2015, 44(12):2960-2964.
摘要:采用電化學(xué)沉積法通過(guò)在電解槽中添加SiC顆粒制備N(xiāo)i-SiC復(fù)合鍍層。由于第二相顆粒SiC的加入改善了鍍層的性能,使之具有高硬度、耐磨性和耐腐蝕性能等。Ni-SiC復(fù)合電鍍改善鍍層的組織結(jié)構(gòu)并顯著提高鍍層的質(zhì)量。采用NiSO4·6H2O(35 g/100 mL),NiCl2·6H2O(4 g/100 mL),H3BO3(3.5 g/100 mL),十二烷基硫酸鈉(0.5 g/100 mL),SiC顆粒(0.4~1.0 g/100 mL)體系,在pH值為4,溫度35~50 ℃時(shí),通過(guò)電化學(xué)沉積法制備N(xiāo)i-SiC復(fù)合鍍層。實(shí)驗(yàn)探究了溫度、電流密度、鍍液中碳化硅顆粒含量以及超聲波分散時(shí)間對(duì)鍍層中SiC復(fù)合量的影響。通過(guò)掃描電鏡和XRD對(duì)鍍層進(jìn)行分析,結(jié)果表明:在溫度為35~50 ℃之間復(fù)合鍍層中SiC的量隨溫度的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì);在電流密度為0.026~0.06 A/cm2之間,復(fù)合鍍層中SiC的含量隨電流密度的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì);鍍液中SiC量在0.4~1.0 g/100 mL之間時(shí),鍍層中SiC含量隨著鍍液中SiC含量的增加而增加,超過(guò)一定值(0.6 g/100 mL)增加幅度變??;超聲波分散時(shí)間在10~50 min之間, 鍍層中SiC的含量隨時(shí)間的增加而先增加后減少。鍍層中碳化硅顆粒均勻分布有利于晶粒的細(xì)化
2015, 44(12):2970-2975.
摘要:為優(yōu)化鋁中間合金細(xì)化劑的組織,提升細(xì)化性能,采用熔配法工藝合成新型Al-Ti-B-RE中間合金晶粒細(xì)化劑,合成反應(yīng)基于熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析是可能的、存在的、自發(fā)向右進(jìn)行,在適當(dāng)?shù)墓に嚄l件下,在基體中可生成均勻彌散分布的第二相A13Ti、TiB2、Ti2A120RE等粒子。采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、光學(xué)顯微鏡(OM)和力學(xué)拉伸試驗(yàn)等分析方法對(duì)所合成材料的微觀組織、細(xì)化效果及力學(xué)性能進(jìn)行了表征。細(xì)化試驗(yàn)表明:自制的Al-5Ti-1B-1RE中間合金細(xì)化工業(yè)純鋁時(shí),其平均晶粒尺寸小于150 μm到達(dá)細(xì)晶粒度級(jí)別。拉伸試驗(yàn)表明:工業(yè)純鋁中加入0.2%自制的Al-5Ti-1B-1RE中間合金晶粒細(xì)化劑后有更優(yōu)的機(jī)械性能,與未細(xì)化工業(yè)純鋁相比,抗拉強(qiáng)度提高了28.39 MPa,延伸率增加了29.97%,其性能明顯優(yōu)于某國(guó)產(chǎn)的Al-5Ti-1B絲中間合金細(xì)化劑
譚 笛 , 代明江 , 符文彬 , 林松盛 , 韋春貝 , 趙明純
2015, 44(12):2976-2981.
摘要:采用密度泛函理論中的虛擬晶體近似方法研究了Zr和Ru摻雜Pd體系的相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。搭建了3種可能的虛擬晶體近似模型,并計(jì)算了體系的彈性常數(shù)正方剪切常數(shù)、體模量、剪切模量、楊氏模量、Cauchy壓力值和態(tài)密度等。計(jì)算結(jié)果表明根據(jù)正方剪切常數(shù)判斷Pd-5Ru-1Zr[T(3)]是Pd-Ru-Zr體系中最穩(wěn)定的相,根據(jù)Cauchy壓力值判斷 Pd-10Ru-1Zr[T(2)] 是硬脆相,并且具有較強(qiáng)的方向鍵,隨著Ru和Zr原子逐步替代Pd原子,體系的化學(xué)鍵強(qiáng)度和硬度逐漸增大,但是相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有所降低
2015, 44(12):2987-2991.
摘要:采用機(jī)械合金化的方法利用工業(yè)純Ti粉和B4C粉末合成了TiB2/TiC 納米復(fù)合粉末。結(jié)果表明,球磨過(guò)程中保護(hù)氣氛的純度對(duì)合金化過(guò)程有著非常重要的影響。在純氬氣保護(hù)的情況下球磨5 h,Ti和B4C粉末發(fā)生了固相反應(yīng),形成了復(fù)合TiB2/TiC相,隨著球磨時(shí)間增加,合成的TiC相的晶粒尺寸減小至10 nm,而TiB2晶粒尺寸略大;如果球磨過(guò)程中混入空氣,合金化產(chǎn)物中將會(huì)出現(xiàn)大量的TiN和TiO
2015, 44(12):2992-2995.
摘要:主要研究了經(jīng)不同溫度退火后 HfO2 高k柵介質(zhì)薄膜的電流電壓特性,結(jié)果表明,在柵極入射下,漏電流與 Au/HfO2 界面處的陷阱密度密切相關(guān),在高電場(chǎng)下,Au/HfO2/p-Si 結(jié)構(gòu)的主要導(dǎo)電機(jī)制為 Schottky發(fā)射和 Poole-Frenkel 發(fā)射。研究了電壓應(yīng)力對(duì)柵介質(zhì)薄膜穩(wěn)定性的影響,由于局部導(dǎo)電通道的形成,經(jīng)時(shí)電介質(zhì)擊穿(TDDB)現(xiàn)象被觀察到
2015, 44(12):3000-3004.
摘要:采用陰極弧離子鍍?cè)贑r12MoV冷作模具鋼表面制備了TiCN涂層,通過(guò)掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)分析了涂層表面化學(xué)元素的面分布和界面化學(xué)元素的線分布。討論了涂層界面結(jié)合機(jī)理,用劃痕法對(duì)結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了表征分析。結(jié)果表明,涂層主要是由TiN、TiC和C原子組成,其中TiN和TiC提高了涂層硬度,C原子改善了涂層摩擦潤(rùn)滑性能;涂層中N原子分?jǐn)?shù)超過(guò)C原子分?jǐn)?shù),界面結(jié)合處發(fā)生了相互擴(kuò)散,涂層中C原子擴(kuò)散量最大,基體中Si原子擴(kuò)散量最大,涂層與基體形成了冶金結(jié)合,利用劃痕法測(cè)定TiCN涂層結(jié)合強(qiáng)度為79.6 N
羅來(lái)馬 , 譚曉月 , 盧澤龍 , 羅廣南 , 昝 祥 , 程繼貴 , 吳玉程
2015, 44(12):3005-3008.
摘要:用化學(xué)鍍和粉末冶金的方法制備出W-15Cu復(fù)合材料。首先用化學(xué)方法對(duì)W粉表面預(yù)處理,然后在其表面化學(xué)鍍銅。得到的復(fù)合粉末用圖譜進(jìn)行表征。發(fā)現(xiàn)用化學(xué)鍍的方法制備出的W-15Cu復(fù)合粉末純度非常高,且W顆粒均勻、被Cu致密的包覆著。呈現(xiàn)出包狀結(jié)構(gòu)。這種復(fù)合粉末表現(xiàn)出優(yōu)異的壓制性能,壓坯分別在300, 400, 500, 600 MPa的壓制壓力下成形。壓坯在1250 ℃溫度下保溫90 min燒結(jié)后,從其斷口形貌可以發(fā)現(xiàn)W顆粒沒(méi)有明顯的長(zhǎng)大,且W顆粒表面特征并沒(méi)有發(fā)生改變,仍然表現(xiàn)出預(yù)處理后的表面特征。對(duì)燒結(jié)體的相對(duì)密度、硬度、抗彎強(qiáng)度和電導(dǎo)率同樣進(jìn)行了表征
2015, 44(12):3014-3018.
摘要:運(yùn)用Kubo公式對(duì)圓柱形金屬納米線的磁光響應(yīng)特性進(jìn)行了理論研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn):與具有拋物線型電子限制勢(shì)的低維半導(dǎo)體量子線不同,金屬納米線的磁光吸收譜以及相位延遲響應(yīng)都敏感地依賴于光的偏振,這主要是由于不同的偏振光具有不同的磁光選擇定則所致。另外,電子在不同子能帶間磁光躍遷所產(chǎn)生的光吸收在太赫茲頻率范圍,可以通過(guò)改變納米線半徑以及調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)有效調(diào)節(jié)金屬納米線在太赫茲頻段的共振磁光吸收特性。這些理論結(jié)果揭示了金屬納米線的基本磁光響應(yīng)特性
2015, 44(12):3019-3022.
摘要:對(duì)金屬納米線結(jié)構(gòu)中量子化的聲學(xué)聲子模式進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究。利用柱形納米線結(jié)構(gòu)來(lái)描述以氧化鋁為模板制備的金屬鎳納米線??紤]器件結(jié)構(gòu)中彈性聲波對(duì)應(yīng)的邊界及連續(xù)條件,求解彈性波波動(dòng)方程,可以得到納米線結(jié)構(gòu)中量子化的聲學(xué)聲子模式。發(fā)現(xiàn)量子化的聲子能量和不同聲子態(tài)之間的能量差會(huì)隨著納米線半徑的減小而增大。在色散關(guān)系中,允許的聲子模式位于qzVAl2O3這條直線的下方,這一特征不隨納米線半徑的變化而改變。研究結(jié)果表明,金屬納米線系統(tǒng)在高頻超聲器件中具有潛在的應(yīng)用前景
2015, 44(12):3023-3026.
摘要:通過(guò)磁控濺射技術(shù)和1100 ℃的高溫后續(xù)退火處理,在富硅碳化硅中形成高密度、小尺寸的硅量子點(diǎn)。其微結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性由高分辨電鏡和光致發(fā)光技術(shù)進(jìn)行表征。結(jié)合斯托克斯偏移和高分辨電鏡分析表明,由非晶碳化硅包覆的硅量子點(diǎn)存在α-Si、c-Si兩種結(jié)構(gòu),并呈現(xiàn)多帶隙特征,子帶隙分布范圍從2.3到3.5 eV,出現(xiàn)紫外光到綠光的光致發(fā)光特征峰;發(fā)現(xiàn)此特征的硅量子點(diǎn)尺寸分布在~1.0~4.0 nm;通過(guò)改變薄膜中的Si和C原子比例,以及改變退火參數(shù)可進(jìn)一步優(yōu)化和控制硅量子點(diǎn)的微結(jié)構(gòu)
2015, 44(12):3037-3040.
摘要:介紹了一種由無(wú)序樹(shù)形結(jié)構(gòu)構(gòu)成的超材料的自下而上化學(xué)制備方法,這種超材料可工作在可見(jiàn)光頻段。當(dāng)樹(shù)形結(jié)構(gòu)的直徑為500 nm時(shí),這種金納米樹(shù)形結(jié)構(gòu)陣列超材料分別在470,540,670 nm頻段出現(xiàn)透射通帶,這種超材料也可在可見(jiàn)光頻段實(shí)現(xiàn)平板聚焦,有益于對(duì)可見(jiàn)光頻段超材料的研究
劉 帥 , 劉 飛 , 朱小啟 , 白 煜 , 馬大衍 , 馬 飛 , 徐可為
2015, 44(12):3041-3044.
摘要:通過(guò)磁控共濺射的方法制備了Bi2Te3合金薄膜,并通過(guò)423~623 K,1 h熱處理提高薄膜的結(jié)晶程度。隨著熱處理溫度的升高,Te/Bi原子含量比例逐漸減小,這說(shuō)明在熱處理過(guò)程中Te元素有一定的揮發(fā),其揮發(fā)量隨著溫度的升高而增加,這使得薄膜的半導(dǎo)體類(lèi)型由N型轉(zhuǎn)變?yōu)镻型,同時(shí)賽貝克系數(shù)也由負(fù)值變?yōu)檎?。另外,熱處理?dǎo)致了晶粒長(zhǎng)大,降低了缺陷密度,使得薄膜的電導(dǎo)率和賽貝克系數(shù)等熱電性能得到提高
2015, 44(12):3045-3049.
摘要:人體模擬體液Hank’s溶液中對(duì)碳離子注入TAMZ合金的耐蝕耐磨行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明,碳離子注入TAMZ合金表面形成含碳量1.07%的均勻改性層,碳離子注入層厚度達(dá)9 μm。碳離子注入后,TAMZ表面形成無(wú)序?qū)幽?,?jīng)XRD分析主要由TiC和Ti組成。Hank’s溶液中電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,注入碳離子的TAMZ合金腐蝕電位升高、電荷轉(zhuǎn)移電阻增大,陽(yáng)極極化電流密度降低,改善了電化學(xué)性能。其原因歸結(jié)于碳離子注入后碳化物的無(wú)序?qū)幽さ男纬勺铚撕辖鹪氐娜芙?,提高了膜層的耐蝕性能。Hank’s溶液中注入碳離子的TAMZ合金的摩擦系數(shù)和比磨損率均明顯小于基體TAMZ合金,硬度提高;而且經(jīng)摩擦的碳離子注入TAMZ合金比基體TAMZ合金的陽(yáng)極極化電流密度小、電荷轉(zhuǎn)移電阻大,表明碳離子注入改性層在人體模擬液環(huán)境中具有優(yōu)良的耐磨、耐蝕性能
2015, 44(12):3055-3059.
摘要:以實(shí)驗(yàn)可制備的鎳、銅納米線三角有序陣列為模型,用平面波法計(jì)算了它們的聲子能帶,發(fā)現(xiàn)了GHz頻率的超聲子帶隙。在XΓ方向鎳比銅更容易獲得z模態(tài)帶隙,而在ΓM方向上銅材料更容易激發(fā)xy模態(tài)的帶隙以及在高頻區(qū)獲得更寬的帶隙;通過(guò)調(diào)節(jié)填充率,可獲得z模態(tài)和xy模態(tài)共同占據(jù)的帶隙,正方晶格結(jié)構(gòu)比三角晶格結(jié)構(gòu)更有利于同時(shí)獲得這兩種模態(tài)的帶隙
孫夢(mèng)龍 , 王紅波 , 聶祥龍 , 馬大衍 , 馬 飛 , 徐可為
2015, 44(12):3073-3077.
摘要:采用熱還原法和原子層沉積技術(shù)制備了ZnO-TiO2核殼納米線,研究沉積厚度、沉積溫度及退火對(duì)于ZnO-TiO2核殼納米線晶化和結(jié)構(gòu)的影響。利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、高分辨率透射電鏡(HRTEM)等手段對(duì)退火前后核殼納米線進(jìn)行表征。結(jié)果表明:沉積厚度和溫度的增加有利于TiO2殼層發(fā)生非晶向晶化的轉(zhuǎn)變;500 ℃退火提高了TiO2的結(jié)晶性,但可能會(huì)使細(xì)核殼納米線(ZnO納米線直徑<80 nm)產(chǎn)生波浪形變形,使150 ℃沉積的非晶TiO2殼層形成凸出晶粒,并導(dǎo)致其界面處ZnO缺失
2015, 44(12):3094-3099.
摘要:采用熱力模擬平面壓縮實(shí)驗(yàn)和電子背散射衍射(EBSD)組織分析測(cè)試方法,研究了新型Al-Zn-Mg-Cu高強(qiáng)鋁合金熱壓縮變形以及退火微觀組織和織構(gòu)。結(jié)果表明,在變形溫度為350 ℃,應(yīng)變速率為0.1 s-1的條件下,合金微觀組織演變機(jī)理為動(dòng)態(tài)回復(fù)和大應(yīng)變幾何動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu){001}< >和黃銅織構(gòu){111}<110>,分別沿著α-取向線和β-取向線分布;退火后旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)減少,黃銅織構(gòu)增多,旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)沿著α-取向線向黃銅織構(gòu)轉(zhuǎn)變。在變形溫度為420 ℃,應(yīng)變速率為0.1 s-1的條件下,合金變形組織較均勻,再結(jié)晶晶粒分布在變形劇烈的晶界或三角晶界處,出現(xiàn)的織構(gòu)種類(lèi)主要有旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu){110}< >、黃銅型{011}<211>織構(gòu);退火過(guò)程中發(fā)生亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,旋轉(zhuǎn)立方織構(gòu)強(qiáng)度增強(qiáng),黃銅型{011}<211>織構(gòu)有向高斯織構(gòu)方向移動(dòng)的趨勢(shì)
2015, 44(12):3109-3112.
摘要:在一定初始溫度下經(jīng)過(guò)不同時(shí)間的熔體過(guò)熱處理,利用銅模吸鑄法,制備純非晶合金Zr48Cu36Ag8Al8棒狀試樣,通過(guò)X射線衍射儀(XRD)、差示掃描熱分析儀(DSC)、萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)和場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)研究過(guò)熱處理對(duì)其力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,在一定的處理時(shí)間范圍內(nèi),隨著處理時(shí)間的增長(zhǎng),Zr48Cu36Ag8Al8非晶合金原子排列的混亂度增加,非晶合金的平均自由體積增加,Zr48Cu36Ag8Al8非晶合金的變形局域化程度降低,變形能力隨之增強(qiáng),非晶合金的斷裂強(qiáng)度和塑性得到了提高
2015, 44(12):3124-3129.
摘要:結(jié)合機(jī)械合金化(MA)與放電等離子燒結(jié)(SPS)工藝制備了NiSe2塊體熱電材料。研究了MA球磨時(shí)間和SPS燒結(jié)溫度對(duì)NiSe2熱電材料的物相、顯微組織以及電熱傳輸性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)轉(zhuǎn)速為425 r/min,球磨40 h后合成了約45 nm的NiSe2納米粉體。NiSe2粉體是一種直接禁帶半導(dǎo)體,禁帶寬度為2.653 eV,其塊體呈n型導(dǎo)電特征。燒結(jié)溫度為773 K時(shí),NiSe2塊體材料在323 K獲得最大功率因子101 μW·m-1·K-2,熱導(dǎo)率為7.5 W·m-1·K-1,最大ZT值為0.0045
鄒愛(ài)華 , 吳開(kāi)陽(yáng) , 周賢良 , 張建云 , 白 潤(rùn)
2015, 44(12):3130-3135.
摘要:研究了SiC顆粒經(jīng)不同氧化時(shí)間的氧化行為,采用無(wú)壓滲透法制備了體積分?jǐn)?shù)大于55%的SiCp/Al復(fù)合材料,分析了復(fù)合材料的微觀組織與界面形貌,探討了氧化及界面反應(yīng)對(duì)復(fù)合材料熱導(dǎo)性能的影響。結(jié)果表明:當(dāng)SiC顆粒在1100 ℃氧化時(shí),隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng),其氧化增重及氧化層的厚度均增加,但氧化時(shí)間大于6 h時(shí),其增加速率減緩;經(jīng)氧化處理后,顆粒尖角明顯鈍化,所制備復(fù)合材料顆粒分布均勻,致密度比顆粒未氧化時(shí)要高;且氧化改變了復(fù)合材料的界面反應(yīng)及結(jié)合,未經(jīng)氧化顆粒表面出現(xiàn)了短棒狀A(yù)l4C3,4 h氧化后顆粒表面形成了八面體MgAl2O4,6 h氧化后仍有殘余的SiO2;隨氧化時(shí)間的延長(zhǎng),復(fù)合材料熱導(dǎo)及界面熱傳導(dǎo)系數(shù)均呈先增大后減小的變化趨勢(shì),這與不同氧化時(shí)的實(shí)際界面狀況密切相關(guān)
張君慧 , 郭麗芳 , 趙清華 , 張文棟 , 李大維 , 李 剛 , 孫 偉
2015, 44(12):3136-3140.
摘要:采用低濃度的無(wú)機(jī)溶劑HF溶液(0.05%, 質(zhì)量分?jǐn)?shù))對(duì)濺射在硅基底上的400 nm鈦薄膜進(jìn)行陽(yáng)極氧化制備TiO2納米管陣列,并利用SEM對(duì)制備出的TiO2納米管陣列進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)優(yōu)化陽(yáng)極氧化電壓幅值、電壓施加方式和氧化時(shí)間,均可有效控制納米管陣列的尺寸和形貌。首先施加0.5 V的低電壓28 min,在低濃度的HF溶液中陽(yáng)極氧化鈦薄膜制備TiO2納米管陣列,其管徑可達(dá)120 nm左右。在此基礎(chǔ)上,對(duì)電壓施加方式進(jìn)行改進(jìn),提出兩步法施加電壓方式,并優(yōu)化氧化時(shí)間,在硅基底鈦薄膜上制備出管徑為100 ~ 270 nm結(jié)構(gòu)緊密有序的TiO2納米管陣列,明顯優(yōu)于鈦薄膜在有機(jī)電解液中氧化制備的管徑為70 ~ 100 nm的TiO2納米管陣列
2015, 44(12):3141-3146.
摘要:研究了AZ91鎂合金在充型凝固過(guò)程中不同振動(dòng)頻率對(duì)鎂合金充型過(guò)程、凝固方式和鑄件-鑄型間隙的影響機(jī)制,并自主設(shè)計(jì)鑄件-鑄型界面?zhèn)鳠嵝恃b置,探討了機(jī)械振動(dòng)對(duì)鑄件-鑄型界面?zhèn)鳠岬挠绊?。結(jié)果表明,機(jī)械振動(dòng)使充型過(guò)程中合金液流體雷諾數(shù)變大,層流邊界層厚度減??;破壞凝固初期型腔壁已凝固薄層,改變鎂合金的凝固方式,使合金晶粒細(xì)化、改變晶體內(nèi)部相形態(tài)及分布;凝固后,使鑄件-鑄型間隙處于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。進(jìn)而影響了鑄件-鑄型界面間的傳熱。當(dāng)振動(dòng)頻率分別為0,20,50 Hz時(shí),模具所達(dá)到的最高溫度值分別為365.3,372.1,377.1 ℃,模具溫度上升至最大溫度值所需的時(shí)間依次為111,100,91 s,振動(dòng)頻率從0 Hz增大到50 Hz,模具所達(dá)到的最大溫度值逐漸增加,模具溫度上升至最大溫度值所需的時(shí)間逐漸減少
溫勝山 , 梁曉麗 , 姚金環(huán) , 潘觀林 , 李延偉 , 張靈志
2015, 44(12):3151-3155.
摘要:采用化學(xué)共沉淀法制備了Al3+/Ni2+摩爾分?jǐn)?shù)分別為0%, 5%, 10%, 15%和20%的Al取代Ni(OH)2樣品。振實(shí)密度測(cè)試發(fā)現(xiàn)當(dāng)Al含量低于10%時(shí),隨著Al含量的增加樣品的振實(shí)密度急劇增大;當(dāng)Al含量為10%時(shí),樣品具有最大的振實(shí)密度;繼續(xù)增加Al含量,樣品的振實(shí)密度開(kāi)始降低。X射線衍射分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)Al含量低于5%時(shí),樣品的晶型為β相;當(dāng)Al含量在5%~10%時(shí),樣品的晶型為α/β混合相;當(dāng)Al含量高于10%時(shí),樣品的晶型為α相。循環(huán)伏安(CV)、電化學(xué)交流阻抗(EIS)和充放電測(cè)試研究表明:摻Al樣品比未摻Al樣品具有更高的電化學(xué)活性。其中Al含量為15%的樣品具有最好的電化學(xué)性能,在100 mA/g恒電流充放電下的穩(wěn)定質(zhì)量比容量和體積比容量分別高達(dá)324 mAh/g和516 mAh/cm3,并且具有優(yōu)異的循環(huán)性能
王智慧 , 王 虎 , 賀定勇 , 崔 麗 , 蔣建敏 , 周 正 , 趙秋穎
2015, 44(12):3156-3160.
摘要:采用等離子熔覆技術(shù)在Q235鋼基體上原位制備了NbC增強(qiáng)的CoCrCuFeNiMn(NbC)x(x=0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)高熵合金熔覆層,并研究了熔覆層的相組成、顯微組織以及顯微硬度。結(jié)果表明,C和Nb的加入并沒(méi)有引起熔覆層物相的復(fù)雜化,物相由fcc1相、fcc2相和NbC相組成。NbC大多偏聚于基體的樹(shù)枝晶間,少量在樹(shù)枝晶內(nèi)析出。NbC的形態(tài)與其含量有關(guān),當(dāng)x較小時(shí),NbC呈顆粒狀;當(dāng)x較大時(shí),NbC呈顆粒狀、長(zhǎng)條狀以及十字枝晶狀。原位自生高熵合金復(fù)合材料的硬度較基體合金有了明顯提高,在一定范圍內(nèi)(x=0~0.4),熔覆層顯微硬度隨增強(qiáng)相含量的升高而增加
2015, 44(12):3161-3165.
摘要:針對(duì)鈦合金管材很難被矯直的問(wèn)題,采用壓扁加反彎的方法得到很好的矯直效果。設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)鈦合金管材壓扁加反彎矯直的分段等曲率反彎輥型,從彈塑性基本理論出發(fā),推導(dǎo)了矯直過(guò)程中考慮材料強(qiáng)化條件下的彎矩公式,并建立了矯直精度的理論計(jì)算模型。借助該矯直精度計(jì)算模型對(duì)反彎量組合進(jìn)行了優(yōu)化,針對(duì)典型產(chǎn)品的分段等曲率反彎鈦合金管材,提出合理的壓扁量取值范圍,為實(shí)際生產(chǎn)中輥縫調(diào)節(jié)提供參考
謝小華 , 周 全 , 陳樂(lè)平 , 肖程波 , 湯 鑫
2015, 44(12):3166-3172.
摘要:對(duì)比研究了未處理、脈沖磁場(chǎng)處理、機(jī)械振動(dòng)處理和脈沖磁場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理對(duì)K4169高溫合金凝固組織和力學(xué)性能的影響,并考察了復(fù)合處理?xiàng)l件下不同的脈沖電壓、脈沖頻率及澆注溫度時(shí)合金的初生相形貌。結(jié)果表明:經(jīng)脈沖磁場(chǎng)-機(jī)械振動(dòng)復(fù)合處理后,合金的晶粒尺寸由4.5 mm細(xì)化至0.98 mm,斷面等軸晶比例由36%提高至96%,且細(xì)化效果均好于單一的脈沖磁場(chǎng)處理或機(jī)械振動(dòng)處理,同時(shí)合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率較常規(guī)鑄造條件下分別提高了49.2%,37.3%。隨著脈沖電壓或脈沖頻率增加,合金的初生相逐漸退化,由發(fā)達(dá)的樹(shù)枝晶變成細(xì)小的等軸晶或薔薇狀晶體。在1380~1530 ℃范圍內(nèi),隨澆注溫度的提高,復(fù)合處理后合金的初生相不斷細(xì)化
崔大偉 , 曲選輝 , 魏文慶 , 劉炳強(qiáng)
2015, 44(12):3173-3177.
摘要:采用高能球磨技術(shù)制備了高氮節(jié)鎳不銹鋼近球形復(fù)合粉末,與石蠟基多聚合物組元黏結(jié)劑混煉制成金屬注射成形喂料,研究了注射喂料的黏度、剪切速率以及溫度等對(duì)黏度的影響。結(jié)果表明:高能球磨能夠顯著改善高氮不銹鋼粉末的工藝特性,球磨60 h得到的粉末顆粒細(xì)小,球形度較好,振實(shí)密度高,適合用來(lái)制作高質(zhì)量的金屬注射成形喂料。其中,粉末裝載量為58%的喂料應(yīng)變敏感因子最小(n=0.45),粘流活化能最低(E=28.70 kJ/mol),綜合流變學(xué)因子最大(αSTV=2.96),表明該喂料具有最好的綜合流變性能,非常適宜進(jìn)行后續(xù)注射成形工藝
2015, 44(12):3188-3191.
摘要:采用超音速微粒轟擊法在CuW70假合金表面制備出一定厚度的納米晶層,測(cè)其硬度及電性能,并利用XRD和SEM對(duì)其物相及顯微形貌進(jìn)行分析。結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,轟擊微粒以很高的動(dòng)能連續(xù)作用于W-Cu合金表面,致使W顆粒和粘結(jié)相銅細(xì)化,最終在合金表層制備出晶粒尺寸約80 nm、厚度約十幾微米的納米層,且最佳納米化效果出現(xiàn)在次表層。此外,顯微硬度值較原始基體提高40%~60%;而電導(dǎo)率基本未變。再者,表面納米化能夠抑制電弧的形成和快速熄滅電弧,可達(dá)到抗電弧燒蝕的目的
馬曉磊 , 邵艷群 , 朱君秋 , 婁長(zhǎng)影 , 何建福 , 林星星 , 唐 電
2015, 44(12):3192-3196.
摘要:采用熱分解法在Ti基上被覆了IrO2+ZrO2氧化物涂層。通過(guò)XRD、SEM、EDX、XPS和循環(huán)伏安法等分析了退火溫度對(duì)IrO2-ZrO2二元氧化物涂層的物相、表面形貌和電容性能的影響,引用非線性方程q*(v)=A1exp(-v/t1)+A2exp(-v/t2)+y0計(jì)算了涂層的內(nèi)外活性點(diǎn)。結(jié)果表明: IrO2-ZrO2涂層的臨界晶化溫度為340~360 ℃,340 ℃退火的涂層物相為非晶結(jié)構(gòu),360 ℃退火,含有晶態(tài)和非晶態(tài)2種結(jié)構(gòu)組織,其離子價(jià)態(tài)為Ir3+、Ir4+以及過(guò)飽和IrO2+x(x>0)。電容性能隨著溫度的升高呈先增大后減小變化, 360 ℃退火的電極有最大的電容值,與其“非晶態(tài)/晶態(tài)”兩相共存組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。涂層中質(zhì)子遷移能力比電子導(dǎo)電能力對(duì)電容的影響要大,掃描速度對(duì)質(zhì)子遷移的影響大于對(duì)電子導(dǎo)電的影響
2015, 44(12):3197-3201.
摘要:研究了Fe24Mn4Al5Cr合金在800和950 ℃空氣中的循環(huán)氧化動(dòng)力學(xué)及氧化層形貌、成分和組織結(jié)構(gòu)。由于Mn元素的選擇性氧化,在氧化層與基體之間形成高耐蝕性的貧Mn鐵素體層。對(duì)貧Mn鐵素體層的耐腐蝕性能進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,950 ℃氧化10 h后,氧化層與基體間形成形狀彎曲、厚度約6 μm、較基體貧Mn (5 at%)、富Fe (85 at%)的鐵素體層。降低氧化溫度至800 ℃、延長(zhǎng)氧化時(shí)間至160 h,氧化層與基體之間形成連續(xù)平整、厚度約9 μm的貧Mn (6 at%~19 at%)、富Fe (83 at%~72 at%)和富Cr (8 at%)的鐵素體層。在1 mol/L Na2SO4溶液中于800 ℃氧化160 h后的鐵素體貧Mn層的陽(yáng)極極化曲線呈自鈍化,自腐蝕電位Ecorr由原始合金的–710 mV提高至57 mV,維鈍電流密度ip從3.3 μA/cm2下降至0.7 μA/cm2,耐蝕性能提高
2015, 44(12):3208-3214.
摘要:研究在Ti-22Nb-6Zr (at%) 合金中添加不同含量 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (0.02%~1.5%)的硼元素,通過(guò)粉末燒結(jié)法成功制備了性能優(yōu)良的含硼Ti-22Nb-6Zr記憶合金。結(jié)合OM、XRD、SEM分析發(fā)現(xiàn),隨著硼元素含量的增加,合金的β相基體中逐漸析出α相和TiB相,晶粒得到明顯細(xì)化。通過(guò)壓縮力學(xué)性能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)硼元素對(duì)Ti-22Nb-6Zr合金的彈性模量和超彈性影響不大,但硼含量對(duì)其屈服強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度有顯著影響,當(dāng)硼含量為0.02 %~0.1%和1%時(shí),合金展現(xiàn)出較高的抗壓強(qiáng)度(1450 MPa以上)和屈服強(qiáng)度(1250 MPa以上)。通過(guò)電化學(xué)測(cè)試,發(fā)現(xiàn)當(dāng)硼含量在0.02%~1%時(shí),合金具有較好的耐腐蝕性,腐蝕電流密度保持在10-6 A·cm-2以內(nèi)。綜合考慮合金的顯微組織、力學(xué)性能與抗腐蝕性能,得出Ti-22Nb-6Zr記憶合金中適宜的硼添加量為0.02%~0.1%和1%
2015, 44(12):3215-3218.
摘要:針對(duì)電子束選區(qū)熔化的特點(diǎn),采用不同工藝參數(shù)成形了Ti6Al4V實(shí)體試樣,并利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、透射電鏡和X射線衍射儀研究了氣霧化Ti6Al4V粉末在電子束選區(qū)熔化成形中的微觀組織特征以及不同體能量密度(P/v)對(duì)微觀組織的影響。結(jié)果表明:電子束選區(qū)熔化Ti6Al4V合金內(nèi)部組織為細(xì)針狀馬氏體、魏氏組織和網(wǎng)籃組織,細(xì)針馬氏體區(qū)位于試樣成形頂部;隨著體能量密度的增加馬氏體區(qū)高度由7~8個(gè)鋪粉層厚增加到22~25個(gè)鋪粉層厚,內(nèi)部組織由細(xì)長(zhǎng)片狀魏氏組織變?yōu)槲菏辖M織和網(wǎng)籃組織組成的雙態(tài)組織,片狀α相的厚度也由1~2 μm增加到2~4 μm
2015, 44(12):3234-3237.
摘要:以高純度、高致密度的納晶金屬鎳片為研究對(duì)象,利用數(shù)字圖像相關(guān)方法研究了其在單軸準(zhǔn)靜態(tài)拉伸載荷下的剪切帶化變形行為,系統(tǒng)分析了納晶金屬鎳片中剪切帶的萌生及演化規(guī)律,定量分析了剪切帶形核、擴(kuò)展和失效的重要節(jié)點(diǎn),討論了納晶鎳剪切帶的物理特征。結(jié)果顯示:剪切帶的演化發(fā)展是納晶鎳試樣塑性變形的主要形式,是納晶鎳試樣具有較低延性的原因
2015, 44(12):3243-3247.
摘要:研究了擠壓Mg-2Zn-xY (x=0.5, 1, 2, at%)合金在半固態(tài)等溫處理過(guò)程中的微觀組織演變規(guī)律。結(jié)果表明:3種Mg-2Zn-xY合金中,擠壓Mg-2Zn-1Y合金中α-Mg基體晶粒尺寸最小,擠壓Mg-2Zn-2Y合金中出現(xiàn)了大量的孿晶;當(dāng)半固態(tài)等溫時(shí)間為10 min時(shí),隨著等溫溫度的升高,Mg-2Zn-xY合金中α-Mg固相晶粒均逐漸趨于球化,且α-Mg固相顆粒逐漸分離,晶界處的液相和晶內(nèi)液池體積分?jǐn)?shù)均明顯增加;隨著580 ℃等溫時(shí)間的延長(zhǎng)(≤30 min),Mg-2Zn-0.5Y合金微觀組織演變以O(shè)stwald熟化機(jī)制為主,而Mg-2Zn-1Y和Mg-2Zn-2Y合金微觀組織演變過(guò)程中Ostwald熟化機(jī)制和固相顆粒熔化機(jī)制同時(shí)起主導(dǎo)作用
2015, 44(12):3032-3036.
摘要:合成一種新型廉價(jià)的負(fù)載雙金屬氧化物NiO和CuO的堿激發(fā)鎂渣基納米復(fù)合膠凝材料(AMSCN),并將其用于光催化甲基橙染料降解的探索性研究。FESEM結(jié)果表明:堿激發(fā)鎂渣基膠凝材料具有大約30 nm的形貌特征;XRD結(jié)果表明:堿激發(fā)鎂渣基膠凝材料主要是由水化硅酸鈣等礦物相所組成,而納米復(fù)合膠凝材料中的NiO以無(wú)定形的方式、CuO以大約15 nm大小的顆粒均勻地分散在堿激發(fā)鎂渣基膠凝材料的基質(zhì)上。10(NiO+CuO)/AMSCN 納米復(fù)合膠凝材料高的光催化甲基橙染料降解活性歸因于AMSCN載體與NiO及CuO活性相的協(xié)同作用,其光催化降解反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
2015, 44(12):3089-3093.
摘要:通過(guò)間歇式熔鹽電解技術(shù)制備一種高活性LaNi5-xAlx合金薄膜材料,采用熱力學(xué)計(jì)算、循環(huán)伏安技術(shù)研究Ni陰極的去極化能力以及在氧化物熔鹽電解體系中La、Al的共析出條件,采用掃描電鏡和X射線衍射儀對(duì)合金薄膜材料表層的顯微組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察與分析。結(jié)果表明:采用間歇式脈沖電解可以將電沉積和擴(kuò)散過(guò)程有效分離,在設(shè)計(jì)Na3AlF6114g、Al2O31.2g以及La2O34.8g的熔鹽體系中Ni陰極上首先析出Al,形成液態(tài)Al-Ni陰極,使稀土La2O3活度大大降低,發(fā)生去極化作用,實(shí)現(xiàn)La、Al共析出,進(jìn)而制備出高活性、成分均勻的LaNi5-xAlx合金薄膜,其中X的值介于3.5-4之間。
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