吳 衛(wèi) , Lorenza Petrini , Lina Altomare , Silvia Farè , Rosaria Tremamunno , 于振濤 , Francesco Migliavacca
2014, 43(12):2877-2822.
摘要:可降解鎂合金支架(MAS)能夠改善商用裸支架和藥物洗脫支架的長期治療效果。由于鎂合金支架在人體內(nèi)降解速度太快,限制了其對病變血管的支撐性能。保護性聚合物涂層為鎂合金支架提供了一種降低腐蝕速度的有效方法。然而,聚合物涂層在支架擴張時出現(xiàn)的剝離現(xiàn)象是阻礙其運用的一大障礙。在本研究中,分別運用有限元方法和實驗方法對一種優(yōu)化設(shè)計的鎂合金支架進行了聚合物涂層剝離問題的研究。首先通過90o剝離實驗測試,為粘聚區(qū)有限元模型提供了臨界能量釋放率,以此為基礎(chǔ)的90o剝離的模擬結(jié)果和實驗結(jié)果吻合良好。運用可靠的粘聚區(qū)模型參數(shù),支架-聚合物涂層有限元模型考察了支架在擴張過程中是否會發(fā)生涂層剝離現(xiàn)象。本研究為考察支架聚合物涂層剝離現(xiàn)象提供了一種簡單可靠的方法,為改善可降解鎂合金支架的聚合物涂層性能提出了相應(yīng)的建議。
唐婉霞 , 嚴繼康 , 楊 鋼 , 甘國友 , 杜景紅 , 張家敏 , 劉易春 , 施 哲 , 易建宏
2014, 43(12):2883-2888.
摘要:在不同電解液濃度的鈣鹽和磷酸鹽混合體系中對Ti6Al4V合金進行微弧氧化(MAO)以改善其微觀結(jié)構(gòu)和親水性能。利用掃描電鏡、X射線衍射儀、測厚儀以及電化學工作站等對生成膜層的顯微結(jié)構(gòu)、物相組成、厚度以及親水性能進行研究。結(jié)果表明:所制備的微弧氧化膜表面為粗糙多孔結(jié)構(gòu),含銳鈦礦、金紅石以及少量羥基磷灰石。隨磷酸二氫鉀濃度升高,羥基磷灰石相增多;微弧氧化膜厚度增大到一定值后不再發(fā)生變化;微弧氧化致密層與疏松層比例發(fā)生變化,增厚的疏松層表面多孔,且有較多含Ca、P的羥基磷灰石相,陶瓷膜的親水性能提高,使得微弧氧化陶瓷膜的生物相容性得到提高。
2014, 43(12):2893-2897.
摘要:利用靜滴法研究了Sn-Cu-Ag/Cu體系熔融焊料的潤濕機理,結(jié)果發(fā)現(xiàn),700 K是合金焊料鋪展機理的轉(zhuǎn)折點。利用DTA分析方法研究了界面反應(yīng),采用Kissinger方法計算了界面反應(yīng)熱動力學參數(shù),另外,還研究了元素Cu對提高Sn-Ag-Cu/Cu體系界面反應(yīng)活化能的影響及對界面反應(yīng)速率的抑制作用。
2014, 43(12):2898-2902.
摘要:采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理對過渡金屬硼化物M3B2(M=V, Nb, Ta)的穩(wěn)定性、化學鍵、彈性常數(shù)、硬度以及徳拜溫度進行計算和預(yù)測。這些硼化物的結(jié)構(gòu)已經(jīng)經(jīng)過優(yōu)化,得到的晶格常數(shù)與實驗值相符。通過得到的這些硼化物的結(jié)合能和生成焓,確定了這些硼化物具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。通過計算,還得到了M3B2(M=V, Nb, Ta)的彈性常數(shù)、相關(guān)模量及泊松比。
2014, 43(12):2908-2911.
摘要:通過添加0.1wt%B對鑄態(tài)Ti-6Al-4V合金組織和性能影響研究表明:微量B添加在合金中形成TiB相,TiB相位于原始β晶界處。微量的B添加使得原始β晶粒和α集束都得到了明顯的細化,獲得的鑄態(tài)組織更加均勻。微量的B添加同時提高了鑄態(tài)合金的強度和塑性,并改變了合金的拉伸斷裂機制。由微空洞在α集束交界處聚集、長大及裂紋形成擴展改變?yōu)門iB相與基體合金的變形不協(xié)調(diào)造成微裂紋的形成和擴展。
2014, 43(12):2912-2916.
摘要:采用Gleeble-1500D熱模擬試驗機,對30%SiCp/2024A1復(fù)合材料在溫度為350~500 ℃、應(yīng)變速率為0.01~10 s-1條件下進行熱壓縮試驗,研究該復(fù)合材料的熱變形行為與熱加工特征,建立熱變形本構(gòu)方程和加工圖。結(jié)果表明,30%SiCp/2024A1復(fù)合材料的流變應(yīng)力隨溫度升高而降低,隨應(yīng)變速率增大而升高,說明該復(fù)合材料是一個正應(yīng)變速率敏感的材料,其熱壓縮變形時的流變應(yīng)力可采用Zener-Hollomon參數(shù)的雙曲正弦形式來描述,在本實驗條件下平均熱變形激活能Q為153.251 kJ/mol。為了證實其潛在的可加工性,對加工圖中的穩(wěn)定區(qū)和失穩(wěn)區(qū)進行標識,并通過微觀組織得到驗證。綜合考慮熱加工圖和顯微結(jié)構(gòu),變形溫度為450 ℃,應(yīng)變速率為 1 s-1是復(fù)合材料適宜的熱變形條件。
馬竇琴 , 謝敬佩 , 李繼文 , 王愛琴 , 王文焱 , 李洛利 , 孫浩亮 , 劉 舒 , 王鳳梅
2014, 43(12):2917-2920.
摘要:選用Cu(NO3)2·3H2O和Na2WO4·2H2O分析純作為反應(yīng)原材料,通過水熱合成法制備了納米級的CuWO4·2H2O粉體。討論了前驅(qū)體Cu2WO4(OH)2的生成過程,并且建立了在水熱合成過程中前驅(qū)體Cu2WO4(OH)2向CuWO4·2H2O轉(zhuǎn)變的機理。利用HRTEM以及XRD分析了前驅(qū)體和水熱反應(yīng)產(chǎn)物的物相及微觀結(jié)構(gòu)和形貌。結(jié)果表明:水熱反應(yīng)產(chǎn)物CuWO4·2H2O粉體呈球形,粒徑分布范圍為20~30 nm。CuWO4·2H2O粉體的生成過程符合原位結(jié)晶機制。在長時間的高熱高壓的水熱環(huán)境中,WO42-離子在前驅(qū)體Cu2WO4(OH)2表面吸附擴散,通過脫水和原子重排,CuWO4·2H2O在Cu2WO4(OH)2表面異相形核。WO42-離子通過CuWO4·2H2O層與Cu2WO4(OH)2發(fā)生反應(yīng),直到WO42-離子被耗盡。
2014, 43(12):2937-2942.
摘要:研究了在670 ℃下,振蕩磁場雙棍鑄軋對7075鋁合金成型板材微觀形貌和硬度影響。結(jié)果表明,同傳統(tǒng)方式鑄軋相比,采用振蕩電磁場鑄軋板材的枝晶被嚴重碎斷、細化和等軸化。在此條件下7075板材的表面及中心的偏析程度大幅減輕,并且在交變振蕩場的作用下偏析完全消失。普通鑄軋條件下板坯橫向和軋向的HV硬度值分別為1104和1356 MPa;采用電磁場后,在交變振蕩場下獲得最大硬度為1615 MPa;除此之外,當磁場強度增加,板材性能會進一步提高。另外發(fā)現(xiàn),無論在何種磁場條件下,升高澆注溫度后,外加電磁場的細化作用效果增強。
2014, 43(12):2953-2957.
摘要:為了研究氯化物熔鹽對Cr-Al-N涂層熱腐蝕性能的影響,采用反應(yīng)磁控濺射的方法在Ti3Al合金表面制備了Cr0.82Al0.18N涂層,研究了涂層在Na2SO4 + 25% K2SO4和Na2SO4 + 25% NaCl (質(zhì)量分數(shù)) 2 種熔鹽中的熱腐蝕行為,采用XRD和SEM分析了涂層熱腐蝕產(chǎn)物的相組成和形貌。結(jié)果表明:涂層在含有氯化物鹽的熔鹽中腐蝕時表現(xiàn)為失重而在硫酸鹽中腐蝕時表現(xiàn)為增重;Cr0.82Al0.18N涂層在 2 種熔鹽中的腐蝕都主要由Cr2O3和q-Al2O3組成。氯化物熔鹽和腐蝕產(chǎn)物的揮發(fā)導(dǎo)致了在含有氯化物熔鹽中腐蝕時的失重現(xiàn)象。當含有氯化物鹽時會增加熔鹽中氧離子的活度,從而加速Cr2O3在熔鹽中的溶解。此外,熱腐蝕過程中產(chǎn)生的氯氣也會參與腐蝕反應(yīng),從而加速涂層的消耗。
2014, 43(12):2958-2961.
摘要:采用攪拌鑄造的方法制備了YAl2p/Mg-14Li-1Al復(fù)合材料,并使用硬度試驗、差熱分析和X射線衍射等方法對該材料的時效行為進行了研究。結(jié)果表明,基體合金及其復(fù)合材料硬度的變化均與θ-MgLi2Al相的析出和分解有關(guān)。復(fù)合材料的強化效果來自于YAl2顆粒的加入以及基體合金的析出行為。其中,加入YAl2顆粒所產(chǎn)生的強化效果是穩(wěn)定的,而基體合金的析出強化則是不穩(wěn)定的且依賴于它自身的時效行為。此外,YAl2顆粒的加入延緩了時效行為的發(fā)生。
2014, 43(12):2962-2965.
摘要:激光噴丸,又稱為激光沖擊強化(LSP),是一種新型表面處理技術(shù),通過在材料表面誘導(dǎo)強烈塑性變形、產(chǎn)生高密度位錯,產(chǎn)生較深的殘余壓應(yīng)力,來提高材料的表面性能。采用LSP技術(shù)應(yīng)用高能激光處理TC21鈦合金。對材料的顯微硬度、表面輪廓、沖擊區(qū)表面粗糙度、殘余應(yīng)力進行了試驗研究。結(jié)果表明:處理后,材料的顯微硬度得到較大提高,沖擊表面輪廓與沖擊光斑大小直接相關(guān),沖擊區(qū)表面粗糙度(Ra)不超過0.8 μm,處理后,材料表面殘余壓應(yīng)力水平得到了大幅度提高。經(jīng)過LSP處理后,改善了材料的綜合性能。
劉意春 , 張家敏 , 嚴繼康 , 杜景紅 , 甘國友 , 易健宏
2014, 43(12):2966-2968.
摘要:在n-型Si片 (100) 面上直接電沉積Fe-Ni合金薄膜,并對電沉積過程特征及薄膜的結(jié)構(gòu)和性能進行了研究。當陰極電流密度高于1.0 A/dm2時,可獲得連續(xù)致密的合金薄膜,且電沉積表現(xiàn)為異常共沉積過程。在1.0~4.0 A/dm2 范圍內(nèi)改變電流密度可調(diào)控合金薄膜的Ni質(zhì)量分數(shù)從45%到78%之間改變,對應(yīng)的電流效率在60%到66%之間變動。從XRD和TEM結(jié)果來看,合金薄膜由尺寸為 10~30 nm的納米晶粒組成,且表現(xiàn)為Fe-Ni面心立方固溶體結(jié)構(gòu)。合金薄膜的磁滯回線表現(xiàn)出較高的飽和磁化強度和接近于零的矯頑力,表明該種納米合金薄膜具有很好的軟磁性能。
2014, 43(12):2969-2973.
摘要:通過Gleeble-3800熱模擬實驗機和微機控制萬能材料試驗機對Fe-36Ni因瓦合金的熱塑性進行了研究。結(jié)果表明:在1050~1200 ℃,由于動態(tài)再結(jié)晶出現(xiàn),合金展現(xiàn)出了良好的熱塑性,這說明在熱加工過程中,終軋溫度不應(yīng)低于1050 ℃。在800~1000 ℃時,F(xiàn)e-36Ni因瓦合金熱塑性較差,表現(xiàn)為脆性斷裂,晶界滑移是其主要斷裂機制。經(jīng)氧化后,合金基體產(chǎn)生嚴重的內(nèi)氧化,內(nèi)氧化層由晶間氧化區(qū)和晶內(nèi)氧化區(qū)組成。壓縮試驗表明,在變形過程中,晶間氧化會導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生,進而顯著惡化合金的熱塑性。
趙彥濤 , 閆 鈞 , 郭大剛 , 侯樹勛 , 周 穎 , 張春麗 , 衷鴻賓
2014, 43(12):2980-2984.
摘要:優(yōu)良的骨修復(fù)材料可以縮短骨愈合周期,降低不愈合的發(fā)生率。鍶離子被發(fā)現(xiàn)具有促進骨形成的作用,將鍶元素摻入骨粉材料將可能制作出一種有前景的骨修復(fù)材料。在研究中鍶元素被嘗試通過離子交換的方法摻入骨粉材料,實驗觀察了鍶元素摻入骨質(zhì)中的能力。新材料的細胞毒性通過MTT方法進行評價。原代培養(yǎng)的成骨細胞被用來評價新材料的生物相容性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)鍶元素在骨粉中的摻入比例可以高達10%,新材料沒有細胞毒性,與普通骨粉相比成骨細胞的相對增殖率達到后者的129%,ALP活性則達到后者的132%。因此,通過離子交換方法可以制備性能優(yōu)異的摻鍶同種骨粉移植材料。
2014, 43(12):2998-3002.
摘要:采用XRD、SEM/EDS和PCT測試等方法,研究了添加Mn和Ce對于(Ti0.27Cr0.33V0.40)100-xMnxCey 合金的組織結(jié)構(gòu)和儲氫性能的影響。結(jié)果表明:Mn的添加促進了富Ti相的析出,減小了合金bcc主相的晶格常數(shù),平臺壓升高,殘余氫量減小,當Mn含量為8at%時其有效儲氫量達到最大值,在此基礎(chǔ)上添加Ce,有效抑制了富Ti相的析出,促進了合金成分的均勻分布,增大了合金的晶格常數(shù),改善了合金的平臺性能,提高了合金的最大吸氫量和有效儲氫量。
李海敏 , 朱建國 , 周 瑩 , 周永國 , 賀松濤 , 張 騫
2014, 43(12):3008-3012.
摘要:利用溶膠-凝膠法在LaNiO3/SiO2/Si襯底上制備了摻Mn量為0%、1%、5%、10%(質(zhì)量分數(shù))的0.7BiFeO3- 0.3PbTiO3 (BFMPT7030/x, x=0, 0.01, 0.05, 0.1)薄膜。XRD測試表明,薄膜均完全結(jié)晶,呈現(xiàn)高度(100)擇優(yōu)取向。通過對薄膜晶體結(jié)構(gòu)分析,發(fā)現(xiàn)BFMPT7030/0.05薄膜具有最小的晶粒尺寸(258 nm)及最小的晶胞體積(61.25×10-3 nm3)。SEM測試結(jié)果顯示樣品晶粒生長充分,晶粒尺寸在150~300 nm之間。鐵電性能測試結(jié)果表明,當Mn含量為5%時,鐵電性能較好,電滯回線形狀最好,最為飽和。漏電流測試結(jié)果表明隨著摻Mn量增加,BFMPT7030薄膜的漏電流隨電場增大而增加的趨勢減弱。
王 健 , 韓寅奔 , 張鐵邦 , 胡 銳 , 寇宏超 , 李金山 , 張平祥
2014, 43(12):3018-3021.
摘要:采用力學試驗機、掃描電子顯微鏡(SEM)研究了熱軋態(tài)固溶強化型Ni-20Cr-18W基變形高溫合金的室溫拉伸行為、微觀組織演變及斷口形貌,結(jié)合X射線衍射(XRD)確定了合金的相結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,合金熱軋態(tài)組織由再結(jié)晶后的細小等軸晶粒構(gòu)成,晶粒尺寸為20~30 μm,可達ASTM 7級,組織中可見大量退火孿晶,M6C型碳化物顆粒主要彌散分布在晶界上。熱軋態(tài)合金由于組織細化使抗拉強度升高,斷裂方式以穿晶斷裂為主,碳化物顆粒成為導(dǎo)致拉伸斷裂的裂紋源,使合金塑性下降。合金的室溫拉伸斷口呈韌性等軸韌窩,韌窩中心為M6C型碳化物顆粒。
唐翠勇 , 肖志瑜 , 莊哲峰 , 陳學永 , 葉大鵬 , 張 翔
2014, 43(12):3022-3026.
摘要:基于Slater-Pauling曲線,運用“元素替代”成分設(shè)計法則,通過單輥旋淬工藝成功制備出Fe69Co8Nb7-xVxB15Cu1 (x=0, 2, 5, 7)非晶合金條帶。利用XRD、TEM和DSC對合金系的非晶形成能力、熱穩(wěn)定性進行研究,并通過PPMS和B-H磁滯回線儀研究合金系的軟磁性能。結(jié)果表明:隨著V含量的增加,合金系的非晶形成能力、熱穩(wěn)定性和矯頑力逐漸降低,而飽和磁感應(yīng)強度、居里溫度逐漸增高;當x=2時非晶合金具有最寬兩次晶化溫度區(qū)間,熱處理溫區(qū)寬達225.9 ℃;當x=7時非晶合金具有最佳高溫軟磁性能,其飽和磁感應(yīng)強度為0.96 T,矯頑力僅為8.95 A/m,而居里溫度高達TC=349.42 ℃。
王 巖 , 徐芳泓 , 李 陽 , 方旭東 , 李 莎 , 夏 焱
2014, 43(12):3027-3030.
摘要:采用Gleeble3800熱模擬試驗機,利用光學顯微鏡(Optical microscope, OM)、背散射電子衍射(Electron backscatter diffraction, EBSD)等手段,對不同應(yīng)變速率條件下617 B鎳基高溫合金組織演變行為進行了研究,結(jié)果表明:對于617B合金,當應(yīng)變速率≤1 s-1時,變形溫升可忽略不計;當應(yīng)變速率≥10 s-1時,溫升明顯;相同變形溫度條件下,隨著應(yīng)變速率的增加,合金發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶的峰值應(yīng)變呈增加趨勢;在應(yīng)變速率0.1~20 s-1范圍內(nèi),動態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸隨著應(yīng)變速率的提高呈現(xiàn)先減小再增大的變化趨勢。
2014, 43(12):3047-3051.
摘要:在一定溫度及電流密度下對Cu/SAC305(Sn-3.0Ag-0.5Cu)/Cu焊點進行不同加載時間的電遷移時效試驗。分析了電-熱耦合作用下,焊點界面IMC的生長機理及界面近區(qū)元素擴散特征。結(jié)果表明:電-熱耦合作用下陽極界面IMC(金屬間化合物)層厚度變化與加載時間成拋物線關(guān)系;陰極界面IMC層形貌變化顯著,其厚度隨加載時間的延長呈現(xiàn)先增厚后減薄的變化特征;焊點界面近區(qū)元素擴散分為兩個階段:初始階段由于焊點各部分元素濃度相差懸殊,濃度梯度引起的元素擴散起主導(dǎo)作用,促進兩極界面IMC厚度增加;擴散到一定程度后界面近區(qū)元素濃度梯度相對減小,電子風力引起的元素擴散占主導(dǎo)部分,促進陰極IMC分解陽極IMC形成,導(dǎo)致陰極IMC層厚度減薄,陽極IMC層厚度逐漸增大。
殷鵬飛 , 張 蓉 , 李銀冰 , 李 寧 , 申 朵 , 胡建昌
2014, 43(12):3052-3057.
摘要:通過經(jīng)典力學及流體力學基本原理,建立軌道模型對氣流粉碎/靜電分散相復(fù)合制備超微粉體中粉碎分散倉內(nèi)顆粒的運動過程進行了數(shù)值模擬研究,揭示了氣流粉碎/靜電分散過程中粉體顆粒的運動規(guī)律。當荷電電壓為20 kV,射流速度較低時粉體顆粒流存在準穩(wěn)態(tài)層流流動現(xiàn)象;隨著射流速度的提高,粉體顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)閺浬⒎植?,且分散性具有一定程度的提高;當荷電電壓增大?0 kV時,倉內(nèi)粉體顆粒的分散性有了進一步的提高,呈現(xiàn)出較好的均勻分散狀態(tài)。研究結(jié)果表明,增大射流速度和荷電電壓能夠有效的提高制備過程中粉體顆粒的分散性,且后者效果更為明顯。
2014, 43(12):3058-3062.
摘要:采用超聲波金屬焊接技術(shù)對2A12-T3和2A11-O鋁合金進行了焊接,然后對焊層進行了超聲深滾處理。通過掃描電鏡、電子背散射衍射和透射電鏡分析了超聲深滾處理前后超聲波焊層的宏觀形貌和微觀組織。掃描電鏡和透射電鏡分析表明,超聲深滾處理能夠有效去除超聲波焊層表面的焊接壓痕,降低表面粗糙度,使焊接界面的組織更加均勻。電子背散射衍射分析表明,超聲深滾處理后焊層組織發(fā)生再結(jié)晶,形成再結(jié)晶織構(gòu)和形變誘導(dǎo)晶粒長大,有助于消除焊接界面的焊接殘余應(yīng)力。因此,超聲深滾處理有助于改善鋁合金超聲波焊層的組織和性能。
2014, 43(12):3063-3067.
摘要:從宏觀缺陷、化學成分分布、O含量和微觀組織等幾個方面,分析了真空懸浮熔煉制備高鈮TiAl合金鑄錠的冶金質(zhì)量。結(jié)果表明,經(jīng)過合理設(shè)計錠模可以獲得集中縮孔面積小、無裂紋的鑄錠。真空懸浮二次熔煉獲得的鑄錠不同部位有成分>1at%的Al宏觀偏析;采用優(yōu)質(zhì)原料,通過抽真空→熔化→充氬氣→精煉的工藝路線可以使合金的含氧量達300 μg/g。雖然存在Al宏觀偏析,但是不存在原料未熔和在鑄錠局部富集的現(xiàn)象,鑄錠組織為近片層組織。
周 偉 , 劉 林 , 介子奇 , 黃太文 , 張琰斌 , 張 軍 , 傅恒志
2014, 43(12):3082-3088.
摘要:研究了微量硼對K4169高溫合金相變溫度、比熱、表面張力、流動性及縮松的影響。采用自主設(shè)計的兩種表征高溫合金流動性的模型,研究了微量元素硼對K4169高溫合金流動性的影響,測定了鑄件縮松的面積百分含量。結(jié)果顯示,當合金中硼含量由26 mg/kg增至59 mg/kg,合金的流動性明顯提高。而合金中縮松含量隨硼含量的增加先減后增,在硼含量由59 mg/kg時縮松最少。運用差熱掃描分析儀(DSC)對合金的凝固特征參數(shù)進行了測定,結(jié)果顯示,隨著硼含量增加,凝固溫度區(qū)間逐漸變窄,當硼含量超過59 mg/kg時,凝固溫度區(qū)間增加。用JMatPro軟件計算結(jié)果顯示,隨著硼含量的增加,合金的表面張力逐漸降低。經(jīng)過EDS分析,當硼含量為70 mg/kg時,合金中會析出硼化物。
2014, 43(12):3095-3099.
摘要:由于殘余應(yīng)力的作用是造成熱障涂層失效剝落的主要因素之一,本工作采用不同幅值的正弦曲線來模擬粗糙度對陶瓷層 (TBC)-結(jié)合層 (BC) 界面處殘余應(yīng)力分布的影響;以內(nèi)聚力模型模擬TBC-BC界面,研究了在外加機械載荷作用下粗糙度對界面裂紋萌生和擴展的影響。結(jié)果表明,粗糙度對殘余應(yīng)力分布以及裂紋的形核與擴展有很大的影響。隨著粗糙度的增大,陶瓷層和結(jié)合層靠近界面的波峰波谷處最大拉/壓應(yīng)力也增大。當施加一定拉伸位移載荷時,最大損傷與裂紋首先在幅值最小的波峰波谷處產(chǎn)生。
陳星婷 , 邱萬奇 , 劉仲武 , 匡同春 , 曾德長 , 周克崧
2014, 43(12):3100-3103.
摘要:在銅基體復(fù)合電沉積金剛石-銅過渡層,用熱絲CVD法對銅基鑲嵌結(jié)構(gòu)界面金剛石膜的初期生長過程進行了研究。結(jié)果表明:不規(guī)則的露頭金剛石在CVD生長初期逐漸轉(zhuǎn)化為規(guī)則的刻面金剛石,長大速率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,伴隨著刻面的形成,在露頭金剛石與電鍍銅二面角處開始二次形核,二次晶粒與電鍍銅形成新的二面角并促進二次形核,如此繁衍長大的結(jié)果是二次晶粒填充在露頭金剛石顆粒溝槽之間,形成連續(xù)的金剛石膜。
2014, 43(12):3104-3108.
摘要:采用快速熱擠壓技術(shù)對細晶93W-4.9Ni-2.1Fe-0.03Y%進行變形強化,研究了高應(yīng)變率下擠壓態(tài)細晶鎢合金動態(tài)力學性能及失效行為。結(jié)果表明:在較低應(yīng)變速率下的擠壓態(tài)細晶鎢合金的屈服強度相近,約2000 MPa;斷面上的鎢顆粒被嚴重拉長直至破碎,破碎的細小鎢顆粒粘附在軟化的粘結(jié)相中,隨著應(yīng)變率的增加鎢顆粒變形更加明顯;剖面觀察發(fā)現(xiàn):沿著斷裂面的鎢顆粒發(fā)生了高度的剪切變形,而內(nèi)部區(qū)域則基本沒有變形,表現(xiàn)出了剪切局域化跡象。實驗結(jié)果證明了擠壓態(tài)細晶鎢合金在動態(tài)加載條件下的失效方式是絕熱剪切失效。
岳 梅 , 張 娜 , 崔梅生 , 龍志奇 , 黃小衛(wèi)
2014, 43(12):3109-3113.
摘要:以廉價白云石為原料所制備的碳酸氫鎂溶液作為沉淀劑合成鈰鋯復(fù)合氧化物,研究沉淀過程中雙氧水氧化稀土鋯混合料液對鈰鋯復(fù)合氧化物性能的影響。采用XRD、BET、SEM、TPR、O2脈沖化學吸附技術(shù)等手段研究了不同氧化時間對鈰鋯復(fù)合氧化物的晶型、比表面積、微觀形貌、氧化還原性質(zhì)和儲放氧能力的影響。結(jié)果表明:雙氧水氧化稀土鋯料液不僅可以有效提高鈰鋯復(fù)合氧化物的比表面和高溫穩(wěn)定性,抑制其發(fā)生分相,而且可以提高鈰鋯復(fù)合氧化物表面活性氧的數(shù)量。隨著氧化時間的延長,鈰鋯復(fù)合氧化物的比表面積、老化性能及儲氧量增加,氧化時間為30 min時達到最佳效果,其600 ℃焙燒新鮮比表面積為111.3 m2/g,1000 ℃老化比表面積為32.9 m2/g,500 ℃時儲氧量為315 μmol O2/g;繼續(xù)延長氧化時間,比表面積、老化性能及儲氧量變化不大。
姬壽長 , 李爭顯 , 羅小峰 , 杜繼紅 , 華云峰 , 王彥鋒
2014, 43(12):3114-3119.
摘要:將經(jīng)過預(yù)處理的TC21鈦合金試樣置入真空滲碳爐中進行滲碳。分別用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)及顯微維氏(HV)硬度儀、摩擦磨損試驗機,對滲碳層的物相結(jié)構(gòu)、組織形貌、硬度和耐磨性進行分析。結(jié)果表明:經(jīng)滲碳處理后,通過滲層組織可判定沒有氫化物,XRD未檢測發(fā)現(xiàn)氫化物及含H相,出現(xiàn)了TiC等碳化物相,表面硬度提高了2.66倍。滲碳前Ti/Ti對磨的摩擦系數(shù)約為0.6,滲碳后TiC/TiC的摩擦系數(shù)約為0.23,滲碳體與原始表面的摩擦系數(shù)介于二者之間。TC21鈦合金對磨兩方經(jīng)滲碳處理,改善了摩擦性能;如Ti/Ti部件對磨時,滲碳方可提高耐磨性,非滲碳件在與滲碳件對磨中,加劇了非滲碳件的磨損。滲碳也改變了TC21鈦合金部件之間的摩擦狀態(tài),TC21基體由Ti基/Ti球之間的粘著磨損變?yōu)門i基/TiC球磨粒磨損+剝層磨損。
2014, 43(12):3129-3132.
摘要:采用放電等離子燒結(jié)法(SPS)制備了三元缺陷化合物CuGa3Te5熱電半導(dǎo)體,并分析研究了其結(jié)構(gòu)和熱電性能。XRD分析結(jié)果表明,該半導(dǎo)體為單相化合物CuGa3Te5,直接帶隙寬度 (Eg) 約為1.0 eV。經(jīng)熱電性能測試分析,在717 K時CuGa3Te5的ZT值達到最大值0.3。
2014, 43(12):3133-3137.
摘要:采用溶膠-凝膠法合成了層狀LiNi0.4Co0.2Mn0.4O1.97X0.03 (X=O,F(xiàn),Cl)正極材料。以XRD、SEM、CV、EIS和充放電測試等手段對材料的晶體結(jié)構(gòu)、表觀形貌和電化學性能進行表征。XRD結(jié)果顯示F-和Cl-摻雜沒有改變晶體的六方單層狀結(jié)構(gòu);CV結(jié)果表明摻雜提高了材料的可逆性;充放電測試表明,F(xiàn)-和Cl-摻雜均提高了材料的放電容量,并改善了材料的循環(huán)性能;EIS測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),F(xiàn)-和Cl- 摻雜均有效地抑制其在循環(huán)過程中電化學反應(yīng)阻抗的增加。
2014, 43(12):3138-3142.
摘要:現(xiàn)行的Kroll法生產(chǎn)海綿鈦存在的問題是鎂電解的投資較高,以及氯的環(huán)境污染控制要求較高。基于此,本工作提出了將還原蒸餾產(chǎn)生的熔融態(tài)氯化鎂直接氧化熱解得到高純氧化鎂及氯氣,氧化鎂經(jīng)熱還原法煉鎂,實現(xiàn)海綿鈦過程新的鎂鈦聯(lián)合。本工作對新的鎂鈦聯(lián)合關(guān)鍵環(huán)節(jié)熔融態(tài)氯化鎂氧化熱解過程進行了研究,通過繪制Mg-O-Cl體系優(yōu)勢區(qū)圖,獲得MgO相穩(wěn)定存在的條件;確定了適宜的反應(yīng)條件:反應(yīng)溫度1200 ℃、輸入氧分壓0.1 MPa,反應(yīng)時間為50 min,該條件下,氯化鎂的熱解率可達99.9%,產(chǎn)物中氯含量為0.00262%;XRD和SEM分析表明:氧化鎂結(jié)晶度高,顆粒粒度分布均勻,分散性較好,為不規(guī)則的六面體,氧化鎂顆粒的平均粒度在1 μm左右。
2014, 43(12):3149-3153.
摘要:分析不同純氬保護氣體流量和冷金屬過渡(CMT)工藝方法對Al-Cu合金電弧填絲增材制造(WAAM)氣孔的影響規(guī)律。結(jié)果表明:純氬保護氣體流量和CMT工藝方法對Al-Cu合金WAAM制造過程的氣孔特征均具有重要影響。提高純氬保護氣體流量有助于減少氣孔;CMT-PADV工藝因其熱輸入低及電弧對Al-Cu合金填充絲端部表面氧化膜的高效清理而有利于減少甚至消除氣孔,提高純氬保護氣體流量至25 L/min時可消除氣孔。
2014, 43(12):3167-3171.
摘要:在MTS試驗機上研究了不同均勻化工藝對MX246A合金熱壓縮塑性的影響。結(jié)果表明,隨著均勻化溫度的升高和均勻化時間的延長,MX246A合金的熱壓縮塑性和均勻性增加;采用1160 ℃保溫24 h+1230 ℃保溫48 h的均勻化工藝后,變形量達到80%時,MX246A合金變形仍較為均勻,表面質(zhì)量良好。經(jīng)過微觀組織的分析發(fā)現(xiàn),絕熱剪切帶的形成引起MX246A合金在壓縮過程中失穩(wěn);晶界和枝晶間的γ′相包覆碳化物的復(fù)合組織強化、成分偏析的減輕是均勻化后MX246A合金熱壓縮塑性提高的主要原因。
海俠女 , 席生岐 , 張 月 , 李龍雨 , 孫崇峰 , 舒程勇
2014, 43(12):3177-3182.
摘要:采用純Fe粉和Ni粉利用高能臥式攪拌球磨機制備了Fe-10%Ni(質(zhì)量分數(shù),下同)合金,利用X射線衍射 (XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、差熱分析(DTA)研究了球磨粉末的相組成、形貌和熱穩(wěn)定性,并對其熱壓燒結(jié)的塊材進行了組織分析與性能測試。結(jié)果表明,在球磨機轉(zhuǎn)速400 r/min,球料比20:1條件下,球磨8 h后,Ni原子完全固溶在Fe原子晶格中,形成體心立方結(jié)構(gòu)Fe(Ni)過飽和固溶體,延長時間到16 h,球磨粉末顆粒尺寸更均勻細小,但仍為體心立方Fe(Ni)固溶體。對球磨16 h的合金粉末在500~800 ℃進行退火處理,發(fā)現(xiàn)粉末結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,仍為體心立方Fe(Ni)固溶體。對球磨16 h的合金粉末進行熱壓燒結(jié),發(fā)現(xiàn)950 ℃下燒結(jié)塊材中出現(xiàn)少量fcc結(jié)構(gòu)的Fe(Ni)固溶體相,而繼續(xù)在970 ℃復(fù)燒后則完全轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎浇Y(jié)構(gòu)的Fe(Ni),但950 ℃熱壓燒結(jié)塊材的強度和延伸率高于970 ℃復(fù)燒的塊材,原因在于無壓復(fù)燒塊材中產(chǎn)生氧化物和孔洞。
李 飛 , 李雁淮 , 徐可為 , 宋忠孝 , 張 智 , 崔 紅 , 周 莉
2014, 43(12):3183-3187.
摘要:粉體是決定等離子噴涂熱障涂層性能的基本因素,本文主要介紹了高性能等離子噴涂熱障涂層用氧化鋯空心球粉體的制備方法及其涂層性能的相關(guān)研究。等離子球化和噴霧干燥造粒是制備氧化鋯空心球粉體的兩種不同方法;氧化鋯空心粉體在等離子噴涂過程中更易熔化,并且在熔化后形成空心液滴;空心液滴與基體碰撞鋪展過程中存在的“反濺”使其鋪展凝固時間更長,形成的扁平粒子直徑小,厚度均勻,缺陷少;相對于其它類型粉體,采用氧化鋯空心球粉體制備的熱障涂層具有適中的孔隙率,低熱導(dǎo)率和低模量,抗高溫燒結(jié),符合高性能熱障涂層的性能要求。
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