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摘要:作為鋰離子電池陽極材料的鐵酸鎳及其相關材料，由于其具有較高的理論比容量，近來受到廣泛關注。為了克服在充放電過程中的較低導電性與較大的體積膨脹等不良因素，本文通過水熱法合成了納米鐵酸鎳釘扎在石墨表面而形成的復合物。該納米鐵酸鎳/石墨復合物表現(xiàn)出了較高的比容量以及優(yōu)異的循環(huán)性能。其初始放電容量接近1478mAh g-1，并且在100 mA g-1的電流密度下循環(huán)50周之后，其可逆容量依然高達1109 mAh g-1。在1000 mA g-1的充電電流情況下，該復合材料的充電容量也能保持750 mA g-1。這優(yōu)異的電化學性能主要歸功于納米鐵酸鎳能夠穩(wěn)定的釘扎在石墨表面上，這種特殊的結構增強了材料的導電性同時也增大了材料的表面比容量。

摘要:陰極的性能通常是和電解過程與電解效率有著密切的關系。本文中測量了焙燒溫度對鈦精礦陰極的電導率的影響。結果表明焙燒溫度對鈦精礦陰極導電性影響很大。鈦精礦陰極電阻率隨著焙燒溫度升高和接觸面積的增加而增大。另外本文也研究了陰極孔隙率對熔鹽電解制備Ti-Fe合金還原過程的影響。結果表明陰極的孔隙率對還原過程有著直接的影響。孔隙率的增加有利于形成中間化合物CaTiO3，從而改善電流效率。

摘要:鐵基12%Cr合金常用來制造先進發(fā)電機轉子，這要求材料具有良好的性能和細小的夾雜物，合金中的大尺寸夾雜物會導致材料性能惡化。該研究采用了緩冷實驗后淬火的工藝，從而將12%Cr合金熔體冷卻與凝固過程中析出的夾雜物保留下來，并分別采用掃描電鏡和能譜，對夾雜物的形貌及化學成分進行了觀察和測定。實驗結果表明，除各種形狀的氧化物夾雜外，在試樣中也發(fā)現(xiàn)了氮化鈦夾雜，但在熔煉的過程中卻并沒有鈦元素的加入。對凝固過程夾雜物的析出進行熱力學計算，結果表明氮化鈦夾雜析出與凝固階段的末期。即便是痕量來自原料中的鈦元素也可以導致氮化鈦的析出。這些氮化鈦在凝固時能夠生長至大尺寸并損害材料性能。與此同時，氧化鋁夾雜在液態(tài)熔體中即可生成。依據(jù)計算結果，對鈦和氧的含量控制給出建議，這將對12%Cr合金生產過程起到幫助。通過研究鈦和鋁之間的濃度競爭，本文也討論了實驗過程中三氧化二鈦夾雜析出的可能性。

摘要:本文采用電弧離子鍍沉積NiCrAlY涂層,探討NiCrAlY涂層作為阻尼涂層的可行性并研究涂層的阻尼測試方法和阻尼特性。本文采用X射線衍射和掃描電鏡等手段分別對涂層的物相結構、表面形貌以及化學成分進行了測試表征。而涂層阻尼的測試則采用動態(tài)機械分析儀和正弦掃頻的方法進行,實驗結果表明NiCrAlY涂層能明顯提高樣品的阻尼性能。

摘要:本文以純鈦板與純鋁板為原料,通過爆炸復合法制備鈦/鋁/鈦層狀復合材料,之后采用熱處理以及熱壓工藝對鈦/鋁/鈦層狀復合材料進行進一步處理。研究結果表明：復合板界面主要由波狀界面和平直狀界面構成,鋁元素與鈦元素在界面上發(fā)生了互擴散,界面結合性能優(yōu)良,可以承受后續(xù)較大的二次塑性變形；熱處理后的復合板界面發(fā)生明顯擴散,在熱處理25 h后熱壓2.5 h后鋁層完全反應,擴散反應層主要由TiAl₃相以及Ti₂Al₅相構成。

摘要:本文利用超音速火焰噴涂技術噴涂四種不同粒徑的WC-17Co粉末,評價粉末粒徑對涂層機械性能和抗磨粒磨損性能的影響。結果表明,粉末的粒徑越小,在超音速焰流作用下獲得的速度和溫度越高,形成的涂層越致密,顆粒間的粘接強度越高,同時涂層的顯微硬度也越高。WC-17Co粉末的粒徑越小,獲得涂層的孔隙直徑越小,顆粒間的粘接缺陷越少,因此涂層的抗磨粒磨損性能越好。但是當WC-17Co粉末的粒徑過于微小時,涂層的斷裂韌性將受到影響。在本文研究的四種粒徑分布的WC-17Co粉末中,中間粒徑且分布范圍集中的粉末制得的涂層兼具良好的機械性能和抗磨粒磨損性能。

摘要:在硅酸鹽和磷酸鹽復合電解液體系下,通過微弧氧化技術在AZ91D鎂合金表面制備一層陶瓷涂層。運用XRD、SEM、激光共聚焦顯微鏡(LSCM)分別對涂層物相、涂層表面、截面和磨痕形貌進行觀察分析。采用UMT-3高溫摩擦磨損試驗機研究涂層在150℃范圍內的摩擦磨損性能。結果表明：涂層的平均摩擦系數(shù)隨溫度的變化先逐漸升高,當環(huán)境溫度高于100℃時涂層平均摩擦系數(shù)開始降低。涂層磨損率遠遠低于鎂合金基體磨損率并且涂層磨損率隨溫度的升高而降低,這可以說明微弧氧化涂層具有良好的耐磨損性能尤其在高溫條件下耐磨損性能更好。通過分析載荷為2N作用時的磨痕微觀形貌可知不同溫度條件下涂層的磨損機理都主要為磨粒磨損。

摘要:材料成形過程中，一個備受關注的問題是能否實現(xiàn)在不發(fā)生開裂的基礎上達到要求的變形。本文基于熱壓縮實驗（變形溫度為1123K-1373K，應變速率為0.01-10s-1，變形量為70%）獲得的開裂樣本，證實了鑄態(tài)Ti40合金的主要開裂模式為45°剪切開裂、自由表面縱向開裂和內部三叉晶界沿晶開裂。借助SEM重點分析了變形參數(shù)對開裂機制的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在低溫1123K變形時，主要是穿晶解理脆性斷裂，1273K變形時，轉變?yōu)轫g性斷裂，高溫1373K變形時，大量的小韌窩被觀察到；應變速率對鑄態(tài)Ti40合金的開裂行為也具有重要影響，在低應變速率0.01s-1變形時，樣本沒有發(fā)生開裂，在0.1和1s-1變形時，在開裂表面觀察到大量的韌窩，屬于韌性開裂，在高應變速率10s-1變形時，開裂表面呈現(xiàn)脆性開裂特征。最后深入探討了鑄態(tài)Ti40合金的損傷機制和開裂原因，繪制了鑄態(tài)Ti40合金的開裂原理圖。

摘要:文章通過DEFORM-3D軟件模擬了不同的擠壓速度與初始坯料溫度條件下，模芯的角度（90°, 120°, 150°）對管材靜液擠壓成形過程的影響。模擬結果顯示，靜液擠壓過程中大角度模芯的壓力峰值明顯高于小角度模芯的壓力峰值，同時隨著模芯角度的增大管材的速度場分布不均性增加。

摘要:以TiN、TiAlN為主的過渡族金屬氮化物硬質涂層以其較高的表面硬度、良好的耐磨以及抗高溫氧化性能，被廣泛應用于材料表面防護涂層。然而，涂層內部積聚的高內應力卻容易易引發(fā)起涂層與基體的結合力問題。利用PVD技術很難在材料表面制備出厚度超過10微米的TiN或TiAlN涂層。多層復合結構能夠有效控制涂層中的應力分布，從而使得其成為獲得較厚硬質涂層的一種有效方法。本文在TC4合金以及Si（100）基體上利用等離子增強離子鍍技術制備了具有不同復合層數(shù)的多層Ti/TiN涂層，并研究了復合層數(shù)對涂層力學性能的影響。結果表明，隨著復合層數(shù)的增加，涂層的各項力學性能得到了顯著強化。涂層的顯微硬度高達2750HV，厚度大于50微米，且具有較好的韌性。涂層的韌性與顯微硬度成正比例關系。同時，48層復合結構的Ti/TiN涂層具有低于0.35的摩擦系數(shù)以及最佳的抗磨損性能。然而，隨著復合層數(shù)的進一步增加，涂層與基體的界面顯著弱化了涂層的結合強度。

摘要:采用粉末冶金和軋制工藝制備出TZM合金和稀土鑭摻雜的La-TZM合金,通過動電位極化研究合金電化學腐蝕行為,掃描電子顯微鏡(SEM)觀察、能譜定量(EDS)分析表征腐蝕產物顯微結構特征。保持Cl-濃度不變分別探討合金在中性、酸性、堿性介質中耐侵蝕能力。結果表明,TZM合金在中性和堿性介質中抗腐蝕性能優(yōu)于La-TZM合金,而在酸性介質中La-TZM合金抗腐蝕性能優(yōu)于TZM合金,兩類合金抗腐蝕性均表現(xiàn)為酸性介質強于中性介質,堿性介質最弱。Cl-有效破壞腐蝕表面形成的鈍化膜,OH-和Cl-雙重侵蝕促使兩類合金晶間腐蝕加劇、粉末冶金制備的TZM合金及La-TZM合金對酸性介質具有良好的耐蝕性。

摘要:采用等體積浸漬法制備了以改性氧化鋁為載體材料的Pd/Al₂O₃ 密偶催化劑, 并采用H₂程序升溫還原(H₂-TPR), CO 化學吸附和X射線光電子能譜(XPS)對催化劑進行了表征. 在模擬尾氣條件下對催化劑的總包反應及與C₃H₈相關的單反應活性進行了測試. 結果表明, 老化處理后活性PdO_x 數(shù)量下降, 并伴隨有金屬態(tài)Pd₀的產生. 老化后, 起燃溫度(T₅₀)和完全轉化溫度(T₉₀) 分別提高了 76 oC和64 oC, 即催化劑低溫活性比高溫活性下降明顯. 對比新鮮和老化催化劑上單反應活性, 結果表明, 老化后無水條件下有NO參與的反應的低溫活性下降顯著. 老化處理過程突出了NO對低溫活性的抑制作用和H₂O對高溫活性的促進作用.

摘要:對激光熔覆AlCoCrFeNiTi_0.5高熵合金涂層進行900℃退火,保溫5h處理。主要對退火前后樣品的微觀結構和耐磨性進行研究。XRD結果表明，退火后的AlCoCrFeNiTi_0.5高熵合金涂層,其相組成有Co₃Ti和BCC結構的AlFe固溶相,出現(xiàn)典型的成分均勻的網狀調幅分解組織；退火后的平均顯微硬度達到989HV_0.5,比退火前提高了73.5%；耐磨性測試結果顯示,退火后磨損量比退火前降低了92.5%,磨損寬度是退火前的50%。

摘要:論文采用水熱法合成WO₃納米片,利用掃描電鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)對WO₃納米片的形貌特征和結構性能進行表征,并進一步系統(tǒng)地考察了利用WO₃納米片制備的傳感器的氣敏性能。實驗結果表明,合成的WO₃納米片尺寸規(guī)則,邊長在200-300 nm,厚度在50 nm左右,結晶性好。以WO₃納米片為材料制備的氣體傳感器的最佳工作溫度為300 _oC,在此工作溫度下,WO₃納米片傳感器對乙醇表現(xiàn)出超快的響應(2-4秒)和恢復時間(4-16 S)。與其他還原性氣體如甲醇,苯、二氯甲烷和正己烷對比檢測發(fā)現(xiàn),WO₃納米片傳感器對乙醇表現(xiàn)出高的靈敏度和選擇性,表明WO₃納米片在乙醇檢測氣體傳感器方面具有極大的應用潛力。

摘要:研究了抽拉速率對一種鎳基單晶高溫合金組織和成分偏析的影響。結果表明：隨著抽拉速率的提高，一次枝晶間距與二次枝晶間距縮小，γ''相尺寸減小；γ/γ''共晶隨著抽拉速率的提高，尺寸變小，但體積分數(shù)增加；同時，隨著抽拉速率的提高，單晶成分偏析增加。

摘要:Al含量為0.50 wt.%的 Cu-Al合金薄板在900 ℃下內氧化25 h制備Cu-Al₂O₃薄板復合材料,并用富集萃取法提取Cu-Al₂O₃復合材料中的Al₂O₃相。利用TEM分析了Cu-Al₂O₃薄板中的Al₂O₃相的種類、分布、與Cu基體的界面關系,用X射線衍射和TEM研究了萃取粉末的組成。結果表明,Cu-Al薄板內氧化法所得的Cu-Al₂O₃復合材料的析出相主要為γ-Al₂O₃,有少量的α-Al₂O₃和θ-Al₂O₃相存在。析出相Al₂O₃顆粒彌散分布在Cu基體上,且析出相γ-Al₂O₃與Cu基體完全共格；Cu-Al₂O₃薄板復合材料從表層至深約0.5 mm處,Al₂O₃顆粒粒徑逐漸減小,從14 nm 減小到 5 nm,顆粒間距逐漸增大,從10 nm增加到15 nm。

摘要:采用不同的頂鍛力對AA5083-H112鋁合金和T2純銅進行了線性摩擦焊接,獲得了無明顯缺陷的焊接頭,并通過掃描電鏡、硬度、力學性能試驗等方法研究了線性摩擦焊鋁銅接頭的微觀組織和力學性能。結果表明,隨著頂鍛力的減小,摩擦效應增加,更多的銅顆粒滲入鋁基體中；而隨著頂鍛力的增加,拉伸力學性能明顯下降,這是由于較大的頂鍛力會使摩擦過程的熱輸入量增大,從而在鋁銅結合處生成層狀的第二相Al₂CuMg,使焊接頭的力學性能降低。

摘要:為了研究添加Al₂O₃微粉對AZ31A鎂合金微弧氧化膜特性影響,在不同濃度Al₂O₃微粉電解液中對其進行了微弧氧化處理。利用掃描電鏡(SEM)觀察微弧氧化膜形貌,能譜儀(EDS)分析了膜層表面Ca、Mg、O、Al元素分布,X射線衍射儀(XRD)分析了相組成,測定了膜厚、硬度和氧化液中Al₂O₃表面電荷,討論了摻雜改性機理。結果表明,加入Al₂O₃微粉后,氧化電壓隨Al₂O₃添加量增加先增加后降低；氧化膜表面孔洞數(shù)量和尺寸減小,膜層表面Ca元素分布逐漸減少,成膜效率降低,膜層致密度和表面疏松層硬度提高,氧化膜主要由MgO和MgO₄等相組成。

摘要:在20~220℃范圍內對比研究了AZ80、AZ31、ZK60鎂合金和AA6082鋁合金在大氣中的散熱性能，分別測量其環(huán)境散熱曲線并用指數(shù)型熱動力學方程T=T0+ΔT0·exp（-t/A0）擬合。結果表明，固溶處理可使鑄態(tài)或擠壓態(tài)鎂合金熱導率下降，而固溶+時效處理后其熱導率有所提升。分析了瞬時溫差與瞬時溫度比值ΔT/T與鎂合金、鋁合金散熱性能的關系，自然對流條件下，柱高對AZ80鎂合金散熱性能影響較??；在人工強制對流條件下，當0.25<ΔT/T<0.45時，高柱（60mm）散熱速率約為低柱（20mm）的兩倍。在自然對流條件下，AZ80、AZ31鎂合金的散熱性能在0.25<ΔT/T<0.45（120~220℃）時，明顯優(yōu)于AA6082鋁合金。在0.05<ΔT/T<0.25（20~120℃）時，這三種合金的散熱性能無明顯差別。

摘要:通過真空非自耗熔煉工藝制備了不同SiCp添加量(0wt.%、0.1wt.%、0.4wt.%、1.wt.%)的近β鈦合金。采用X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、維氏顯微硬度計和萬能材料試驗機，系統(tǒng)研究了SiCp添加量對近β鈦合金顯微組織及力學性能的影響規(guī)律。研究結果表明，不同SiCp添加量的近β鈦合金主要由α-Ti、β-Ti和TiC所組成。近β鈦合金的初生β晶粒尺寸取決于SiCp的添加量，SiCp添加量由0%增加到1wt.%時，近β鈦合金初生β晶粒尺寸由639μm降低至323μm。由于受細晶強化、TiC承載強化以及Si的固溶強化的影響，隨著SiCp添加量的增加，近β鈦合金的顯微硬度、壓縮強度有顯著提高，而壓縮率卻明顯降低。

摘要:運用超聲疲勞試驗系統(tǒng)和MTS液壓伺服疲勞試驗系統(tǒng)開展了Ti-6Al-4V鈦合金在不同加載頻率下的超高周疲勞試驗，使用掃描電鏡觀察了試樣斷口形貌并對超高周疲勞試驗數(shù)據(jù)進行了可靠性疲勞壽命分析。結果表明：疲勞循環(huán)周數(shù)超過107以后，Ti-6Al-4V鈦合金試樣依然會發(fā)生疲勞斷裂，不存在傳統(tǒng)意義上的疲勞極限。裂紋萌生于試樣表面和次表面，隨著應力水平降低，萌生位置由表面向次表面轉變；試樣斷口平坦，裂紋源呈現(xiàn)類“魚眼”特征，裂紋萌生于材料次表面微觀組織不均勻處，周圍出現(xiàn)黑色顆粒海綿狀特征；20Hz和20KHz兩種頻率下的試驗數(shù)據(jù)吻合良好，加載頻率對材料的疲勞性能沒有明顯影響；Ti-6Al-4V鈦合金材料的超高周疲勞壽命服從三參數(shù)威布爾分布，采用單側容限系數(shù)法建立了不同置信度和不同存活率下的疲勞壽命模型，給出了p-γ-S-N曲線。

摘要:選擇酒石酸鈉環(huán)保電解液，用恒電勢法在不同濃度條件(1, 5, 15, 30和50 g/.L )下制備TA2純鈦陽極氧化膜。采用原子力顯微鏡分析膜層的微觀三維形貌，使用電化學工作站研究試樣在3.5% NaCl溶液低電位下的極化曲線和電化學交流阻抗譜，探討微觀三維形貌對耐腐蝕性能的影響。結果表明：15 g/L濃度時，氧化膜層細小均勻，生長完整，粗糙度較低，具有寬廣的鈍化區(qū)，最大的極化電阻值，較小的致鈍電流值和自腐蝕電流值，耐腐蝕性能最佳。

摘要:通過集束拉拔技術獲得了高強度高電導Cu-Nb微觀復合材料，采用SEM及EDS觀察了四次復合過程中內部Nb芯絲和Cu層的微觀形貌變化，Cu/Nb界面的互擴散行為，通過不同復合條件下的擠壓、拉拔樣品的XRD測試，表征了芯絲和基體的晶體取向的演變規(guī)律，通過HRTEM和IFFT研究了Cu/Nb的界面結構和晶體學位向關系。研究表明，在極塑性變形條件下，Cu/Nb界面在三次復合出現(xiàn)明顯擴散，Cu、Nb逐漸形成絲織構取向，界面存在典型的(111)Cu // (110)Nb取向關系，晶面夾角為18.7?，每6個(111)Cu晶面出現(xiàn)一個晶面錯配。

摘要:采用液相超聲直接剝離法制備了石墨烯負載納米LaF₃復合材料,用SEM、TEM對其形貌進行了表征,利用多功能往復摩擦磨損試驗儀考察了石墨烯負載納米LaF₃復合材料在純水中的摩擦磨損性能。通過SEM、XPS分別分析了磨痕表面的形貌、典型元素的化學狀態(tài),初步探討了石墨烯負載納米LaF₃復合材料在純水中的潤滑機理。結果表明：納米LaF₃均勻分布于多層石墨烯片層表面和層間,其粒徑為5~50nm；其作為純水添加劑具有良好的減摩抗磨性能,如試驗載荷10N,濃度0.01wt%時,與純水潤滑時相比,石墨烯負載納米LaF₃復合材料水分散體系潤滑下平均摩擦系數(shù)和磨損體積分別下降34.35%和52.40%,這主要是由于復合材料在磨損表面形成的吸附膜、摩擦化學反應膜發(fā)生協(xié)同作用,改變了水的磨損機理,抑制了Fe的氧化,使得摩擦表面的摩擦磨損得到減輕。

摘要:采用微弧氧化法及微弧氧化-水熱法對純鈦進行改性,制備了TiO₂與TiO₂-HA生物陶瓷膜層,通過溶血率實驗、動態(tài)凝血時間實驗和血小板黏附實驗等方面評價其血液相容性。研究結果表明：各試樣的溶血率都遠小于5%,均符合醫(yī)用材料的溶血率要求,不會產生溶血作用。與鈦基TiO₂生物陶瓷膜層和鈦基材相比,鈦基TiO₂-HA生物陶瓷膜層的溶血率更低,動態(tài)凝血時間曲線變化更為緩慢,黏附的血小板更少,且變形程度更輕,具有更好的抑制血小板的聚集與變形的性能,血液相容性更優(yōu)。

摘要:本文采用工業(yè)純原料感應熔煉制備出公斤級La0.6Pr0.4Fe11.4Si1.6B0.2合金,經退火后通過吸氫處理提高其居里溫度到室溫附近。研究了在1373-1473 K溫度下經不同時間和溫度退火對合金微觀組織結構的影響。實驗發(fā)現(xiàn)在1473 K經30 h退火樣品的居里溫度為202 K，在0-1.5 T變化磁場下的最大磁熵變達8.1-8.6 J/kg.K。在0.13 MPa氫氣壓力下，經553 K吸氫5 h氫化處理合金的居里溫度為320 K，最大磁熵變達7.7-8.0 J/kg.K。

摘要:本文研究了不同稀土元素(RE)添加量對Al-10Sr中間合金組織的影響以及新型Al-10Sr-RE中間合金在Al-Si中的應用。實驗結果表明：1)普通Al-10Sr中間合金的組織主要由α-Al基體、Al4Sr相組成；2)添加RE之后,Al-10Sr中間合金中Al₄Sr相的形貌發(fā)生明顯的變化,隨著RE含量上升,Al₄Sr的形貌由針狀向塊狀轉變,當RE添加量達到4%時,Al₄Sr相完全成為塊狀；3)發(fā)現(xiàn)當新型Al-10Sr-4RE用于Al-20Si變質處理時,能明顯細化初晶硅的晶粒尺寸,使得初晶硅的分布趨于均勻,晶粒的尺寸范圍為13.81-37.61μm,平均晶粒尺寸為24.58μm；4)加入RE之后Al₄Sr相的分布趨于彌散,細化Al-20Si的效果更加顯著。

摘要:本文通過BiFeO3/La2/3Sr1/3MnO3（BFO /LSMO），研究了多鐵/順磁復合結構的界面輸運以及磁電耦合機制。利用激光分子束外延技術制備了單相、質量良好的薄膜結構，采用電學、磁學、光學等多種測試手段對其輸運特性、鐵磁性、磁介電特性等進行了測試與表征.結果表明界面的漏電導機制是空間電荷限制電流機制；復合薄膜在室溫下表現(xiàn)出的鐵磁性主要來源于BFO層，界面處誘導出的網狀磁矩會使樣品產生比較明顯的磁電耦合.在零場冷卻（ZFC）和場冷卻（FC）下，樣品的磁介電系數(shù)分別在160K和170K達到極大值，介電損耗-溫度曲線在150-170附近產生分裂，該溫度區(qū)間與BFO層的相變相關.

摘要:利用Gleeble-3500熱模擬試驗機進行等溫恒應變速率熱壓縮實驗，研究了TC4鈦合金在溫度800~950℃、應變速率0.001~10s-1條件下的流動軟化行為。研究發(fā)現(xiàn)隨變形溫度降低和應變速率增大TC4鈦合金的流動軟化程度增大，且800~850℃、應變速率1~10s-1變形時的流動軟化主要是塑形流動失穩(wěn)引起的，溫度900~950℃、應變速率0.001~0.1s-1條件變形時，流動軟化主要是片狀α相的等軸化引起的。引入應變對材料常數(shù)α、n、A和Q的影響，建立了考慮應變的TC4鈦合金Arrhenius本構方程，建立的本構模型精度較好，在800℃、850℃和10s-1條件以及在900℃、950℃和0.1s-1條件下，模型平均絕對誤差分別為4.2%和4.3%。TC4鈦合金的平均變形激活能為403kJ/mol，平均應變速率敏感指數(shù)為0.26。

摘要:研究2397-T87鋁鋰合金的高周疲勞性能及裂紋萌生擴展行為。結果表明：在應力比R=0.1時，2397-T87鋁鋰合金L方向、LT方向和ST方向光滑試樣（Kt=1.0）的疲勞壽命極限分別約為192 MPa，243 MPa和151 MPa；缺口試樣（Kt=3.0）的疲勞壽命極限分別約為72 MPa，78MPa和70 MPa。其疲勞裂紋主要萌生于試樣表面，以及氧化物、夾雜等脫落形成的空洞，Al（CuFeMn）第二相雜質粒子。駐留滑移帶（PSB）和晶粒取向對其疲勞裂紋早期擴展有重要影響。

摘要:采用半隱式壓力關聯(lián)算法，通過引進VOF函數(shù)和分段線性界面結構（PLIC）構建自由曲面，建立了微噴金屬熔滴流動和傳熱數(shù)值模型，模擬了7075鋁合金熔滴成形過程中撞擊速度、熔滴間距、基板溫度和熔滴尺寸等工藝參數(shù)對成形形貌的影響規(guī)律，并對模擬結果進行了實驗驗證。結果表明：確定合理的撞擊速度和熔滴間距是獲得好成形精度和質量的關鍵，熔滴直徑為100μm，間距為200μm的7075鋁合金熔滴在初始溫度為350K的不銹鋼基板上以1.5m/s的初速度沉積成形時，可獲得較好的成形效果。模擬結果與試驗結果基本吻合，較好反映了實際成形過程中熔滴撞擊、鋪展和固化行為，為該工藝的實際應用提供了參考依據(jù)。

摘要:本文采用熱-彈-塑性有限元計算模擬了Ti2AlNb合金電子束焊的溫度場和應力場。為了準確反映熔透型電子束焊接的特點，對旋轉高斯曲面體熱源模型進行了改進。研究結果表明：采用改進的熱源模型能準確地模擬穿透型電子束焊焊縫橫截面輪廓；殘余應力的模擬結果與實驗結果吻合較好,證明了有限元模型的正確性；Ti2AlNb合金電子束焊后殘余應力以縱向拉應力為主,且集中分布在距焊縫中心線3mm的區(qū)域內；橫向殘余應力在表面附近區(qū)域呈壓應力,內部呈拉應力,表面橫向壓應力是由焊縫縱向和厚度方向的收縮導致的；焊縫內部出現(xiàn)三向拉應力的狀態(tài)。

摘要:采用外加ZrO₂納米顆粒的電解液體系在Al-12.5%Si合金表面制備ZrO₂- Al₂O₃- SiO₂三相PEO陶瓷層。利用SEM和XRD對陶瓷層微觀結構和物相進行分析,并對其隔熱及熱沖擊性能進行測試。結果表明：ZrO₂納米顆粒顯著提高了膜層的致密度和結合性,并有效減弱了Si元素對PEO成膜的抑制作用,提高了成膜速率；三相PEO陶瓷層的主要物相為SiO₂及高溫穩(wěn)定相α-Al₂O₃和c-ZrO₂,其獨特的微結構和成分致使ZrO₂納米顆粒改性的陶瓷層具有良好的熱防護性能和熱沖擊性能。

摘要:借助于SEM、EDS、XRD等檢測手段對Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu釬焊接頭進行觀察分析,研究了釬焊工藝參數(shù)及熱沖擊條件對Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE0.05Ni/Cu釬焊接頭界面金屬間化合物和力學性能的影響。結果表明：添加0.05 wt% Ni能細化Sn2.5Ag0.7Cu0.1RE釬料合金的初生β-Sn相和共晶組織；釬焊溫度270 ℃和釬焊時間240 s時,釬焊接頭剪切強度最大達26.9 MPa,較未添加Ni的釬焊接頭提高8.9%；隨著熱沖擊周期的增加,釬焊接頭界面金屬間化合物層平均厚度增加,界面粗糙度先增大后減小,釬焊接頭強度降低；添加0.05wt%Ni能夠抑制接頭界面金屬間化合物的成長、釬焊接頭強度的降低,有利于改善接頭可靠性。

摘要:采用AC-GTAW工藝進行Al-6.3Cu鋁合金電弧填絲單道多層成形試驗，針對不同熱輸入、空氣和氬氣兩種環(huán)境及不同送絲速度條件，研究過程參數(shù)及環(huán)境氣氛對成形件內部氣孔的影響。結果表明，熱輸入對氣孔的影響最大，控制熱輸入能減少試件中氣孔數(shù)量和大??；在適當控制熱輸入條件下，采用氬氣環(huán)境和低送絲速度可顯著減少內部氣孔缺陷。試驗發(fā)現(xiàn)，I=125A，TS=0.30m/min，氬氣環(huán)境下，WFS=2.0m/min 時，氣孔數(shù)量最少，尺寸最小。

摘要:室溫下,采用復合細化(ECAP+冷軋+旋鍛)工藝,制備出平均晶粒尺寸約為180 nm的超細晶工業(yè)純鈦,其抗拉強度高達870 MPa。利用納米壓痕儀對超細晶工業(yè)純鈦以恒加載速率/載荷的方式進行測試實驗,通過測定壓頭保載階段的壓入位移和材料的硬度值計算得出室溫蠕變速率敏感指數(shù)m值。結果表明：超細晶工業(yè)純鈦由于晶粒明顯細化,晶界數(shù)量增多,晶界長度增加,位錯增殖,在室溫下表現(xiàn)出優(yōu)良的抗蠕變能力,適合在壓力環(huán)境下長期工作,其蠕變機理主要為蠕變位錯機理。室溫蠕變速率敏感指數(shù)m值與加載條件無關,主要由材料的微觀組織決定。

摘要:在1473K,30MPa,1.5h的熱壓條件下直接燒結TiAl金屬間化合物和Ti混合粉末,制備了鈦基合金(TiAl+Ti)樣品,采用XRD、SEM研究了兩種不同成分配比對燒結產物相組成及顯微結構的影響。結果表明,不同成分配比熱壓燒結體的顯微組織分布相差較大,但相組成基本相同；對于TiAl和Ti體積比7:3的鈦基合金樣品,Ti粉末中Fe元素易于固溶到Ti₂Al和Ti₃Al中,析出相主要由TiAl、Ti₂Al(Fe)、Ti₃Al(Fe)和富Ti相組成；該比例的混合粉末在熱壓燒結過程中發(fā)生了不同程度的擴散反應,最終形成了組織漸變的Ti/Ti₃Al(Fe)//Ti₂Al(Fe)/TiAl顯微結構。

摘要:本文研究了Ti-22Al-25Nb合金的顯微組織和力學性能,重點介紹了等溫鍛造溫度、固溶時效處理對合金力學性能的影響規(guī)律。結果表明：隨著等溫鍛造溫度的升高,合金的強度和塑性先增加后降低。在O+B2兩相區(qū)固溶時,隨著固溶溫度的升高,具有較高塑性的B2相體積分數(shù)的增加和等軸顆粒的減少是合金具有較高塑性的主要原因；而在α2+B2+O三相區(qū)固溶時,片層厚度的減小有利于合金強度的提高,但過大的B2相晶粒尺寸和較細的片層厚度則對合金的塑性不利。相的含量、形態(tài)、尺寸對合金力學性能的影響較大,盡可能在B2相變點附近進行等溫鍛造,以控制等軸顆粒數(shù)量和B2相晶粒尺寸,在低溫時效以獲得較細的片層組織從而提高合金的強度和塑性。

摘要:本研究以工業(yè)純鈦為密排六方金屬的模型材料。通過多道次冷軋工藝制備具有不同位錯界面類型的工業(yè)純鈦板材。利用分離式霍普金森壓桿(SHPB)實現(xiàn)高速形變,采用透射電子顯微分析技術觀察位錯界面結構的變化,從而分析出不同類型位錯界面的高速形變響應。結果表明：在應變速率為1000/s時,初始位錯界面成為高速形變過程中位錯滑移的主要障礙。幾何必須位錯界面間距為0.5μm的板材沖擊后會出現(xiàn)與原始界面交截的新生位錯界面,初始幾何必須位錯界面(GNB)間距為0.3μm以下的工業(yè)純鈦在高速形變后會出現(xiàn)位錯團結構；初始位錯界面在0.1μm或以下,局部剪切的組織模式只是初始位錯界面的扭折和位錯塞積,在高度局域化的組織中,基體扭折位錯界面并未產生,但有位錯塞積和亞晶結構。

摘要:以元素粉末為原料,采用模壓燒結技術制備了Ti-(8~20)Mo合金,并探討了燒結工藝及Mo含量對合金組織和力學性能的影響規(guī)律。結果表明,在1400℃~1500℃范圍內可制備出高致密且組織成分均勻的Ti-Mo合金材料。合金燒結致密化所需最低溫度隨Mo含量升高相應提高。當Mo含量為8~16%,合金為典型魏氏體組織,Mo含量提高可使合金中β相晶粒尺寸減小,α片層含量降低并逐漸細化；而Ti-20Mo合金則由單一等軸β相晶粒組成。模壓燒結Ti-Mo合金力學性能優(yōu)異,其彈性模量范圍為59~68 GPa；在1450℃燒結制備的Ti-14Mo合金相對具有最佳的綜合性能,其硬度為35.7HRC,彈性模量為62.2GPa,抗壓強度為2227MPa,壓縮率為29.1%。

摘要:以元素粉末為原料,采用機械合金化方法結合放電等離子燒結工藝制備了Ti-Mo-(0~9)Fe合金材料,并對其制備過程及性能進行了表征和分析。結果表明,當鐵含量為3~9wt%時,球磨10h粉體經900℃燒結可獲得高致密度、并具有超細晶結構的鈦合金材料,其顯微組織主要由β-Ti相基體及FCC-Ti顆粒組成,其晶粒尺寸約為130~490nm,這是在鈦合金塊體材料中首次制備出FCC結構Ti相。在機械合金化過程中,Fe元素的加入可顯著提高合金體系的非晶形成能力,并隨Fe含量增加體系非晶形成能力增強,粉末非晶相比例增加,經10h高能球磨后,即可合成具有良好的熱穩(wěn)定性的非晶/納米晶Ti-Mo-Fe復合粉末。

摘要:利用五氯化錸熱分解反應,采用冷壁式現(xiàn)場氯化化學氣相法在鉬基體沉積錸涂層,分析不同沉積溫度對錸涂層的物相組成、沉積規(guī)律、表面形貌、密度和硬度的影響。實驗結果表明：沉積所得均為純錸涂層,晶粒生長方向均以(002)晶面為主；隨著沉積溫度的上升,錸涂層的沉積速率和沉積效率大幅提升,表面形貌由復雜多面體態(tài)變?yōu)榱忮F狀；涂層組織致密,相對密度最高可達99.9%,維氏硬度隨溫度升高而升高,最高達610。

摘要:利用超音速等離子噴涂(SPS)技術制備了陶瓷相增強的NiCr-Cr3C2涂層,采用線接觸往復滑動方式進行摩擦磨損實驗,測定了NiCr-Cr3C2涂層/Q235碳鋼摩擦副在鹽霧腐蝕前后涂層的摩擦系數(shù)和磨損量,此外,還采用SEM、EDS等技術觀察分析了涂層表面的形貌和微區(qū)元素分布,探討了鹽霧腐蝕環(huán)境對涂層摩擦磨損性能的影響。結果表明：NiCr-Cr3C2涂層的磨損機制主要為磨粒磨損,而鹽霧腐蝕后的磨損機制為腐蝕磨損。鹽霧腐蝕后涂層的摩擦系數(shù)比鹽霧腐蝕前的摩擦系數(shù)降低了1/5；不過,鹽霧腐蝕后涂層的磨損失重量是鹽霧腐蝕前磨損失重量的5倍左右,說明鹽霧腐蝕環(huán)境加速了其摩擦學性能的惡化,涂層的耐蝕性有待進一步提高。

摘要:本文研究了不同軋制變形量和軋制速度對AZ31鎂合金板材微觀組織和力學性能的影響。軋制變形可顯著細化AZ31鎂合金板材的晶粒尺寸并提高其綜合力學性能。當軋制速度為5m/min,軋制變形量為50%時,板材平均晶粒尺寸最細可達到9μm,其抗拉強度、屈服強度和延伸率分別提高到280MPa、180MPa和30%以上,同時探討了AZ31鎂合金屈服強度與晶粒大小之間的關系。在大量AZ31鎂合金軋制相關文獻和本文一系列實驗研究的基礎上,對比分析了不同軋制工藝對AZ31鎂合金綜合力學性能的影響。研究表明,本文所采用軋制工藝可顯著提高AZ31鎂合金板材的綜合力學性能,同時降低板材軋向和橫向的各向異性。

摘要:針對濺射離子鍍離化率低及多弧離子鍍易產生微米級熔滴噴濺這一長期制約離子鍍技術發(fā)展的難題,依據(jù)金屬靶材內部電子在通過電阻值較大的組織缺陷處會導致該區(qū)域溫度上升的焦耳熱效應和金屬表面高溫下電子熱發(fā)射等物理學現(xiàn)象,建立以離子碰撞和靶材熱發(fā)射為脫靶機制的新型微弧離子鍍技術。通過氬離子的轟擊動能和金屬靶材內電流的焦耳熱效應共同促使靶面缺陷處溫度迅速上升,增加了該區(qū)域內電子和原子的動能使其能夠克服表面勢壘從靶材表面大量逸出。等離子區(qū)內靶材原子和電子數(shù)量的增加提高了鍍料粒子的碰撞離化率,且靶面未出現(xiàn)明顯電弧避免了靶材表面的熔融噴濺,從而獲得高離化率、高密度的鍍料粒子。實驗結果表明：微弧離子鍍技術制備的TiN薄膜具有致密的結構、良好的表面質量、較高的顯微硬度、較強的膜基結合力和良好的抗腐蝕性能。

摘要:在不同磁感應強度下對固態(tài)Al2O3增強7055鋁基復合材料進行了脈沖磁場處理。經脈沖磁場處理后，鋁基復合材料的位錯密度隨磁感應強度的增加呈上升趨勢，分析原因在于位錯應變能增加和位錯釘扎中心自由基對狀態(tài)的改變。隨著磁感應強度的提高，晶內析出相的取向性減小，數(shù)量和尺寸增加；晶界析出相由連續(xù)狀態(tài)轉變?yōu)閿嚅_狀態(tài)，析出相數(shù)量減少、尺寸增大，并出現(xiàn)了明顯的無沉淀析出帶。這些現(xiàn)象主要源于磁場作用增強了晶體內部溶質原子和空位的擴散；畸變能增加、內應力的釋放為析出相析出、長大提供了驅動力。力學性能隨磁感應強度的增加，呈現(xiàn)出先升高、后降低的趨勢。在B=3 T時，抗拉強度、延伸率和顯微硬度達到了548.04 MPa、17.235%和122.4 HV，較處理前試樣分別提高了10.3%、16.2%和20.7%。力學性能的改善主要源于位錯密度增加造成的位錯強化和第二相強化。

摘要:本文采用真空座滴法研究了高溫下基體粗糙度對金屬/金屬非反應性潤濕體系潤濕性能的影響,所選材料體系為AgCu28/Cu。發(fā)現(xiàn)粗糙度可顯著促進該潤濕體系的潤濕性能,隨著粗糙度的增加,潤濕角逐漸減小,最后趨近于一個最小值,而潤濕半徑隨粗糙度線性增加。當金屬液體在粗糙表面潤濕時,其潤濕模型可分為基體表面的粘性流動和微觀V型槽內的毛細流動兩部分,兩種模式下的潤濕動力學均符合冪指數(shù)規(guī)律?；w表面液滴的潤濕驅動力符合楊氏方程,在微觀V型槽流動時會存在一種額外的毛細管力,使體系最終潤濕角變小,從而獲得更好的潤濕性。

摘要:已有研究表明在鎂合金、鋁合金及銅合金等高反射率材料激光焊接中，通過采用適當?shù)墓β收{制措施可以增大熔深、減少飛濺和氣孔等缺陷。本文對這一現(xiàn)象背后的物理機制進行了初步探索?；谌握换貧w試驗設計，進行了AZ31鎂合金的正弦調制激光焊試驗。獲得了平均功率(AP)、調制振幅(A)和調制頻率(F)對焊縫橫截面面積（FZA）的影響規(guī)律。結果表明:激光平均功率較小時功率調制措施可以顯著改善焊接過程能量耦合效率，隨著AP的增大功率調制的促進作用減弱甚至消失；較小的平均功率下“小振幅+高頻率”和“大振幅 低頻率”的兩種條件都可以增大焊縫FZA。獲得并比較了頻率8Hz正弦調制焊接在“不銹鋼(反射率約60%) 鎂合金(反射率約80%)”雙金屬試板中形成的焊縫縱截面形貌。發(fā)現(xiàn)功率從瞬時最大值開始減小時，低反射率材料2205中的熔深馬上開始同步減小，而高反射率材料AZ31中熔深開始減小的時刻則滯后了約0.036秒(約占一個正弦周期的30%)。分析認為，高反射率材料激光焊過程中利用大于AP的瞬時功率峰值形成大深寬比小孔后會使激光在小孔內反射次數(shù)增加，因此在激光瞬時功率下降的過程中也可以使大深寬比小孔繼續(xù)維持大約三分之一個正弦周期。大深寬比小孔能夠形成并且在較長時間內維持存在是調制措施能夠改善高反射率材料激光焊能量耦合效率的關鍵所在。

摘要:在硝酸鈰(Ce(NO3)3)轉化液中同時加入H2O2和檸檬酸，利用化學轉化法在 Mg-9.95Li合金表面獲得致密鈰轉化膜。采用X-射線光電子能譜(XPS)和掃描電子顯微鏡(SEM)表征了致密鈰轉化膜的成分與形貌，采用電化學阻抗譜、極化曲線和開路電位測試了轉化膜的防腐蝕性能。結果表明，轉化膜主要由檸檬酸交聯(lián)的CeO2和Ce(OH)4組成，形成的轉化膜更加致密均勻，轉化膜的阻抗可以達到104 Ω?cm2；腐蝕電流密度為8.86×10-6 A?cm-2，較Mg-9.95Li合金降低了兩個數(shù)量級，轉化膜對Mg-9.95Li合金具有良好的耐蝕性能。

摘要:MgB₂超導體臨界溫度為39 K,具有價格低廉和臨界轉變溫度相對較高等優(yōu)點,具有工程應用前景,然而其大尺度應用還依賴于超導性能的改善。經過系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)高能球磨和元素摻雜是提高MgB₂磁場下J_c性能最有效的方法。本文介紹了采用高能球磨法制備MgB₂的研究現(xiàn)狀,采用高能球磨能有效細化晶粒,有利于提高超導芯絲的致密度,強化MgB₂晶粒的連接性,同時晶粒細化形成的更多晶界能形成釘扎中心,進一步提高線/帶材在高磁場下的臨界電流密度。我們還介紹了通過分步反應法和高能球磨在常壓條件下合成MgB₂,高能球磨法可以減少MgB₂長線中的孔洞并提高粉體密度。