內(nèi)部大量分散的不均勻非晶相消失,而且使晶粒邊界變得清晰、均勻,能較好的抑制硬磁性相間交換耦合作用,磁體矯頑力大幅提高。
2012, 41(1):161-164.
摘要:研究了室溫下Mo70-Cu板材不同軋制變形量對其顯微組織的變化及不同退火溫度對Mo70-Cu板材塑性的影響。結(jié)果表明,室溫下Mo70-Cu板材的軋制變形機理主要是銅相和鉬相的滑移變形及鉬的孿生變形;Mo70-Cu板材坯料中間退火溫度在1000~1100 ℃退火1 h,板材組織均勻、致密,塑性得到恢復(fù)。
2012, 41(1):165-168.
摘要:對含鉺鋁鎂合金冷軋板進行了激光焊接,分析了接頭的各區(qū)域的微觀組織和力學(xué)性能,探討了鉺對焊縫及熱影響區(qū)組織與性能的影響。結(jié)果表明:由于稀土元素Er的加入,使焊縫中心晶粒尺寸減小到30μm左右;熔合線附近出現(xiàn)“細晶層”;熱影響區(qū)晶粒未見明顯長大;焊接接頭焊縫截面的顯微硬度呈W形分布;Er對焊接接頭的抗拉強度提高并不明顯,接頭抗拉強度為母材的70%。
譚秀蘭 , 牛 高 , 李 愷 , 羅江山 , 吳衛(wèi)東 , 唐永建
2012, 41(1):169-172.
摘要:以聚苯乙烯微球(PS)為模板,采用“種子-生長”法在聚苯乙烯微球表面直接鍍覆具有自支撐性的金殼層,成形熱處理去除PS模板,成功制備出空心微球結(jié)構(gòu)圓柱形塊體的泡沫金樣品,并對其制備工藝進行了研究。研究表明:平均晶粒尺寸為4.6 nm的金納米粒子通過靜電作用可成功粘附于交聯(lián)聚苯乙烯微球(PS-DVB)表面?;瘜W(xué)鍍時以粘附的金納米粒子為種子繼續(xù)生長,沉積的金顆粒細小而致密,粒徑主要分布于30~60 nm,且微球表面金沉積層的包覆率高,包覆厚度70~90 nm,PS模板去除后金沉積層具有良好的自支撐性。采用類似粉漿鑄造工藝使gold/PS有孔隙地隨機堆積成型,熱處理去除聚苯乙烯模板后可成功獲得圓柱體形狀的泡沫金樣品。制備的泡沫金由直徑8~9 μm的空心球殼組成,圓柱體直徑約4 mm,密度約1.5 g/cm3,孔隙率高達92%。
2012, 41(1):173-177.
摘要:采用固體透氧膜可控氧流冶金技術(shù),利用含鈦高爐渣成功提取出Ti5Si3合金粉末。SEM、XRD和EDX分析表明:含鈦高爐渣中Ca、Mg、Al等金屬雜質(zhì)得以有效去除,獲得的Ti5Si3相具有與直接電解鈦硅混合氧化物(摩爾比TiO2:SiO2=5:3)產(chǎn)物相似的微觀形貌及物相組成。同時對熔鹽電解過程的雜質(zhì)去除機理進行了分析。
2012, 41(1):184-188.
摘要:概括了貴金屬催化劑的種類,從制備方法、載體的選擇、顆粒尺寸以及催化劑活性中心結(jié)構(gòu)等幾個方面分析催化反應(yīng)活性的影響因素,并且介紹了各種貴金屬催化劑相應(yīng)的催化反應(yīng)。
2012, 41(1):878-882.
摘要:介紹了基于等離子弧焊的鈦合金零件直接金屬快速成形方法。采用正交試驗和成形溫度對比測試的方法,研究了脈沖電流強度、占空比等六個重要工藝參數(shù)對成形軌跡截面寬高比的影響規(guī)律。結(jié)果表明:脈沖電流強度、占空比、送絲速度、工作臺速度對寬高比的影響非常顯著,等離子氣流量對寬高比的影響顯著,而脈沖頻率的影響不顯著。采用獲得的優(yōu)化參數(shù)制作了Ti-6Al-4V零件,并進行了抗拉強度和致密度測試,結(jié)果表明其抗拉強度和致密度與激光熔覆成形件的性能相當(dāng)。
2012, 41(1):902-905.
摘要:研究了底漏式真空吸鑄成形方法制備鈦合金小型葉輪鑄件的可能性。首先研究了底漏式真空吸鑄工藝參數(shù)對TA15合金在水平方向的螺旋形型腔內(nèi)流動性的影響,然后研究了工藝參數(shù)對1mm厚薄板鑄件在重力方向上充填率的影響,最后采用合理工藝參數(shù)成功吸鑄出鈦合金葉輪,葉輪鑄件輪廓完整,棱角清晰。結(jié)果表明,氣體壓力對充型能力有決定性影響,合金液不僅在重力方向具有很強的充型能力,而且在水平方向也能夠很好地充填型腔。
2012, 41(1):919-923.
摘要:研究了室溫下Mo70-Cu板材不同軋制變形量對其顯微組織的變化及不同退火溫度對Mo70-Cu板材塑性的影響。結(jié)果表明,室溫下Mo70-Cu板材的軋制變形機理主要是銅相和鉬相的滑移變形及鉬的孿生變形;Mo70-Cu板材坯料中間退火溫度在1000~1100 ℃退火1 h,板材組織均勻、致密,塑性得到恢復(fù)。
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