2012, 41(5).
摘要:
2012, 41(5).
摘要:采用三電極體系對(duì)La3 離子在0.01mol/L LaCl3-0.1mol/L LiCl-EMIMBF4離子液體電化學(xué)還原制備金屬鑭的電極過(guò)程進(jìn)行了研究。循環(huán)伏安法結(jié)合恒電位電解法研究結(jié)果表明La3 離子的電化學(xué)還原是不可逆過(guò)程,還原步驟為一次完成La3 3e-→La。計(jì)時(shí)電流法結(jié)合恒電位電解法研究表明La3 離子的還原過(guò)程受到擴(kuò)散控制,傳遞系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)分別為0.0492和(1.07-1.19)?0-6 cm2/s。
2012, 41(5).
摘要:在不同保壓時(shí)間下制備了Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3儲(chǔ)氫合金電極,研究了保壓時(shí)間對(duì)合金電極的活化性能、最大放電容量、放電特性和循環(huán)穩(wěn)定性的影響規(guī)律和機(jī)制。結(jié)果表明,保壓時(shí)間對(duì)合金電極的活化性能基本無(wú)影響,而合金電極的其他電化學(xué)性能隨著保壓時(shí)間的增大均呈現(xiàn)出先變好后變壞的變化規(guī)律,保壓時(shí)間為15min時(shí),合金展示了最佳的綜合電化學(xué)性能,電化學(xué)性能的改善主要?dú)w因于合金電極的電荷轉(zhuǎn)移速度加速和內(nèi)阻減小。
李 濤 , 劉 穎 , 李 軍 , 馬國(guó)華 , 楊曉嬌
2012, 41(5):753-756.
摘要:在水-醇-氨液相體系中,沉淀合成了酒石酸鎳納米晶片和花狀酒石酸鎳顆粒。以花狀酒石酸鎳顆粒為前驅(qū)體,在CO2氣氛中,于380和420 °C條件下,通過(guò)熱分解過(guò)程分別制備花狀金屬鎳顆粒。實(shí)驗(yàn)樣品采用IR,DSC-TG,XRD和SEM測(cè)試技術(shù)進(jìn)行分析,測(cè)試結(jié)果表明:液相沉淀法制備的樣品為純相的酒石酸鎳,在1.0 mol的酒石酸鎳中含有約2.5 mol的結(jié)晶水,花狀的酒石酸鎳顆粒直徑約40 μm,納米晶片花瓣的厚度約0.1 μm;熱分解制備的具有銀白光澤的粉體為純相的具有面心立方結(jié)構(gòu)的金屬鎳粉,花狀金屬鎳顆粒直徑約10 μm,納米晶片花瓣的厚度約0.3 μm。
2012, 41(5):757-761.
摘要:采用能量消耗加工圖研究2E12鋁合金熱壓縮過(guò)程中的變形行為及其微觀組織演變,且建立能量消耗效率與微觀組織演變的關(guān)系。壓縮變形溫度范圍為250~500 °C,應(yīng)變速率范圍為0.01~10 s-1,總真應(yīng)變量為0.5。結(jié)果表明,加工圖中存在2個(gè)動(dòng)態(tài)回復(fù)區(qū)域:(1) 325~400 °C,0.01~0.03 s-1,(2) 350~450 °C,1.78~10 s-1。當(dāng)溫度高于450 °C時(shí),2E12合金發(fā)生部分動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象,且動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)隨變形溫度的升高而增大,但是當(dāng)溫度為500 °C,應(yīng)變速率為1~10 s-1時(shí),2E12合金發(fā)生了第二相粒子回溶和沿晶開(kāi)裂的現(xiàn)象。
2012, 41(5):762-766.
摘要:采用單軸壓縮和掃描電鏡研究試樣尺寸和形狀因子(長(zhǎng)徑比)對(duì)Zr56Al10.9Ni4.6Cu27.8Nb0.7 金屬玻璃力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,小尺寸和低長(zhǎng)徑比的金屬玻璃試樣展現(xiàn)出更好的塑性,主要是小尺寸試樣在凝固過(guò)程中由于更高的冷卻速率而形成了大量的自由體積,以及多重剪切帶的穩(wěn)定傳播。同時(shí)引入剪切帶不穩(wěn)定因子(SBI)解釋了試樣尺寸和高徑比對(duì)金屬玻璃塑性的影響。研究表明,小尺寸和低長(zhǎng)徑比的試樣可以獲得剪切帶的穩(wěn)定傳播,導(dǎo)致金屬玻璃基于尺寸和長(zhǎng)徑比的塑性演變。
付 紅 , 應(yīng)鵬展 , 崔教林 , 張曉軍 , 顏艷明
2012, 41(5):767-771.
摘要:采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)制備P型復(fù)相Ga2Te5 基化合物,對(duì)其進(jìn)行微觀分析和熱電性能測(cè)試。通過(guò)XRD分析觀察到主相Ga2Te5和少量的SnTe、單質(zhì)Te。在整個(gè)測(cè)試溫度 (319~549 K) 范圍內(nèi),Ga2Te5 基化合物的Seebeck系數(shù)、電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率都隨溫度的升高而降低。由于具有相對(duì)較低的熱導(dǎo)率和較高的電導(dǎo)率,Ga2SnTe5在549 K時(shí)取得了最高ZT值0.16。
2012, 41(5):772-775.
摘要:鈦基IrO2-Ta2O5涂層陽(yáng)極的形狀分別是板狀和擴(kuò)張網(wǎng)。采用涂覆了H2IrCl6·H2O的鹽酸溶液和TaCl5乙醇溶液的混合溶液再進(jìn)行熱分解制備得到IrO2-Ta2O5涂層。分別采用SEM,EDX,CV和加速壽命測(cè)試對(duì)電極的微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能進(jìn)行分析。相對(duì)板狀電極而言,由于較少的活性物質(zhì)IrO2在電極表面結(jié)晶析出,擴(kuò)張網(wǎng)狀電極具有更低的電化學(xué)催化活性。但是由于表面的裂紋較為細(xì)密、表面活性元素分布也較為均勻,并且其縱截面的形狀更有利于電解析出的氣泡排出,擴(kuò)張網(wǎng)狀電極具有更長(zhǎng)的加速壽命。
章海霞 , 許并社 , 李中奎 , Fruchart Daniel , Hlil Ei Kébir , 周 廉
2012, 41(5):776-780.
摘要:通過(guò)拉曼光譜法研究NZ8合金在360 ℃鋰水和400 ℃蒸汽的靜態(tài)高壓釜中腐蝕后氧化膜的晶體結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,NZ8合金的氧化膜主要由單斜氧化鋯組成,其中包括少量畸變的四方氧化鋯。隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng),氧化膜中平均四方氧化鋯含量不斷減少,單斜氧化鋯含量不斷增加,四方氧化鋯在向單斜氧化鋯轉(zhuǎn)變。從氧化膜/基體界面到氧化膜外表面,四方氧化鋯含量不斷減少,界面處四方氧化鋯含量最高。NZ8合金在360 ℃鋰水中腐蝕98 d后所得氧化膜/金屬界面處四方氧化鋯含量較其在400 ℃蒸汽中腐蝕70 d所得氧化膜/金屬界面處四方氧化鋯含量高,而且在400 ℃蒸汽中腐蝕后氧化膜外表面沒(méi)有四方氧化鋯形成。四方氧化鋯向單斜氧化鋯的轉(zhuǎn)變決定了NZ8合金的耐腐蝕性能。氧化膜中四方氧化鋯含量越高,則鋯合金的耐腐蝕性能越好。
2012, 41(5):781-785.
摘要:基于連續(xù)損傷力學(xué)(CDM)理論,同時(shí)考慮包括溫度和應(yīng)變速率在內(nèi)的變形歷史影響,建立TC11鈦合金熱變形過(guò)程中的損傷演化方程,提出宏觀裂紋預(yù)測(cè)的斷裂準(zhǔn)則,并采用高溫拉伸試驗(yàn)確定方程和準(zhǔn)則中的參數(shù)。將提出的方法用于TC11合金熱壓縮變形過(guò)程中的數(shù)值模擬,模擬結(jié)果同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比表明該方法可以很好地預(yù)測(cè)合金在熱變形過(guò)程中裂紋的起裂和裂紋的擴(kuò)展行為。
2012, 41(5):786-789.
摘要:研究TA15合金在3.5%NaCl鹽霧環(huán)境和不同應(yīng)力比 (R= –1、0.06,0.5) 條件下的腐蝕疲勞性能,并建立合金腐蝕疲勞的Sa-Sm-N曲面方程:N=1.83×1013/[888Sa /(888–Sm)–329.51]3.65。根據(jù)疲勞過(guò)程中試樣循環(huán)位移響應(yīng)得出,TA15合金的循環(huán)硬化/軟化行為與施加應(yīng)力比有關(guān)。對(duì)腐蝕疲勞斷口的SEM觀察進(jìn)一步表明,合金在鹽霧環(huán)境下的裂紋萌生呈現(xiàn)多源特征,且裂紋源區(qū)大多呈解理形貌,裂紋擴(kuò)展區(qū)材料抗力變化與應(yīng)力比相聯(lián)系。
代志強(qiáng) , 楊延清 , 張 偉 , 趙光明 , 羅 賢 , 黃 斌
2012, 41(5):790-794.
摘要:利用纖維涂層法和真空熱壓工藝制備SiC纖維增強(qiáng)g-TiAl金屬間化合物(Ti-43Al-9V)復(fù)合材料,采用掃描電鏡(SEM)、能譜(EDS)、X射線衍射(XRD)儀等研究復(fù)合材料的界面反應(yīng)產(chǎn)物和界面反應(yīng)產(chǎn)物的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),SiCf/Ti-43Al-9V復(fù)合材料的界面反應(yīng)生成了TiC、Ti2AlC和Ti5Si3,分三層分布。從SiC纖維到Ti-43Al-9V基體,界面反應(yīng)產(chǎn)物序列為:TiC/Ti2AlC/Ti5Si3+Ti2AlC (顆粒)。界面反應(yīng)產(chǎn)物的生長(zhǎng)受擴(kuò)散控制并遵循拋物線生長(zhǎng)規(guī)律,其生長(zhǎng)激活能Q和指前因子k0分別為190 kJ/mol和2.5×10-5 m·s-1/2。與其它Ti合金基的復(fù)合材料相比,g-TiAl基復(fù)合材料的界面熱穩(wěn)定性更好。
2012, 41(5):795-799.
摘要:通過(guò)拉伸試驗(yàn)得到TC4鈦合金載荷-位移曲線,研究反向標(biāo)定法確定GTN孔洞損傷模型參數(shù)。通過(guò)有限元模擬,研究GTN模型6個(gè)待定參數(shù)對(duì)模擬結(jié)果的影響。結(jié)果表明,參數(shù)f0和fN需要通過(guò)反向標(biāo)定法確定,εn可由拉伸試驗(yàn)確定,Sn可通過(guò)計(jì)算確定,fc 和fF可由模擬結(jié)果直接給出;TC4鈦合金的孔洞損傷隨頸縮過(guò)程的產(chǎn)生迅速發(fā)展,直至斷裂。
何宜柱 , 張文學(xué) , 周紅偉 , 盧亞鋒 , 奚正平
2012, 41(5):800-804.
摘要:研究了TC21兩相鈦合金淬火后馬氏體在時(shí)效過(guò)程中的組織結(jié)構(gòu)變化及其引起的強(qiáng)化效應(yīng)。結(jié)果表明:合金淬火后得到交錯(cuò)排列的針狀斜方馬氏體組織,在300-700 ℃之間時(shí)效4 h,α″相的分解次序遵循α″→α″+α→α+β規(guī)律。低溫時(shí)效時(shí)首先形核析出針狀的初生α相,隨著時(shí)效溫度的升高,初生α相在長(zhǎng)大的同時(shí)其片層之間析出十幾納米寬、幾個(gè)微米長(zhǎng)的細(xì)小次生α相,且β相呈10~50 nm大小的顆粒狀彌散分布在α相之間,隨后的時(shí)效過(guò)程中次生α相和β相迅速長(zhǎng)大,最終斜方馬氏體完全分解為α+β混合相。顯微硬度分析表明,利用斜方馬氏體的逆轉(zhuǎn)變,通過(guò)在時(shí)效過(guò)程中均勻地析出細(xì)小的次生α相和納米級(jí)彌散分布的β相可使合金具有明顯的時(shí)效強(qiáng)化效果,500 ℃時(shí)效4 h后,TC21合金的顯微硬度比淬火態(tài)提高了35%。
2012, 41(5):805-810.
摘要:采用顯微硬度測(cè)試結(jié)合宏觀試樣拉伸性能測(cè)試法,研究β穩(wěn)定元素Mo、V、Cr、Fe對(duì)鈦合金α相強(qiáng)化行為的影響。結(jié)果表明:β穩(wěn)定元素Mo、V、Cr、Fe對(duì)α相的強(qiáng)化作用明顯大于α穩(wěn)定元素Al。在Ti-xMe合金中添加6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)的Al,α相的硬度和抗拉強(qiáng)度得到顯著提高。在有6% Al元素的條件下,合金元素對(duì)鈦合金α相的強(qiáng)化能力與沒(méi)有Al元素時(shí)相同,其強(qiáng)化作用由大到小的順序?yàn)椋篎e>Cr>Mo>V。在Ti-xCr、Ti-xV,Ti-xMo、Ti-xV,Ti-xFe、Ti-xV這3組不同成分的合金相中添加6% Al,其強(qiáng)度之差變小。
秦 春 , 姚澤坤 , 郭鴻鎮(zhèn) , 周 偉 , 趙張龍 , 曹京霞
2012, 41(5):811-816.
摘要:對(duì)550 ℃熱暴露50 h的Ti3Al/TC11雙合金拉伸試樣用OM和SEM觀察連接界面在近等溫鍛造、熱處理和熱暴露后的組織與斷口形貌。結(jié)果表明:梯度熱處理?xiàng)l件下,隨著變形量的增加,試樣熱暴露后室溫抗拉強(qiáng)度升高;連接界面上鍛造形成的細(xì)針狀α交織組織在熱暴露期間發(fā)生分解、粗化,同時(shí)焊縫中析出更多細(xì)小的球狀α/α2相。采用梯度熱處理的雙合金試樣熱暴露后強(qiáng)度稍高于經(jīng)雙重?zé)崽幚淼脑嚇樱p重?zé)崽幚碓嚇又蠺i3Al基合金熱影響區(qū)的α2相在熱暴露期間發(fā)生長(zhǎng)大。由于氧化造成表面微裂紋,使得試樣直接熱暴露性能低于毛坯熱暴露性能。從拉伸斷裂位置可以看出,斷裂主要發(fā)生在Ti3Al基合金側(cè)。
2012, 41(5):817-821.
摘要:通過(guò)球磨晶態(tài)Ti2Ni合金制備非晶態(tài)Ti2Ni合金,采用X射線衍射、充放電測(cè)試、陽(yáng)極極化曲線對(duì)不同結(jié)構(gòu)的Ti2Ni儲(chǔ)氫合金的充放電特性及腐蝕行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明:晶態(tài)Ti2Ni合金的首次電化學(xué)充氫容量可達(dá)480 mAh/g,但首次放氫量?jī)H為充氫量的一半,合金內(nèi)形成了大量不可逆氫化物相。隨后的充放電循環(huán)中幾乎沒(méi)有不可逆相的形成。非晶相能夠有效抑制充氫過(guò)程中不可逆相的形成,且充放氫使非晶合金間隙發(fā)生了彈性變形。此外,非晶結(jié)構(gòu)使合金在堿性電解液中的自腐蝕電位升高、腐蝕電流降低,顯著提高了合金的耐蝕能力。
2012, 41(5):822-825.
摘要:采用浸涂法在硅烷偶聯(lián)劑表面改性的TiNi合金表面制備環(huán)氧樹(shù)脂/聚四氟乙烯涂層,研究不同硅烷偶聯(lián)劑對(duì)涂層附著力的影響規(guī)律。揭示了硅烷偶聯(lián)劑提高涂層附著力的機(jī)制??疾焱繉友拦z的生物相容性及涂層對(duì)TiNi合金中Ni離子析出的影響,并對(duì)比涂層與未涂層牙弓絲在口腔正畸中的效果。結(jié)果表明:硅烷偶聯(lián)劑的濃度對(duì)涂層與TiNi合金之間的附著力有顯著影響,并且隨著濃度的增加,附著力先增大后減小。EP/PTFE涂層有效地抑制TiNi合金中Ni離子的析出,同時(shí)具有良好的生物相容性。
李 蘭 , 黃 粒 , 宋西平 , 葉 豐 , 林均品 , 陳國(guó)良
2012, 41(5):826-829.
摘要:采用真空電弧爐熔煉制備新型輕質(zhì)TiAlBeSc系合金,最小密度為3.289 g/cm3,利用SEM (EDS)、XRD、納米力學(xué)探針和DTA等分析方法對(duì)合金的顯微組織和熱穩(wěn)定性進(jìn)行分析研究。結(jié)果表明,TiAlBeSc系合金形成穩(wěn)定的金屬間化合物和固溶體,1000 ℃以下加熱過(guò)程中不發(fā)生相變,熔點(diǎn)均高于1100 ℃,具有很高的熱穩(wěn)定性。合金元素等摩爾比配比時(shí),25%鈹(原子分?jǐn)?shù))全部固溶于鈧的點(diǎn)陣晶格,L10正方有序結(jié)構(gòu)的TiAl相呈樹(shù)枝狀均勻分布于α-Sc的基體上,硬度高達(dá)7330 MPa,具有良好的綜合力學(xué)性能。
欒佰峰 , 蘇 婧 , 黃天林 , 周 軍 , 張喜燕 , 劉 慶
2012, 41(5):830-834.
摘要:以Zr-1.0Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr與Zr-0.8Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr 2種不同Sn含量鋯合金為研究對(duì)象,采用差示掃描量熱法(DSC)測(cè)量2種鋯合金的相變溫度,探討Sn含量變化對(duì)鋯合金相變點(diǎn)的影響。同時(shí),采用SEM對(duì)熱軋態(tài)、熱軋退火態(tài)、冷軋態(tài)、冷軋退火態(tài)、終軋態(tài)、終軋退火態(tài)6種加工工序樣品分別進(jìn)行詳細(xì)的微觀組織觀察,隨后通過(guò)定量金相法對(duì)2種鋯合金在不同加工工序下的第二相大小及分布等特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析,得出2種鋯合金定量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。降低Sn含量對(duì)α→β相變點(diǎn)有明顯影響,而沉淀析出相的顆粒形狀基本不變,但是第二相顆粒平均尺寸減小。掃描電鏡的能譜(EDS)分析半定量地說(shuō)明Sn在鋯合金中存在不同程度的成分偏析。
胡潔瓊 , 謝 明 , 潘 勇 , 劉滿門(mén) , 張吉明 , 楊有才 , 崔 浩 , 陳永泰
2012, 41(5):835-839.
摘要:通過(guò)基于密度泛函理論 (Density Functional Theory,DFT) 的第一性原理 (First Principles),分別應(yīng)用廣義梯度近似 (GGA) 和局域密度近似 (LDA) 平面波超軟贗勢(shì)法,計(jì)算四方晶相RhZr2基態(tài)的電子結(jié)構(gòu)和彈性系數(shù)矩陣。對(duì)四方晶相結(jié)構(gòu)的 RhZr2進(jìn)行幾何優(yōu)化,對(duì)其能帶結(jié)構(gòu)、總態(tài)密度和分態(tài)密度以及差分電荷密度進(jìn)行研究,并計(jì)算RhZr2 晶體的原胞總能量與形成焓。計(jì)算得到RhZr2的彈性系數(shù)C11、C12、C13、C33、C44、C66分別為195.38、176.80、109.00、235.65、11.12、24.51 GPa,體積模量為156.92(±2.22)GPa,在 [100]、[010] 和 [001] 方向上的楊氏模量分別為34.77、34.77、171.80 GPa,切變模量Gxy、Gzx、Gzy分別為24.79、14.57、19.68 GPa。
葛丙明 , 劉 林 , 張 軍 , 傅恒志 , 湯 鑫 , 曹臘梅
2012, 41(5):840-846.
摘要:應(yīng)用高速凝固定向凝固方法研究凝固工藝參數(shù) (抽拉速度、模殼保溫溫度) 對(duì)DZ125高溫合金鑄件組織及性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),升高模殼保溫溫度可大幅度提高溫度梯度,并制備出晶粒挺直度更為優(yōu)良的鑄件。枝晶組織及γ′析出相在壁厚較大部位更為粗大,且均隨著抽拉速率及模殼保溫溫度的提高得到細(xì)化。顯微偏析隨抽拉速率的增加先減輕后加重,隨模殼保溫溫度的提高部分元素偏析加重,部分元素減輕;γ+γ'共晶含量隨抽拉速率的增大和模殼保溫溫度的提高而減少。鑄件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)熱處理后,枝晶組織模糊不清,γ'析出相由于凝固參數(shù)變化而引起的差異顯著減輕,且共晶組織幾乎全部消除。抽拉速率變化對(duì)熱處理態(tài)鑄件性能無(wú)顯著影響,但溫度梯度的提高改善了鑄件晶粒的挺直度,減小了晶粒偏離軸向的角度,提高了鑄件性能。
操光輝 , 姚培培 , Russell Alan M.
2012, 41(5):847-850.
摘要:通過(guò)在CMSX-4鎳基單晶高溫合金表面鍍Pt然后采用包埋滲鋁的方法成功制備Pt改性的Pt+g ¢-Ni3Al+g -Ni/CMSX-4涂層,采用掃描電鏡和透射電鏡研究Pt+g ¢-Ni3Al+g -Ni/CMSX-4涂層的微觀結(jié)構(gòu)。TEM分析表明Pt主要分布于涂層g ¢-Ni3Al相中,且涂層g ¢-Ni3Al相里存在 {111} 孿晶;此外涂層內(nèi)還發(fā)現(xiàn)六方結(jié)構(gòu)富錸的拓?fù)涿芏严啵╩相),點(diǎn)陣常數(shù)為a = 0.473 nm和c = 2.565 nm,首次發(fā)現(xiàn)m 相內(nèi)除了(001)孿晶外還存在(10
林綠波 , 戴品強(qiáng) , 林蘭芳 , 廖耀祥
2012, 41(5):851-856.
摘要:利用脈沖電沉積技術(shù)制備納米晶Co-Ni-Fe合金鍍層。用EDS、XRD、TEM和SEM等手段分析納米晶鍍層的成分、微觀組織結(jié)構(gòu)和表面形貌。用電化學(xué)極化方法研究鍍層中Co含量和退火溫度對(duì)納米晶Co-Ni-Fe合金鍍層在3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)NaCl溶液中腐蝕行為的影響。結(jié)果表明,納米晶Co-Ni-Fe合金鍍層的晶體結(jié)構(gòu)為單一面心立方結(jié)構(gòu),其晶粒尺寸隨鍍層Co含量的增加而減小。鍍層的晶粒尺寸隨退火溫度的升高而增大,并呈現(xiàn)強(qiáng)的(111)織構(gòu)。納米晶鍍層的腐蝕速率隨Co含量的增加先下降而后上升。退火可明顯降低納米晶鍍層的腐蝕速率。納米晶與粗晶Co-Ni-Fe合金鍍層經(jīng)電化學(xué)腐蝕后呈現(xiàn)出完全不同的腐蝕形貌。
張朝輝 , 吳 波 , 張立昆 , 陳 拓 , 葉國(guó)新 , 王 晨
2012, 41(5):857-861.
摘要:從合金熱力學(xué)的角度,采用四亞晶格熱力學(xué)模型,輔助以第一性原理總能計(jì)算,研究了具有ThMn12原型結(jié)構(gòu)的NdFe10-xCoxMo2金屬間化合物中元素的占位有序化行為。結(jié)果表明,NdFe10-xCoxMo2系列合金中稀土原子Nd占據(jù)2a亞晶格,Mo占據(jù)50%的8i亞晶格,F(xiàn)e和Co原子共同占據(jù)8f、8j和剩余50%的8i亞晶格,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。在三元合金中,F(xiàn)e和Co原子的占位分?jǐn)?shù)在8f和8j亞晶格上隨溫度變化不發(fā)生改變。而在四元合金中,由于Fe和Co原子在8f和8j亞晶格上局部固溶更有利于體系穩(wěn)定,F(xiàn)e和Co原子的占位分?jǐn)?shù)在8f和8j亞晶格上隨溫度變化而發(fā)生變化。Co原子部分取代Fe原子而不影響體系的占位有序化行為。Fe與Co等成分的NdFe5Co5Mo2合金中Fe原子微弱趨向于占據(jù)8f亞晶格,而Co原子則微弱趨向于占據(jù)8j亞晶格。
于 源 , 謝發(fā)勤 , 張鐵邦 , 寇宏超 , 胡 銳 , 李金山
2012, 41(5):862-866.
摘要:研究冷坩堝懸浮熔煉AlCoCrFeNiTi0.5多組元高熵合金的微觀組織及回火工藝對(duì)合金組織、硬度和電化學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn),冷坩堝懸浮熔煉AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金鑄錠中晶粒呈樹(shù)枝晶長(zhǎng)大并析出少量ω相。隨回火溫度的升高,晶粒長(zhǎng)大,共晶組織增多,BCC相強(qiáng)度呈先下降后升高趨勢(shì)。800 ℃時(shí),合金樹(shù)枝晶晶粒變得細(xì)小,之后隨著溫度的升高,枝晶間的元素偏析減弱。合金具有較強(qiáng)的抗回火軟化能力。在3.5%NaCl溶液中,孔蝕主要集中在樹(shù)枝晶與共晶組織α相的交接處,回火后合金的耐蝕性均優(yōu)于鑄態(tài)合金,700 ℃回火后合金的耐腐蝕性能比鑄態(tài)及其它合金更強(qiáng)。
周旭陽(yáng) , 梁 偉 , 韓富銀 , 謝國(guó)印
2012, 41(5):867-871.
摘要:研究ZK31+4Si鎂合金經(jīng)等通道轉(zhuǎn)角擠壓 (ECAP) 后的微觀組織和高溫蠕變行為。結(jié)果表明,ECAP擠壓可顯著細(xì)化原鑄態(tài)組織中粗大的漢字狀Mg2Si相,并使其趨于均勻彌散分布。ECAP擠壓后試樣的抗蠕變性能明顯優(yōu)于鑄態(tài)試樣,在溫度為473 K,應(yīng)力為70 MPa的條件下,8道次擠壓試樣的穩(wěn)態(tài)蠕變速率約為鑄態(tài)試樣的1/15,蠕變壽命提高近8倍。由穩(wěn)態(tài)蠕變速率與應(yīng)力的對(duì)數(shù)曲線關(guān)系求得473 K下4道次擠壓和8道次擠壓試樣的應(yīng)力指數(shù)n均約為4,同時(shí)按位錯(cuò)蠕變機(jī)制,當(dāng)應(yīng)力指數(shù)n=4時(shí),理論計(jì)算所得穩(wěn)態(tài)蠕變速率與實(shí)驗(yàn)值非常吻合,說(shuō)明在本實(shí)驗(yàn)條件下發(fā)生的是位錯(cuò)蠕變。
2012, 41(5):872-876.
摘要:采用自動(dòng)化高速電弧噴涂系統(tǒng),將自行研制的粉芯絲材在AZ91鎂合金基體表面制備出2種Al基非晶納米晶復(fù)合涂層。采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察非晶納米晶復(fù)合涂層橫截面的微觀形貌,利用XRD對(duì)非晶納米晶復(fù)合涂層進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明,非晶納米晶復(fù)合涂層是由非晶相和晶化相共同組成,涂層致密,孔隙少。Al-Ni-Y-Co涂層的維氏硬度值為3117.6 MPa, Al-Ni-Mm-Fe涂層的維氏硬度值為3407.2 MPa,約為傳統(tǒng)Al-RE涂層的4倍左右,為AZ91鎂合金基體的5倍左右。電化學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明,Al-Ni-Y-Co、Al-Ni-Mm-Fe涂層的耐蝕性優(yōu)于傳統(tǒng)Al-RE涂層和AZ91鎂合金基體。
孔永華 , 胡華斌 , 李東方 , 陳國(guó)勝 , 朱世根
2012, 41(5):877-880.
摘要:對(duì)熱連軋 (HCR) GH4169合金在固溶處理過(guò)程中晶粒長(zhǎng)大行為進(jìn)行系統(tǒng)研究。結(jié)果表明,該合金d相溶解溫度在990~1000 ℃之間,d相對(duì)晶粒長(zhǎng)大有顯著阻礙作用,在低于d相溶解溫度進(jìn)行固溶處理時(shí),析出的d相使得晶粒長(zhǎng)大緩慢;在高于d相溶解溫度以上時(shí),晶粒隨溫度的升高快速長(zhǎng)大。晶粒長(zhǎng)大動(dòng)力學(xué)表明:在高于d相固溶線溫度以上進(jìn)行固溶處理時(shí),晶粒生長(zhǎng)指數(shù)隨著固溶溫度的升高而增加;固溶處理溫度為1000和1050 ℃時(shí)的晶粒長(zhǎng)大激活能為223.849 kJ/mol,晶粒長(zhǎng)大機(jī)制為自擴(kuò)散過(guò)程控制機(jī)制,并建立了相應(yīng)的晶粒長(zhǎng)大動(dòng)力學(xué)方程。
2012, 41(5):881-884.
摘要:研究室溫下Pt電極上Dy3+離子在1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸鹽 (EMIMBF4) 離子液體中的電化學(xué)行為。循環(huán)伏安法結(jié)合計(jì)時(shí)電流法和計(jì)時(shí)電位法研究結(jié)果表明,Dy3+離子的電化學(xué)還原是不可逆過(guò)程,還原為一步完成,即Dy3++3e-→Dy。計(jì)時(shí)電流法結(jié)合恒電位電解研究表明,Dy3+離子的還原過(guò)程受擴(kuò)散控制。測(cè)得濃度0.01 mol/L的 Dy3+離子在0.1 mol/L LiCl-EMIMBF4離子液體中的傳遞系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)分別為0.176和 (4.87-5.04)×10-10 cm2/s。SEM和XRD分析表明,金屬鏑顆粒直徑為幾百納米。
2012, 41(5):885-889.
摘要:利用不同升溫速率的差熱-熱重分析 (DTA-TG) 研究納米Eu0.12Y1.78La0.10O3-δ熒光粉的合成動(dòng)力學(xué)。研究表明,納米Eu0.12Y1.78La0.10O3-δ熒光粉的前驅(qū)體為六方相Y(OH)3,利用Doyle-Ozawa法和Kissinger法計(jì)算得到前驅(qū)體2個(gè)分解階段的表觀活化能平均值分別為699.40、362.81 kJ·mol-1。用Kissinger法確定反應(yīng)級(jí)數(shù)和頻率因子,確定納米Eu0.12Y1.78La0.10O3-δ熒光粉2個(gè)合成階段的反應(yīng)速率方程分別為dα/dt=1.94×1046e-84120/T(1-α)1.17;dα/dt= 5.89×1020e-43640/T(1-α)1.14。
2012, 41(5):890-893.
摘要:采用第一原理平面波法,計(jì)算AuCd合金中B2、γ2’和ζ2’相的能帶結(jié)構(gòu)、晶格參數(shù)和總能量,計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合得很好。計(jì)算結(jié)果表明:對(duì)于B2、γ2’和ζ2’ 3種不同的結(jié)構(gòu),能帶結(jié)構(gòu)在費(fèi)米面以下非常相似;費(fèi)米面以上的能帶曲線陡峭,而以下的卻很平滑。γ2’相具有最低的系統(tǒng)總能量,穩(wěn)定順序依次為γ2’>ζ2’> B2。AuCd合金γ2’相的晶格參數(shù)在釋放內(nèi)部應(yīng)力過(guò)程中,總是遵循一個(gè)簡(jiǎn)單規(guī)律,即晶格參數(shù)a變小,b和c變大。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的這3個(gè)晶格參數(shù)的變化趨勢(shì)和本研究計(jì)算得到的理論結(jié)果完全一致。
2012, 41(5):894-898.
摘要:利用Bridgman定向凝固法,在大凝固速率范圍內(nèi)5~1000 μm/s制備出Bi2Te3-Sb2Te3三元合金塊體熱電材料,并對(duì)其凝固組織和不同凝固速率下合金的熱電性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明:高溫度梯度和大凝固速率范圍內(nèi)制備的25%Bi2Te3-75%Sb2Te3合金定向凝固組織由Bi0.5Sb1.5Te3單相組織組成;在較低凝固速率5 μm/s下,熔體生長(zhǎng)平界面失穩(wěn)形成胞狀組織,而隨定向凝固速率的增加,胞狀組織減少,組織細(xì)化。不同定向凝固速率下25%Bi2Te3-75%Sb2Te3合金的Seebeck系數(shù)和電阻率隨著凝固速率的增加而增大。50 μm/s下300~450 K范圍內(nèi)獲得功率因子 (PF) 在4.6×10-3~5.01×10-3 W/(K2·m),并在350 K時(shí)PF值達(dá)到最大值5.01×10-3 W/(K2·m);而在高凝固速率500 μm/s下,其功率因子也可達(dá)4.5×10-3 W/(K2·m),表明高溫度梯度和大凝固速率制備熱電材料是一種有效的制備工藝方法。
豆志河 , 張廷安 , 張含博 , 張志琦 , 牛麗萍 , 赫冀成
2012, 41(5):899-904.
摘要:以金紅石、鈦精礦、Al為原料采用鋁熱自蔓延法制備出低氧高鈦鐵。研究相關(guān)反應(yīng)體系的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,考察配料比、熔渣類型、發(fā)熱劑等對(duì)鋁熱自蔓延過(guò)程的影響,采用XRD,SEM以及化學(xué)分析等技術(shù)對(duì)高鈦鐵合金進(jìn)行表征。結(jié)果表明:反應(yīng)體系的絕熱溫度大于1800 K,反應(yīng)能自我維持進(jìn)行;Al還原TiO2反應(yīng)的表觀活化能為93.676 kJ·mol-1,反應(yīng)級(jí)數(shù)為0.01,Al還原TiO2和Fe2O3的表觀活化能為300.740 kJ·mol-1,反應(yīng)級(jí)數(shù)為1.20;合金主要由TiFe2、TiFe以及Fe2TiO0.13等鈦鐵低氧固溶體相組成,夾雜相存在是導(dǎo)致合金中氧含量高及微觀缺陷存在的直接原因;合金中鈦、鋁、鐵、硅含量分別為:60.0%~62%、7.0%~11.0%、21.0%~25.0%以及3.0%左右;合金中的氧被有效去除,最低為1.85%。
肖 玲 , 孫巖樺 , 劉夏靜 , 丁春華 , 戚社苗 , 耿海鵬 , 虞 烈 , 丁秉鈞
2012, 41(5):905-909.
摘要:采用高能球磨制備細(xì)小的復(fù)合粉末,再通過(guò)感應(yīng)燒結(jié)制備耐高溫自潤(rùn)滑IS304涂層,涂層致密且潤(rùn)滑相明顯細(xì)化,其中Ag粉尺寸為5 μm左右、氟化物尺寸小于2 μm,且氟化物粒子與Cr2O3粒子形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。室溫時(shí)IS304摩擦系數(shù)較大,磨損機(jī)制主要為微觀脆性斷裂;隨著溫度的升高,由于潤(rùn)滑相尺寸減小、且氟化物粒子與Cr2O3粒子形成復(fù)合結(jié)構(gòu),使得摩擦副在高速滑動(dòng)過(guò)程中接觸點(diǎn)的瞬態(tài)溫度迅速升高,此瞬態(tài)溫度有效地激活了氟化物粒子的潤(rùn)滑性能,在摩擦力和壓力的作用下,氟化物粒子經(jīng)塑性變形后形成表面潤(rùn)滑膜,使得接觸面的摩擦系數(shù)急劇減小。有限元計(jì)算也表明潤(rùn)滑相的細(xì)化和分布位置的改變可明顯提高潤(rùn)滑相的瞬態(tài)溫度。
徐 樓 , 楊敬葵 , 李壽權(quán) , 葛紅衛(wèi) , 王新華
2012, 41(5):910-913.
摘要:為了改善LiAlH4和LiNH2的儲(chǔ)氫性能,將LiAlH4與LiNH2通過(guò)球磨制備成LiAlH4/2LiNH2復(fù)合儲(chǔ)氫材料體系,采用X射線粉末衍射 (XRD) 儀、傅里葉紅外光譜分析 (FTIR) 儀、同步熱分析 (TG/DSC) 儀、核磁共振波譜分析 (NMR)儀等測(cè)試手段研究LiAlH4/2LiNH2復(fù)合儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)氫性能以及放氫過(guò)程的結(jié)構(gòu)變化,分析了LiAlH4與LiNH2相互作用的機(jī)制。結(jié)果表明:LiNH2的加入改變了LiAlH4的放氫反應(yīng)路徑,有效地降低了LiAlH4的分解放氫溫度,其放氫過(guò)程主要進(jìn)行兩步反應(yīng),最終產(chǎn)物為L(zhǎng)i3AlN2。
賈 征 , 樂(lè)啟熾 , 張志強(qiáng) , 崔建忠 , 李 飛
2012, 41(5):914-919.
摘要:對(duì)Mg-3Ca合金熔體進(jìn)行超聲處理來(lái)研究超聲功率、施振時(shí)間和施振溫度對(duì)合金除氣及凝固組織的影響。結(jié)果表明,采用超聲波處理技術(shù),可以有效去除Mg-3Ca合金熔體中的氣體,從而提高鑄錠的致密度。超聲除氣效果與施振功率、處理時(shí)間及處理溫度密切相關(guān)。當(dāng)施振功率過(guò)小、處理時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)及處理溫度過(guò)高或過(guò)低均不會(huì)有良好的除氣效果。熔體處理溫度為:700 ℃,超聲功率為150 W,處理時(shí)間為120 s時(shí)除氣效果最好,除氣率可達(dá)53.8%。另外,超聲波在去除熔體中氣體的同時(shí),也使得鑄錠的凝固組織變得細(xì)小、均勻。粗大的樹(shù)枝晶不利于氣泡的上浮和熔體補(bǔ)縮;而均勻、細(xì)小的等軸晶則有利于這一點(diǎn)。
2012, 41(5):920-924.
摘要:通過(guò)電化學(xué)沉積法制備Fe/Pt多層膜。分別以FeSO4·7H2O和H2PtCl6·6H2O作為Fe2+源和Pt4+源,配置Fe/Pt摩爾濃度比為100:1混合溶液,調(diào)整其pH值為2.5。然后以鉑片為陽(yáng)極,以純銅片為陰極,接通脈沖電源,調(diào)節(jié)電位、換向時(shí)間等參數(shù)實(shí)現(xiàn)Fe、Pt的反復(fù)沉積,獲得Fe/Pt多層膜。結(jié)果表明,變換富Fe層沉積電位對(duì)多層膜的表面形貌有一定影響。在富鉑層沉積電位為–2 V,沉積6 min和富鐵層沉積電位為–5 V,沉積3 min,循環(huán)4個(gè)周期得到的多層膜的Fe/Pt原子比接近3:1。將此多層膜在550 ℃熱處理30 min之后,其矯頑力從5.12 kA/m增大至42.18 kA/m,飽和磁化強(qiáng)度從43.1 kA/m增大至459.1 kA/m。
劉 璐 , 劉正堂 , 馮麗萍 , 田 浩 , 劉其軍 , 王雪梅
2012, 41(5):925-928.
摘要:采用射頻磁控濺射法在Si襯底上制備新型柵介質(zhì)SrHfON薄膜。采用X射線衍射(XRD)儀、高分辨透射電鏡(HRTEM)和X射線光電子譜(XPS)分析退火對(duì)SrHfON薄膜的界面形態(tài)、薄膜的結(jié)構(gòu)和電學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,SrHfON薄膜經(jīng)900 ℃退火后仍保持非晶態(tài),表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性。SrHfON薄膜與Si襯底的界面主要由HfSixOy和SiO2組成。以SrHfON薄膜為柵介質(zhì)的MOS電容結(jié)構(gòu)具有較小的漏電流密度,并且漏電流密度隨著退火溫度的升高而減小。在外加偏壓(Vg)為+1 V時(shí)樣品在沉積態(tài)和900 ℃退火后的漏電流密度分別為4.3×10-6和1.2×10-7 A/cm2。研究表明,SrHfON薄膜是一種很有希望替代SiO2的新型柵介質(zhì)材料。
2012, 41(5):929-931.
摘要:研究添加0~2.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)的Zn對(duì)925銀合金抗變色性能的影響。物相分析、鑄造分析、顯微組織觀察、抗變色性能試驗(yàn)結(jié)果表明,添加0.5%~1%的Zn對(duì)提高925銀合金抗變色性能較為明顯有效,主要原因是表面形成一層氧化鋅膜。此外,合金中添加Zn可起到增亮的效果,并改善其鑄造性能。
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