2013, 42(9):1761-1766.
摘要:通過熱模擬壓縮試驗(yàn),對TB8鈦合金β相變點(diǎn)附近的高溫變形行為進(jìn)行了研究。熱模擬壓縮試驗(yàn)的變形溫度為650 ~900 °C,應(yīng)變速率為0.01~10 s –1。通過試驗(yàn)分別得到了TB8鈦合金雙相區(qū)(α+β)和單相區(qū)(β)的流變應(yīng)力曲線,并分別研究了流變應(yīng)力與變形溫度、應(yīng)變速率和微觀組織演化的關(guān)系。在10 s-1的高應(yīng)變速率下,真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線在850和900 °C出現(xiàn)了雙峰,這一現(xiàn)象未見報(bào)道。通過本構(gòu)關(guān)系推導(dǎo),得到了TB8鈦合金雙相區(qū)(α+β)和單相區(qū)(β)的表觀激活能分別為233.0151和197.8987 kJ/mol。另外,建立了TB8鈦合金雙相區(qū)(α+β)和單相區(qū)(β)相應(yīng)的流變應(yīng)力本構(gòu)方程
薛鳳梅 , 李付國 , 范 娟 , 李 江 , 袁戰(zhàn)偉
2013, 42(9):1767-1762.
摘要:針對飛機(jī)用7050高強(qiáng)鋁合金含孔板件進(jìn)行拉伸性能與斷裂韌性的模擬分析與實(shí)驗(yàn)研究,并基于裂紋尖端塑性鈍化能將常見拉伸性能與平面斷裂韌性聯(lián)系起來,在常規(guī)拉伸性能參數(shù)的基礎(chǔ)上,定量計(jì)算出了含孔連接板的斷裂韌性值,通過引入與試樣幾何形狀、孔型大小有關(guān)的Z參數(shù),表征了含孔構(gòu)件斷裂失效過程中的平面應(yīng)力和平面應(yīng)變分布狀態(tài)與組成比例。研究表明:(1)Z參數(shù)聯(lián)系了材料斷裂韌性與構(gòu)件斷裂韌性,反映了含孔構(gòu)件的幾何形狀與開孔大小對構(gòu)件斷裂韌性值的影響;(2)含孔拉伸試樣的斷裂韌性敏感于開孔在垂直于拉伸方向上的尺寸,并隨該尺寸的增加而降低;(3)含孔拉伸試樣的屈服應(yīng)力,強(qiáng)度極限等強(qiáng)度指標(biāo)主要受開孔沿垂直于拉伸方向的尺寸影響,而幾乎與開孔在拉伸方向上的尺寸變化無關(guān),但含孔拉伸試樣的延伸率則正好與此相反
楊 濤 , 陳 錚 , 張 靜 , 董衛(wèi)平 , 伍 林
2013, 42(9):1773-1778.
摘要:以二元對稱與非對稱合金的調(diào)幅分解為研究對象,采用晶體相場模型從沉淀相演化和粗化機(jī)制兩方面分析合金的失穩(wěn)分解。研究表明,當(dāng)合金的成分由對稱點(diǎn)向非對稱點(diǎn)轉(zhuǎn)變時(shí),沉淀相形貌逐漸由長條形過渡為球形;后期粗化機(jī)制由鄰近顆粒的合并機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)镺stwald熟化機(jī)制;只有當(dāng)二元合金的成分接近于失穩(wěn)線時(shí),其粗化動力學(xué)才較好地與修正的LSW理論符合
2013, 42(9):1779-1784.
摘要:利用熱機(jī)械模擬方法詳細(xì)研究了一種擠壓Mg-7.8Li-4.6Zn-0.96Ce-0.85Y-0.30Zr合金的流變行為,溫度范圍為250~450 °C,應(yīng)變速率在0.001~10 s-1之間。結(jié)果表明,該合金的流變應(yīng)力-應(yīng)變曲線表現(xiàn)為流變應(yīng)力先逐漸增加到一個(gè)最大值,而后軟化。這種流變行為表明在典型的熱加工過程中伴隨著動態(tài)再結(jié)晶。該合金的流變應(yīng)力曲線可以用整個(gè)變形溫度范圍內(nèi)的雙曲正弦函數(shù)來擬合。冪指數(shù)方程和指數(shù)方程并不能很好地?cái)M合應(yīng)力曲線。雙曲正弦方程中的應(yīng)力指數(shù)n很高,而且隨著變形溫度的增高而逐漸增加。合金的熱變形過程主要被位錯(cuò)的攀移所控制。合金的平均熱變形激活能Q為148 kJ/mol,高于Mg的自擴(kuò)散激活能(135 kJ/mol)和點(diǎn)陣擴(kuò)散激活能(103 kJ/mol)。以上討論的結(jié)果可以歸因于合金中稀土元素的加入
周方明 , 張富強(qiáng) , 宋飛遠(yuǎn) , 李桂鵬 , 同 雷
2013, 42(9):1785-1789.
摘要:研究了工藝參數(shù)對Ta/Cu真空擴(kuò)散焊的影響。利用掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、顯微硬度等測試方法對結(jié)合面微區(qū)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:采用真空擴(kuò)散焊工藝,在焊接壓力為10 MPa及焊接時(shí)間為60 min的工藝參數(shù)下,界面孔洞隨著焊接溫度的升高而減少,在焊接溫度達(dá)到1000 °C時(shí),結(jié)合面內(nèi)孔洞基本消失,結(jié)合面擴(kuò)散區(qū)域?qū)挾葹?~5 μm;加工硬化導(dǎo)致硬度升高,焊合區(qū)的硬度值要比未焊合區(qū)的硬度值稍高
2013, 42(9):1790-1794.
摘要:通過定容變壓法研究了不同溫度(25~150 ℃)與初始壓力(10~160 kPa)對Zr9Ni11合金吸氫性能的影響。氫化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,隨著溫度的升高,Zr9Ni11合金平衡壓力明顯升高,但吸氫量隨之降低。當(dāng)溫度低于75 ℃時(shí),Zr9Ni11合金初始吸氫速率隨溫度升高而增大,而當(dāng)溫度高于75 ℃時(shí),初始吸氫速率隨溫度升高而降低。初始?xì)錃鈮毫辖饎恿W(xué)性能影響顯著,初始?xì)錃鈮毫Φ陀?0 kPa時(shí),合金吸氫速率隨初始壓力增長而急劇增加,并且在初始?xì)錃鈮毫^低時(shí),仍能快速吸氫。合金吸氫量與平衡壓力也隨初始?xì)錃鈮毫υ黾佣龃?。XRD與TEM分析表明,合金在吸氫前主要為Zr9Ni11相,吸放氫循環(huán)后,變?yōu)榛炀?,同時(shí)存在非晶態(tài)。SEM分析顯示,合金在氫化過程中表面粗糙化并出現(xiàn)大量裂痕。研究表明,Zr9Ni11合金可以作為除氚的備選材料
2013, 42(9):1795-1799.
摘要:如何提高Pt在薄膜電極上的利用率是相關(guān)研究的熱點(diǎn)。本研究采用離子束濺射沉積技術(shù)(IBS),在石墨纖維布基底表面制備了PtCuLaOx復(fù)合薄膜催化電極材料。采用X射線衍射儀(XRD)及原子力顯微鏡(AFM)分析了薄膜物相組成及表面結(jié)構(gòu)。在三電極密封電解池體系中采用循環(huán)伏安法(CV)和線性掃描伏安法(LSV)分析不同酸處理?xiàng)l件對薄膜電催化性能的影響。結(jié)果表明,PtCuLaOx薄膜的晶粒尺寸在30 nm左右,經(jīng)酸處理后晶粒尺寸變大。在溫度50 ℃, 0.5 mol/L的H2SO4溶液中經(jīng)30 min后處理的薄膜樣品,其電化學(xué)活性比表面積(ESA)和交換電流密度(i0)均為最高,其載鉑量僅為0.0802 mg/cm2,具有很高的性價(jià)比
2013, 42(9):1800-1804.
摘要:研究了Mg-12Al-0.7Si鎂合金在等通道轉(zhuǎn)角擠壓過程中微觀組織與力學(xué)性能隨著擠壓道次的變化行為。結(jié)果表明,隨著擠壓道次的增加,基體晶粒不斷細(xì)化。6道次細(xì)化效果最佳,從鑄態(tài)約90 μm細(xì)化至約8 μm,連續(xù)網(wǎng)狀分布的β-Mg17Al12相被擠碎至約4 μm,漢字狀Mg2Si相破碎且趨于均勻分布,8道次擠壓后平均尺寸為2~3 μm。室溫抗拉強(qiáng)度和伸長率在6道次和8道次擠壓后達(dá)到最高,分別為293 MPa和5.1%。高溫抗拉強(qiáng)度和伸長率在2道次和6道次擠壓后最佳,分別為204 MPa和34.4%?;?0002)晶面取向隨擠壓道次增加而逐漸增強(qiáng),形成基面變形織構(gòu)
2013, 42(9):1805-1809.
摘要:對氰化尾渣的焙燒預(yù)處理及其對有價(jià)金屬綜合回收的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:當(dāng)焙燒溫度為750 ℃、焙燒時(shí)間為1.25 h、還原劑添加量為6%時(shí),鐵的磁化率為86.27%,金的浸出率達(dá)到46.14%。結(jié)合礦物構(gòu)造與赤鐵礦磁化焙燒原理,探討了焙燒對金浸出影響的機(jī)理,認(rèn)為赤鐵礦磁化焙燒后解離出的包裹金,是提高金浸出率的主要來源
2013, 42(9):1810-1813.
摘要:以不規(guī)則形的釹鐵硼粉為原料,使用射頻等離子體球化處理工藝,制備球形釹鐵硼粉。研究了原料的加料速率和粉末粒度對粉末球化率的影響。通過掃描電子顯微鏡觀察對比了等離子球化處理前后粉末及截面形貌,采用X射線衍射方法測試分析了球化過程中氧化物的生成。檢測了球化前后粉末的松裝密度及其粒度分布。結(jié)果表明:不規(guī)則形狀的釹鐵硼粉經(jīng)等離子球化處理后其球化率可達(dá)到100%,松裝密度由2.778 g/cm3提高到3.785 g/cm3,粉末流動性由43.3 s/50 g 提高到27.5 s/50 g。該粉末適用于凝膠注膜成型及注射成型
李 強(qiáng) , 楊艷平 , 黃昌軍 , 徐 龍 , 梁 雪 , 彭劍超
2013, 42(9):1814-1819.
摘要:經(jīng)過不同熱處理后的幾種Zr-4合金樣品,在550 ℃/25 MPa超臨界水中腐蝕時(shí)都不同程度地發(fā)生了癤狀腐蝕。用掃描電鏡研究了氧化膜的顯微組織。提出Zr-4合金發(fā)生癤狀腐蝕的機(jī)制:Zr-4合金腐蝕生成的部分氧化膜具有微孔和微裂紋少、比較致密的特性,生長到一定程度后,在應(yīng)力作用下,局部薄弱區(qū)發(fā)生平行于O/M界面的開裂并不斷擴(kuò)大,造成表層氧化膜破裂,腐蝕介質(zhì)水進(jìn)入裂紋中,形成有效的供氧源,使局部腐蝕加速,發(fā)生不均勻腐蝕,這種不均勻腐蝕在適當(dāng)條件下發(fā)展成癤狀腐蝕。氧化膜局部產(chǎn)生了可向O/M界面提供充足氧的直接供氧源,是引發(fā)鋯合金產(chǎn)生癤狀腐蝕的最密切因素。所有與發(fā)生癤狀腐蝕有關(guān)的其它因素,如合金元素、第二相的大小和分布、氧化膜生長各向異性等,都是通過對氧化膜相關(guān)性質(zhì)的影響而發(fā)生作用
劉 毅 , 許 昆 , 羅錫明 , 陳登權(quán) , 李 偉 , 胡 銳 , 李金山
2013, 42(9):1820-1825.
摘要:采用Thermecmastor-Z型熱模擬機(jī)對Haynes230合金進(jìn)行變形溫度為950~1250 ℃,應(yīng)變速率為0.001~10 s-1范圍內(nèi)的高溫壓縮試驗(yàn),并利用OM和TEM分析研究了熱變形組織演化特征和動態(tài)再結(jié)晶形核機(jī)制。結(jié)果表明:動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸和體積分?jǐn)?shù)隨著變形溫度的升高而增大和增多,隨著應(yīng)變速率的升高而變小和減少;晶界弓出是合金動態(tài)再結(jié)晶的主要形核機(jī)制,項(xiàng)鏈組織在熱變形組織演化過程中起著重要作用;動態(tài)再結(jié)晶穩(wěn)態(tài)晶粒尺寸Dss與Z參數(shù)之間符合冪函數(shù)關(guān)系
2013, 42(9):1826-1831.
摘要:617合金是700 ℃以上超超臨界燃煤電站的備選材料,具有優(yōu)越的高溫持久和耐氧化性能。本文利用熱力學(xué)計(jì)算軟件Thermo-Calc及相應(yīng)的Ni基數(shù)據(jù)庫,對617合金的平衡析出相規(guī)律進(jìn)行了計(jì)算分析。結(jié)果表明,該合金主要平衡析出相包括γ′、σ、μ相以及碳化物M6C和M23C6,Ti對γ′相析出量的影響比Al更顯著。對617合金標(biāo)準(zhǔn)熱處理態(tài)的微觀組織觀察顯示,組織均勻,晶界上有連續(xù)片狀碳化物,再經(jīng)1180 ℃/1 h固溶處理后,碳化物部分回溶,在晶界上呈顆粒狀分布
張岐良 , 曹增強(qiáng) , 秦龍剛 , 陳允全
2013, 42(9):1832-1837.
摘要:為了更深入地認(rèn)識鈦合金鉚釘成型時(shí)鐓頭內(nèi)溫度場的變化及其對絕熱剪切帶形成的影響,在ABAQUS平臺上建立了3D有限元模型,綜合考慮了材料的應(yīng)變硬化、應(yīng)變率硬化、熱軟化效應(yīng)及摩擦和結(jié)構(gòu)的非線性。計(jì)算表明:剪切帶內(nèi)應(yīng)變高度集中,溫升高達(dá)500 ℃,高溫區(qū)域與剪切帶基本重合,最高溫度超過了其再結(jié)晶溫度
劉峰斌 , 李景林 , 金 杰 , 周 剛 , 邱維維 , 卿 濤
2013, 42(9):1838-1843.
摘要:針對9Cr18Mo馬氏體不銹鋼,檢測了氮離子注入前后表面納米硬度和摩擦磨損性能,分析了注入后9Cr18Mo鋼的表面組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。結(jié)果顯示,氮離子注入有效提高了材料的表面硬度,降低了摩擦系數(shù)和磨損的同時(shí),沒有改變材料表面形貌和粗糙度。表面氮注入層分為兩層:表面20 nm深度內(nèi)除金屬氮化物及氮過飽和固溶體強(qiáng)化相外,還富集大量碳原子,其主要存在方式為CrxCy相;次表面層主要為金屬氮化物。氮離子注入后9Cr18Mo不銹鋼表面形成的新的組織結(jié)構(gòu)是其具有良好力學(xué)性能的根本原因
游國強(qiáng) , 左旭東 , 譚 霞 , 王向杰 , 龍思遠(yuǎn)
2013, 42(9):1844-1848.
摘要:在應(yīng)變速率為0.01~10 s-1、變形溫度250~450 ℃的條件下,采用Geeble-1500D熱模擬機(jī)對壓鑄態(tài)AZ91D鎂合金進(jìn)行熱壓縮變形試驗(yàn),得到并分析了該材料在不同變形條件下的流變曲線。采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,建立了用Zener-Hollomom參數(shù)描述的該材料的高溫塑性變形本構(gòu)方程為=1.41×1012 [sinh(0.014σ)]5.295 exp (–159 449.509/RT),采用雙曲正弦函數(shù)確定了該材料的變形激活能Q=159.45 kJ·mol-1;與重力鑄造態(tài)AZ91D鎂合金比較顯示,其流變應(yīng)力和變形激活能更低
黃多輝 , 李 強(qiáng) , 曹啟龍 , 王藩侯 , 蔡靈倉 , 張修路 , 經(jīng)福謙
2013, 42(9):1849-1853.
摘要:使用第一性原理方法結(jié)合準(zhǔn)諧近似理論研究了立方結(jié)構(gòu)鎢的熱力學(xué)性質(zhì),包括平衡體積V、體彈模量B0、線膨脹系數(shù)α、熵S、振動自由能F、等壓熱容CP和等容熱容CV隨溫度的變化關(guān)系。在計(jì)算體系的線膨脹系數(shù)、熵、振動自由能、等壓熱容和等容熱容時(shí)考慮了熱電子和熱振動對自由能的貢獻(xiàn)。計(jì)算結(jié)果表明:考慮熱電子對自由能貢獻(xiàn)后得到的線膨脹系數(shù)、熵、振動自由能和等壓熱容在0~2000 K范圍內(nèi)均與實(shí)驗(yàn)值符合較好。在得到平衡體積隨溫度變化的基礎(chǔ)上,計(jì)算了鎢立方結(jié)構(gòu)的彈性性質(zhì),得到了彈性常數(shù)、體積模量、剪切模量和楊氏模量隨溫度的變化關(guān)系,所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測量值符合較好
王 琪 , 錢 鋒 , 易丹青 , 王宏偉 , 王 斌 , 臧 冰
2013, 42(9):1854-1858.
摘要:采用Gleeble-1500熱模擬機(jī)對粉末冶金TA15鈦合金進(jìn)行熱壓縮試驗(yàn)?;趧討B(tài)材料模型建立了粉末冶金TA15鈦合金在溫度850~1050 ℃,應(yīng)變速率0.001~10 s-1范圍內(nèi)的加工圖,并結(jié)合合金變形后的微觀組織對加工圖進(jìn)行了解釋。結(jié)果表明:在T=1000 ℃/=0.001 ~0.01 s-1的區(qū)域內(nèi),功率耗散效率η值大于60%,合金可能發(fā)生了大晶超塑性變形。在T=850 ℃/=0.001~0.01 s-1、T=900 ℃/=1~10 s-1、T=950 ℃/=0.01~1 s-1和T=1050 ℃/=1~10 s-1區(qū)域內(nèi)η值小于30%,其變形后的試樣出現(xiàn)縱向開裂或有粗大的β晶粒。在T=900~950 ℃/=0.001~0.01 s-1、T=950~1000 ℃/=1~10 s-1和T=1000~1050 ℃/=0.01~0.1 s-1區(qū)域內(nèi)為動態(tài)再結(jié)晶區(qū),η值為30%~60%,出現(xiàn)動態(tài)再結(jié)晶或回復(fù)現(xiàn)象
李 華 , 馬英杰 , 邱建科 , 王 新 , 馬小懷 , 王娟華 , 劉羽寅 , 雷家峰
2013, 42(9):1859-1863.
摘要:研究了TC4鈦合金顯微組織對超聲波探傷雜波水平的影響。利用光學(xué)顯微鏡對具有不同超聲波探傷雜波水平區(qū)域的顯微組織進(jìn)行了對比,研究建立了一種對顯微組織不均勻性的表征方法,結(jié)合該方法分析了組織與探傷雜波水平的關(guān)系。利用電子背散射衍射技術(shù)(EBSD)對顯微組織不均勻區(qū)域進(jìn)行了晶體取向分析。結(jié)果顯示,探傷雜波水平較高區(qū)域呈現(xiàn)出明顯的顯微組織不均勻性,結(jié)合超聲探傷原理分析得出不均勻區(qū)域顯微組織晶體取向變化是產(chǎn)生雜波的根本原因。此外還對比研究了原始β晶粒尺寸對超聲探傷雜波水平的影響,結(jié)果表明顯微組織界面越多,超聲探傷雜波水平越高
2013, 42(9):1869-1873.
摘要:采用低溫共沉淀-水熱-煅燒法合成了鋰離子電池Fe-Ni-Mn體系正極材料Li1+x(Fey/2Niy/2Mn1-y)1-xO2,并用XRD、SEM、ICP光譜和電化學(xué)性能測試對材料進(jìn)行了表征。XRD測試和ICP分析表明,F(xiàn)e、Ni取代Li2MnO3中的部分Mn,形成很好的固溶結(jié)構(gòu)yLiFe1/2Ni1/2O2-(1-y)Li2MnO3(y=0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5)。SEM測試表明,取代量y不同,材料的表觀形貌有所不同,y=0.4時(shí)材料的顆粒粒徑均勻、較小,呈類球形結(jié)構(gòu)。電化學(xué)性能測試表明,當(dāng)y=0.4時(shí),循環(huán)穩(wěn)定性最好,充放電50 次后放電比容量仍可維持在195.0 mAh/g,放電中值電壓為3.5 V,y=0.4時(shí)樣品在大倍率放電下的電化學(xué)性能表現(xiàn)良好
2013, 42(9):1874-1878.
摘要:采用實(shí)驗(yàn)測試與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對錫鉛釬料和無鉛釬料SAC305板級焊點(diǎn)分別在熱疲勞和機(jī)械疲勞載荷作用下的破壞規(guī)律進(jìn)行比較研究。結(jié)果表明:相對于傳統(tǒng)錫鉛釬料而言,常用無鉛釬料(SAC305)焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)具有較為優(yōu)異的抗熱疲勞性能,然而其抗機(jī)械疲勞性能相對較差。由此,采用有限元方法分析了兩種釬料焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)在熱疲勞和機(jī)械疲勞過程中的塑性應(yīng)變和蠕變應(yīng)變演變過程,以探討表面貼裝板級焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)熱疲勞和機(jī)械疲勞破壞過程的本質(zhì)區(qū)別
滿 華 , 徐 暉 , 譚曉華 , 唐永軍 , 白 琴 , 侯雪玲
2013, 42(9):1879-1882.
摘要:采用銅模吸鑄法制備了Fe44Co20Nd7Nb4B25大塊非晶合金,利用差示掃描量熱儀 (DSC)、X射線衍射儀 (XRD)、高分辨透射電鏡 (HRTEM) 和振動樣品磁強(qiáng)計(jì) (VSM) 研究了該合金的結(jié)構(gòu)、非晶形成能力、熱穩(wěn)定性及磁性能。結(jié)果表明:該合金為完全非晶結(jié)構(gòu),在室溫下表現(xiàn)為良好的軟磁性,并具有較好的非晶形成能力和熱穩(wěn)定性,晶化激活能Ep為642 kJ/mol。退火后該合金表現(xiàn)為硬磁性,退火溫度為1003 K時(shí),內(nèi)稟矯頑力iHc達(dá)到最大值,為1164 kA/m;退火溫度為963 K時(shí),剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br和最大磁能積(BH)max的值最大,分別為0.27 T和15.79 kJ/m3
2013, 42(9):1884-1888.
摘要:利用分子動力學(xué)方法,通過熱峰模型模擬了高能輻照下UO2的損傷過程。通過在單次熱峰模擬中設(shè)定不同入射溫度、不同入射半徑的熱峰,觀察到基體中心區(qū)域原子獲得了能量。在熱激活的作用下以壓力波的形式向外層快速傳遞,在原子大量離位的同時(shí)也有大量回復(fù)在進(jìn)行。隨入射能量的不同,最終形成了非晶態(tài)、半非晶、晶態(tài)3種微觀結(jié)構(gòu)。模擬結(jié)果可以較好地重現(xiàn)熱峰輻照的物理過程,能夠?qū)υ趯?shí)驗(yàn)上無法觀測的微小尺度的變化給予直觀的描述
卜繼國 , 毛昌輝 , 張 艷 , 張心強(qiáng) , 尉秀英 , 杜 軍
2013, 42(9):1889-1892.
摘要:運(yùn)用掃描電鏡、掃描原子探針、X射線衍射儀和動態(tài)法分析了高硼硅玻璃表面改性對ZrCoRE薄膜結(jié)構(gòu)和吸氣性能的影響。結(jié)果表明,ZrCoRE薄膜的納米組織受襯底表面的影響較大,其表面粗糙度和結(jié)構(gòu)無序度隨襯底粗糙度增加而增大;經(jīng)300 ℃激活30 min后, Ⅰ-型薄膜(Ra=5 nm)吸氣性能隨時(shí)間下降較快,Ⅱ-型(Ra=7 nm)、Ⅲ-型(Ra=59 nm)及Ⅳ-型薄膜(Ra=125 nm)的吸氣速率依次增大并具有平穩(wěn)的吸氣平臺,Ⅳ-型薄膜吸氣性能最好
2013, 42(9):1893-1896.
摘要:基于密度泛函理論,采用第一性原理贗勢平面波方法計(jì)算了合金元素Ta摻雜對γ′-Ni3Al相彈性常數(shù)與電子結(jié)構(gòu)的影響。計(jì)算結(jié)果表明:Ta的加入能有效提高Ni3Al相的彈性性質(zhì),使其彈性模量提高12.86%,形成的Ni3(Al,Ta)金屬間化合物是一種塑性相,但其本征脆性要比Ni3Al大;使用總化學(xué)鍵的重疊布居,定量地計(jì)算了金屬間化合物的共價(jià)鍵性能,結(jié)果顯示Ta的添加能增加Ni3Al相共價(jià)鍵的強(qiáng)度;價(jià)電荷密度及態(tài)密度的進(jìn)一步分析指出:Ni3(Al,Ta)相中化學(xué)鍵有方向共價(jià)鍵和金屬鍵共存的特征
張 亮 , 韓繼光 , 劉鳳國 , 郭永環(huán) , 何成文
2013, 42(9):1897-1900.
摘要:研究了納米TiO2顆粒對SnAgCu釬料組織和性能的影響。結(jié)果表明:微量的納米TiO2顆??梢栽黾覵nAgCu釬料的潤濕鋪展面積,顯著提高SnAgCu焊點(diǎn)的拉伸力和剪切力。添加過量時(shí)焊點(diǎn)的力學(xué)性能會有一定程度的下降。經(jīng)過優(yōu)化分析發(fā)現(xiàn),納米TiO2顆粒的最佳添加量為0.1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù), 下同)。SnAgCu-0.1TiO2相對SnAgCu釬料基體組織得到明顯的細(xì)化,樹枝晶的間距下降62.5%。 經(jīng)過熱循環(huán)測試,發(fā)現(xiàn)0.1%TiO2可以顯著提高SnAgCu焊點(diǎn)的抗熱疲勞特性。主要?dú)w因于納米顆粒對位錯(cuò)的釘扎作用,因而阻止了裂紋在釬料基體內(nèi)部的擴(kuò)展
李學(xué)雄 , 夏長清 , 戚延齡 , 王志輝 , 牛國帥 , 孫 瑋
2013, 42(9):1901-1904.
摘要:通過高溫拉伸蠕變實(shí)驗(yàn),獲得了TC6合金的蠕變應(yīng)變-時(shí)間曲線,并計(jì)算了其不同應(yīng)力與不同溫度下的穩(wěn)態(tài)蠕變速率、應(yīng)力指數(shù)及在350~450 ℃范圍內(nèi)的蠕變激活能,借助OM、TEM等手段對合金蠕變前后的顯微組織進(jìn)行了觀察和分析,并在此基礎(chǔ)上研究了其蠕變變形機(jī)制。結(jié)果表明:TC6合金的穩(wěn)態(tài)蠕變速率隨溫度或恒應(yīng)力的增加而增大,該合金在此溫度范圍內(nèi)的蠕變受位錯(cuò)和擴(kuò)散雙重機(jī)制的控制,晶界滑動對蠕變也有一定的作用
2013, 42(9):1905-1907.
摘要:利用鑄造技術(shù)制備不同成分的醫(yī)用Mg-Zn-Ca合金,在470 ℃對部分合金進(jìn)行24 h的固溶處理。測試合金在模擬體液中的腐蝕行為。結(jié)果表明,合金經(jīng)過固溶處理后其在模擬體液(hank’s)中的電化學(xué)自腐蝕電位均出現(xiàn)正偏移現(xiàn)象,耐浸泡腐蝕性能也有較大的提高。在模擬體液中,未經(jīng)固溶處理合金中的最大腐蝕速率達(dá)到5.3265 mm/a,經(jīng)過固溶處理后合金的最大腐蝕速率降低到0.8632 mm/a。說明固溶處理后合金具有較好的耐腐蝕性能
王 玨 , 吳 赟 , 董建新 , 張麥倉 , 謝錫善 , 徐芳泓
2013, 42(9):1908-1914.
摘要:對經(jīng)過真空感應(yīng)熔煉和保護(hù)氣氛電渣重熔的鎳基合金GH4700鑄錠進(jìn)行研究,分析了其枝晶形貌、元素偏析和析出相特點(diǎn),運(yùn)用殘余偏析指數(shù)理論和擴(kuò)散動力學(xué)軟件計(jì)算了均勻化動力學(xué)曲線并提出5種均勻化制度,通過對不同均勻化工藝結(jié)果的分析和熱壓縮模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,確定了GH4700的均勻化制度。結(jié)果表明:GH4700合金電渣錠主要存在Nb、Ti元素偏析,電渣錠析出相為γ、γ′、Laves相和一次碳化物MC。經(jīng)過1170 ℃/48 h均勻化熱處理后,合金元素偏析基本消失、有害析出相Laves回溶且具有較好的熱加工塑性
路 新 , 劉程程 , 朱郎平 , 何新波 , 郝俊杰 , 曲選輝
2013, 42(9):1915-1920.
摘要:以霧化法制備的大粒度TiAl預(yù)合金粉末為原料,采用高能球磨與射頻等離子體球化工藝制備出TiAl合金微細(xì)球形粉末,并研究了其粉末特性。結(jié)果表明,采用上述工藝制備的TiAl合金粉末球形率高;粒度可控,數(shù)均粒徑可控制在10~60 μm范圍內(nèi);粉末粒徑分布窄,粒度分布均勻度指數(shù)約為0.63。粉末氧含量隨粒度降低而逐漸增加,數(shù)均粒徑為31.5 μm的合金粉末的氧含量約為2.44‰;數(shù)均粒徑為15.6 μm的合金粉末的氧含量約為3.51‰。制備的球形TiAl合金粉末主要由α2相及少量的γ相組成;粉末顆粒間成分均勻性良好,顆粒內(nèi)部為均勻等軸晶組織,隨著粉末粒度減小,晶粒組織趨于細(xì)化
李 江 , 李付國 , 薛鳳梅 , 彭富華 , 袁戰(zhàn)偉
2013, 42(9):1921-1925.
摘要:針對國產(chǎn)7050高強(qiáng)鋁合金緊湊拉伸(compact tension, CT)試驗(yàn)中出現(xiàn)宏觀開裂角過大、試驗(yàn)成功率偏低、斷裂韌性不達(dá)標(biāo)的問題,基于CT試驗(yàn)結(jié)果,提出了改進(jìn)工藝對坯料進(jìn)行鍛造,并與傳統(tǒng)制坯方法進(jìn)行對比分析。結(jié)果顯示,改進(jìn)工藝降低了7050高強(qiáng)鋁合金的各向異性,提高了其斷裂韌性水平以及CT試驗(yàn)成功率;同時(shí)發(fā)現(xiàn),造成CT試驗(yàn)成功率低的因素包括材料各向異性和試樣預(yù)制裂紋長度兩個(gè)方面,降低各向異性和適度提高預(yù)制裂紋長度,可有效降低試樣宏觀開裂角,并給出了參考的預(yù)制裂紋長度的范圍
2013, 42(9):1926-1930.
摘要:以氧化鉻和石墨粉為原料,采用聚乙烯醇粘接,壓制成陰極片,以光譜石墨棒為陽極,在800 ℃氯化鈣熔鹽中,恒電壓3.2 V下,陰極片自燒結(jié)電解制備碳化鉻。采用XRD、SEM和EDX對樣品進(jìn)行表征。結(jié)果表明:粘接的陰極片滿足熔鹽電解的強(qiáng)度要求,通過熔鹽電解過程的自燒結(jié)陰極片有效地粘接在一起,并制備出具有良好燒結(jié)性能、組分單一的Cr3C2粉體。該法制備Cr3C2的電流效率不低于37.3%。采用恒電位電解法和循環(huán)伏安法對電解機(jī)制的研究表明,熔鹽電解制備Cr3C2的反應(yīng)機(jī)制為:Cr2O3 + e- →Cr+ O2-, Cr+C→Cr3C2兩步完成
王星星 , 龍偉民 , 雷衛(wèi)寧 , 劉維橋 , 呂登峰
2013, 42(9):1931-1935.
摘要:簡單介紹CO2超臨界流體(SCF-CO2)復(fù)合電鑄的實(shí)驗(yàn)方法,采用掃描電鏡(SEM)、數(shù)字顯微硬度計(jì)對Ni-Al2O3和Ni-金剛石復(fù)合電鑄進(jìn)行研究,分析SCF-CO2環(huán)境下制備的Ni-Al2O3復(fù)合電鑄層(N1)和Ni-金剛石復(fù)合電鑄層(N2)的表面微觀組織,探討強(qiáng)化顆粒(納米Al2O3和微米金剛石顆粒)、壓力對N1和N2顯微硬度的影響。結(jié)果表明,SCF-CO2環(huán)境下制備的N1表面光亮、平整,Al2O3顆粒的分散效果好;隨著Al2O3顆粒添加量增加,N1的顯微硬度先逐漸上升后快速下降,在其添加量為60 g/L、壓力為14 MPa時(shí),N1顯微硬度最大,為11.4 GPa,是大氣環(huán)境下制備的Ni-Al2O3復(fù)合電鑄層的2倍多,此時(shí)N1中Al2O3顆粒的復(fù)合量為9.9%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。SCF-CO2環(huán)境下制備的N2表面含有黑色金剛石顆粒、微觀組織呈胞狀均勻分布;隨著金剛石顆粒添加量增加,N2的顯微硬度呈現(xiàn)先快速上升后逐漸下降的趨勢,在金剛石顆粒添加量為60 g/L、壓力為10 MPa時(shí),顯微硬度最大,可達(dá)到9.1 GPa,當(dāng)壓力高于14 MPa后,N2的顯微硬度快速下降
2013, 42(9):1936-1940.
摘要:利用Keggin結(jié)構(gòu)的12-硅鎢酸作為模板,采用水浴法還原硝酸鈀制備了納米鈀。用透射電子顯微鏡(TEM)和X射線衍射(XRD)等手段對制備的鈀納米顆粒的形貌、粒徑大小和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。利用滴涂法將Pd納米顆粒修飾到Au電極表面,通過循環(huán)伏安法,研究了納米Pd對肼的電催化性質(zhì)。結(jié)果顯示,制備的納米鈀為3~4 nm的類球形顆粒,為面心立方結(jié)構(gòu)。納米Pd修飾電極對肼具有良好的電催化氧化作用。在pH=6時(shí),氧化峰電流(Ipa)與肼的濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系
2013, 42(9):1941-1944.
摘要:采用一種新的調(diào)變多元醇法制備用于直接甲醇燃料電池的50% (質(zhì)量分?jǐn)?shù), 下同) Pt/C陰極電催化劑。利用X射線衍射、透射電鏡以及動態(tài)伏安法表征催化劑的物相組成、微觀組織形貌以及電化學(xué)性能。研究結(jié)果表明,該法制備的Pt/C催化劑平均粒度?。s為2.52 nm)、粒度分布均勻、分散性好,峰電流密度為740.7 mA/mg。通過對比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)采用該法制備的催化劑對甲醇氧化的電催化活性、穩(wěn)定性均優(yōu)于同類型載鉑量更高的商品催化劑
2013, 42(9):1945-1948.
摘要:用電子束焊接50 mm厚TC4-DT鈦合金板,對母材、焊縫金屬和焊接接頭的拉伸性能進(jìn)行測試,獲得了母材和焊縫金屬的基本拉伸性能數(shù)據(jù),分析了電子束焊接接頭顯微組織對拉伸性能的影響。結(jié)果表明,電子束焊接使TC4-DT鈦合金焊縫金屬強(qiáng)度增加,塑性和韌性降低,應(yīng)變硬化能力增強(qiáng)。焊接接頭拉伸試驗(yàn)的斷裂位置均在離焊縫邊緣較遠(yuǎn)的母材上,母材為整個(gè)接頭的薄弱環(huán)節(jié)。母材和焊縫金屬拉伸斷口均表現(xiàn)出延性韌窩斷裂特征。與母材金屬相比, 焊縫金屬拉伸性能的變化與電子束焊接過程中冷卻速度快、在焊縫區(qū)形成了粗大β柱狀晶及針狀馬氏體有關(guān)
王快社 , 吳 楠 , 王 文 , 丁 凱 , 郭 強(qiáng)
2013, 42(9):1949-1952.
摘要:分別在空氣和循環(huán)水冷條件下對2024-T4鋁合金板進(jìn)行攪拌摩擦焊接(friction stir welding,F(xiàn)SW),研究了水冷介質(zhì)對FSW接頭組織性能的影響。結(jié)果表明:循環(huán)水冷介質(zhì)具有明顯的瞬時(shí)快冷作用,水冷介質(zhì)下FSW可以顯著細(xì)化晶粒,并抑制焊核區(qū)析出相的生長,焊核區(qū)的平均晶粒尺寸達(dá)到700 nm,析出相尺寸達(dá)到30~200 nm。水冷介質(zhì)減弱了FSW接頭的熱軟化效應(yīng),改善了接頭的組織和性能,使焊核區(qū)HV顯微硬度值提高了234 MPa,接頭抗拉強(qiáng)度提高了52.2 MPa,但試樣延伸率有所下降
2013, 42(9):1953-1956.
摘要:對采用化學(xué)溶液沉積技術(shù)動態(tài)熱處理制備La2Zr2O7(LZO)緩沖層進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示,制備長樣品時(shí),側(cè)向進(jìn)氣更有利于驅(qū)散熱解氣體,降低樣品織構(gòu)的不均勻性。當(dāng)側(cè)向進(jìn)氣方向與樣品表面法線方向夾角較小時(shí),更有利于提高LZO緩沖層的織構(gòu)特性。LZO緩沖層的織構(gòu)和表面形貌受樣品移動速度影響的主要原因是樣品移動速度的變化直接改變了樣品的熱處理時(shí)間。優(yōu)化動態(tài)熱處理過程后制備出的LZO緩沖層表面致密,LZO緩沖層具有銳利的立方織構(gòu),織構(gòu)銳利度與金屬基帶織構(gòu)相當(dāng)
王 文 , 柯 華 , 孟祥鶴 , 王奧培 , 馮金彪 , 賈德昌 , 周 玉
2013, 42(9):1957-1960.
摘要:研究了一種Bi3.25La0.75Ti3O12 (BLT)鐵電存儲材料納米管的簡單有效合成方法。通過陽極氧化鋁模板(AAO)輔助溶膠凝膠法,合成了BLT納米管。其基本過程是以次硝酸鉍、硝酸鑭和鈦酸四丁酯為原料,以冰醋酸和乙二醇甲醚為溶劑配制BLT溶膠,然后將BLT溶膠滴在AAO模板表面,浸潤后烘干并反復(fù)多次,而后將材料在500 ℃下保溫1 h,除去有機(jī)物,最后在750 ℃下保溫30 min晶化,用KOH腐蝕去除氧化鋁模板,即得到BLT納米管。結(jié)果表明,BLT納米管具有[117]擇優(yōu)取向;BLT納米管管壁光滑,直徑與模板孔徑相當(dāng),約300 nm,且分布均勻,管壁厚度約25 nm,納米管是多晶體,由粒徑為8~12 nm晶粒組成
王潔瓊 , 楊 森 , 曹子君 , 鄭阿群 , 孫占波 , 宋曉平
2013, 42(9):1961-1964.
摘要:采用原位聚合法, 將藍(lán)色熒光粉(Y2SiO5:Ce3+)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)復(fù)合,制備出透明且具有藍(lán)色熒光性能的Y2SiO5:Ce3+/PMMA稀土發(fā)光復(fù)合材料。利用X射線衍射儀(XRD)和傅里葉紅外吸收光譜儀(FT-IR)對樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析;用掃描電鏡(SEM)對樣品進(jìn)行微觀形貌觀察;用熒光光譜測試儀和紫外-近紅外分光光度計(jì)對樣品的熒光性能和透射光譜進(jìn)行分析。結(jié)果表明:具有X2型單斜晶體結(jié)構(gòu)的Y2SiO5:Ce3+藍(lán)色熒光粉在PMMA中分布均勻,其粒度為0.7~2.0 mm。在波長為365 nm紫外光激發(fā)下,Y2SiO5:Ce3+/PMMA復(fù)合材料能夠發(fā)射出藍(lán)色熒光,且0.1 mol% Y2SiO5:Ce3+含量的PMMA基復(fù)合材料的藍(lán)色熒光透光率高達(dá)75%。這表明所制備的Y2SiO5:Ce3+/PMMA復(fù)合材料具有良好的藍(lán)色熒光性能,可用于透明固體發(fā)光器件的研制
2013, 42(9):1965-1968.
摘要:通過正交設(shè)計(jì)和極差分析研究了超音速電弧噴射霧化制取AgNiCu15-5粉末工藝參數(shù)的優(yōu)化,并運(yùn)用SEM、XRD對制備的粉末進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,影響粉末粒度在25~38 μm范圍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的工藝參數(shù)的主次順序?yàn)椋红F化距離L>電弧電流I>電弧電壓U>霧化氣壓P;優(yōu)化的制粉工藝參數(shù)為L1I1U2P1,即霧化距離L為250 mm、電弧電流I為100 A、電弧電壓U為32 V、霧化氣壓P為0.8 MPa。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,制備出了粒度分布均勻的球形AgNiCu15-5粉末,其中94%以上的粉末粒度小于38 μm
2013, 42(9):1969-1972.
摘要:在BMIC離子液體中利用恒電壓電沉積的方法在Pt 基體上制備出表面平整且相對比較致密的Ir層。利用掃描電子顯微鏡和能譜儀(EDS)對Ir層的表面形貌和成分進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:在純BMIC離子液體中恒電壓電沉積時(shí)無法獲得Ir層;加入乙二醇和提高溫度均能夠有效提高IrCl3在BMIC離子液體中的溶解度,從而有利于電沉積獲得Ir層;Ir層表面隨著BMIC與乙二醇的摩爾比的增大而變得粗糙;過低的恒電壓電沉積時(shí)無法獲得Ir層,而過高的恒電壓又會使獲得的Ir層非常疏松;較低的電沉積溫度得不到Ir層,而較高的電沉積溫度所獲得的Ir層裂紋較大
2013, 42(9):1973-1975.
摘要:通過將鈦片在含鎳溶液中水熱處理,在鈦基體上直接生長Ni(OH)2納米片陣列,并用于電化學(xué)檢測葡萄糖。用X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)對樣品進(jìn)行了表征。研究了Ni(OH)2納米片/鈦片在NaOH溶液中的電化學(xué)性能。結(jié)果表明,該電極對葡萄糖的氧化具有良好的電催化作用,它對葡萄糖響應(yīng)的線性范圍為4.5×10-5~1.05×10-3 mol/L, 檢出限為5 μmol/L (S/N = 3)
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