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摘要:鐵鎵(FeGa)薄膜與其它軟磁材料相比具有較大的磁致伸縮常數(shù)，在設(shè)計(jì)集成磁性傳感器芯片中具有獨(dú)特的優(yōu)勢，本文通過采用非磁性摻雜和多層膜方法來控制這種合金薄膜的磁學(xué)與電學(xué)性能參數(shù)。我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在摻雜一定量硼(B)元素后，厚度小于30 nm的FeGa薄膜頑力可以得到顯著降低，而對(duì)于較厚薄膜在插入超薄Al2 O3中間層后軟磁性能可以得到同樣程度顯著改善，同時(shí)飽和磁化(Ms)變化可忽略。對(duì)于我們制備的FeGaB (25 nm)/Al2O3(0.5 nm)/FeGaB(25 nm)多層膜，其易軸矯頑力可以小到0.98 Oe，電阻率與50nm單層FeGaB膜相比增加了1.5倍，同時(shí)具有吉赫茲高磁導(dǎo)率譜。樣品微結(jié)構(gòu)分析表明，磁性顆粒結(jié)晶質(zhì)量和物理尺寸的減小對(duì)軟磁性改善起到重要作用，另外我們也討論分析了靜磁相互作用和表面形貌對(duì)磁疇運(yùn)動(dòng)及矯頑力的影響。本文發(fā)展的摻雜與多層膜混合方案來來增強(qiáng)電磁性能的方法，也可應(yīng)用于其他類型的軟磁材料系統(tǒng)。

摘要:研究了冷軋變形量和退火溫度對(duì)Cu-44%Ni合金中立方織構(gòu)的形成及微觀組織演變的影響。結(jié)果表明增大變形量和提高退火溫度均有利于立方織構(gòu)的形成,而且在變形量大于90%和退火溫度高于900 ℃的條件下,可以得到非常強(qiáng)的立方織構(gòu)。另一方面,隨著變形量的增加,退火孿晶(Σ3晶界)和大角度晶界降低；但是在等溫退火中,隨著退火溫度的增加,Σ3晶界和大角度晶界先迅速的增加,然后逐漸減少。冷軋變形量99%的Cu-44%Ni 合金在1100 ℃高溫退火1h后可以獲得了99.8%的立方織構(gòu),并且大角度晶界和退火孿晶界分別為2.5%和1.3%。

摘要:隨著油氣需求的不斷增長，促進(jìn)了高酸性氣田的不斷開發(fā)，由于元素硫、CO2，以及地層水等腐蝕因素的耦合作用，給油氣田生產(chǎn)帶來了很大的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。在本工作中，通過浸泡試驗(yàn)和電化學(xué)測量研究了P110油管鋼在含有元素硫和二氧化碳的模擬油田地層水中的腐蝕行為。結(jié)果表明，P110鋼的腐蝕速率隨著溫度增加而增大，溫度升高促進(jìn)了硫化鐵的形成，并且引起了嚴(yán)重的點(diǎn)腐蝕。然而， 不同溫度范圍內(nèi)溫度變化對(duì)腐蝕的影響主要?dú)w因于不同的腐蝕控制物質(zhì)，如低溫下的二氧化碳和高溫下的元素硫。基于該結(jié)果，討論了元素硫和二氧化碳的耦合效應(yīng)。

摘要:對(duì)鋁鋰合金電子束焊接頭進(jìn)行焊后熱處理,研究了時(shí)效處理前后接頭各區(qū)域的晶間腐蝕、剝蝕和電化學(xué)腐蝕行為。結(jié)果表明,接頭經(jīng)過時(shí)效處理后,焊縫晶界析出的T₁(Al₂CuLi)相數(shù)量增加,并且形成了明顯的晶界無沉淀帶(Precipitate Free Zone,PFZ)。焊態(tài)下接頭未出現(xiàn)晶間腐蝕,熱影響區(qū)和母材區(qū)均出現(xiàn)了孔蝕；焊后時(shí)效處理增大了接頭的晶間腐蝕傾向,熱影響區(qū)同時(shí)發(fā)生了孔蝕和晶間腐蝕,母材區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的晶間腐蝕。焊態(tài)下焊縫和熱影響區(qū)均具有優(yōu)異的抗剝蝕能力,母材區(qū)對(duì)剝蝕的敏感性較高；焊后時(shí)效處理可提高接頭母材區(qū)的抗剝蝕能力,但會(huì)增大熱影響區(qū)的剝蝕敏感性。電化學(xué)腐蝕測試表明,與時(shí)效后的接頭焊縫相比,焊態(tài)下焊縫的自腐蝕電位較高,腐蝕電流密度小,具有相對(duì)較好的耐蝕性。

摘要:本文研究了冷變形及時(shí)效處理對(duì)Cu-3Ti-2Mg合金組織與性能的影響。采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)及電子背散射衍射(EBSD)對(duì)Cu-3Ti-2Mg合金的組織和析出相進(jìn)行了表征，并對(duì)其硬度和導(dǎo)電率進(jìn)行了測試。結(jié)果表明：鑄態(tài)Cu-3Ti-2Mg合金由Cu2Mg相、板條狀Cu4Ti相及Cu基體組成。時(shí)效處理后析出β"-Cu4Ti相，過時(shí)效則會(huì)導(dǎo)致亞穩(wěn)定β"-Cu4Ti相轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的Cu3Ti相。在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，Cu-3Ti-2Mg合金的最佳熱處理工藝是 700°C 保溫4h后水淬，隨后冷變形60%并在450 °C保溫2 h爐冷。Cu-3Ti-2Mg合金的導(dǎo)電率及硬度分別是16.7 % IACS和328 HV。

摘要:使用噴霧轉(zhuǎn)化、煅燒和原位還原碳化技術(shù)制備了納米晶WC-6Co復(fù)合粉末。通過XRD研究相組成發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過噴霧轉(zhuǎn)化處理后粉末為無定形相、經(jīng)煅燒后的粉末為WO3與Co3O4相、經(jīng)還原碳化工藝后的物相是WC與Co相；由于Co對(duì)碳化過程的催化作用，將煅燒后的粉末置于氫氣氣氛中加熱至900度還原碳化1個(gè)小時(shí)，即可將粉末碳化完全，制備出WC與Co相共存的純凈復(fù)合粉。文章還研究了還原碳化溫度（700-900 ℃）對(duì)粉末相組成的影響，并通過SEM和HRTEM觀察粉末形貌與微觀組織。結(jié)果表明：制備的粉末具有球形結(jié)構(gòu)，WC晶粒約0.36 μm，亞晶尺寸約為56 nm，說明WC晶粒是多晶體。同時(shí)發(fā)現(xiàn)粉末中的WC單顆粒被Co相互粘結(jié)在一起，且在WC與WC顆粒的接觸部位發(fā)現(xiàn)存在燒結(jié)頸。文章還討論了復(fù)合粉球形結(jié)構(gòu)的形成過程和機(jī)理。

摘要:利用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡研究了高能球磨制備的Al-Pb納米相復(fù)合結(jié)構(gòu)合金中納米相Pb的體積分?jǐn)?shù)對(duì)其長大行為的影響。結(jié)果表明盡管Al-Pb納米相復(fù)合結(jié)構(gòu)中組成相的尺寸均在納米量級(jí),不同體積分?jǐn)?shù)的納米相Pb的長大行為均遵循三次方定律。納米相Pb的粗化速率隨其體積分?jǐn)?shù)的增加而增加,增加幅度大于理論在此成分范圍內(nèi)的預(yù)測。納米相Pb的粗化激活能不隨合金成分而變化。納米相Pb的粗化受溶質(zhì)原子沿溶劑基體的晶界擴(kuò)散所控制。

摘要:Al/Pb-Ag合金由于具有優(yōu)秀的導(dǎo)電性和機(jī)械性能而有可能被作為一種不溶性陽極應(yīng)用在電積鋅中。本文用循環(huán)伏安曲線(CV)、陽極極化曲線、電化學(xué)阻抗曲線(EIS)和腐蝕速率測試研究了不同銀含量和鍍層的Al/Pb-Ag陽極的陽極行為和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；用X射線衍射儀和掃描電鏡觀察了陽極氧化膜層的組分和表面形貌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電鍍?chǔ)?PbO2和高含量的銀都能提高陽極的析氧活性、電催化活性以及耐腐蝕性。 Al/Pb-0.75%Ag鍍?chǔ)?PbO2具有最低的析氧過電位，其次是Al/Pb-0.3%Ag鍍?chǔ)?PbO2，再其次是Al/Pb-0.75%Ag，最后是Al/Pb-0.3%Ag。然而，與鍍?chǔ)?PbO2相比，高含量的銀更能有助于提高陽極的耐腐蝕性。此外，四種陽極層的物相是α-PbO2，β-PbO2，Pb和PbO。

摘要:研究了在優(yōu)化后的焊接工藝參數(shù)下, TC18鈦合金厚板電子束焊接接頭沿板厚方向(上層、中層、下層)應(yīng)變速率對(duì)顯微組織、拉伸性能和應(yīng)變硬化行為的影響。結(jié)果表明：焊接后焊縫微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化,熔合區(qū)顯微組織由粗大的β相和次生α相組成。與母材相比,沿厚度方向的焊接接頭表現(xiàn)出較低的強(qiáng)度和塑性,但其硬化能力增強(qiáng)。焊縫下層的強(qiáng)度和延伸率高于中層和上層。當(dāng)應(yīng)變速率為1×10-2 s-1時(shí),焊縫的最大屈服強(qiáng)度和極限拉伸強(qiáng)度達(dá)到母材的83％。隨著應(yīng)變速率的增加,焊縫的硬化能力下降。拉伸斷裂發(fā)生在焊縫區(qū),上層的斷裂過程為解理斷裂,中下層為準(zhǔn)解理斷裂。

摘要:用于電子封裝領(lǐng)域的多層鍍鈦金剛石/銅復(fù)合材料通過放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)和熱壓法(HP)分別制備獲得。通過掃描電子顯微鏡(SEM)確認(rèn)了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu),同時(shí)熱導(dǎo)率(TC)和熱膨脹系數(shù)(CTE)等熱性能參數(shù)也進(jìn)行了分析。層狀復(fù)合材料的熱導(dǎo)率理論值參考改良的哈塞爾曼-約翰遜(HJ)模型,同時(shí)考慮TiC界面的影響計(jì)算,結(jié)果為446.66 W?m_-1K_-1,而熱膨脹系數(shù)則通過熱膨脹儀測試確定。結(jié)果顯示,經(jīng)放電等離子燒結(jié)的試樣與經(jīng)熱壓制備的試樣相比,缺陷相對(duì)較少,界面的結(jié)合對(duì)于復(fù)合材料熱導(dǎo)率的影響十分明顯。本文提出了一個(gè)界面影響的模型示意圖,熱導(dǎo)率隨著碳化物層的厚度增加和氣孔的出現(xiàn)而減小。由此可見,實(shí)現(xiàn)高熱導(dǎo)率的條件是復(fù)合材料中的碳化物層較薄同時(shí)沒有氣孔的出現(xiàn)。

摘要:采用熔體反應(yīng)制備了組織均勻的Al-5Nb-RE-B中間合金，研究了該中間合金對(duì)A356鋁合金的細(xì)化效果。結(jié)果表面，添加1 wt.%的Al-5Nb-RE-B中間合金后，A356鋁合金的晶粒度從原來的800um細(xì)化為200um。不同冷速下的研究結(jié)果表明，Al-5Nb-RE-B中間合金具有較低的冷速敏感性。

摘要:采用電弧熔煉和快冷甩帶工藝制備了(Ti_0.46Cu_0.14Zr_0.27Ni_0.13)_1-xSi_x非晶釬料,研究了添加一定量的Si對(duì)釬料非晶形成能力的影響。結(jié)果表明,當(dāng)Si的含量達(dá)到0.5%時(shí)釬料的非晶形成能力最強(qiáng),釬料的潤濕面積為3.06 cm₂,過冷液相區(qū)寬度(?T_x)?T_x=56 ℃,約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度(T_rg)T_rg=0.5387,液相線溫度為949 ℃。以此非晶合金作為釬料對(duì)SiC和TC4進(jìn)行真空釬焊,所得釬焊接頭剪切強(qiáng)度為80 MPa。Si元素的加入顯著提高了釬料的非晶形成能力。

摘要:采用多弧離子鍍-磁控濺射復(fù)合技術(shù)在AISI304不銹鋼基體表面于Ar和N2混合氣氛下共濺射鈦靶和石墨靶制備了TiCN薄膜，研究了占空比對(duì)TiCN薄膜結(jié)構(gòu)和在3.5 wt.%NaCl 中耐蝕性的影響規(guī)律。結(jié)果表明:所沉積的TiCN薄膜表面光滑、均勻致密，主要形成具有 Ti-(C,N) 鍵的fcc-TiN型結(jié)構(gòu)和少量的a-CNx化合物，并隨著占空比的增加表現(xiàn)出（111）晶面擇優(yōu)取向。TiCN薄膜相比于基體表現(xiàn)出更好的耐蝕性能，且隨著占空比的增大，薄膜的耐蝕性逐漸提高。當(dāng)占空比為40%時(shí)，TiCN薄膜表現(xiàn)出最為優(yōu)異的抗腐蝕性能，其自腐蝕電流密度(icorr)和極化電阻(Rp)分別為3.262×10-7 A.cm-2和238.4 kΩ.cm2。薄膜的阻抗譜顯示腐蝕離子的滲透行為和局部腐蝕過程是影響電極體系腐蝕反應(yīng)過程中的主要?jiǎng)恿W(xué)因素，這與極化曲線的分析結(jié)果相一致。

摘要:采用一種新的直流電弧等離子體法,通過對(duì)熔融的金屬進(jìn)行爆破(或氣化),制備出了單相SnO₂、In₂O₃納米顆粒以及In₂O₃:Sn (ITO)、SnO₂:Sb (ATO)和SnO₂:In:Sb (IATO)多元復(fù)合納米顆粒。XRD結(jié)果表明,所制備的SnO₂和In₂O₃基多元復(fù)合納米顆粒均為單相結(jié)構(gòu),沒有其它雜相；TEM結(jié)果表明,直流電弧等離子體所制備的單相納米顆粒分散性好,尺寸約20-50nm。該法合成的納米ITO和ATO顆粒所制備的ITO靶材和SnO₂電極密度高、電阻率低,表明所制備的ITO和ATO納米顆?？梢詰?yīng)用于平板顯示和導(dǎo)電電極領(lǐng)域。

摘要:本文主要研究了Mg-40Al與Mg-20Ce固液界面在475°C, 500°C和525°C下保溫5min至30min的界面反應(yīng)和擴(kuò)散層的生長動(dòng)力學(xué)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在擴(kuò)散層中由于Al元素和Ce元素反應(yīng)生成Al₁₁Ce₃, Al₃Ce and Al₂Ce金屬化合物。金屬化合物的體積分?jǐn)?shù)隨著擴(kuò)散溫度的升高而增加。擴(kuò)散層的生長滿足拋物線生長規(guī)律，擴(kuò)散層的擴(kuò)散激活能為42±3.7kJ/mol。實(shí)驗(yàn)研究的固液擴(kuò)散為理解合金熔煉過程中金屬化合物的形成提供了理論基礎(chǔ)。

摘要:通過真空非自耗熔煉爐制備了低成本Ti-6Al-2.5V-1.5Fe-0.15O合金,利用Gleeble-1500D熱模擬機(jī),研究了其熱加工參數(shù)為：變形溫度875℃-1100℃、應(yīng)變速率0.001s_-1-1s_-1,變形量為70%時(shí)的熱變形行為,建立了Ti-6Al-2.5V-1.5Fe-0.15O合金考慮應(yīng)變量的Arrhenius本構(gòu)方程,基于動(dòng)態(tài)材料模型建立熱加工圖。研究結(jié)果表明：變形溫度升高,應(yīng)變速率降低,流變應(yīng)力降低。通過本構(gòu)方程計(jì)算可得兩相區(qū)平均熱激活能為398.824KJ/mol,遠(yuǎn)大于純鈦?zhàn)约せ钅?表明熱變形軟化機(jī)制與動(dòng)態(tài)再結(jié)晶有關(guān)。單相區(qū)熱激活能為210.93KJ/mol,略大于純鈦?zhàn)约せ钅?以動(dòng)態(tài)回復(fù)為主。通過熱加工圖確定兩個(gè)失穩(wěn)區(qū),中等變形溫度(950℃-1070℃)高應(yīng)變速率(0.31-0.1s_-1)易發(fā)生絕熱剪切,結(jié)合熱加工圖確定適合的加工區(qū)間：應(yīng)變速率為0.001-0.01s_-1,變形溫度為875℃-925℃。

摘要:本文通過對(duì)分離式Hopkinson 拉桿試驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，在入射桿與透射桿上加入余波吸收器，消除了動(dòng)態(tài)拉伸過程中反射余波對(duì)試件的二次加載，從而發(fā)展了動(dòng)態(tài)拉伸復(fù)元試驗(yàn)技術(shù)。對(duì)TC11兩相鈦合金試件進(jìn)行動(dòng)態(tài)拉伸復(fù)元試驗(yàn)，獲得了TC11材料在不同應(yīng)變率下的等溫應(yīng)力-應(yīng)變曲線，成功實(shí)現(xiàn)了材料的溫度軟化效應(yīng)與應(yīng)變強(qiáng)化、應(yīng)變率硬化效應(yīng)的解耦。并且對(duì)TC11鈦合金開展了不同初始溫度下的準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)，采用Johnson-Cook模型描述材料的溫度軟化效應(yīng)，并引入絕熱動(dòng)態(tài)拉伸過程的絕熱溫升值對(duì)Johnson-Cook模型進(jìn)行修正，當(dāng)修正模型計(jì)算所得的絕熱曲線與試驗(yàn)所得絕熱曲線相互吻合時(shí)，可以確定TC11鈦合金材料在不同應(yīng)變率動(dòng)態(tài)拉伸條件下塑性耗散功向熱量的轉(zhuǎn)化系數(shù)，并且發(fā)現(xiàn)了應(yīng)變率500s-1下的轉(zhuǎn)化系數(shù)要小于應(yīng)變率190s-1下的轉(zhuǎn)化系數(shù)。

摘要:利用背散射電子衍射(EBSD)技術(shù)對(duì)高純鈦形變組織中{11-22}和{11-24}壓縮孿生進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：{11-24}孿晶總是伴隨{11-22}孿晶在同一晶粒中產(chǎn)生,在變形組織中沒有發(fā)現(xiàn)單獨(dú)存在的{11-24}孿晶；這種極少出現(xiàn)的{11-24}壓縮孿晶主要由{11-22}孿晶與晶界或{11-22}孿生變體之間交互作用改變了局部應(yīng)力狀態(tài)而誘發(fā)的。由{11-22}孿晶誘發(fā)的{11-24}孿晶更傾向于同其中一個(gè){11-22}孿生變體具有相同的轉(zhuǎn)軸。此外,根據(jù)晶體對(duì)稱性及相同晶粒中{11-22}和{11-24}孿晶之間的取向關(guān)系,{11-22}-{11-24}孿晶反應(yīng)可形成四種不同類型的孿晶反應(yīng)界面。

摘要:亞氧化鈦具電化學(xué)窗口寬、耐蝕性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，是非常有應(yīng)用潛力的污水處理用陽極材料。但目前關(guān)于其在污水處理方面的研究主要集中在其電化學(xué)性能，還未對(duì)其用于污水處理的強(qiáng)化電解性能進(jìn)行過評(píng)價(jià)。本文采用強(qiáng)化電解方法測試鈦基亞氧化鈦電極的壽命和失效前后的形貌和結(jié)構(gòu)變化，分析其電化學(xué)性能和表面反應(yīng)的機(jī)理。結(jié)果表明，亞氧化鈦電極的強(qiáng)化電解壽命320h左右，每12h反置電流可延長電解池整體壽命至840h（電極壽命420h），失效前后的亞氧化鈦組成變化不大，涂層出現(xiàn)裂紋和脫落，導(dǎo)致基體鈍化，使得槽壓迅速上升而發(fā)生失效。

摘要:研究了Mg-16Zn-5Al合金在部分重熔過程中的演變演變和相轉(zhuǎn)變。結(jié)果表明：Mg-16Zn-5Al合金在440℃重熔30~60min或460℃重熔30min可獲得理想的半固態(tài)球晶組織，其平均晶粒尺寸為54.9~57.9μm，平均圓整度為1.18~1.29，固相率約為65%。合金在重熔過程中發(fā)生的相轉(zhuǎn)變(即：MgZn+τ→α-Mg、α-Mg+MgZn+τ→L、α-Mg→L及α-Mg→L和L→α-Mg)導(dǎo)致了晶粒內(nèi)部的快速粗化合并、組織分離、球化和后期的吞并粗化，同時(shí)晶粒內(nèi)部的亞晶界和根部重熔對(duì)組織的分離起著重要作用?；贚SW理論推導(dǎo)出了某一保溫時(shí)間段內(nèi)與擴(kuò)散系數(shù)相關(guān)的晶粒粗化因子Mn，用其描述晶粒在相應(yīng)階段的主要演變方式。

摘要:為研究925合金在均勻化及固溶過程中組織演變規(guī)律,利用金相顯微鏡、掃描電鏡和能譜分析等對(duì)經(jīng)真空感應(yīng)熔煉(VIM)和保護(hù)氣氛下電渣重熔(ESR)雙聯(lián)工藝冶煉的925合金的原始鑄態(tài)、均勻化態(tài)、鍛態(tài)和固溶態(tài)的組織和析出相進(jìn)行分析。結(jié)果表明：鑄態(tài)組織中含有TiN、MC、γ′相、σ相以及η相；1160℃退火5h可使γ′相、σ相及η相回溶,退火20h偏析基本消除；在950-1070℃固溶過程中,M₂₃C₆相在晶界析出量逐漸減少,1040℃以上晶粒急劇長大。

摘要:為了研究清楚稀土微合金化對(duì)低合金高強(qiáng)鋼沖擊韌性影響的機(jī)理，利用儀器化沖擊試驗(yàn)機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)鋼進(jìn)行了示波沖擊實(shí)驗(yàn)。并通過掃描電鏡、電子背散射衍射和X射線分析了稀土對(duì)低合金高強(qiáng)鋼微觀結(jié)構(gòu)的影響，包括：組織、晶界特征和殘余奧氏體的量。同時(shí)采用物理化學(xué)相分析和X射線小角度散射技術(shù)分析了稀土元素的固溶量及對(duì)低合金高強(qiáng)鋼中鈮釩鈦元素析出量及其第二相粒子粒度分布的影響。結(jié)果表明，稀土鑭可以提高低合金高強(qiáng)鋼的沖擊功，尤其是在裂紋的擴(kuò)展階段，主要原因歸結(jié)為增加了殘余奧氏體的量、增加了大角度晶界尤其是低Σ值晶界的量、減少了第二相粒子的析出量和細(xì)化了第二相粒子的尺寸。

摘要:以Fe-C-Ce合金為對(duì)象,建立多元合金溶質(zhì)分配系數(shù)熱力學(xué)計(jì)算模型,并利用FactSage Equilib模塊計(jì)算不同鈰含量下凝固體系中溶質(zhì)碳的平衡分配系數(shù),以此研究稀土鈰對(duì)鋼中溶質(zhì)碳偏析的影響。結(jié)果表明：稀土鈰對(duì)體系的凝固相轉(zhuǎn)變影響較大。鈰的添加可促使奧氏體的轉(zhuǎn)變,使L+γ固-液共存區(qū)擴(kuò)大,從而使碳的平均平衡分配系數(shù)增大,起到減小鋼中碳偏析的作用。改善鋼中碳偏析的最適宜鈰添加量與碳含量有關(guān)。Fe-0.1%C-x%Ce體系最適宜的稀土鈰添加量為0.047%~0.057%。Fe-0.25%C-x%Ce體系最適宜的稀土鈰添加量為0.03%~0.04%。

摘要:本文采用三維X射線顯微鏡對(duì)高溫?zé)嵫h(huán)后的雙層結(jié)構(gòu)熱障涂層樣品進(jìn)行了分辨率0.5 μm的高分辨率CT (Computed Tomography)重建，實(shí)現(xiàn)了熱生長氧化物 (Thermally Grown Oxide，TGO)三維結(jié)構(gòu)分割與可視化，建立了基于真實(shí)TGO微結(jié)構(gòu)的熱障涂層三維有限元模型，研究了蠕變及熱循環(huán)次數(shù)對(duì)熱障涂層熱應(yīng)力的影響。有限元分析結(jié)果表明：恒溫階段受蠕變的影響，應(yīng)力大幅度減小，高溫蠕變對(duì)熱障涂層熱應(yīng)力具有釋放作用。三維熱應(yīng)力分布結(jié)果表明粘結(jié)層與TGO界面處應(yīng)力最大。熱障涂層的應(yīng)力隨著熱循環(huán)次數(shù)的增加而增大，但在15個(gè)循環(huán)之后，應(yīng)力趨于穩(wěn)定。

摘要:本文將相圖計(jì)算和RE-Mg-Ni(RE=Nd, Ce, Y)系儲(chǔ)氫電極合金的最大放電容量測試相結(jié)合,然后通過矩陣運(yùn)算的方式構(gòu)建了合金“電化學(xué)相圖”,提出了一種儲(chǔ)氫電極合金設(shè)計(jì)的新方法,可快速定位高放電容量區(qū)域,為儲(chǔ)氫電極合金設(shè)計(jì)提供指導(dǎo),縮短研發(fā)周期。在本文研究體系中,Nd-Mg-Ni體系具有較高的最大放電容量,Y-Mg-Ni體系次之,其中NdMgNi₄合金的最大放電容量為271.06 mAh/g。

摘要:采用UTM5000電子萬能拉伸試驗(yàn)機(jī),在變形溫度573~648K和應(yīng)變速率0.001~0.1s-1條件下對(duì)2060-T8鋁鋰合金進(jìn)行等溫恒應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)，得到其在變形過程中的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線，建立了基于應(yīng)變補(bǔ)償和修正項(xiàng)的溫?zé)嶙冃伪緲?gòu)方程。通過掃描電子顯微鏡(SEM)分析拉伸斷口，對(duì)2060-T8鋁鋰合金的溫?zé)嶙冃涡袨檫M(jìn)行研究。結(jié)果表明：2060-T8鋁鋰合金對(duì)變形溫度和應(yīng)變速率具有較高的敏感性，流變應(yīng)力曲線呈現(xiàn)出應(yīng)變硬化和流變軟化的特征，隨著變形溫度的升高和應(yīng)變速率的降低，穩(wěn)態(tài)流變特征逐漸消失，其在溫?zé)嶙冃螚l件下的斷裂形式為韌性斷裂。修正的本構(gòu)模型與實(shí)驗(yàn)值吻合度較高，可以為2060-T8鋁鋰合金溫?zé)嶙冃蔚挠邢拊M提供前提條件。

摘要:2060鋁鋰合金以其輕質(zhì)高強(qiáng)等特性在航空、航天領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本文利用光纖激光填充ER4047焊絲對(duì)2060鋁鋰合金進(jìn)行了對(duì)接試驗(yàn)，研究了焊縫形貌和組織特征、合金元素微觀偏析、二次相析出、焊縫的力學(xué)性能等，分析了其相互關(guān)系。研究結(jié)果表明，合理的焊接工藝下焊縫成形良好，沿熔合線分布著非常細(xì)小的等軸晶，焊縫中心為大量的等軸樹枝晶，柱狀晶區(qū)域比較窄；焊縫存在較為嚴(yán)重的微觀偏析，主要的合金元素Cu、Mg、Si等集中分布在晶界處，Al元素在晶間含量較少；主要強(qiáng)化相T1(Al2CuLi)在焊縫中幾乎全部消失，并有一定數(shù)量的TB(Al7Cu4Li)相析出；填充ER4047焊絲的焊縫晶間存在大量的共晶體，較多的Mg2Si及AlxCuxMnx二次相等；熱影響區(qū)(HAZ)中晶粒和二次相尺寸變大，并有θ′(Al2Cu)、TB及未溶解的T1(Al2CuLi)等相共存。最佳工藝下接頭的性能測試發(fā)現(xiàn)，焊縫區(qū)的硬度最小，平均為98.6HV，約為母材硬度的65%；接頭抗拉強(qiáng)度達(dá)到了354MPa，伸長率為4.9%，分別為母材2060合金的67%和40.8%。焊縫區(qū)是接頭的最薄弱環(huán)節(jié)，拉伸斷裂優(yōu)先發(fā)生于焊縫下部的粗大的等軸晶區(qū)，沿晶界逐漸向上擴(kuò)展，最終沿柱狀晶區(qū)斷裂，斷口表現(xiàn)為韌窩聚集型沿晶斷裂。

摘要:采用Geeble1500型熱模擬試驗(yàn)，對(duì)MoLa合金進(jìn)行等溫恒應(yīng)變速率壓縮實(shí)驗(yàn)，研究其在變形溫度800~1150℃，應(yīng)變速率0.001~10s-1范圍內(nèi)的熱變形行為。通過對(duì)不同變形參數(shù)下的流變曲線分析發(fā)現(xiàn)，隨應(yīng)變的增加，流變曲線大多呈現(xiàn)為緩慢上升或保持穩(wěn)定，但在應(yīng)變速率為0.001s-1時(shí)，1000~1150℃變形溫度下流變應(yīng)力隨應(yīng)變的增加而下降；采用PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立MoLa合金本構(gòu)模型，經(jīng)過誤差計(jì)算得出，該模型的相關(guān)系數(shù)和平均相對(duì)誤差分別為：0.995和1.48%，具有良好的精度；基于極性交互模型繪制MoLa合金本征熱加工性能參數(shù)ξ圖，并通過對(duì)失穩(wěn)區(qū)和穩(wěn)定區(qū)組織分析發(fā)現(xiàn)，失穩(wěn)區(qū)主要以局部流動(dòng)為失穩(wěn)形式，穩(wěn)定區(qū)主要以動(dòng)態(tài)回復(fù)為變形機(jī)制；通過ξ圖和組織觀察可知，MoLa合金適宜的變形參數(shù)范圍為：變形溫度1100~1150℃，應(yīng)變速率0.001~0.05s-1。

摘要:采用熔鹽電解法在純鈦表面滲硼,以硼砂作硼源,無水氯化鈣為支持電解質(zhì),在電解溫度930℃,電解時(shí)間1h的條件下,研究不同電流密度對(duì)滲層物相、微觀結(jié)構(gòu)及滲層厚度的影響,并用循環(huán)伏安法對(duì)陰極反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究。利用XRD對(duì)滲硼試樣表面進(jìn)行物相分析,利用掃描電鏡(SEM)觀察滲硼試樣的斷面形貌并采用能譜(EDS)進(jìn)行元素分析,結(jié)果表明：在不同的電流密度下電解滲硼,得到的滲層均由TiB₂和TiB組成,且TiB2滲層厚度為1.2~4.5μm,滲層厚度隨電流密度非線性變化。循環(huán)伏安法結(jié)果顯示陰極的反應(yīng)主要是鈉離子的還原,鈉離子再將B₂O₃中的B置換出來,高溫下B原子向鈦基體擴(kuò)散而形成硼化物滲層。

摘要:工業(yè)純鈦TA1經(jīng)等徑彎曲通道變形(Equal channel angular pressing, ECAP)+冷軋(Cold Rolling, CR)+旋鍛(Swaging)的方法制得晶粒尺寸約為120 nm的超細(xì)晶工業(yè)純鈦，通過單軸拉伸蠕變實(shí)驗(yàn)、透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）等方法，研究室溫下超細(xì)晶工業(yè)純鈦蠕變變形行為及機(jī)理。結(jié)果表明：在實(shí)驗(yàn)應(yīng)力范圍內(nèi)，超細(xì)晶工業(yè)純鈦存在明顯的室溫蠕變現(xiàn)象；隨加載應(yīng)力的上升(640MPa~760MPa)，蠕變量增加，穩(wěn)態(tài)蠕變速率增大(2.8×10-7s-1~1.5×10-4s-1)；在相同蠕變應(yīng)力水平(0.8σs)下，超細(xì)晶工業(yè)純鈦穩(wěn)態(tài)蠕變速率(2.8×10-7s-1)低于粗晶工業(yè)純鈦(8.6×10-6s-1)，抗蠕變性能優(yōu)于粗晶工業(yè)純鈦；位錯(cuò)滑移機(jī)理是其主要蠕變變形機(jī)理，蠕變斷裂機(jī)制為韌性斷裂。

摘要:摘 要: 在連接工藝參數(shù)為1000℃～1200℃/25MPa/90min情況下，對(duì)高鈮TiAl合金（TAN）進(jìn)行直接擴(kuò)散連接。采用SEM、EDS、XRD和EBSD等方法對(duì)連接界面微觀組織進(jìn)行分析，并研究了連接溫度對(duì)接頭界面結(jié)構(gòu)和剪切強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：當(dāng)連接溫度T<1100℃時(shí)，連接界面清晰垂直，繼續(xù)升高溫度，界面消失；擴(kuò)散連接過程中，連接界面處出現(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象，隨著連接溫度的升高，再結(jié)晶晶粒不斷增多并長大，并且再結(jié)晶區(qū)域出現(xiàn)大量α2相；當(dāng)連接溫度達(dá)到1150℃時(shí)，接頭平均抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大值為105MPa。

摘要:為改善鈦合金耐磨和抗疲勞性能,采用離子滲技術(shù)在TC4鈦合金表面先滲Zr,再滲N形成梯度ZrN合金化層,并與噴丸強(qiáng)化(SP)后處理復(fù)合。采用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀和顯微硬度計(jì)分析了改性層的組織結(jié)構(gòu)和硬度沿層深的分布,探討了改性層對(duì)TC4鈦合金疲勞性能的影響規(guī)律和作用機(jī)制。結(jié)果表明,TC4鈦合金離子滲層由ZrN-TiN復(fù)合相表層和富氮的Zr-Ti固溶體次表層組成,表面以ZrN相為主,其硬度較基材提高了3.2倍,合理強(qiáng)度的噴丸后處理未造成滲ZrN層表面明顯損傷,并使表層硬度進(jìn)一步增大,硬度沿層深呈現(xiàn)梯度遞減分布。滲ZrN層明顯降低了TC4合金的疲勞抗力,此歸于ZrN-TiN層韌性低,表面粗糙度大。SP后處理則使?jié)BZrN的TC4鈦合金疲勞抗力顯著提高,不僅遠(yuǎn)高于TC4鈦合金基材,而且遠(yuǎn)大于SP處理狀態(tài),原因歸于復(fù)合處理引入了數(shù)值高、分布深的殘余壓應(yīng)力場,并使表面粗糙度降低、組織改善,有效抑制了疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展。

摘要:粗大β柱狀晶導(dǎo)致的各項(xiàng)異性是電弧增材制造TC4合金面臨的主要問題。為解決上述問題,本文采用不同的脈沖頻率和熱輸入成形了多組試樣,并結(jié)合有限元分析,重點(diǎn)研究了熱輸入和脈沖頻率對(duì)成形TC4形貌和組織的影響。結(jié)果表明：隨著脈沖頻率增加,試樣寬度先是快速減小,隨后略有增加,β晶粒由柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶,并且得到細(xì)化,但α相沒有顯著變化；提高熱輸入有利于獲得等軸晶,但會(huì)增加試樣的寬度,還會(huì)導(dǎo)致α相變得粗大。試樣的寬度由熔池的尺寸決定,主要與平均熱輸入和峰值階段輸入的熱量相關(guān)。提高脈沖頻率能破碎樹枝晶,降低溫度梯度,有利于增加形核率,提高熱輸入也能降低溫度梯度,因此能夠獲得等軸晶。α相形貌主要與相變時(shí)的冷卻速度相關(guān),降低熱輸入能增加冷卻速度, 細(xì)化α相。

摘要:為改善Mg-Zn-Ca合金的非晶形成能力，本文采用銅模噴鑄法制備了不同Sr含量的Mg-Zn-Ca-Sr合金2 mm和4mm棒材試樣。利用XRD、SEM、DSC和電化學(xué)測試方法研究了Sr元素對(duì)Mg-Zn-Ca合金非晶形成能力和在模擬體液中耐蝕性的影響。結(jié)果表明，Mg65Zn30Ca5-xSrx(x=0,0.5,1.0,1.5, at%)合金的2mm棒材試樣組織均為非晶態(tài)，而4mm棒材試樣均是由非晶和晶體相（Mg和MgZn相）組，但晶體相的體積分?jǐn)?shù)和尺寸隨著Sr元素添加量的增加而減少，即合金的非晶形成能力提高，其中，Mg65Zn30Ca4Sr1合金非晶形成能力最強(qiáng)。電化學(xué)腐蝕測試結(jié)果表明隨著Sr含量增多，合金的腐蝕電位向正向移動(dòng)，腐蝕電流密度減小，合金的耐蝕性逐漸增強(qiáng)，2mm棒材試樣中Mg65Zn30Ca4Sr0.5合金的耐蝕性最好，4mm棒材試樣中Mg65Zn30Ca4Sr1合金的耐蝕性最強(qiáng)。

摘要:基于Mg-8Sn系鎂合金具有較好的強(qiáng)度、耐腐蝕性和塑性加工性,本文采用放電等離子燒結(jié)方法(Spark plasma sintering：SPS)在530～590 ℃制備了Mg-8Sn-1Al-1Zn鎂合金,對(duì)鎂合金的微觀組織、物相、力學(xué)性能和耐腐蝕性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：鎂合金的顯微組織由α-Mg和Mg₂Sn相組成,Mg₂Sn相在界面處產(chǎn)生。在制備溫度為570 ℃時(shí)彎曲強(qiáng)度最高,可達(dá)215 MPa。當(dāng)燒結(jié)溫度為590 ℃時(shí)鎂合金的耐腐蝕性能最好,其電化學(xué)的電極電位和腐蝕電流分別為-1.5218 V和1.9632×10_-5 A/cm₂,這主要是由于Mg₂Sn在顆粒接合邊界的存在,對(duì)α-Mg起到保護(hù)作用。

摘要:通過普通凝固方法制備含高體積分?jǐn)?shù)準(zhǔn)晶相的Mg-48Zn-13Y準(zhǔn)晶中間合金。利用OM,SEM,EDS,XRD及拉伸實(shí)驗(yàn)研究了MZY準(zhǔn)晶對(duì)AM50合金顯微組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：向AM50合金中添加MZY準(zhǔn)晶后,組織中可保留Mg₃Zn₆Y準(zhǔn)晶相,并使合金組織得到明顯地細(xì)化；組織中β-Mg₁₇Al₁₂相的數(shù)量減少,且形貌由粗大連續(xù)網(wǎng)狀向斷續(xù)條狀及顆粒狀轉(zhuǎn)變。其中,當(dāng)MZY準(zhǔn)晶加入量為6%時(shí),合金組織最為細(xì)小,合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及伸長率達(dá)到峰值,分別為202.92MPa、100.57MPa和10.8%,其比AM50合金分別提高了24.59%、74.9%和66.15%。外加MZY準(zhǔn)晶改善AM50合金力學(xué)性能的原因可歸結(jié)于組織細(xì)化、β-Mg₁₇Al₁₂相數(shù)量及形貌的改善、以及與鎂合金基體具有良好潤濕性的準(zhǔn)晶相的彌散強(qiáng)化作用。

摘要:研究并掌握施加超聲振動(dòng)后鎂合金板材在各成形參數(shù)下的成形規(guī)律,對(duì)解決溫漸進(jìn)成形帶來材料受熱不均、隨著溫度的改變潤滑薄膜在局部高溫下引起的粘著、模具強(qiáng)度和壽命隨溫度升高而降低等,完善鎂合金超聲振動(dòng)單點(diǎn)漸進(jìn)成形工藝有著重要的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。以方錐盒形件為研究對(duì)象,以最大剪切應(yīng)力、減薄率和成形精度為指標(biāo),分析了不同參數(shù)：工具頭尺寸、板厚和振幅對(duì)鎂合金板材超聲振動(dòng)單點(diǎn)漸進(jìn)成形性能的影響。結(jié)果表明：施加超聲振動(dòng)后,最大剪切應(yīng)力和最大減薄率均有明顯的降低,成形精度有明顯的提高且在工具頭直徑D=10mm,板厚h=1.0~1.3mm內(nèi),振幅f=0.04mm,成形性能改善最為明顯。

摘要:以獲取高性能微弧氧化陶瓷膜,且不降低基體鋁合金的抗疲勞性能為目標(biāo),采用高速微粒轟擊處理工藝和微弧氧化處理工藝制備了未處理、高速微粒轟擊處理、微弧氧化處理、高速微粒轟擊+微弧氧化處理復(fù)合處理4種狀態(tài)的試樣,通過萬能疲勞試驗(yàn)機(jī)對(duì)其疲勞壽命進(jìn)行了測試；同時(shí),應(yīng)用透射電鏡和XRD殘余應(yīng)力測試儀等分析方法對(duì)試樣的表層微觀組織結(jié)構(gòu)和殘余應(yīng)力進(jìn)行了觀察與測試。結(jié)果表明：加載載荷較高時(shí),4種試樣疲勞壽命基本相同,壽命較短；加載載荷較低時(shí),微弧氧化處理鋁合金的疲勞壽命明顯低于未處理試樣,高速微粒轟擊處理導(dǎo)致的微觀組織結(jié)構(gòu)細(xì)化和形成的殘余壓應(yīng)力可以有效抑制疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展,使未處理和微弧氧化鋁合金的疲勞壽命均得到有效提高,這2種高速顆粒轟擊處理過的試樣的疲勞壽命均高于未處理試樣,這表明高速顆粒轟擊強(qiáng)化處理可有效提高低應(yīng)力水平時(shí)微弧氧化鋁合金的疲勞壽命。

摘要:本文對(duì)先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤的典型材料—鎳基高溫合金GH720Li的蠕變-疲勞特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。通過對(duì)真實(shí)渦輪盤上取樣的圓棒試驗(yàn)件,開展了650°C不同保持時(shí)間下的GH720Li合金蠕變-疲勞試驗(yàn)。結(jié)果表明,650°C溫度下保持時(shí)間對(duì)GH720Li合金的蠕變-疲勞特性影響較大,即,在較長的保持時(shí)間（>30min）下，蠕變損傷占主導(dǎo)地位，降低了材料的蠕變-疲勞壽命。而后,斷口的SEM分析表明：隨著保持時(shí)間的增加,裂紋形成區(qū)由穿晶和沿晶混合斷裂向沿晶斷裂轉(zhuǎn)化；裂紋擴(kuò)展區(qū)由穿晶斷裂向穿晶、沿晶的混合模式轉(zhuǎn)化。最后,基于GH720Li合金的蠕變-疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù),分別選取載荷譜轉(zhuǎn)換法和機(jī)械功密度法進(jìn)行GH720Li合金的蠕變-疲勞壽命預(yù)測,并研究了2種模型的工程適用性。

摘要:通過化學(xué)熱力學(xué)從理論上推導(dǎo)高溫合金Inconel625切削用刀具材料在高溫下可能發(fā)生的氧化反應(yīng),選用硬質(zhì)合金(YG8)、涂層硬質(zhì)合金和陶瓷三種刀具材料,利用高溫加熱爐對(duì)不同刀具材料進(jìn)行抗氧化實(shí)驗(yàn),并對(duì)高溫氧化產(chǎn)物進(jìn)行掃描電鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)分析。結(jié)果表明: 在高溫氧化試驗(yàn)中,YG8和涂層硬質(zhì)合金的刀具材料中的WC和Co部分被氧化成WO₃、Co₃O₄,且隨著溫度的升高,氧化反應(yīng)更加劇烈；而陶瓷刀具中只有TiC被氧化成了TiO₂,表現(xiàn)出較好的抗氧化性能；三種刀具材料的抗氧化性的順序?yàn)椋禾沾傻毒撸就繉佑操|(zhì)合金＞YG8。

摘要:本文對(duì)FGH4097粉末高溫合金進(jìn)行噴丸強(qiáng)化,測定室溫下高周疲勞極限,利用SEM觀察疲勞斷口特征及噴丸表面形貌,X射線應(yīng)力儀和超微小動(dòng)態(tài)顯微硬度儀測定試樣表層殘余應(yīng)力σ_r和顯微硬度H,采用EBSD及TEM觀察噴丸強(qiáng)化層的微觀特征。結(jié)果表明：室溫下,與未噴丸試樣相比,噴丸后殘余壓應(yīng)力更大、更深和更穩(wěn)定,有利于提高疲勞裂紋萌生抗力及降低裂紋擴(kuò)展速率；且噴丸表層的高位錯(cuò)密度、大量小角度晶界及軟取向晶粒數(shù)量減少阻礙疲勞裂紋在表面萌生, 從而FGH4097高周疲勞極限提高20.7%。

摘要:通過熱壓縮實(shí)驗(yàn),研究了Cr含量為7 %和20 %的兩種新型鎳基合金在溫度為950-1200 ℃、應(yīng)變速率為0.01-10 s_-1變形條件下的熱變形行為,并建立了兩種合金的熱加工圖。結(jié)果表明,Cr含量的增加顯著提高了合金在低溫高應(yīng)變速率條件下的熱變形抗力,增大了合金的熱變形激活能；通過對(duì)比合金的熱加工圖可以看出,Cr含量的增加,使合金安全熱加工范圍縮小。

摘要:本文基于放電等離子燒結(jié)(SPS)技術(shù)對(duì)燒結(jié)態(tài)的93W-4.9Ni-2.1Fe高密度鎢合金進(jìn)行真空循環(huán)熱處理,并通過光學(xué)顯微鏡、SEM、EDS和三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)分析循環(huán)熱處理對(duì)合金的顯微組織、成分和力學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,隨著循環(huán)次數(shù)的不斷增加,粘結(jié)相滲入W-W晶粒界面不斷增多,W-W連接度和二面角不斷降低,顯微硬度和晶粒尺寸變化較小,粘結(jié)相則因W含量的增加得到了固溶強(qiáng)化。合金的抗彎強(qiáng)度在循環(huán)2次后明顯提高,當(dāng)循環(huán)次數(shù)增加到20次后,合金的平均抗彎強(qiáng)度達(dá)到2321 MPa,相比液相燒結(jié)后淬火處理的合金提高了約160 MPa,因此SPS循環(huán)熱處理可以明顯改善93W-4.9Ni-2.1Fe高密度鎢合金的組織和力學(xué)性能。

摘要:采用電弧離子鍍技術(shù)在不同直流偏壓下沉積Al-Cr-Si-N涂層,研究基體偏壓對(duì)涂層成分、微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明：Al-Cr-Si-N涂層以密排六方結(jié)構(gòu)和面心立方結(jié)構(gòu)的AlN相為主,隨著基體負(fù)偏壓增加,涂層的衍射峰整體向小角度方向偏移；涂層內(nèi)殘余壓應(yīng)力逐漸增加,最大值為-0.77GPa；涂層硬度和摩擦系數(shù)變化不明顯。當(dāng)基體負(fù)偏壓為-40V時(shí),Al-Cr-Si-N涂層的特征參數(shù)H/E和H₃/E*₂均達(dá)最大值,分別為0.1475和0.3681GPa,此時(shí)涂層具有最佳的耐磨性能,摩擦系數(shù)亦最低。

摘要:采用放電等離子燒結(jié)法(SPS)原位合成了多壁碳納米管(CNTS)增強(qiáng)Nb/Nb₅Si₃復(fù)合材料,研究了不同含量的碳納米管對(duì)Nb/Nb₅Si₃復(fù)合材料的組織和性能的影響。研究表明：Nb/Nb₅Si₃復(fù)合材料的相組成主要為Nb、α-Nb₅Si₃和γ-Nb₅Si₃,當(dāng)CNTS加入量達(dá)到2wt.%時(shí)開始出現(xiàn)了新相Nb₄C₃。復(fù)合材料的力學(xué)性能(壓縮強(qiáng)度、斷裂韌性)隨著碳納米管含量的增加而增加,加入2wt.%CNTs時(shí)達(dá)到最大值,壓縮強(qiáng)度和斷裂韌性提高幅度分別達(dá)到56%、31%；隨后加入3wt.%CNTs時(shí),壓縮強(qiáng)度和斷裂韌性都有所降低。復(fù)合材料斷口的掃描電鏡照片表明,復(fù)合材料的斷裂模式主要為脆性解理斷裂并有部分沿晶斷裂,復(fù)合材料的增韌化作用主要是由于碳納米管的拔出效應(yīng)和橋聯(lián)機(jī)制。

摘要:鋁鋰合金被認(rèn)為是在航空航天領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)飛行器輕量化的理想結(jié)構(gòu)材料之一。對(duì)1.8mm厚度的2198-T8態(tài)鋁鋰合金薄板進(jìn)行真空電子束焊接,分析了不同掃描方式對(duì)焊縫成形及接頭力學(xué)性能的影響,以及最優(yōu)焊接工藝下焊接接頭的顯微組織與力學(xué)性能。結(jié)果表明：在工作距離為300mm、加速電壓U=60kV、聚焦電流If=498mA以及電子束流Ib=6.8mA情況下,不添加掃描可獲得成形良好且無宏觀氣孔缺陷的焊接接頭。相同參數(shù)條件下對(duì)比添加了掃描方式的焊接,得出焊接過程中添加三角波掃描時(shí),焊接接頭的硬度值和抗拉強(qiáng)度均得到了提高。焊接接頭的平均抗拉強(qiáng)度為323.55MPa,其中最高抗拉強(qiáng)度可達(dá)到母材的71.5%,延伸率最高可達(dá)母材延伸率的86.8%,焊縫熔合區(qū)較整個(gè)焊縫區(qū)來說最為薄弱。

摘要:相對(duì)于電化學(xué)超級(jí)電容器,靜電式電容器具有更高的功率密度和可靠性,但能量密度過低。本文提出制備基于高介電常數(shù)薄膜CaCu₃Ti₄O₁₂(CCTO)的高能量密度MEMS靜電式超級(jí)電容器。首先,以硅片為基底,通過溶膠-凝膠法在不同燒結(jié)溫度(700℃、800℃、900℃)下制備CCTO薄膜,分別采用X射線衍射儀(XRD)和場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)對(duì)薄膜的形貌、組分和結(jié)晶狀況進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)在800℃燒結(jié)溫度下CCTO薄膜結(jié)晶狀況最佳。然后,利用金屬-絕緣層-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)測試其I-V和C-V特性,計(jì)算得到薄膜的最大閾值電壓和能量密度分別為47V和3.2J/cm₃。同時(shí),首次對(duì)高介電常數(shù)介質(zhì)膜中存在的介質(zhì)充電現(xiàn)象進(jìn)行了研究,并分析了介質(zhì)充電對(duì)靜電式超級(jí)電容器性能的影響。

摘要:以含銀的鉛鋅廢渣為銀源,聯(lián)合采用氯鹽法、St?ber法、溶膠凝膠法以及光沉積法能夠制備出銀的納米復(fù)合材料Ag@TiO₂@SiO₂。XRD和TEM的分析表明：Ag@TiO₂@SiO₂具有核殼結(jié)構(gòu)的納米材料,Ag以10nm團(tuán)簇的形式沉積在銳鈦礦型TiO₂殼層上。XPS分析指出：TiO₂以Ti-O-Si鍵化學(xué)吸附在SiO₂上,而沉積在TiO₂上的銀是銀的單質(zhì)。Uv-Vis的分析表明：材料Ag@TiO₂@SiO₂對(duì)光響應(yīng)范圍擴(kuò)大到可見光區(qū)。羅丹明的光降解反應(yīng)表明,Ag@TiO₂@SiO₂的光催化性能優(yōu)良。

摘要:輕核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的核能是解決能源問題的有效途徑。但核聚變堆中材料的工作環(huán)境苛刻，鎢憑借其優(yōu)異性能成為今后核聚變裝置中最有前途的備選材料，然而純鎢用于聚變堆時(shí)，存在韌脆轉(zhuǎn)變溫度較高、再結(jié)晶溫度低、輻照硬化和脆化以及難加工等問題。因此，引入鎢基材料以達(dá)到解決上述問題的目的。在此基礎(chǔ)上，介紹了鎢和鎢基材料在等離子體輻照、高熱負(fù)荷以及高能中子輻照作用下的損傷行為，討論了損傷機(jī)理，并指出了尚需研究的若干關(guān)鍵問題。

摘要:本文總結(jié)了近年來國內(nèi)外Ni-Ti-Pd和Ni-Ti-Pt高溫鎳鈦形狀記憶合金研究進(jìn)展,分析了化學(xué)成分、熱機(jī)械處理和訓(xùn)練工藝等對(duì)高溫記憶合金的馬氏體相變行為、高溫單程和雙程記憶性能和循環(huán)使用性能穩(wěn)定性等方面的影響。研究結(jié)果表明,Ni-Ti-Pd和Ni-Ti-Pt高溫鎳鈦形狀記憶合金的相變溫度、滯后寬度、高溫馬氏體變形與蠕變行為、高溫循環(huán)特性等受顯微組織影響顯著。通過采取Sc、B、Cu等元素合金化、固溶和時(shí)效、冷軋退火處理,有利于細(xì)化晶粒,在基體析出細(xì)小彌散沉淀相,如Ti₂Ni 和Ti₂(Ni,Pd)等,起到固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化作用,改善高溫記憶合金高溫記憶性能。在一定應(yīng)力條件下訓(xùn)練處理在基體形成具有特定應(yīng)力場位錯(cuò)組態(tài)易于誘發(fā)擇優(yōu)取向的馬氏體變體形核,從而提高高溫單程和雙程記憶性能和功能尺寸穩(wěn)定性。