鄧永強(qiáng) , 盛光敏 , 尹麗晶
2015, 44(5):1041-1045.
摘要:采用Cu作中間層對(duì)工業(yè)純鈦和1Cr18Ni9不銹鋼進(jìn)行了脈沖加壓擴(kuò)散連接。在連接溫度850 ℃,脈沖壓力8~20 MPa工藝條件下,在120~180 s時(shí)間內(nèi)即實(shí)現(xiàn)了鈦與不銹鋼的有效連接,與傳統(tǒng)擴(kuò)散焊相比連接時(shí)間大幅縮短。在Ti/Cu界面生成了大量的Ti-Cu金屬間化合物;而在Cu/不銹鋼界面只生成了Cu在奧氏體不銹鋼中的固溶體,Cu中間層有效地阻隔了Ti與不銹鋼之間的擴(kuò)散和反應(yīng)。在連接時(shí)間為120 s時(shí)得到了最大的連接強(qiáng)度346 MPa。在拉伸載荷下,接頭沿Ti/Cu界面發(fā)生脆性斷裂。脈沖加壓擴(kuò)散連接能在一定程度上降低界面金屬間化合物對(duì)接頭性能的有害作用,提高接頭強(qiáng)度,但不能完全消除界面金屬間化合物對(duì)接頭的不利影響。
肖軍杰 , 李東升 , 李小強(qiáng)
2015, 44(5):1046-1051.
摘要:應(yīng)力松弛是鈦合金在升高溫度和加載條件下的一個(gè)顯著特性,也是熱校形和熱處理的理論基礎(chǔ)。因此研究了一種Ti-6Al-4V鈦板在923~1023 K溫度范圍內(nèi)、幾種應(yīng)變水平下的拉伸應(yīng)力松弛行為。結(jié)果表明,應(yīng)力松弛速率隨著溫度的升高而增加,材料中的殘余應(yīng)力經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后趨向應(yīng)力松弛極限;另外,在相同溫度下,不同應(yīng)力水平的應(yīng)力松弛極限相同。進(jìn)而,建立了一種描述應(yīng)力松弛行為的顯式三次延遲函數(shù),本構(gòu)精度高達(dá)97%,可用于工藝設(shè)計(jì)及理論分析。最后,基于應(yīng)力松弛和蠕變的關(guān)系,提出了一種隱式蠕變型本構(gòu)方程描述應(yīng)力松弛行為,并將識(shí)別的材料參數(shù)輸入ABAQUS,數(shù)值模擬了Ti-6Al-4V的熱應(yīng)力松弛行為,發(fā)現(xiàn)模擬的應(yīng)力變化規(guī)律符合應(yīng)力松弛曲線,證明了蠕變型本構(gòu)方程對(duì)應(yīng)力松弛模擬的適用性。
同艷維 , 高家誠(chéng) , 鄧 剛 , 張雪峰 , 王能為
2015, 44(5):1052-1056.
摘要:為了提高V基固溶體貯氫合金的充放電循環(huán)穩(wěn)定性能,研究了O含量對(duì)V2-xTi0.5Cr0.5NiOx (x=0~0.35)合金的組織結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能的影響。組織結(jié)構(gòu)分析表明,當(dāng)沒(méi)有添加O時(shí),合金主要由bcc結(jié)構(gòu)的V基固溶體相和TiNi相組成,隨著O含量的增加,合金中出現(xiàn)了Ti4Ni2O新相。電化學(xué)測(cè)試表明,隨著O含量的增加合金電極的最大放電容量有所降低,從x=0時(shí)的366.8 mAh/g降低到 x=0.35時(shí)的225.3 mAh/g,而較少氧含量時(shí),合金電極的循環(huán)穩(wěn)定性能明顯得到了改善,從x=0時(shí)的69.9%增大到 x=0.2時(shí)的83.7%,而后又降低到76.9%(x=0.35)。電化學(xué)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明,合金的高倍率放電性能,交換電流密度和氫的擴(kuò)散系數(shù)均隨著O含量的增加先增加而后減小。
2015, 44(5):1057-1061.
摘要:采用無(wú)壓浸滲法制備出了體積分?jǐn)?shù)為55%~70%的SiCp/Al復(fù)合材料,并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理、組織形貌以及熱物理性能進(jìn)行了研究。XRD及熱力學(xué)分析表明:復(fù)合材料在制備的過(guò)程中最可能發(fā)生的界面反應(yīng)為SiO2(s)+Al(l)+MgO(s)→MgAl2O4(s)+Si(s),提高Si元素的活度可以有效抑制有害界面產(chǎn)物Al4C3的生成;金相顯微分析表明:復(fù)合材料組織均勻,結(jié)構(gòu)致密,在復(fù)合材料制備過(guò)程中易產(chǎn)生浸滲缺陷;熱物理研究表明:浸滲缺陷較少,結(jié)構(gòu)致密的復(fù)合材料其最佳熱導(dǎo) (TC) 和熱膨脹系數(shù) (CTE) 分別為170.2 W/(m·K)和6.64×10-6 K-1。
2015, 44(5):1067-1070.
摘要:以硫酸鈦為鈦源,濃氨水為沉淀劑,通過(guò)水熱水解法在240 ℃,48 h,pH=9時(shí)合成了粒徑約為20 nm的銳鈦礦TiO2納米顆粒。利用X射線衍射儀(XRD)、熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、熱場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡(TEM)和紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-VIS)對(duì)試樣進(jìn)行分析。結(jié)果表明:硫酸鈦溶液水熱水解法不加入濃氨水時(shí),隨著水解時(shí)間的延長(zhǎng),雖然獲得的銳鈦礦型TiO2顆粒的粒徑已達(dá)到了納米級(jí),但是其粒徑的變化不明顯;硫酸鈦溶液水熱水解法時(shí)加入濃氨水,合成銳鈦礦型TiO2顆粒的粒徑明顯變小,但是,隨著pH值的增加,合成銳鈦礦型TiO2顆粒的粒徑變化不明顯。對(duì)不同條件下水熱水解法合成的TiO2進(jìn)行UV-VIS分析可得,TiO2顆粒粒徑的變小有利于TiO2吸收峰的藍(lán)移。
王曉梅 , 陳銀佳 , 韓其琛 , 陳愛(ài)英 , 李 翔 , 劉 芳 , 潘 登
2015, 44(5):1082-1087.
摘要:為了優(yōu)化室溫下等通道轉(zhuǎn)角擠壓純鈦工件的幾何形狀,采用三維有限元軟件模擬了純鈦工件的變形行為。通過(guò)對(duì)比分析工件形狀和尺寸對(duì)損傷因子、擠壓力以及剪切帶處應(yīng)變速率分布等參數(shù)的影響,獲得了工件最佳幾何形狀。仿真結(jié)果表明,方條形工件的損傷因子大于圓棒型工件,且高于純鈦材料的臨界損傷因子,表明方條形工件不利于變形,易產(chǎn)生表面裂紋。3D模擬結(jié)果表明,直徑為15 mm的圓棒型工件具有最小的損傷因子,適中的擠壓載荷以及相對(duì)均勻的應(yīng)變分布。依據(jù)仿真結(jié)果提供的最佳工件,即直徑為15 mm的圓棒型工件,室溫下成功擠壓出直徑15 mm的純鈦圓棒。擠壓后樣品截面上硬度分布均勻,與3D仿真所預(yù)示的均勻應(yīng)變分布相一致。
2015, 44(5):1094-1098.
摘要:為了探明a2相U-5.8wt%Nb合金的晶格響應(yīng)和變形特性,對(duì)力學(xué)拉伸加載下的合金變形行為進(jìn)行了原位的X射線衍射(XRD)研究,獲得了合金從彈性變形直至斷裂的過(guò)程中晶格對(duì)外加應(yīng)力的響應(yīng)特征。實(shí)驗(yàn)中,每增加一定變形量就對(duì)試樣進(jìn)行原位的XRD分析,用單峰擬合法和Rietveld全譜精修方法處理數(shù)據(jù),分析了合金變形過(guò)程中的晶格演化行為。結(jié)果顯示,拉伸過(guò)程中,試樣的晶胞參數(shù)、衍射峰強(qiáng)度和晶面間距都隨外加應(yīng)變有規(guī)律地變化。晶格響應(yīng)分析結(jié)果表明,合金晶胞各方向彈性極限的顯著差異是第一屈服平臺(tái)形成的內(nèi)在原因,該屈服平臺(tái)的變形過(guò)程包括了孿生變形和彈性變形2種機(jī)制。利用研究結(jié)果能夠很好地解釋合金的形狀記憶效應(yīng)。
孫國(guó)棟 , 李 輝 , 鄧娟利 , 張文雪 , 趙紅艷 , 呂 露
2015, 44(5):1099-1103.
摘要:采用基于密度泛函理論和廣義梯度近似的第一性原理研究了立方相LaAlO3中不同價(jià)態(tài)氧空位的電子性質(zhì)。結(jié)果表明,氧空位的存在會(huì)在立方相LaAlO3的禁帶中引入缺陷能級(jí),在氧缺失的條件下,氧空位在立方相LaAlO3中是穩(wěn)定存在的。隨著費(fèi)米能級(jí)位置的改變,具有0價(jià)和+2價(jià)的氧空位分別為最穩(wěn)定的電荷狀態(tài)。LaAlO3中的氧空位具有負(fù)U性質(zhì),當(dāng)空位進(jìn)入到氧化物中時(shí),氧空位會(huì)俘獲2個(gè)空位,達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此,在LaAlO3高k柵介質(zhì)中,氧空位為主要俘獲電荷的陷阱。
2015, 44(5):1104-1107.
摘要:針對(duì)還原擴(kuò)散法制備TbFe2合金的主要實(shí)驗(yàn)參數(shù):反應(yīng)溫度、保溫時(shí)間、Ca的加入量及Fe的粒度,建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行仿真,預(yù)測(cè)TbFe2合金的轉(zhuǎn)化率。以44組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本,進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。通過(guò)測(cè)試及對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能分析,證明了該網(wǎng)絡(luò)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)下TbFe2合金的轉(zhuǎn)化率,并具有良好的性能。該網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)可以縮短實(shí)驗(yàn)周期,節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本,并對(duì)反應(yīng)的機(jī)理及工藝研究有一定的價(jià)值。
2015, 44(5):1112-1115.
摘要:研究了純Ni、Ni-10Cr和Ni-10Cr-5Al合金在900 ℃空氣中涂敷Na2SO4+25%NaCl鹽膜時(shí)的熱腐蝕行為。結(jié)果表明,Ni-10Cr合金的腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線近似服從拋物線規(guī)律,而純Ni和Ni-10Cr-5Al合金的腐蝕動(dòng)力學(xué)曲線分段服從拋物線規(guī)律。Ni-10Cr的腐蝕增重最小,抗熱腐蝕性能最好,Ni-10Cr-5Al次之,純Ni的腐蝕增重最大。Ni-10Cr-5Al合金熱腐蝕24 h后氧化產(chǎn)物分為3層,外層氧化產(chǎn)物主要是NiO,中間層氧化產(chǎn)物為Cr2O3和Al2O3,最內(nèi)層有少量Cr2S3和Al2S3。Ni-10Cr合金熱腐蝕24 h后氧化膜分為3層,外層氧化產(chǎn)物是NiO,中間層是不連續(xù)的Cr2O3,內(nèi)腐蝕區(qū)有少量Cr2S3。由于熔鹽中NaCl的存在,Ni-10Cr-5Al和Ni-10Cr合金的腐蝕產(chǎn)物會(huì)變得疏松多孔。
2015, 44(5):1116-1118.
摘要:名義厚度為0.04英寸(1.02 mm)的6061-O和6061-T4鋁合金板材在航空工業(yè)里廣泛使用。將這些板材在氬弧焊后淬火時(shí)效熱處理至T62態(tài)后制成標(biāo)準(zhǔn)試樣。在頻率為60 Hz、應(yīng)力比為0.1條件下,分別在大氣和潮濕環(huán)境中進(jìn)行疲勞試驗(yàn),且施加載荷方向垂直于焊縫。斷裂形貌通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)觀察。結(jié)果表明:與大氣環(huán)境中相比,焊縫在潮濕環(huán)境下疲勞性能急劇下降,而且疲勞帶也不是很明顯。焊縫在潮濕環(huán)境下斷裂表面含氧量比在大氣中高是可能的原因。
2015, 44(5):1129-1133.
摘要:通過(guò)高壓釜腐蝕實(shí)驗(yàn)研究了Zr-XSn-1Nb-0.3Fe合金(X=0~1.5,質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)在360 ℃/18.6 MPa純水、360℃/18.6 MPa/0.01 mol·L-1 LiOH水溶液以及400 ℃/10.3 MPa過(guò)熱蒸汽中的耐腐蝕性能。結(jié)果表明,隨著Sn含量從1.5%降低至0.6%,合金試樣腐蝕增重降低;進(jìn)一步降低Sn含量時(shí),合金在純水和蒸汽中的腐蝕增重沒(méi)有明顯變化,但在LiOH水溶液中的腐蝕增重反而增加。采用透射電鏡表征腐蝕前的顯微組織發(fā)現(xiàn),隨著Sn含量的變化,合金中第二相的大小及類型相接近,但面密度隨著Sn含量的增加而減少。采用激光拉曼光譜分析腐蝕過(guò)程中氧化膜晶體結(jié)構(gòu)表明,腐蝕初期氧化膜的結(jié)構(gòu)以m-ZrO2和t-ZrO2為主,隨著腐蝕時(shí)間的增加,t-ZrO2轉(zhuǎn)變?yōu)閙-ZrO2;t-ZrO2轉(zhuǎn)變?cè)娇?,t-ZrO2含量越低,腐蝕速率越高。
2015, 44(5):1139-1143.
摘要:計(jì)算了TiB與TiB2的價(jià)電子結(jié)構(gòu),研究了TiB、TiB2的價(jià)電子結(jié)構(gòu)與TC4合金滲硼層硬化的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn):TC4合金滲硼層的TiB2和TiB相中B-B原子鍵合力最強(qiáng),且遠(yuǎn)大于合金基體組成原子的鍵合力;TiB2相最強(qiáng)共價(jià)鍵的共價(jià)電子對(duì)數(shù)為0.5554,TiB相最強(qiáng)共價(jià)鍵的共價(jià)電子對(duì)數(shù)為0.4042,因此TiB2相對(duì)基體的硬化作用更強(qiáng);TiB2相的原子狀態(tài)組數(shù)σN為123,而TiB相的原子狀態(tài)組數(shù)σN為19,所以TiB2相的穩(wěn)定性更高;由相成鍵能力F的計(jì)算可知,從熱力學(xué)角度看,滲層中TiB應(yīng)比TiB2多;共價(jià)鍵空間分布決定了TiB晶體易沿[010]晶向生長(zhǎng)成短纖維狀,而TiB2相易于生成高對(duì)稱性的粒狀或球狀,故TiB2比TiB更有利于硬化基體。
王朋飛 , 趙文金 , 陳 樂(lè) , 梁 波 , 卓 洪
2015, 44(5):1149-1153.
摘要:研究了N36鋯合金包殼管在溫度為593~723 K、應(yīng)力為60~160 MPa條件下的拉伸蠕變行為。結(jié)果表明,本試驗(yàn)條件下N36鋯合金管材存在不同的蠕變變形機(jī)制。593~673K下低應(yīng)力范圍內(nèi),蠕變應(yīng)力因子n約為3,蠕變表觀激活能Qapp≈150 kJ·mol-1,蠕變變形受位錯(cuò)的粘滯性滑移過(guò)程控制;高應(yīng)力范圍內(nèi)蠕變應(yīng)力因子n為5~6,蠕變激活能Qapp≈170 kJ·mol-1,遵循典型的5次冪律蠕變規(guī)律,蠕變變形受位錯(cuò)攀移過(guò)程控制。在723 K時(shí),高應(yīng)力范圍內(nèi)發(fā)生冪律失效。N36鋯合金包殼管表現(xiàn)為典型的Class A型合金蠕變特征,表現(xiàn)出與Zircaloy合金不同的蠕變規(guī)律。
代 巧 , 周昌玉 , 彭 劍 , 楊志鋒 , 賀小華 , 於孝春
2015, 44(5):1154-1158.
摘要:通過(guò)試驗(yàn)、理論分析和有限元模擬對(duì)工業(yè)純鈦TA2室溫蠕變條件下裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的參量表征及估算進(jìn)行了研究。試驗(yàn)研究表明,在室溫條件下,工業(yè)純鈦TA2存在明顯的第1階段蠕變現(xiàn)象。理論分析和有限元模擬表明,對(duì)TA2裂紋體進(jìn)行保載時(shí),裂紋尖端的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)為HRR場(chǎng),提出采用與時(shí)間相關(guān)的J積分來(lái)表征,并給出了估算方法。通過(guò)有限元計(jì)算,獲得了TA2室溫蠕變條件下CT試樣的時(shí)間相關(guān)J積分值,論證了采用J積分來(lái)表征室溫蠕變條件下TA2裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)的合理性。將有限元計(jì)算與估算方法獲得的J積分進(jìn)行了比較,驗(yàn)證了估算方法的有效性和準(zhǔn)確性。
2015, 44(5):1169-1172.
摘要:系統(tǒng)地研究了Ni-Cr-W高溫合金鋁覆涂層在1100 ℃的恒溫氧化行為。利用掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)等技術(shù)對(duì)試樣進(jìn)行觀察與分析。結(jié)果表明,鋁覆涂層的氧化動(dòng)力學(xué)曲線分為初期快速氧化階段和中后期緩慢平穩(wěn)氧化階段。在整個(gè)氧化過(guò)程中,鋁覆涂層表面形成的氧化物經(jīng)歷了由晶須狀的θ-A12O3→等軸的α-A12O3→α-A12O3→顆粒狀α-A12O3→顆粒狀團(tuán)聚α-A12O3變化過(guò)程。碳化物在氧化初期可有效阻止由Ni和Al元素的互擴(kuò)散所引起的涂層退化。
2015, 44(5):1173-1176.
摘要:采用鎳基單晶合金DD6帶不同數(shù)量激光加工氣膜孔的薄壁平板模擬試樣,對(duì)其在900 ℃下的低周疲勞性能進(jìn)行了研究,并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和斷口的SEM形貌進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:在相同的試驗(yàn)條件下,氣膜孔的數(shù)量對(duì)低周疲勞的壽命影響很大,單孔試樣的壽命約為密排多孔試樣的10倍;氣膜孔周圍存在大量微裂紋,帶氣膜孔試樣的破壞屬于典型的多源斷裂;對(duì)于單孔試樣及密排多孔試樣的中間孔,裂紋沿{001}面擴(kuò)展;密排多孔試樣的上下2排氣膜孔周圍的裂紋沿多個(gè)滑移面擴(kuò)展。
王 微 , 戰(zhàn)再吉 , 唐 琪 , 岳萬(wàn)祥 , 王 健 , 張丹丹
2015, 44(5):1177-1180.
摘要:采用粉末冶金法制備了以Ti2AlN和La2O3為增強(qiáng)相的新型銅基復(fù)合材料。研究了Ti2AlN與Cu界面反應(yīng)及其對(duì)復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明:Ti2AlN顆?;瘜W(xué)鍍銅后改善了銅與Ti2AlN的界面結(jié)合情況,形成了寬度為20 nm左右的過(guò)渡區(qū)。在880~940 ℃的燒結(jié)溫度范圍內(nèi),增強(qiáng)相與基體的界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成了Cu(Al)固溶體與TiNx,在顯著提高復(fù)合材料強(qiáng)度的同時(shí),降低材料的導(dǎo)電性。另外,La2O3納米顆粒分布在銅基體內(nèi),對(duì)材料起到彌散強(qiáng)化的作用。
毛萍莉 , 劉 超 , 劉 正 , 席 通 , 董 陽(yáng)
2015, 44(5):1181-1184.
摘要:為了深入了解鎂合金絕熱剪切帶與裂紋的關(guān)系,進(jìn)而揭示鎂合金在高速?zèng)_擊載荷作用下局部變形絕熱剪切的組織演變規(guī)律,采用分離式Hopkinson壓桿對(duì)AZ31 鎂合金的帽狀式樣進(jìn)行沖擊壓縮實(shí)驗(yàn),而后利用光學(xué)顯微鏡,掃描電鏡和維氏硬度計(jì)分別對(duì)沖擊后的AZ31試樣進(jìn)行分析。結(jié)果表明,絕熱剪切帶形成于最大剪應(yīng)力方向,隨著沖擊載荷的不斷增加,沿著切應(yīng)力方向上的微孔洞和微裂紋不斷長(zhǎng)大,直至彼此相互連接成裂紋,最終導(dǎo)致材料的斷裂。經(jīng)對(duì)剪切帶及周圍組織維氏硬度的測(cè)量發(fā)現(xiàn),剪切帶內(nèi)細(xì)小晶粒區(qū)的硬度明顯高于周圍組織。
2015, 44(5):1191-1196.
摘要:為了研究ZL108鋁合金微弧氧化膜的Na2MoO4改性機(jī)理,在添加5種不同濃度的Na2MoO4溶液中對(duì)其進(jìn)行微弧氧化處理。利用掃描電鏡(SEM)觀察微弧氧化膜表面形貌,用能譜儀(EDS)分析截面Mo、O元素含量,用XPS測(cè)定Mo、O元素的價(jià)態(tài),用X射線衍射儀(XRD)分析相組成,采用極化曲線評(píng)定耐蝕性。結(jié)果表明,微弧氧化電壓隨著Na2MoO4濃度的增加而下降。微弧放電區(qū)溫度高于1823.84 K時(shí),MoO開(kāi)始轉(zhuǎn)變形成MoO2,抑制了微弧氧化膜表面多孔層的形成,提高了膜層的致密性、厚度和耐蝕性。濃度的改變對(duì)相組成影響較小。
葉 青 , 郭志猛 , 蘆博昕 , 柏鑒玲 , 邵慧萍 , 郝俊杰 , 林均品
2015, 44(5):1214-1218.
摘要:以氫化鈦粉末和鎂粉為原料,利用模壓工藝制備純鈦,主要研究了鎂對(duì)氫化鈦粉末燒結(jié)致密化的影響。結(jié)果表明,少量鎂的添加能夠促進(jìn)氫化鈦粉末的燒結(jié)致密化,而過(guò)量鎂則降低燒結(jié)密度,鎂添加量為0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)時(shí)效果最優(yōu),將燒結(jié)體相對(duì)密度由96.5%提高到98.7%。通過(guò)對(duì)燒結(jié)過(guò)程動(dòng)力學(xué)、鎂還原氧化鈦反應(yīng)的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué),以及燒結(jié)體成分進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)少量鎂促進(jìn)氫化鈦燒結(jié)致密化的機(jī)理為:真空燒結(jié)時(shí)鎂從坯體中揮發(fā),形成的鎂蒸氣對(duì)粉末顆粒表面的氧起到凈化作用,提高了燒結(jié)活性,從而提高燒結(jié)密度。
2015, 44(5):1219-1223.
摘要:采用原位反應(yīng)合成法制備CuO含量為10%的AgCuO電觸頭材料,使用接觸電阻參數(shù)測(cè)試儀對(duì)試樣在不同電流條件下開(kāi)閉次數(shù)與接觸電阻的關(guān)系進(jìn)行研究,并通過(guò)掃描電鏡對(duì)試樣的陰/陽(yáng)極表面微觀形貌進(jìn)行電侵蝕特性分析。結(jié)果表明,低電流條件下AgCuO電觸頭材料的接觸電阻基本都是先升高,然后在某一開(kāi)閉次數(shù)時(shí)急劇下降,最后基本趨于一定值,且AgCuO電觸頭材料接觸電阻會(huì)隨著試驗(yàn)電流的增加而逐漸降低;當(dāng)電流達(dá)到25A時(shí),AgCuO電觸頭材料的接觸電阻最低,且隨開(kāi)閉次數(shù)的增加其接觸電阻變化不大,材料的接觸電阻表現(xiàn)出極佳的穩(wěn)定性。電弧侵蝕后的形貌分析發(fā)現(xiàn),陽(yáng)極表面呈凹凸?fàn)睿⒂袣饪缀土鸭y,而陰極表面呈現(xiàn)漿糊狀尖峰結(jié)構(gòu)。
張光耀 , 王成磊 , 高 原 , 韋文竹 , 陸小會(huì)
2015, 44(5):1229-1233.
摘要:利用激光熔覆技術(shù),在6063鋁合金表面制備了添加不同CeO2含量的Ni60A合金熔覆層,分析了CeO2+Ni60A熔覆層的顯微組織及硬度,篩選了最佳稀土添加量,并研究了其耐磨性能。結(jié)果表明:Ni60A熔覆層中稀土CeO2含量低于2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)易出現(xiàn)氣孔,高于2% 時(shí)易開(kāi)裂;添加CeO2的含量為2% 時(shí),熔覆層的組織缺陷較少,表面硬度較高,微觀組織均勻且晶粒細(xì)??;熔覆層中稀土的含量不宜超過(guò)4%,過(guò)量的CeO2對(duì)硬度的提高作用不大,而CeO2的含量在0%~2%的范圍內(nèi)隨著其含量的增加,硬度升高明顯;在相同磨粒磨損條件下,2% CeO2+Ni60A熔覆層的耐磨性是鋁合金基體的7.1倍,是Ni60A熔覆層的1.6倍;激光熔覆Ni60A可以顯著降低表面摩擦系數(shù),而添加Ce能提高熔覆層的摩擦系數(shù)穩(wěn)定性,從而改善耐磨性能。
2015, 44(5):1239-1243.
摘要:以聚丙烯酸為碳源,用低溫還原-插鋰與聚合物高溫分解相結(jié)合的方法制備LiFePO4/C復(fù)合正極材料;FePO4被還原插鋰與含碳聚合物化學(xué)包覆同時(shí)進(jìn)行,簡(jiǎn)化了制備工藝,降低了制備成本。經(jīng)X射線粉末衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)以及恒電流充/放電測(cè)試,研究了不同焙燒溫度對(duì)合成產(chǎn)物的物相、晶胞參數(shù)、表面形貌及電化學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),焙燒溫度為600 ℃時(shí),合成產(chǎn)物的0.1 C倍率放電具有最高的放電容量和最好的循環(huán)穩(wěn)定性。在0.1 C下LiFePO4/C復(fù)合材料的首次放電容量高達(dá)141.3 mAh/g,庫(kù)倫效率為98.0%,100次循環(huán)后,其容量保持率為108.3%。
2015, 44(5):1244-1248.
摘要:采用微波輔助溶膠-凝膠法制備了系列綠色發(fā)光粉NaLa1-x(MoO4)2:Tb3+x (x=0.02,0.1,0.15)。用X射線粉末衍射儀和熒光分光光度計(jì)等分析和表征所合成樣品的物相結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)。結(jié)果表明:所合成的NaLa(MoO4)2:Tb3+晶體結(jié)構(gòu)與NaLa(MoO4)2相似,屬四方晶系結(jié)構(gòu);樣品的激發(fā)光譜為位于250~350 nm的1個(gè)寬帶,最大激發(fā)峰位于300 nm處;發(fā)射光譜由一系列尖峰組成,最強(qiáng)的發(fā)射峰位于544 nm處,歸屬于Tb3+的5D4-7F5躍遷。NaLa(MoO4)2:Tb3+的發(fā)光強(qiáng)度隨Tb3+摻雜濃度的增加逐漸加強(qiáng),當(dāng)Tb3+濃度為10 mol%時(shí)發(fā)光強(qiáng)度最大,而后隨Tb3+濃度的增加而降低,發(fā)生濃度猝滅。根據(jù)Dexter能量共振理論,該濃度猝滅系Tb3+的電偶極-電偶極的相互作用所致。通過(guò)含氧酸根陰離子(SO42-)的摻雜有效提高了NaLa(MoO4)2:Tb3+體系的發(fā)光亮度。
江學(xué)良 , 王 維 , 官 健 , 楊 浩 , 孫 剛 , 任 軍
2015, 44(5):1249-1253.
摘要:以分散聚合法制備的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球作為犧牲模板,通過(guò)六水硝酸鈰的前驅(qū)體溶液均相沉淀和自組裝制備了二氧化鈰(CeO2) /PMMA復(fù)合微球,高溫煅燒處理后得到CeO2空心微球,將其與丁基橡膠復(fù)合制備成低頻高阻尼復(fù)合材料。采用傅里葉轉(zhuǎn)換紅外分析(FTIR),掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),熱重分析儀(TG),X射線衍射(XRD)和X射線光電子能譜(XPS)對(duì)CeO2空心球的形貌與結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)表明,CeO2空心球由立方螢石結(jié)構(gòu)的顆粒組成,粒徑約為0.9 μm,殼層厚度約40 nm。將CeO2空心微球作為填料加入橡膠中制備CeO2/橡膠復(fù)合材料;與純丁基橡膠相比,復(fù)合橡膠材料在不同頻率(0~180 Hz)下的低頻阻尼性能得到明顯提高。
康軒齊 , 王快社 , 張 鄭 , 胡 平 , 何歡承 , 劉仁智 , 王鵬洲
2015, 44(5):1254-1258.
摘要:采用粉末冶金法在TZM合金的基礎(chǔ)上,分別進(jìn)行固-固摻雜稀土La2O3,固-液摻雜La(NO3)3,經(jīng)燒結(jié)、熱軋、溫軋、冷軋后得到不同摻雜方式的La-TZM合金板材。用SEM觀察粉末形貌、燒結(jié)坯組織及板材斷口形貌,用粒度分布、EDS分別對(duì)合金粉末粒度及合金成分進(jìn)行分析。結(jié)果表明:固-液摻雜La(NO3)3比固-固摻雜稀土La2O3的La-TZM合金板材第二相分布更為均勻、細(xì)小;晶粒尺寸較小;且固-液摻雜La(NO3)3合金的抗拉強(qiáng)度比固-固摻雜稀土La2O3也有顯著提高,使其提高了10.9%。
2015, 44(5):1259-1263.
摘要:納米Al2O3的力學(xué)性能優(yōu)異,是一種理想的Cu基納米復(fù)合材料的增強(qiáng)體,然而其與Cu基體的潤(rùn)濕性較差。為了改善其與Cu基體的潤(rùn)濕性,增強(qiáng)界面的結(jié)合力,通過(guò)化學(xué)鍍工藝在其表面鍍Cu,并采用SEM、TEM、XRD和EDS系統(tǒng)研究了鍍液中絡(luò)合劑及還原劑類型、鍍液溫度及施鍍條件等重要因素對(duì)化學(xué)鍍過(guò)程、鍍膜質(zhì)量的影響,進(jìn)而優(yōu)化了施鍍工藝,獲得了粒徑均一、分散良好的Cu包覆納米Al2O3復(fù)合粉體,為A12O3/Cu納米復(fù)合材料的制備打下了良好的基礎(chǔ)。
徐 振 , 趙志浩 , 韓東月 , 陳慶強(qiáng) , 王高松 , 崔建忠
2015, 44(5):1264-1268.
摘要:為了提高4043鋁合金焊絲堆焊層的耐磨性,在傳統(tǒng)4043鋁合金焊絲成分基礎(chǔ)上,添加Mg與變質(zhì)劑Sr,對(duì)Al-Si-Mg-Sr合金焊絲焊后堆焊層進(jìn)行熱處理,研究了Mg、Sr以及熱處理工藝對(duì)焊絲焊后堆焊層耐磨性的影響。結(jié)果表明,在4043鋁合金焊絲中添加變質(zhì)劑Sr可以改變堆焊層組織中共晶硅顆粒的形態(tài);Mg可以為堆焊組織增加強(qiáng)化相Mg2Si;合理的熱處理工藝可以球化共晶硅顆粒,增強(qiáng)共晶硅顆粒與基體的結(jié)合能力;三者的共同作用可以顯著提高焊絲堆焊層的耐磨性。
李紅梅 , 張?jiān)品?/a> , 梅 英 , 孫雁霞 , 鄒 強(qiáng) , 陳偉挺 , 劉 榮
2015, 44(5):1269-1272.
摘要:采用化學(xué)沉淀法制備了納米氧化鈰(CeO2)儲(chǔ)氧材料,利用X射線衍射(XRD)分析考察了焙燒溫度對(duì)氧化鈰物相結(jié)構(gòu)的影響;利用熱重分析(TG)對(duì)沉淀物到氧化物轉(zhuǎn)變過(guò)程進(jìn)行了具體分析;通過(guò)儲(chǔ)氧量(OSC)測(cè)定和氫氣程序升溫還原性(H2-TPR)測(cè)定及其織構(gòu)性能測(cè)定(BET法)等不同手段對(duì)CeO2材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:采用沉淀法制備得到的純CeO2材料屬于納米級(jí)介孔材料。該材料具有較好的抗高溫老化性能,較強(qiáng)的氧化還原能力,較大的比表面積和孔容及合理的平均孔徑。在1000 ℃高溫焙燒后仍然保持立方螢石結(jié)構(gòu),雖然有所燒結(jié),但仍能保持納米晶粒和納米孔結(jié)構(gòu)。
欽蘭云 , 楊 光 , 卞宏友 , 王 維 , 任宇航 , 劉 奇
2015, 44(5):1277-1280.
摘要:為了調(diào)控激光沉積修復(fù)BT20鈦合金的組織,提高其力學(xué)性能,將旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)引入到激光修復(fù)系統(tǒng)中,考察了不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下修復(fù)試樣的組織和力學(xué)性能。結(jié)果顯示,修復(fù)區(qū)和基體形成了致密冶金結(jié)合,修復(fù)區(qū)為α/β片層組織,硬度分布從基材到修復(fù)區(qū)依次提高;在一定范圍內(nèi),磁場(chǎng)強(qiáng)度越強(qiáng),α片層長(zhǎng)/徑比越小,片層組織越細(xì)密,修復(fù)區(qū)硬度越大,HV0.1可達(dá)4.4 GPa。表明磁場(chǎng)攪拌減輕了β晶溶質(zhì)富集,使α片層析出的驅(qū)動(dòng)力減小,需要在更大過(guò)冷度下析出,而過(guò)冷度的增加,導(dǎo)致形核率的增大,最終導(dǎo)致α層片細(xì)化,從而提高沉積層的力學(xué)性能。
羅江山 , 易 勇 , 李喜波 , 舒遠(yuǎn)杰 , 唐永建
2015, 44(5):1281-1284.
摘要:對(duì)采用自懸浮定向流技術(shù)制備的TiAl金屬間化合物納米粉末進(jìn)行真空退火,考察退火工藝參數(shù)對(duì)其相轉(zhuǎn)變過(guò)程的影響。X射線衍射等分析表明:隨著退火溫度的升高以及退火時(shí)間的延長(zhǎng),純a2-Ti3Al相納米粉末向g-TiAl相轉(zhuǎn)化的程度逐漸增加,其晶粒尺寸也逐漸變大。將其納米粉末真空壓制成塊體也有助于上述相轉(zhuǎn)變。對(duì)復(fù)相的納米塊體進(jìn)行真空退火,可以得到純g-TiAl相的納米晶合金。
李佳偉 , 朱世富 , 趙北君 , 何知宇 , 陳寶軍 , 黃 巍
2015, 44(5):1289-1292.
摘要:介紹了一種砷鍺鎘(CGA)晶體定向加工的新方法,即根據(jù)CGA晶體自身解理面,結(jié)合晶體標(biāo)準(zhǔn)極圖和X射線衍射圖譜,確定出晶體的c軸方向;并以c軸為基準(zhǔn)快速尋找CGA晶體通光面且進(jìn)行回?cái)[精修的器件加工新方法。運(yùn)用該方法,針對(duì)改進(jìn)的垂直Bridgman法自發(fā)成核生長(zhǎng)的CGA晶體,經(jīng)定向切割、研磨和拋光,初步加工出CGA晶體SHG倍頻器件粗坯,其相位匹配角θm = 33.58°、方位角φ=0°,尺寸達(dá)5 mm×5 mm×8 mm。
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