2015, 44(3):527-531.
摘要:為了通過組織設(shè)計獲得優(yōu)異的性能,揭示TA15鈦合金三態(tài)組織中的 2 種片層α相(次生片層α和轉(zhuǎn)變β基體中細(xì)α條)的演化至關(guān)重要。采用等溫壓縮(在950,965和975 ℃),結(jié)合雙重?zé)崽幚恚ㄔ趬嚎s溫度以下10~40 ℃進(jìn)行第 1 次熱處理,然后在810 °C進(jìn)行第2次熱處理),研究了2種片層α相的演化規(guī)律。結(jié)果表明,在低于等溫壓縮溫度以下10 ℃進(jìn)行第1次熱處理,可以獲得單獨(dú)分布的厚片層α相和細(xì)α條,這種細(xì)α條在第1次熱處理后空冷具有集束的形態(tài),而在第1次熱處理后水冷具有針狀形態(tài)。在低于等溫壓縮溫度以下25 ℃進(jìn)行第1次熱處理,可以獲得集束和網(wǎng)籃狀的片層α相以及細(xì)α條。在低于等溫壓縮溫度以下40 ℃進(jìn)行第 1次熱處理,只能獲得集束和網(wǎng)籃狀的片層α相。另外,在第1 次熱處理溫度相同的條件下,不同冷卻方式對次生片層α相的形態(tài)影響較小。
唐 斌 , 謝 韶 , 劉 毅 , 韓逢博 , 寇宏超 , 李金山
2015, 44(3):532-537.
摘要:基于晶體塑性模型,研究了近 β 鈦合金中(α + β) 兩相組織的不協(xié)調(diào)變形行為。首先,雙晶體模型的計算結(jié)果表明 (α + β) 兩相組織中的塑性變形是不協(xié)調(diào)的,而且α 相的變形行為與晶體取向和加載方向密切相關(guān)。另外,通過耦合三維 Voronoi幾何模型,探討了近 β鈦合金中球狀初生 α 相對宏觀力學(xué)響應(yīng)的影響。利用該 CPFE-VT 數(shù)值模型,研究發(fā)現(xiàn) α 相與 β 相的不協(xié)調(diào)變形導(dǎo)致了合金強(qiáng)度隨 α 相體積分?jǐn)?shù)的增加而成線性降低。此外,β 基體中 α 相的分布對合金應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)也有較大的影響。針對具有兩相組織的近 β 鈦合金建立的晶體塑性有限元模型為鈦合金組織控制技術(shù)的發(fā)展以及性能預(yù)測提供了重要的途徑。
范晉平 , 崔 爽 , 陳建設(shè) , 劉奎仁 , 韓 慶
2015, 44(3):538-543.
摘要:采用脈沖電鍍技術(shù)獲得了高活性Ni-Mo-W析氫合金陰極。以析氫反應(yīng)過電位為考察指標(biāo),確定了脈沖鍍Ni-Mo-W合金的最佳電鍍條件,如Na2WO4·2H2O濃度、平均電流密度和占空比等。同時,系統(tǒng)研究了Mo和W含量對Ni-Mo-W合金鍍層成分和組成的影響規(guī)律。結(jié)果表明,在二元合金中添加W能有效提高電極的析氫反應(yīng)活性 (η200=80 mV);非晶態(tài)Ni-Mo-W合金的組織結(jié)構(gòu)主要取決于Mo含量;與非晶態(tài)Ni-Mo合金鍍層相比,Ni-Mo-W合金析氫陰極的電化學(xué)穩(wěn)定性得到一定程度的提高。
2015, 44(3):548-552.
摘要:泡沫鋁夾層板是一種綜合性能優(yōu)異的新型功能材料,由具有高孔隙率特性的泡沫鋁芯和金屬面板組成。由于該材料不僅具有泡沫鋁材料所擁有的極低密度,耗能能力好,比強(qiáng)度和比剛度高,隔熱隔音性能優(yōu)越和高阻尼等優(yōu)異特性,還一定程度上彌補(bǔ)了泡沫鋁材料強(qiáng)度低的缺點(diǎn),致使泡沫鋁夾層板材料在諸如要求具有高機(jī)械強(qiáng)度和良好散能能力的輕型結(jié)構(gòu)應(yīng)用等諸多領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。目前,泡沫鋁夾層板材料已經(jīng)引起廣大研究者的高度重視。本文綜合論述了泡沫鋁夾層板制備技術(shù)的研究進(jìn)展,并對各種制備工藝的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。
于修水 , 梁文萍 , 繆 強(qiáng) , 徐 一 , 任蓓蕾 , 郭 凱
2015, 44(3):557-562.
摘要:采用雙輝等離子冶金技術(shù)制備滲Mo層,并研究其不同載荷下的摩擦行為和磨損機(jī)制。采用SEM、EDS和XRD表征滲Mo層的微觀形貌、成分分布以及相結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:滲Mo層厚度為20 μm,致密均勻,其相主要為Mo、Al3Ti和Al8(Ti3-xMox)。為了研究滲Mo層的摩擦行為,分別在載荷1.3,5.3和9.3 N對其進(jìn)行滑動磨損試驗(yàn)。隨著載荷的增加,滲Mo層的平均摩擦系數(shù)和磨損率都呈上升趨勢。根據(jù)載荷1.3 N條件下的三維形貌、SEM照片和能譜分析,得出其磨損機(jī)制為輕微磨粒磨損和氧化磨損;在載荷5.3 N條件下,氧化磨損和磨粒磨損為主要磨損機(jī)制;在載荷9.3 N條件下,主要磨損機(jī)制為氧化磨損、磨粒磨損和粘著磨損。
付亞波 , 崔 靜 , 曹志強(qiáng)
2015, 44(3):567-570.
摘要:通過宏觀和微觀組織研究了棒坯邊部、心部的晶粒尺寸及裂紋。利用橫斷面和縱斷面的SEM微觀組織分析了心部的裂紋形成機(jī)理。結(jié)果表明:邊部的晶粒因?yàn)橥瓿闪藙討B(tài)再結(jié)晶,使晶粒比心部更加細(xì)化;心部約40 μm的微裂紋是由于第二相粒子(體心立方的沉淀相Cr及金屬間化合物Cu51Zr14 和Cu5Zr)作為微裂紋的形成源,因?yàn)榫Я4执蠼档土似鋸?qiáng)度而誘發(fā)。因而細(xì)化晶粒能防止微裂紋的形成。裂紋形成機(jī)理適合微孔形核、長大和聚合的位錯模型。
武曉峰 , 張廣安 , 伍復(fù)發(fā)
2015, 44(3):576-580.
摘要:在不同的過熱度和電磁攪拌下制備了5% Mg2Si(質(zhì)量分?jǐn)?shù))顆粒增強(qiáng)亞共晶Al-Si 基復(fù)合材料,并研究了澆注溫度(過熱度)和電磁攪拌對初生α-Al、(α-Al+Mg2Si)共晶團(tuán)和共晶Mg2Si形貌和尺寸大小的影響。結(jié)果表明,低過熱度與電磁攪拌結(jié)合的工藝不僅能夠細(xì)化初生α-Al、(α-Al+Mg2Si)共晶團(tuán)的尺寸,促進(jìn)它們非枝晶組織的形成,而且還細(xì)化了共晶Mg2Si,改變了(α-Al+Mg2Si)兩元共晶的形核方式,從普通鑄造條件下在初生α-Al上形核轉(zhuǎn)變?yōu)榈瓦^熱度與電磁攪拌下的初生α-Al晶間形核。
2015, 44(3):581-586.
摘要:在利用雙輥連鑄機(jī)生產(chǎn)7075鋁合金中,會發(fā)現(xiàn)許多微觀缺陷,如粗大完整的枝晶和嚴(yán)重偏析等。利用金相和SEM測定了7075板坯組織形貌和相成分,并通過與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的對比,研究在鑄軋工藝中施加0.13 T大小的電磁場對溶質(zhì)成分分布的差異。就板材顯微組織大量細(xì)化和偏析帶縮小而言,最有效的方式是386 A,50 Hz工頻電流下交變振蕩電磁場鑄軋工藝。另外,晶界處存在大量t(AlZnMgCu)相,并按照直流磁場、半波振蕩磁場和交變振蕩磁場順序逐漸均勻細(xì)化。并且在振蕩電磁場下網(wǎng)狀沉淀相完全消失。
陳志強(qiáng) , 梁 偉 , 余 彬 , 周 斌
2015, 44(3):587-591.
摘要:通過冷軋制備出了Al5052/Mg-9.5Li-2Al合金復(fù)合板,研究了復(fù)合板退火后的組織與力學(xué)性能。結(jié)果表明:退火后復(fù)合板的結(jié)合界面上沒有出現(xiàn)類似裂紋或孔洞的缺陷。經(jīng)623或623 K以上的溫度退火后,合金復(fù)合的界面形成反應(yīng)相。Mg-9.5Li-2Al板和Al5052板之間結(jié)合界面處的主要反應(yīng)相依次為α-Mg+β-Li相、Mg17Al12相、Li-dissolved Al3Mg2相和α-Al。在一定溫度范圍內(nèi),隨退火溫度的升高,界面結(jié)合強(qiáng)度逐漸增加。當(dāng)退火溫度為623 K時,復(fù)合板的結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到最大值17.83 MPa,而且具有良好的塑性,延伸率達(dá)到18.7%,另外,界面未出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。當(dāng)退火溫度為673 K時,覆板的拉伸性能由于界面剝離而惡化。
宋月鵬 , 孫祥鳴 , 李江濤 , 李 倩 , 陳義祥 , 郭世斌 , 高東升
2015, 44(3):603-607.
摘要:運(yùn)用ANSYS12.0軟件對W/Cu梯度材料進(jìn)行熱應(yīng)力模擬分析,并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。結(jié)果表明,隨著成分分布指數(shù)(p)的增加,最大熱應(yīng)力先減小后增大;在p=1.3,熱流密度為30 MW/m2時,最大熱應(yīng)力值最小為180 MPa,與非梯度材料相比最大等效熱應(yīng)力降低79%;最優(yōu)化的梯度層厚度大于3 mm,梯度層數(shù)4~6層,鎢板的厚度1~3 mm。
華 中 , 左 斌 , 王麗麗 , 劉堯棣 , 董麗榮 , 孫亞明
2015, 44(3):616-620.
摘要:采用單輥快淬法制備(Fe1-xCox)80Zr10B10(x=0,0.1,0.2,0.3)非晶合金,并對4種合金在不同溫度下進(jìn)行等溫?zé)崽幚怼@貌顭岱治鰞x(DTA),X射線衍射儀(XRD),透射電鏡(TEM)和振動樣品磁強(qiáng)計(VSM)等測試手段對樣品的熱性能、微觀結(jié)構(gòu)及磁性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,未添加Co元素的Fe80Zr10B10合金的熱穩(wěn)定性明顯高于添加Co元素的合金,而(Fe1-xCox)80Zr10B10(x=0.1,0.2,0.3)合金的熱穩(wěn)定性相差不大。Fe80Zr10B10和Fe72Co8Zr10B10合金的晶化過程相似;Fe64Co16Zr10B10和Fe56Co24Zr10B10合金的晶化過程相似。4種合金的矯頑力(Hc)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,在873 K達(dá)到最大值。
2015, 44(3):634-637.
摘要:采用銅模吸鑄法制備了(Nd0.7Pr0.3)60-xFe30Al10Cux (x=0, 1, 2 , 4)大塊非晶合金,利用振動樣品磁強(qiáng)計(VSM)研究了該合金的磁性能和磁粘滯行為。結(jié)果表明, 這幾種合金都呈現(xiàn)出較好的硬磁性。隨著Cu元素的添加,矯頑力略有增加,但是合金的剩磁卻沒有變化。利用掃描速率法研究了(Nd0.7Pr0.3)60-xFe30Al10Cux (x=0, 1, 2, 4)大塊非晶合金的磁粘滯行為,得到了這幾種合金的相關(guān)磁性參數(shù):熱擾動場Hf為12.1~15.2 mT,熱激活體積va為1.5×10-18~1.9×10-18 cm3。在所研究的合金中都存在明顯的鐵磁交換耦合作用,同時矯頑力與溫度之間的關(guān)系符合Gaunt提出的疇壁釘扎模型,合金的硬磁性可能是這兩方面共同作用的結(jié)果。
2015, 44(3):649-655.
摘要:研究并掌握鎂合金板材在不同工藝參數(shù)條件下的漸進(jìn)成形規(guī)律對完善鎂合金單點(diǎn)溫漸進(jìn)成形工藝有著重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價值。以變錐角圓臺件為研究對象,以有限元軟件ANSYS/LS-DYNA為工具,以成形件的等效應(yīng)力、減薄率和板厚變化為研究指標(biāo),研究了不同工藝參數(shù):成形溫度、摩擦條件和工具頭直徑對AZ31B鎂合金板材單點(diǎn)溫漸進(jìn)成形的影響。結(jié)果表明:在成形溫度為250 ℃,靜摩擦系數(shù)為0.2、動摩擦系數(shù)為0.1,工具頭直徑在10~12 mm范圍內(nèi),AZ31B鎂合金板材具有良好的單點(diǎn)漸進(jìn)成形性能。
2015, 44(3):656-659.
摘要:利用非平衡分子動力學(xué)模擬方法研究了單晶Ge薄膜的厚度以及溫度對其面向熱導(dǎo)率的影響規(guī)律。針對單晶Ge薄膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和導(dǎo)熱機(jī)制,采用Stillinger-Weber勢能模型描述Ge粒子間的相互作用,并且建立面向穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)模型。模擬結(jié)果顯示,單晶Ge薄膜面向熱導(dǎo)率具有明顯尺寸效應(yīng),隨薄膜厚度的增加而增大,隨溫度的升高而減小。與法向熱導(dǎo)率的模擬結(jié)果進(jìn)行比較,證明單晶Ge薄膜熱導(dǎo)率具有各向異性的特點(diǎn)。
陳佳林 , 黎 明 , 王詩堯 , 邵劍雄 , 談效華 , 金大志 , 向 偉 , 崔 瑩 , 陳熙萌
2015, 44(3):660-664.
摘要:測量了中低能質(zhì)子致氘化鈦和氘化鋯二次電子發(fā)射系數(shù)。結(jié)果表明,20 nA/cm2束流下各二次電子發(fā)射系數(shù)與其電子能損近似成正比,比例因子Λ較Sternglass理論值偏大約50%,表面吸附層影響二次電子發(fā)射系數(shù)。束流密度為7 μA/cm2的100 keV質(zhì)子束長時間測量時,二次電子發(fā)射系數(shù)γ和正比例因子Λ在前100 s內(nèi)快速下降并逐漸穩(wěn)定至理論值。
盧金文 , 葛 鵬 , 趙永慶 , 李 磊 , 李 倩 , 周 偉
2015, 44(3):676-680.
摘要:采用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)以及IMVS-1000JMT2數(shù)顯維氏顯微硬度儀研究了等溫變形條件下形變熱處理對Ti-1300合金組織及硬度性能的影響。結(jié)果表明:高溫形變熱處理可以明顯的細(xì)化Ti-1300合金的顯微組織,并在一定程度上提高合金的力學(xué)性能。熱軋態(tài)合金的組織中粗大塊狀和長條狀α相經(jīng)高溫壓縮變形后具有明顯的等軸均勻化趨勢,然后分別經(jīng)過淬火時效和固溶時效處理后合金的組織主要由板條狀初生α相,針狀次生α相以及β相組成,初生α相和次生α相主要分布于晶界和β基體上。與淬火時效態(tài)相比,固溶時效態(tài)合金的硬度隨初生α相板條厚度和含量的增加而降低,最后對影響的機(jī)理進(jìn)行探討和分析。
劉 洋 , 席文君 , 丁澤華 , 李文靜 , 李曉鯤 , 李樹杰
2015, 44(3):688-691.
摘要:采用鋁熱法原位合成出了含TiC顆粒、TiC-TiB2復(fù)相陶瓷顆粒增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)較高的TiC/TiB2-FeNiCr復(fù)合材料。利用電子探針分析(EPMA)儀、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和X射線衍射(XRD)儀等手段研究了該復(fù)合材料的顯微組織和相結(jié)構(gòu),同時利用顯微硬度儀測量了該復(fù)合材料的硬度,利用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測量復(fù)合材料的耐磨性能。結(jié)果表明,TiC/TiB2-FeNiCr復(fù)合材料由TiC顆粒、TiC和TiB2復(fù)相陶瓷顆粒、針狀Cr7C3相,NiAl相和α-FeNiCr合金基體相組成。復(fù)合材料的硬度(HV)為13132.5 MPa。復(fù)合材料施加載荷20 N,磨損1 h后的失重為4.2 mg;而45#鋼在相同條件下的失重量為13 mg,是復(fù)合材料的3倍。
2015, 44(3):692-696.
摘要:在Na2SiO3溶液體系中利用微弧氧化法制備鈦合金微弧氧化陶瓷層。采用掃描電鏡、X射線衍射儀、UNMT-1材料表面微納米力學(xué)測試系統(tǒng)等技術(shù)手段研究不同脈沖頻率下陶瓷膜的表面形貌、組成、微觀摩擦磨損性能和耐蝕性能。結(jié)果表明:膜層表面有大量微孔,膜層主要由銳鈦礦相和金紅石相TiO2組成。隨脈沖頻率的升高,陶瓷膜表面孔隙率先增大后減小、平均孔徑先減小后增大,膜層厚度逐漸減小。在脈沖頻率為700 Hz時,膜層表面平整、孔隙分布均勻,孔隙率達(dá)到最大值、平均孔徑達(dá)到最小值,其數(shù)值分別為11.04%和0.86 μm,此時,膜層耐磨性和耐蝕性較好。
2015, 44(3):703-707.
摘要:采用水熱生長法,在鈦基表面制備高度有序、尺寸可控的氧化鋅納米棒陣列,再通過靜電吸附的方法在其表面自組裝一層具有良好生物相容性的聚乳酸生物涂層。利用SEM,MTT,LDH 方法對細(xì)胞形態(tài)和生物活性進(jìn)行表征。結(jié)果表明,氧化鋅陣列上細(xì)胞形態(tài)呈圓形,無鋪展現(xiàn)象。而經(jīng)聚乳酸修飾過的材料表面MC3T3細(xì)胞外基質(zhì)鋪展較好,細(xì)胞分泌的絲狀偽足嵌入了陣列結(jié)構(gòu)的空隙中,并且表面細(xì)胞數(shù)量最多,細(xì)胞活性明顯高于氧化鋅納米棒及純鈦片。結(jié)果表明,聚乳酸涂層提高了氧化鋅陣列的生物相容性,為細(xì)胞生長提供適宜的微環(huán)境,有效促進(jìn)了細(xì)胞的黏附與增殖。
2015, 44(3):708-712.
摘要:采用銅箔/90W-5Ni-5Co(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)混合粉末/鎳箔復(fù)合中間層,在加壓5 MPa、連接溫度1120 ℃、保溫60 min的工藝條件下,對純鎢(W)和0Cr13Al鋼進(jìn)行了連接。利用SEM、EDS、電子萬能試驗(yàn)機(jī)及水淬熱震實(shí)驗(yàn)等手段研究了接頭的微觀組織、成分分布、斷口特征、力學(xué)性能及抗熱震性能。結(jié)果表明,連接接頭由鎢母材、Cu-Ni-Co合金層、鎢基高密度合金層、鎳層、鋼母材5部分組成。接頭中的鎢基高密度合金層由90W-5Ni-5Co混合粉末固相燒結(jié)生成,其Ni-Co粘結(jié)相和鎢顆粒相冶金結(jié)合且分布均勻。鎢基高密度合金層與鎢母材以瞬間液相擴(kuò)散連接機(jī)制實(shí)現(xiàn)了良好結(jié)合。接頭剪切強(qiáng)度達(dá)到286 MPa,斷裂均發(fā)生在鎢基高密度合金層/鎳層結(jié)合區(qū)域,斷口形貌呈現(xiàn)為韌性斷裂。經(jīng)過60次700 ℃至室溫的水淬熱震測試,接頭無裂紋出現(xiàn)。
劉朋闖 , 劉婷婷 , 龐曉軒 , 王慶富 , 張鵬程 , 王志剛
2015, 44(3):723-726.
摘要:ZrB2薄膜作為可燃中子毒物在反應(yīng)堆上得以應(yīng)用。本研究采用磁控濺射的方法在Si(111)和UO2芯塊表面制備了ZrB2薄膜。利用掃描電鏡(SEM)對薄膜的表面與截面形貌進(jìn)行了觀察,利用X射線衍射(XRD)儀、X射線能譜(EDS)、X射線光電子譜(XPS)對薄膜的物相及成分進(jìn)行了表征,采用熱循環(huán)以及劃痕法對膜層與基體的結(jié)合性能進(jìn)行考核。結(jié)果表明,所制備的薄膜為ZrB2薄膜且膜層較為純凈,基本只含有Zr和B 2種元素;ZrB2膜層和UO2基體結(jié)合性能良好,膜層生長致密均勻;膜層破壞的臨界載荷約為455 mN。
潘虎成 , 潘復(fù)生 , 張 磊 , 彭 建 , 吳 璐 , 呂斌江 , 黃美娜 , 趙朝勇
2015, 44(3):727-732.
摘要:采用普通鑄造法制備了Mg-3Al-xSr (x=0.1~0.9,質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)系列合金。利用金相顯微鏡、XRD、SEM、電導(dǎo)率測量儀和顯微硬度儀等手段對該系列合金的金相組織、顯微結(jié)構(gòu)、電導(dǎo)率及維氏顯微硬度等性能進(jìn)行了測試。結(jié)果表明,在Mg-3Al合金中添加少量Sr元素 (<0.1%)會生成Al4Sr相,而繼續(xù)增加Sr后 (>0.1%)合金中開始出現(xiàn)Mg-Al-Sr相 (τ相),Mg-Al-Sr鑄態(tài)合金的電導(dǎo)率因此隨著Sr含量的增加而不斷提高;經(jīng)高溫?zé)崽幚砗?(400 ℃),熱處理態(tài)Mg-Al-Sr合金的電導(dǎo)率均隨著熱處理時間的延長而不斷增加,這主要是由τ相逐漸分解并轉(zhuǎn)變?yōu)锳l4Sr相引起的;添加少量的Sr (<0.1%)會降低Mg-3Al合金的顯微硬度,而隨著Sr元素的繼續(xù)添加 (>0.1%),合金的顯微硬度先增大后減小,并在Sr含量達(dá)到0.6%時達(dá)到峰值;此外,高溫?zé)崽幚頃档蚆g-Al-Sr鑄態(tài)合金的顯微硬度。
毛新鈺 , 梁小平 , 劉 建 , 李冬梅 , 左 蕊 , 劉 鎧 , 羅大軍 , 王瑞雪
2015, 44(3):743-747.
摘要:用溶膠凝膠法制備了LiNi1/3Co1/3-xMn1/3ZnxO2(x=0,1/24,2/24,4/24)鋰離子電池正極材料。由X射線衍射和掃描電鏡對其分析結(jié)果表明,Zn 摻雜不改變LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的α-NaFeO2層狀結(jié)構(gòu),當(dāng)摻雜量達(dá)到4/24時,雜相產(chǎn)生。電化學(xué)研究表明,當(dāng)Zn摻雜量為2/24時,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2首次放電容量由未摻雜的169.2 mAh·g-1 降低為160.1 mAh·g-1,但循環(huán)性能明顯提高,30次循環(huán)后的容量保持率由未摻雜的89.2%升至97%。并且在20、40、60和80 mA·g-1不同的電流密度下繼續(xù)循環(huán)20次后,當(dāng)再次恢復(fù)到20 mA·g-1的電流密度時,放電容量可恢復(fù)到150.3 mAh·g-1。
張雪峰 , 施 堯 , 馬 強(qiáng) , 劉艷麗 , 史孟飛 , 李永峰 , 王高峰 , 趙增茹
2015, 44(3):748-752.
摘要:利用白云鄂博共伴生混合稀土(MM)制備了成分為(PrNd)14-xMMxFe80.4B5.6的稀土永磁材料,MM替代30%PrNd合金,磁體磁能積為238.08 kJ/m3,剩磁為1.18 T,矯頑力726.75 kA/m,發(fā)現(xiàn)La、Ce元素以氧化物的形式分布在富稀土相中,主相中存在(NdCe)2Fe14B固溶體,相比單獨(dú)添加La、Ce的磁體,獲得相同的磁性能時,(PrNd)14-xMMxFe80.4B5.6磁體的La含量較高,磁體中混合稀土La、Ce、Pr、Nd的協(xié)同作用促進(jìn)了MM的高效利用。利用高場動態(tài)磁疇顯微鏡觀察了磁體的疇結(jié)構(gòu)動態(tài)變化,磁體內(nèi)部出現(xiàn)大量的穿晶疇,穿晶疇的疇壁可穿過晶界,磁化過程中磁疇擴(kuò)展容易。
王小鳳 , 曹迎楠 , 孫少瑞 , 黃自力 , 張海軍 , 張少偉
2015, 44(3):753-758.
摘要:采用化學(xué)共還原法制備了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保護(hù)的Au/Ni雙金屬納米顆粒,采用UV-Vis、TEM對所合成的納米顆粒進(jìn)行了表征,研究了雙金屬納米顆粒的化學(xué)組成對其催化水解NaBH4制氫活性的影響。結(jié)果表明:所制備的Au/Ni雙金屬納米顆粒的平均粒徑為2.9~4.2 nm,Au/Ni雙金屬納米顆粒的催化活性高于Au和Ni單金屬納米顆粒的活性,Au50Ni50雙金屬納米顆粒的催化活性最高,30 ℃時其催化活性數(shù)值達(dá)到550 mol-H2·h-1·mol-M-1。XPS和密度泛函理論(DFT)的結(jié)果都表明:Au/Ni雙金屬納米顆粒優(yōu)異的催化性能可歸因于電荷轉(zhuǎn)移效應(yīng),Ni原子與Au原子之間發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移使得Au原子帶負(fù)電而Ni原子帶正電,荷電的Au和Ni原子成為催化反應(yīng)的活性中心。Au50Ni50雙金屬納米顆粒催化水解NaBH4制氫的活化能為61.9 kJ/mol。
段興凱 , 胡孔剛 , 丁時鋒 , 滿達(dá)虎 , 張汪年 , 馬明亮
2015, 44(3):759-762.
摘要:采用真空熔煉和熱壓方法制備了Ga和K雙摻雜Bi0.5Sb1.5Te3熱電材料。XRD結(jié)果表明,Ga0.02Bi0.5Sb1.48-xKxTe3塊體材料的XRD圖譜與Bi0.5Sb1.5Te3的XRD圖譜對應(yīng)一致,但雙摻雜樣品的衍射峰略微向左偏移。熱壓塊體材料中存在明顯的(00l)晶面擇優(yōu)取向。SEM形貌表明材料組織致密且有層狀結(jié)構(gòu)特征。Ga和K雙摻雜可使Bi0.5Sb1.5Te3在室溫附近的Seebeck系數(shù)有一定的提高,而雙摻雜樣品的電導(dǎo)率均得到了不同程度的提高,其中Ga0.02Bi0.5Sb1.42K0.06Te3-樣品的電導(dǎo)率得到較明顯的改善。在300~500 K測量溫度范圍內(nèi),所有雙摻雜樣品的熱導(dǎo)率高于Bi0.5Sb1.5Te3的熱導(dǎo)率,在300 K附近雙摻雜樣品的ZT值得到提高,其中Ga0.02Bi0.5Sb1.42K0.06Te3樣品在300 K時ZT值達(dá)到1.5。
2015, 44(3):763-767.
摘要:為了用室溫離子液體替代氯化物高溫熔鹽電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)乏燃料干法后處理中鈾、钚等錒系元素離子還原,使用鑭系元素來模擬錒系元素并通過循環(huán)伏安法研究La(Ⅲ)在離子液體N-甲基-N-丙基哌啶雙(三氟甲基磺酰)亞胺(MPPiNTf2)中的電化學(xué)行為。結(jié)果表明:La(Ⅲ)在MPPiNTf2中鉑電極上的還原反應(yīng)為不可逆過程,其在MPPiNTf2中的擴(kuò)散系數(shù)為2.79×10-7cm2/s(323 K),反應(yīng)活化能為99.4 kJ/mol。電沉積實(shí)驗(yàn)表明,在離子液體MPPiNTf2中采用恒電位電解法(–2.9 V(vs.Pd))實(shí)現(xiàn)了金屬鑭的沉積。
趙新寶 , 谷月峰 , 魯金濤 , 嚴(yán)靖博 , 尹宏飛
2015, 44(3):768-774.
摘要:GH4169合金是沉淀強(qiáng)化型鎳鐵基高溫合金,在航空發(fā)動機(jī)、石油、核工業(yè)等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。以往研究表明,當(dāng)使用溫度超過650 ℃時,其主要強(qiáng)化相γ"會發(fā)生相轉(zhuǎn)變,使強(qiáng)化相的體積分?jǐn)?shù)和強(qiáng)化效應(yīng)下降,限制了合金在更高溫度領(lǐng)域的應(yīng)用。本研究在總結(jié)GH4169合金組織、析出相特征和相關(guān)性能的基礎(chǔ)上,介紹δ相的析出和分布與合金性能的關(guān)系,總結(jié)了該合金的成分改性特點(diǎn),對該合金在700 ℃甚至更高溫度/低應(yīng)力下長期使用的可能性做出了展望。
2015, 44(3):775-780.
摘要:本文主要對氫等離子體電弧熔煉技術(shù)在難熔金屬提純方面的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。介紹了等離子體電弧爐的原理與結(jié)構(gòu),重點(diǎn)討論氫等離子體電弧熔煉技術(shù)在難熔金屬提純方面的優(yōu)勢,最后闡述了H2在熔煉提純中發(fā)揮的重要作用和機(jī)理。
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