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摘要:本文主要研究采用BNi2非晶態(tài)中間層的CB2耐熱鋼瞬時液相擴(kuò)散連接接頭組織和性能,及焊后熱處理對接頭組織和性能的影響。富Cr硼化物(CrB, CrB2, Cr2B3, Cr3B4 and Cr5B3)和Cr-Mo硼化物出現(xiàn)在接頭的過渡區(qū)和擴(kuò)散影響區(qū),其尺寸和數(shù)量在等溫凝固完成時達(dá)到最大值。隨著連接溫度和時間的增加,富Cr的硼化物和Cr-Mo硼化物逐漸減少,而BN相逐漸增加。經(jīng)過焊后熱處理后,接頭的富Cr硼化物幾乎全部消失,而BN相的尺寸和數(shù)量增加。在熱處理之前,焊接溫度為1150°C ,保溫時間1800s的接頭有最大的拉伸強(qiáng)度為934 MPa,延伸率為5.3%。通過焊后熱處理,斷裂發(fā)生在母材,延伸率提升到20%,而拉伸強(qiáng)度降低到720 MPa。

摘要:在切削加工粉末高溫合金過程中,合金已加工表面承受著嚴(yán)重的塑形變形會出現(xiàn)顯微組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化。已加工表面出現(xiàn)的白層體現(xiàn)著加工表面顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化,對合金加工表面質(zhì)量的影響至關(guān)重要。為了揭示粉末高溫合金已加工表面顯微組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的變化,開展了切削速度對粉末高溫合金FGH95已加工表面白層形成影響的研究。研究發(fā)現(xiàn)隨著切削速度的提高,FGH95合金已加工表面出現(xiàn)的白層厚度增大。對加工表面進(jìn)行顯微觀察發(fā)現(xiàn)在表面覆蓋著一層致密的、無明顯組織特征的白層結(jié)構(gòu)。通過對加工前后材料的XRD測試分析得出FGH95粉末高溫合金的基體材料以Ni基固溶體的形式存在,而已加工表面的顯微組織結(jié)構(gòu)則明顯不同。這說明在切削過程中,粉末高溫合金已加工表面發(fā)生了Ni基固溶體組織結(jié)構(gòu)的變化。對加工表面進(jìn)行晶粒度測量發(fā)現(xiàn),切削速度越高晶粒細(xì)化現(xiàn)象越明顯。對合金切削表面白層進(jìn)行力學(xué)性能測試表明,白層的顯微硬度隨著切削速度的提高而增大；存在合金已加工表面白層中的殘余應(yīng)力為拉應(yīng)力,且隨著切削速度的提高而增大。粉末高溫合金已加工表面顯微結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能變化的研究可以明確合金表面完整性的形成機(jī)理,可為表面質(zhì)量的預(yù)測和控制提供理論依據(jù)。

摘要:采用直流反應(yīng)濺射在304不銹鋼表面沉積CrN薄膜。利用X射線衍射儀（XRD），掃描電子顯微鏡（SEM），原子力顯微鏡（AFM），顯微硬度計，磨損試驗機(jī)與三維輪廓儀等表征氮?dú)饬髁繉rN薄膜組織結(jié)構(gòu)與摩擦性能的影響。研究結(jié)果表明，隨著氮?dú)饬髁康脑黾?，CrN (200)晶面呈擇優(yōu)取向，薄膜的沉積速率隨著氮?dú)饬髁康脑黾又饾u降低。另外，薄膜的表面粗糙度隨著氮?dú)饬髁康脑黾映氏冉档秃笤黾拥内厔?。隨著氮?dú)饬髁繌?5 sccm增加至30 sccm時，薄膜的顯微硬度先從527.34 HV增加至1042.26 HV，當(dāng)?shù)獨(dú)饬髁吭僭黾又?5 sccm時，薄膜的顯微硬度卻降低至918 HV。磨損試驗表明，當(dāng)?shù)獨(dú)饬髁繛?0 sccm 時薄膜具有最小的摩擦系數(shù)0.93和磨損率2.02×10-15m3·(N·m)-1，顯示最佳的磨損性能。

摘要:本研究采用真空熱壓及熱等靜壓方法制備Cu/Ti3SiC2/C/MWCNTs/Graphene/La納米復(fù)合材料，采用摩擦磨損試驗機(jī)研究對磨材料為GCr15時，鑭含量對Cu/Ti3SiC2/C/MWCNTs/Graphene/La納米復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能的影響。研究了鑭含量、正應(yīng)力及旋轉(zhuǎn)速度對納米復(fù)合材料摩擦學(xué)行為的影響并揭示其相互作用機(jī)理，采用正交試驗分析、方差分析及極差分析法來分析鑭含量、正應(yīng)力及旋轉(zhuǎn)速度的相互作用。采用掃描電鏡和能譜儀觀察并分析磨損表面及磨削的形態(tài)及成分組分。研究結(jié)果表明鑭對納米復(fù)合材料的摩擦磨損性能起到首要作用，當(dāng)鑭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%時，復(fù)合材料的磨損機(jī)理為磨粒磨損、剝層磨損和氧化磨損，而當(dāng)鑭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%和0.3%時，復(fù)合材料的磨損機(jī)理為粘著磨損和氧化磨損。

摘要:采用分區(qū)成形+整體連接的方式可以有效改善增材制造零件邊緣處應(yīng)力。本文選用一種含B合金鋼作為研究對象，對分區(qū)成形該合金組織形成機(jī)理、成分變化及性能變化進(jìn)行了研究，驗證分區(qū)成形該合金的組織、性能相容性。結(jié)果表明，該成形方式制備的合金組織由呈條帶分布的樹枝晶組成，靠近搭接線位置處組織條帶出現(xiàn)向生長方向彎曲，整體上而言分區(qū)成形不同位置處組織尺寸差異性較小，合金無宏觀偏析。合金中組成相由基體相奧氏體相、分布于枝晶間的硼化物+基體相共晶相構(gòu)成，共晶相形成導(dǎo)致枝晶偏析。性能分析表明，由于硼化物的存在和組織細(xì)小，導(dǎo)致合金硬度高、強(qiáng)度高、塑性差，在熔接區(qū)域附近顯微硬度略低于其他區(qū)域，但差異性不大，整體硬度分布較為均勻。

摘要:本文采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)(SPS)和熱軋制備了石墨烯/鈦基復(fù)合材料(GNPs/Ti)。重點(diǎn)研究了軋制變形量對GNPs/Ti復(fù)合材料的顯微組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律。采用掃描電鏡觀察不同變形量后的顯微組織,結(jié)果顯示,隨著軋制變形量的增加,基體晶粒長徑比增大,石墨烯取向性提高。拉伸結(jié)果表明,GNPs/Ti復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率隨著變形量的增加而增加,最大抗拉強(qiáng)度達(dá)到680MPa,相比純鈦提高了33%。采用軋制工藝可以使GNPs/Ti復(fù)合材料孔洞減少、GNPs分布具有取向性,從而提高材料的力學(xué)性能。

摘要:Hastelloy C-276合金經(jīng)冷軋10%后進(jìn)行1100℃不同時間的退火熱處理。采用EBSD技術(shù)對Σ3_n晶界(n=1、2、3)晶界比例進(jìn)行統(tǒng)計并對隨機(jī)晶界網(wǎng)絡(luò)連通性進(jìn)行表征。結(jié)果表明,隨著退火時間的延長,Σ3晶界比例基本保持不變,而Σ9和Σ27晶界比例卻出現(xiàn)較大幅度的變化,并且其峰值點(diǎn)都出現(xiàn)退火15min條件下。此刻,相應(yīng)的隨機(jī)晶界網(wǎng)絡(luò)連通性被有效阻斷。這是由于非共格Σ3晶界的存在,產(chǎn)生了更多的Σ9和Σ27晶界,并且使得這些特殊晶界連接到隨機(jī)晶界網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。而采用Σ(9+27)/Σ3比值可以更好的表征隨機(jī)晶界網(wǎng)絡(luò)的連通性。

摘要:超低密度納米多孔金塊材是慣性約束聚變(ICF)的目標(biāo)材料。由于結(jié)構(gòu)的不均勻性和有機(jī)模板分解造成的碳元素殘留等原因,現(xiàn)有的多孔金在ICF應(yīng)用中有一定的局限性。因此,結(jié)合去合金化方法以二氧化硅為模板制備出了具有亞微米級大孔和納米級小孔的雙級孔結(jié)構(gòu)的納米多孔金塊體。然而,模板尺寸的急劇減小使得金含量用量極低而引起樣品在干燥過程中嚴(yán)重收縮。因此研究了干燥方式對多孔金體積收縮的影響。結(jié)果表明,樣品在普通干燥過程中體積收縮高達(dá)86.41%,而采用超臨界干燥體積收縮被控制到4%以下,密度被控制到0.35g/cm₃(孔隙率98.19%)以下。制備的超低密度多孔金明顯地縮小了模板留下的大孔(500 nm)和去合金產(chǎn)生的小孔(2-70nm)之間的尺寸差距,有效地提高了結(jié)構(gòu)的均勻性。

摘要:為了探究打磨噴砂預(yù)處理SLM成型CoCr合金基底對修復(fù)體的金瓷結(jié)合的影響機(jī)制，進(jìn)而為SLM成型具有良好力學(xué)性能的CoCr合金牙冠牙橋修復(fù)體提供參考。采用SLM優(yōu)化工藝參數(shù)成型3組CoCr合金基底試樣，分別進(jìn)行不同的打磨、噴砂預(yù)處理以相互對照，之后以相同參數(shù)進(jìn)行烤瓷燒結(jié)。采用三點(diǎn)彎曲試驗、粗糙度測試、SEM及EDS等測試方法分析不同對照組試樣；測試結(jié)果表明，經(jīng)過打磨和噴砂預(yù)處理的a組試樣的金瓷結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到36.79±0.49MPa，明顯高于不打磨而保留SLM成型特征表面b組試樣，以及打磨處理而不噴砂的c組試樣，三組試樣的平均金瓷結(jié)合強(qiáng)度均高于ISO9693：1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小值25MPa。a、c組的金瓷結(jié)合效果優(yōu)于b組，3組試樣的金瓷結(jié)合界面均發(fā)生元素擴(kuò)散，分析還發(fā)現(xiàn)3組金瓷剝落面的殘留物及其剝落面元素分布有顯著差異；最終結(jié)論為：打磨、噴砂組合預(yù)處理獲得的一定粗糙度的基底表面可保證金瓷間強(qiáng)大的化學(xué)結(jié)合以及可觀的機(jī)械結(jié)合，可以顯著提高SLM成型金瓷修復(fù)體的性能。

摘要:采用電子束焊接的方法,實(shí)現(xiàn)了15mm TC18鈦合金厚板的焊接。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡及透射電子顯微鏡對接頭的宏觀形貌、顯微組織及斷口特征進(jìn)行分析,并用電子萬能試驗機(jī)測試了接頭的疲勞性能,研究了不同焊接速度(10 mm/s、20mm/s、30mm/s)對TC18鈦合金厚板電子束焊接接頭疲勞性能的影響。結(jié)果表明,焊縫熔合區(qū)主要由柱狀的β相和針狀的α馬氏體相組成。隨著焊接速度的增加,焊縫區(qū)上熔寬、中熔寬、下熔寬都呈明顯減少,焊縫區(qū)晶粒細(xì)化,導(dǎo)致焊接接頭疲勞性能增加。在Nf =107時,隨焊接速度從10mm/s增加到30mm/s,焊縫疲勞極限提高近29%。接頭疲勞試驗斷口可分為疲勞裂紋源區(qū)、裂紋擴(kuò)展區(qū)和裂紋瞬斷區(qū)三個典型區(qū)域,疲勞裂紋都起源于試件表面,隨著焊接速度增大,瞬斷區(qū)占的比例減小,疲勞性能增強(qiáng)。

摘要:為了分析TA7鈦合金的熱變形工藝參數(shù),通過高溫壓縮試驗對TA7鈦合金的高溫變形行為進(jìn)行了研究。試驗溫度為1123~1273K,應(yīng)變速率為0.001~1s_-1。此外,提出了一種修正并聯(lián)本構(gòu)模型用來分析應(yīng)變速率、變形溫度及應(yīng)變對流動應(yīng)力的影響。然后,基于動態(tài)模型,建立了TA7鈦合金的熱加工圖,并通過微觀組織分析對加工圖的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗證。結(jié)果表明,TA7鈦合金合理的工藝參數(shù)為變形溫度1223K,應(yīng)變速率0.001s_-1,而其非穩(wěn)態(tài)區(qū)域位于低溫高應(yīng)變速率區(qū)。

摘要:截面扁化是管材彎曲成形過程中不可避免的物理現(xiàn)象，而嚴(yán)重的截面扁化會影響彎管件的合理裝配，從而制約其廣泛應(yīng)用。本文建立了考慮收縮應(yīng)變比和彈性模量變化的鈦管數(shù)控彎曲成形有限元模型，研究了不同幾何條件和不同工藝條件下TA18鈦管的截面扁化行為。結(jié)果表明：同時考慮收縮應(yīng)變比和彈性模量變化規(guī)律可使截面扁化量發(fā)生改變，對變化規(guī)律無顯著影響。獲得了合理的幾何、工藝參數(shù)范圍。為研究TA18鈦管的成形預(yù)測與控制并最終實(shí)現(xiàn)精確成形提供了依據(jù)。

摘要:本文對5A06鋁合金在攪拌摩擦焊接過程中的金屬流動規(guī)律以及焊后顯微組織演變和腐蝕行為進(jìn)行研究。結(jié)果表明：由于受到扭轉(zhuǎn)和漩渦運(yùn)動的綜合作用,前進(jìn)側(cè)金屬被直接卷入攪拌針的螺紋內(nèi)部,然后被向下擠壓進(jìn)入焊核區(qū)。然而,后退側(cè)的金屬展現(xiàn)出無序的金屬流動模式。通過背散射掃描電子顯微分析發(fā)現(xiàn),攪拌區(qū)的晶粒在動態(tài)再結(jié)晶的作用下發(fā)生了明顯的細(xì)化,再結(jié)晶后平均晶粒尺寸約為6μm。對攪拌區(qū)的掃描電子顯微分析結(jié)果表明,β相(Al₃Mg₂)和Al₆(Mn, Fe)呈彌散分布,且和母材相比Al₆(Mn, Fe)顆粒明顯細(xì)化。同時,焊縫截面的硬度分布表明焊后5A06鋁合金具有軟化趨勢,最小硬度值為72HV,位于攪拌區(qū)和熱機(jī)影響區(qū)的界面處。通過電化學(xué)分析和侵泡后的組織觀察發(fā)現(xiàn)攪拌區(qū)的耐腐性明顯優(yōu)于母材,母材的腐蝕電位為-0.725V,而攪拌區(qū)域腐蝕電位升高35mV。

摘要:制備鑄態(tài)Mg-1Ag-Zn, Mg-3Ag-Zn 和 Mg-5Ag-Zn合金試樣，并計算其導(dǎo)熱率。隨著Ag含量的增加，鑄態(tài)合金試樣的導(dǎo)熱率減少。再將其鑄態(tài)合金的試樣以三種不同的定向凝固速率（v=25μm/s, v=50μm/s, v=75μm/s）制備成定向凝固試樣，計算其定向凝固試樣的導(dǎo)熱率。結(jié)果顯示：隨著定向凝固速率的增加，合金的導(dǎo)熱率降低。合金中溶質(zhì)元素的含量與定向凝固速率是影響導(dǎo)熱率的重要因素，這兩個因素可以增強(qiáng)電子和聲子的散射過程，減少自由行程，最終降低合金的導(dǎo)熱率。

摘要:裂尖力學(xué)狀態(tài)是影響核電結(jié)構(gòu)材料應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)擴(kuò)展速率的主要因素之一。為了搞清SCC不同擴(kuò)展階段裂尖驅(qū)動力的變化及其對SCC擴(kuò)展速率的影響,本文建立了SCC擴(kuò)展不同階段的有限元模型,詳細(xì)分析了裂紋初始階段影響裂尖應(yīng)力狀態(tài)的工作載荷、殘余應(yīng)力,以及氧化膜形成過程中產(chǎn)生的膜致應(yīng)力。結(jié)果表明,在SCC裂紋初始階段,裂尖氧化膜形成所產(chǎn)生的“鍥入張力”是SCC的主要驅(qū)動力；隨著裂紋的擴(kuò)展,工作載荷和殘余應(yīng)力逐漸成為SCC裂紋擴(kuò)展的主要驅(qū)動力。

摘要:生物可降解鎂合金由于具有高比強(qiáng)度、低彈性模量和優(yōu)良生物相容性而受到廣泛關(guān)注。然而,其過高的腐蝕速率卻限制了其潛在的臨床應(yīng)用。因此,具有高生物相容性的羥基磷灰石(HA)涂層常被用于阻礙鎂基體和周圍生物環(huán)境的相互作用。采用電化學(xué)沉積法在Mg-4Zn合金表面制備了HA和摻鍶(Sr)HA涂層。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜(EDS)、透射電子顯微鏡(TEM)、三維激光掃描顯微鏡(3D LSM)和親水角監(jiān)測系統(tǒng)對材料表面性質(zhì)進(jìn)行表征。本研究還探討了材料動態(tài)離子釋放、蛋白吸附、細(xì)胞吸附、增殖與成骨分化行為。結(jié)果顯示,HA中引入Sr導(dǎo)致了晶格畸變和結(jié)晶度下降。涂覆摻Sr HA的樣品中鎂離子釋放量比其他樣品更低,說明耐腐蝕性更好。摻Sr樣品表面蛋白吸附與初始細(xì)胞吸附的改善是由于其具有更高的表面粗糙度和親水性。Sr的引入并未顯著改變細(xì)胞的增殖,卻明顯提高了成骨分化效果。綜上所述,摻Sr HA涂層是一種非常有前景的鎂合金保護(hù)性生物相容涂層。

摘要:本文以H3PO4+HNO3酸洗與NH4HF2+H3PO4活化為前處理工藝，對AZ31鎂合金進(jìn)行化學(xué)鍍鎳研究。應(yīng)用掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜分析（EDS）、X射線衍射儀（XRD）與X射線光電子能譜分析儀(XPS)等方法對化學(xué)鍍鎳層進(jìn)行形貌、成分分布、相結(jié)構(gòu)以及元素分析。結(jié)果表明：化學(xué)鍍鎳層表面平整光亮，鍍層為高磷非晶結(jié)構(gòu)。化學(xué)鍍鎳層表面，鎳主要以單質(zhì)鎳（26.75%）、NiO(32.96%)以及Ni(OH)2（40.29%）形式存在，磷主要以單質(zhì)磷（20.17%）、PO42-（17.37%）以及PO43-（62.46%）形式存在；化學(xué)鍍鎳層內(nèi)部，鎳基本為金屬單質(zhì)鎳，磷主要單質(zhì)磷（74.11%）以及PO42-（25.89%）形式存在。

摘要:為探明晶粒尺寸對渦輪盤材料——GH720Li鎳基高溫合金的蠕變-疲勞壽命的影響機(jī)理，本文開展了650℃下不同晶粒尺寸的GH720Li高溫合金圓棒蠕變-疲勞試驗研究。結(jié)果表明，晶粒尺寸對GH720Li高溫合金的蠕變-疲勞壽命隨著晶粒尺寸的減小而增加降低。而后，通過斷口的SEM分析研究晶粒尺寸對GH720Li高溫合金的蠕變-疲勞損傷影響機(jī)制。其失效機(jī)制主要為晶界的氧化起裂，而晶界長度隨晶粒尺寸變小而增加。最后，本文對基于遲滯能量的損傷方程和機(jī)械功密度兩種方法進(jìn)行了修正，GH720Li合金的蠕變-疲勞壽命預(yù)測與試驗結(jié)果吻合較好，驗證了方法的準(zhǔn)確性。

摘要:以AZ91-1.5Si-0.4Ca為對象(以AZ91為參照),通過設(shè)計并壓鑄成型4種厚度的板狀試樣獲得了4個凝固速率。首先對各壁厚試樣的凝固速率進(jìn)行了數(shù)值模擬,并對兩種合金試樣的顯微組織、常溫和180℃高溫拉伸性能、拉伸斷口形貌進(jìn)行了對比研究。結(jié)果表明：1)AZ91-1.5Si-0.4Ca中的Si與Mg生成Mg₂Si,Ca主要以固溶的形式存在；Si和Ca有一定的晶粒細(xì)化效用。2)隨著凝固速率增加,AZ91-1.5Si-0.4Ca中的Mg₂Si相由粗大的多邊形及漢字狀向細(xì)小的多邊形顆粒及短棒轉(zhuǎn)變。3)隨著凝固速率增加,兩種合金試樣的常溫和高溫力學(xué)性能提高,AZ91-1.5Si-0.4Ca常溫和高溫強(qiáng)度受凝固速率影響大于AZ91,伸長率受凝固速率影響則小于AZ91。當(dāng)壁厚低于2.5mm時,AZ91-1.5Si-0.4Ca的中溫強(qiáng)度高于AZ91；當(dāng)壁厚低于3mm時,AZ91-1.5Si-0.4Ca的常溫強(qiáng)度高于AZ91。

摘要:本文通過自行設(shè)計配比一種新型高強(qiáng)塑積富B-Al合金材料?？紤]到該種合金材料主要用于乘用車結(jié)構(gòu)件，因此著重研究電阻點(diǎn)焊焊接性。同時借鑒國際焊接性評判標(biāo)準(zhǔn)ISO 14327-2004，設(shè)計了復(fù)雜焊接條件下的混合水平均勻設(shè)計實(shí)驗。找出了影響該材料點(diǎn)焊熔核飛濺的主要工況因素，并通過建立點(diǎn)焊熔核飛濺邊界曲線，從而有效地預(yù)測該材料點(diǎn)焊飛濺概率，更進(jìn)一步的了解點(diǎn)焊熔核質(zhì)量及點(diǎn)焊飛濺現(xiàn)象與焊接工藝、焊接環(huán)境等因素的相互關(guān)系，通過建立該材料點(diǎn)焊熔核力矩平衡方程與熔核膨脹應(yīng)力數(shù)值仿真，深入分析點(diǎn)焊飛濺機(jī)理，在一定程度上促進(jìn)了該新型高強(qiáng)塑積合金的實(shí)際應(yīng)用。

摘要:本文借助自行設(shè)計的磁場發(fā)生器,以鈹青銅為襯底,采用離子束濺射沉積法在不同穩(wěn)恒磁場環(huán)境下制備Fe-Ga-Al-Y MF樣品,其成分為Fe74.34-79.33Ga11.45-13.73Al5.33-6.95Y3.27-4.36。采用原子力顯微鏡(AFM)與掃描電鏡(SEM)觀測Fe-Ga-Al-Y MF表面形貌,通過激光微位移傳感器和交變梯度磁強(qiáng)計分別對薄膜樣品的懸臂梁自由端偏轉(zhuǎn)量與磁滯回線進(jìn)行測定,研究Fe-Ga-Al-Y MF表面形貌以及成膜時外加穩(wěn)恒磁場方向及大小對Fe-Ga-Al-Y MF磁性能的影響。研究結(jié)果表明：通過IBSD法制備的薄膜樣品表面光滑平整,無明顯的缺陷,薄膜組織結(jié)構(gòu)均勻致密,具有優(yōu)異的成膜質(zhì)量。成膜時施加的穩(wěn)恒磁場能調(diào)控薄膜的易磁化軸方向,Fe-Ga-Al-Y MF的易磁化軸方向與成膜時所施加的穩(wěn)恒磁場方向一致；成膜時施加與襯底短軸方向平行的穩(wěn)恒磁場,可以顯著提高Fe-Ga-Al-Y MF的飽和磁致伸縮性能,且隨著磁場的增大,薄膜的飽和磁致伸縮性能逐漸增加。薄膜面內(nèi)(沿著x軸方向、y軸方向)的飽和磁化強(qiáng)度、矯頑力也隨著磁場的增大而逐漸增大。

摘要:采用傳統(tǒng)的固相法,制備了Y、Mn共摻雜的BaTiO₃陶瓷。利用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和能譜儀分別對樣品的物相、微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)組分進(jìn)行表征,并測量了樣品的電學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明：Y摻雜能有效降低室溫電阻,但過量的Y會在晶界處偏析,其與晶界上的Mn相互作用,削弱PTC效應(yīng)。通過晶粒和晶界的協(xié)同作用,可有效調(diào)控BaTiO₃陶瓷的PTC效應(yīng)。

摘要:基于管材彎曲成形機(jī)理及Johnson-Cook損傷理論,利用Deform-3D有限元方法分析了AZ31B鎂合金管材大曲率無芯彎曲初始彎曲溫度、助推速度及助推形式對損傷及管材壁厚變化影響。結(jié)果表明：當(dāng)助推模和壓力模對管材施加的作用一定時,初始彎曲溫度過低或過高均不利于鎂合金管材彎曲成形,最佳初始彎曲溫度為350℃; 在最佳初始彎曲溫度條件下,當(dāng)助推模與壓力模同步運(yùn)動時,僅能改善一側(cè)壁厚變化程度,無法同時改善彎管整體壁厚變化,內(nèi)外側(cè)壁厚不均勻度較大；當(dāng)助推模與壓力模不同步時,通過合理匹配助推模與壓力模二者之間的軸向速度來改變鎂合金管材在進(jìn)給階段軸向拉伸或壓縮變形程度,使得內(nèi)外側(cè)壁厚均勻度達(dá)到較理想效果；當(dāng)外助推模和壓力模同步,內(nèi)助推模和以上二者等速反向運(yùn)動時,內(nèi)外側(cè)壁厚均勻度最佳,獲得綜合性能良好的鎂合金管材彎曲成形質(zhì)量。

摘要:采用Nd：YAG低功率脈沖激光對0.4mm純鈦薄片的微孔進(jìn)行封焊，研究光斑直徑對焊縫成形的影響規(guī)律，并分析作用于封接區(qū)的激光能量變化。研究表明，當(dāng)光斑直徑不大于0.4mm時小孔能夠完全封接，封接區(qū)有效厚度隨著光斑直徑的增大呈先增大后減小的趨勢，其最大有效封接厚度約為352μm，封接接頭主要由不同形態(tài)的α晶粒組成，在封接區(qū)邊緣存在較大的熱影響區(qū)。另外，隨著光斑直徑的增大，封接區(qū)上表面熔化面積基本不變，但封接模式由匙孔型向熱導(dǎo)型轉(zhuǎn)變，其中熱導(dǎo)型模式更適合小孔封接。對作用于封接區(qū)的激光能量計算發(fā)現(xiàn)，理論能量值與光斑直徑成正相關(guān)，而實(shí)際金屬熔化量與光斑直徑成反相關(guān)，造成此現(xiàn)象的原因是小孔邊緣熔化的金屬在重力等力的作用下向小孔內(nèi)流動，從而可以吸收更多的激光能量。

摘要:本文采用電子束物理氣相沉積技術(shù)(EB-PVD)在鎳基單晶合金N5基體上制備了雙層熱障涂層(粘結(jié)層+陶瓷層)和三層熱障涂層(粘結(jié)層+混合層+陶瓷層),并對兩組涂層體系的熱循環(huán)性能進(jìn)行1100℃保溫5min 水冷的熱震實(shí)驗,對其微觀組織結(jié)構(gòu)采用掃描電鏡、能譜儀以及X射線衍射進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn),在粘結(jié)層和陶瓷層之間添加的混合層(NiCrAlY+YSZ)能夠延緩TGO層的生長,并具有緩解內(nèi)應(yīng)力的作用,兩者的共同作用使得三層結(jié)構(gòu)的熱障涂層表現(xiàn)出更為優(yōu)異的熱匹配性。

摘要:為研究稀土摻雜對SnO₂催化電極的改性機(jī)理。本文采用溶膠凝膠法制備了La摻雜Ti/Sb-SnO₂電極,以苯酚為目標(biāo)有機(jī)物,考察了電極的電化學(xué)性能。極化曲線和Mott-Schottky分析表明: La改性Ti/Sb-SnO₂電極的析氧電位先增大后減小,且在2.0V電位下Sn:Sb:La 100:10:1.5電極交換電流密度值最大；改性后電極的平帶電勢負(fù)移,Mott-Schottky擬合直線斜率從2.96降為1.66,活性表面積增大,載流子濃度提升。循環(huán)伏安和交流阻抗分析表明: 摻雜后電極電化學(xué)反應(yīng)電阻減小,活性電荷由14.1μF提升至322μF；苯酚直接氧化峰電流增大,峰電位減小。以上結(jié)果解釋了電極電催化活性提升的內(nèi)在原因。

摘要:非真空環(huán)境下燒結(jié)不同Te含量的鈷基合金粉末，研究其在靜態(tài)800±5℃75%Na2SO4+25%NaCl下的高溫熔鹽腐蝕行為，采用OM、SED和 XRD衍射儀分析了合金金相組織、腐蝕產(chǎn)物形貌和物相組成。結(jié)果表明：隨著鈷基合金中含Te質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，合金的高溫熔鹽腐蝕速率逐漸降低；當(dāng)Te含量為1.6wt%左右時，合金基體表面形成均勻、致密的Cr2O3氧化保護(hù)膜及彌散在基體中的新相（CoTeO3、Fe2TeO5）抑制Co原子向晶界擴(kuò)散，延緩合金基體元素溶解，平均腐蝕速率由不含Te的4.0483mg/(cm2*h)降低至0.216mg/(cm2*h) ，提高合金熱腐蝕性能。

摘要:針對本課題組采用元素混合粉偏擴(kuò)散-反應(yīng)合成-粉末燒結(jié)方法制備的Fe-40at%Al金屬間化合物多孔材料,采用單軸壓縮實(shí)驗研究其壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征以及孔隙率對其力學(xué)性能的影響規(guī)律,并通過掃描電鏡實(shí)驗揭示其微觀斷裂機(jī)理。結(jié)果表明：FeA1多孔材料的壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線可分為彈性、屈服、強(qiáng)化和破壞四個階段,其中較大孔隙率的FeAl多孔材料表現(xiàn)出明顯的非線性彈性特征；隨著孔隙率的增大,其壓縮屈服極限變化不大,而彈性模量和抗壓強(qiáng)度顯著降低；其斷口特征宏觀上表現(xiàn)為脆性斷裂,微觀上為微觀沿晶斷裂。比較FeAl多孔材料的理論值E_*和實(shí)測值E可知,非均勻Plateau多孔結(jié)構(gòu)細(xì)觀力學(xué)模型不適合高密度多孔材料,但可以較好地預(yù)測中密度多孔材料的彈性模量。

摘要:以304不銹鋼 /Q245普碳鋼焊接界面為研究對象,本文系統(tǒng)地探討了界面結(jié)構(gòu)不均勻性及其對服役行為的影響。研究過程中首先觀察橫截面、縱剖面結(jié)構(gòu)的不均勻性,并基于非平衡運(yùn)動方程,解釋界面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻性的機(jī)理。進(jìn)一步,針對界面波的方向特性,測試其剪切行為隨定位角變化特征。最后利用SEM觀察剪切斷口形貌,認(rèn)識界面結(jié)構(gòu)對其斷裂模式影響。研究表明,爆炸焊接裝藥爆轟壓力脈動是導(dǎo)致界面結(jié)構(gòu)不均勻性的根本原因,而界面波延展方向決定了斷裂失效模式和損傷裂紋擴(kuò)展行為；此外,本文獲得了界面最優(yōu)剪切強(qiáng)度承載方向,可指導(dǎo)爆炸復(fù)合材料應(yīng)用于工程實(shí)踐。

摘要:采用激光近凈成形系統(tǒng)成形了不同ZrO₂摻入量的TC4/ZrO₂薄壁,研究了掃描速率對金屬基陶瓷材料成形熱應(yīng)力的影響,利用X射線衍射儀(XRD)和掃描電鏡(SEM)、X射線能量色散譜儀(EDS)對薄壁樣件的進(jìn)行相組成分析、微觀組織觀察以及元素分布檢測。研究表明,相對較低的掃描速度可以減小薄壁件的殘余應(yīng)力,抑制樣件的宏觀裂紋；XRD結(jié)果顯示當(dāng)ZrO₂含量達(dá)到30%以上時,生成了TiO.325的Ti的非化學(xué)計量氧化物；TC4基體的微觀組織隨著ZrO₂摻入量的增多晶粒逐漸從針狀過渡到板條狀、塊狀；EDS結(jié)果顯示當(dāng)Ti晶粒為板條狀,晶界間有ZrO₂富集；隨著ZrO₂含量增多,Ti固溶體中固溶的Zr增多。本研究為最終成形TC4/ZrO₂梯度材料提供了可靠的技術(shù)支持。

摘要:高能粒子加速器的性能很大程度上依賴于超導(dǎo)射頻鈮腔的內(nèi)表面狀態(tài)。本文通過分析化學(xué)拋光過程中鈮材的拋光速率、表面形貌和氧化狀態(tài)等參數(shù),確定了超導(dǎo)腔用鈮材的表面化學(xué)拋光工藝：混合酸(HNO₃: HF: H₃PO₄= 1: 1: 2,體積比)為適合的拋光試劑,拋光速率方程為h = 29.359 × t _0.9247,拋光6 ~ 15 min可移除厚度154 ~ 360 μm,表面粗糙度Ra小于0.65 μm,表面Nb₂O₅層厚度小于10 nm。同時,利用電子背散射電子衍射技術(shù)(EBSD)結(jié)合表面形貌討論了化學(xué)拋光機(jī)制,發(fā)現(xiàn)機(jī)加紋路消除后繼續(xù)延長拋光時間,晶粒內(nèi)高指數(shù)晶面(原子疏排面)會被優(yōu)先拋光,從而在晶界處形成較深的溝槽,在晶粒內(nèi)出現(xiàn)尖銳突起。

摘要:為了揭示高頻振動時效消除殘余應(yīng)力的微觀機(jī)理,探討了高頻振動載荷作用下的位錯密度演化特性對殘余應(yīng)力松弛的影響規(guī)律。分別采用Williamson-Hall(WH)法和小孔法分析高頻振動前后Cr12MoV鋼淬火試樣的位錯密度和殘余應(yīng)力。在實(shí)驗研究的基礎(chǔ)上,采用微觀動力學(xué)理論,建立晶粒多自由度系統(tǒng),分析高頻振動激活位錯運(yùn)動的機(jī)制,進(jìn)一步采用晶體塑性理論,建立高頻振動作用下的位錯密度演化控制方程,分析高頻振動時效消除殘余應(yīng)力的微觀機(jī)理。結(jié)果表明：材料內(nèi)的位錯在高頻振動的作用下激活運(yùn)動,產(chǎn)生位錯累積和位錯湮滅兩個演化過程,其中材料內(nèi)的位錯湮滅過程占據(jù)主導(dǎo)地位,從而降低了材料內(nèi)的位錯密度；位錯密度的降低減小了材料內(nèi)的晶格畸變程度,從而松弛了材料內(nèi)的殘余應(yīng)力。

摘要:為了研究超溫對DD6單晶高溫合金組織及高周疲勞性能的影響，對標(biāo)準(zhǔn)熱處理的DD6合金進(jìn)行1200℃/1h、1200℃/50MPa/1h二種條件高溫短時熱處理以模擬超溫過程。采用SEM觀察標(biāo)準(zhǔn)熱處理、1200℃/1h、1200℃/50MPa/1h條件下的合金組織，在旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機(jī)上測試了上述3種條件合金的高周疲勞性能。結(jié)果表明：1200℃/1h的超溫使DD6合金的 γ" 相尺寸稍微增大，立方化及均勻化程度明顯降低，基體通道區(qū)域析出少量細(xì)小二次 γ" 相，γ/γ" 相界面出現(xiàn)鋸齒化現(xiàn)象；1200℃/50MPa/1h的超溫使DD6合金 γ" 相尺寸增大，立方化及均化化程度明顯降低，基體通道顯著變寬，基體通道區(qū)域析出大量細(xì)小二次 γ" 相，γ" 相產(chǎn)生了輕微的定向粗化；1200℃/1h的超溫使合金高周疲勞性能降低，1200℃/50MPa/1h的超溫的合金高周疲勞性能與標(biāo)準(zhǔn)熱處理合金的相當(dāng)，合金800℃條件下的疲勞斷口呈類解離斷裂特征。

摘要:針對目前鎂合金板材軋制過程軋輥溫度控制方式簡易，精度差，易造成板材的板形、板厚及裂紋等缺陷，本文采用流體循環(huán)流動傳熱的方式對軋輥進(jìn)行溫度控制，且使用fluent軟件對二者間的流固耦合傳熱過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并進(jìn)行了實(shí)驗驗證，給出了其傳熱過程中軋輥溫度場的趨勢和規(guī)律。結(jié)果表明：該方法加熱軋輥時，其表面溫度分布較均勻，邊部與中間的溫差最大為6℃，且流體溫度與速度對其影響較??；在不同的流體溫度和流體速度下，軋輥表面溫度均呈速率減小的趨勢上升，流體溫度升高及速度增大時，軋輥溫升變快，且流體溫度對軋輥溫升的影響大于流體速度對其的影響；得出了在不同加熱條件下，軋輥表面的溫度值與時間的關(guān)系式；對軋輥停止加熱后到軋輥表面開始溫降有一段延續(xù)期，流體的溫度越高，延長時間越長；軋輥溫升階段的模擬結(jié)果與實(shí)驗結(jié)果相比，流體溫度升高，其誤差變大，軋輥溫度升高，誤差也變大，兩者間最大誤差為16.16%，總體結(jié)果較吻合，表明該模型可以正確表示流體加熱軋輥的傳熱過程。

摘要:采用傳統(tǒng)座滴法研究了低熔點(diǎn)合金(Bi-Sn)和高熵合金(AlCoFeNiCr和CuCoFeNiCr)之間的潤濕行為及界面特征。借助掃描電鏡(SEM)和能譜分析(EDS)分析了Bi-Sn/AlCoFeNiCr和Bi-Sn/CuCoFeNiCr界面微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明：AlCoFeNiCr和CuCoFeNiCr高熵合金都是結(jié)構(gòu)單一的固溶體,但Bi-Sn熔體在CuCoFeNiCr高熵合金基體上的潤濕性明顯地優(yōu)于Bi-Sn熔體在AlCoFeNiCr高熵合金基體上的潤濕性；Bi-Sn/CuCoFeNiCr界面發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),有大量的界面反應(yīng)物生成,Bi-Sn熔體中的原子Sn主要是沿著CuCoFeNiCr高熵合金中的富銅相擴(kuò)散,而Bi-Sn/AlCoFeNiCr界面平直,且隨著潤濕溫度的升高,Bi-Sn熔體中的原子向AlCoFeNiCr高熵合金基體的擴(kuò)散程度加強(qiáng)并伴隨化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)類似“皮下潛流”現(xiàn)象；由于CuCoFeNiCr高熵合金中富銅相的存在,為Bi-Sn在CuCoFeNiCr高熵合金基體上的鋪展提供了“潤濕通道”.

摘要:為了研究激光氮化對金屬鈾表面結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響,利用X射線衍射結(jié)合原位高溫反應(yīng)器,研究了不同激光氮化工藝后的貧鈾表面結(jié)構(gòu),并對不同溫度下UN的氧化過程進(jìn)行了原位XRD實(shí)驗分析,獲得了相應(yīng)條件下的氧化動力學(xué)曲線。結(jié)果顯示,激光掃描速率對貧鈾表面氮化層的相結(jié)構(gòu)有顯著影響,較快的掃描速率能夠獲得單一的UN結(jié)構(gòu),較慢的掃描速率將獲得UN和U₂N₃的雙相混合層。氧化動力學(xué)實(shí)驗表明,表面激光氮化制備的UN層對基材有很好的保護(hù)作用,能夠顯著降低金屬鈾的氧化腐蝕速率。較低的溫度下UN層的氧化非常緩慢,溫度升至180℃以上時氧化速率明顯加快,其氧化動力學(xué)曲線與貧鈾有明顯差異,文中對此現(xiàn)象和氮化層的氧化機(jī)制進(jìn)行了分析和討論。

摘要:對電子束焊+近等溫成形的TC11/Ti-22Al-25Nb雙合金模擬盤在熱暴露后進(jìn)行拉伸、持久試驗并通過SEM和TEM觀察斷口形貌及組織的結(jié)果表明：熱暴露后的試樣在室溫拉伸時,均斷裂在焊縫位置。經(jīng)550℃熱暴露后室溫拉伸試樣的斷裂屬于延性斷裂,600℃熱暴露后室溫拉伸試樣的斷裂屬于脆性解理斷裂,裂紋源均起始于試樣的表面。隨著熱暴露溫度的升高和時間的延長,室溫拉伸強(qiáng)度總體提高,塑性下降,持久時間也降低,元素在焊接連接區(qū)域的分布更加均勻,成分曲線表現(xiàn)的更加平緩。

摘要:利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)等手段系統(tǒng)研究了鑄態(tài)、固溶處理態(tài)和擠壓態(tài)Mg-8Li-4Al-0.3Y合金的微觀組織，測試了其室溫力學(xué)性能。實(shí)驗結(jié)果表明：鑄態(tài)實(shí)驗合金主要由ɑ-Mg、β-Li、Al2Y和AlLi相以及MgAlLi2相組成；固溶處理后合金中在相界處分布的MgAlLi2化合物相消失，大量AlLi相發(fā)生分解并固溶于合金基體中，僅剩下部分尺寸較大的AlLi相。在擠壓過程中合金發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶，顯微組織明顯細(xì)化，組織更加均勻。固溶處理后合金基體硬度明顯高于鑄態(tài)合金；與鑄態(tài)相比，擠壓態(tài)合金的綜合力學(xué)性能得到大幅提升，其抗拉強(qiáng)度和延伸率分別達(dá)到208 MPa和25.1%。

摘要:向AZ81鎂合金中分別加入0.5%Pb、0.5%Pb+0.5%Sn、0.5%Pb+1.0%Sn合金元素并壓鑄成型，研究了各成分合金的微觀組織和常溫、180℃力學(xué)性能。結(jié)果表明：1）AZ81-0.5Pb-1.0Sn中存在多邊形Mg2Sn，主要分布在晶界；同時，Pb和Sn元素的加入在一定程度上減少了晶界上Mg17Al12的數(shù)量，有助于提高鎂合金的耐中高溫性能；2）室溫下，壓鑄AZ81-0.5Pb-(0, 0.5, 1.0)Sn合金抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨著Sn含量的增加而提高，壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn的抗拉強(qiáng)度為211 MPa、屈服強(qiáng)度為150.5 MPa；3)180℃下，隨著Sn含量的增加，抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均提高，壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn抗拉強(qiáng)度值為200.5 MPa、屈服強(qiáng)度為145.2 MPa；4）添加元素Pb+Sn使壓鑄AZ81的180℃斷裂機(jī)制由塑性斷裂向脆性斷裂轉(zhuǎn)變。

摘要:通過半連續(xù)鑄造的方法制備了Mg-xAl(x=9, 12, 15)合金。采用XRD、OM和SEM分析研究了Al含量對鑄態(tài)Mg-Al合金的組織結(jié)構(gòu)變化的影響。同時,利用浸泡腐蝕實(shí)驗和動電位電化學(xué)極化曲線研究了Mg-xAl(x=9, 12, 15)合金的耐蝕行為。最后,通過SEM觀察去除腐蝕產(chǎn)物后樣品表面形貌,研究了其腐蝕機(jī)理。結(jié)果表明：三種合金材料的組織都是由α-Mg相和β-Mg₁₇Al₁₂相組成,而且β相含量隨著Al含量的增多而增多。從而研究的三種合金中隨β相的增多,合金的耐腐蝕性能逐漸增高,即Mg-15%Al合金的耐腐蝕性能最好,Mg-9%Al的最差。鑄態(tài)Mg-Al合金在3.5%NaCl溶液中浸泡72小時后,表面都可以形成氧化膜,隨著Al含量增高,膜層的穩(wěn)定性增高。

摘要:V-Ti-Ni合金的顯微組織不僅影響氫分離性能,還將影響力學(xué)性能以及成形性能。本文研究了多相V100-2x-Tix-Nix (X=10, 15, 20)系列氫分離合金的顯微組織、硬度和拉伸性能。V100-2x-Tix-Nix合金鑄錠顯微組織均由枝晶相V基固溶體和枝晶間相NiTi和NiTi2組成。隨著合金中Ti和Ni的含量增加,枝晶間相在合金中體積占比增大,形成連續(xù)網(wǎng)狀,阻止枝晶臂的連接。在室溫下,合金整體硬度、抗拉強(qiáng)度、延伸率和斷面收縮率均隨Ti、Ni含量增加而升高。V基固溶體和NiTi2相是影響三種合金的整體硬度的主要因素。三種合金在室溫下均屬于脆性材料。合金中NiTi相含量對合金的延伸率有較大影響。

摘要:具有多性能多功能的雙金屬復(fù)合材料是目前材料研究的熱點(diǎn)之一。通過固/液復(fù)合鑄造技術(shù)制備了具有“半固態(tài)顯微組織/枝晶組織”分布特征的包覆型7075/6061復(fù)合鑄錠,研究了外熔體溫度對該復(fù)合鑄錠界面組織形態(tài)與力學(xué)性能的影響規(guī)律,探討了該復(fù)合鑄錠的界面結(jié)合機(jī)制。結(jié)果表明：外熔體溫度760 ℃、半固態(tài)坯料預(yù)熱溫度300 ℃、保溫40 min、空冷條件時,制備的7075/6061雙金屬復(fù)合鑄錠的顯微組織分布與形態(tài)特征較好、抗壓強(qiáng)度較高；隨著外熔體溫度的升高,內(nèi)層7075合金半固態(tài)坯料的近球狀α-Al固相顆粒逐漸粗大、球形化逐漸減弱；復(fù)合界面處內(nèi)層半固態(tài)坯料局部重熔的現(xiàn)象逐漸增加,界面附近的半固態(tài)顯微組織形態(tài)呈：球狀固相顆粒合并長大、非球狀化、枝晶化的演變規(guī)律；室溫壓縮時,復(fù)合鑄錠以圓柱體軸線呈45°角方向裂開,而非復(fù)合界面方向。

摘要:在鎂空氣電池中,鎂負(fù)極的極化和腐蝕是衡量鎂空氣電池的重要指標(biāo)。本文通過動電位極化法和電化學(xué)阻抗譜法,研究了在8% NaCl電解液中,六水合硝酸鈰(CeN3O9.6H2O)對AZ31負(fù)極抗腐蝕性能的影響。結(jié)果表明：電解液中加入CeN3O9.6H2O,在AZ31鎂合金表面形成Ce(OH)3保護(hù)膜,提高鎂合金的耐腐蝕性。隨著CeN3O9.6H2O濃度的增大,Ce(OH)3保護(hù)膜逐漸致密,AZ鎂合金的腐蝕速率降低。當(dāng)CeN3O9.6H2O濃度達(dá)到1.0g/L時,鎂合金的腐蝕速率最低,其緩蝕率為70.4%。然而當(dāng)加入的CeN3O9.6H2O濃度大于1.0g/L時,由于Ce(OH)3保護(hù)膜被溶解而導(dǎo)致鎂合金的腐蝕速率增大。由浸泡50小時AZ合金的SEM圖發(fā)現(xiàn)CeN3O9.6H2O在鎂合金表面形成Ce(OH)3保護(hù)膜,抑制陽極反應(yīng)。從等效電路圖得到Mg2+電荷轉(zhuǎn)移阻力增大了69.5Ω,改善了鎂合金的耐腐蝕性能。通過放電測試得到加入CeN3O9.6H2O提高電池的放電性能,放電時間延長近1h。

摘要:SP700鈦合金具有優(yōu)異的低溫超塑性,本文對光纖激光焊接的SP700鈦合金的超塑變形性能、組織演化及變形后的力學(xué)性能進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),800℃錐形件變形時,焊接方向平行軋制方向具有更優(yōu)的超塑變形性能,最大成形壓力為0.8MPa,最大成形高度為75mm,較母材高20mm。隨著變形量的增加,焊縫區(qū)粗大的柱狀晶和焊接接頭咬邊逐漸消失,晶粒得到細(xì)化。經(jīng)過33%的超塑變形量后,焊接方向平行和垂直軋制方向的抗拉強(qiáng)度均有所下降,但平行軋制方向、775℃成形的抗拉強(qiáng)度下降最小,僅為2.2%。錐形件和盒形件拉伸試樣的斷裂失效位置均在母材上。

摘要:采用微弧氧化技術(shù)在AZ91鎂合金表面制備陶瓷涂層，然后在該涂層表面通過磁控濺射鍍銅技術(shù)制備復(fù)合膜層。研究了微弧氧化陶瓷層和復(fù)合膜層的表面物相組成、表面粗糙度、表面及截面形貌、表面潤濕性及電化學(xué)性能。結(jié)果表明：AZ91鎂合金經(jīng)微弧氧化處理后由于微弧氧化陶瓷層呈微納粗糙多孔結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為親水特性，其物相由MgO、Mg及Mg2SiO4組成；而微弧氧化陶瓷層經(jīng)磁控濺射鍍銅處理后表面獲得較為致密的具有疏水特性的銅層，表面粗糙度降低；四探針測試結(jié)果說明復(fù)合膜層的方阻為16.2mΩ?□-1，導(dǎo)電性良好；動電位極化曲線測試結(jié)果說明復(fù)合膜層與基體鎂合金相比，其腐蝕電流密度降低10%，腐蝕電位提高了0.36V，腐蝕極化電阻提高約80倍；與微弧氧化陶瓷層相比，復(fù)合膜層的腐蝕電位提高了0.24V，但其腐蝕電流密度和腐蝕極化電阻有所下降。研究結(jié)果表明，微弧氧化與磁控濺射鍍銅相結(jié)合的復(fù)合處理技術(shù)可在不降低鎂合金陶瓷層耐蝕性的基礎(chǔ)上顯著提高其表面的導(dǎo)電性能。

摘要:采用靜電紡絲法制備NiO-ZnO 復(fù)合氧化物納米纖維,利用XRD、XPS、BET、SEM、TEM和電化學(xué)工作站等對材料的結(jié)構(gòu)、成分、形貌和電化學(xué)性能進(jìn)行表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)鎳與鋅質(zhì)量比為10:1時,NiO-ZnO復(fù)合氧化物納米纖維具有大比表面積71.425m₂/g,表面占主導(dǎo)地位的介孔直徑約為13.37nm。在電化學(xué)測試中,該樣品呈現(xiàn)出清晰的氧化還原峰, 在1A/g的電流密度下,放電比電容量為441F/g,這遠(yuǎn)高于純NiO纖維的331F/g,循環(huán)1000次電容保持率達(dá)到81.2%,也遠(yuǎn)大于純NiO纖維的70.4%。當(dāng)電流密度為0.5A/g時,比電容量達(dá)到最大為461F/g,表現(xiàn)出優(yōu)良的充放電性能。

摘要:采用化學(xué)鍍法在碳纖維表面制備無鈀鎳鍍層,用粉末冶金法制備了以鍍鎳碳纖維為增強(qiáng)相的Sn-3.0Ag-0.5Cu 復(fù)合釬料,借助于SEM、EDS、OM等檢測手段對其微觀組織進(jìn)行分析,研究鍍鎳碳纖維含量對復(fù)合釬料微觀組織和基本性能的影響。結(jié)果表明：鍍鎳碳纖維主要分布在復(fù)合釬料的晶界處；隨著復(fù)合釬料中鍍鎳碳纖維含量的增加,其彌散度逐漸降低,熔點(diǎn)變化不大；當(dāng)鍍鎳碳纖維含量大于1wt%時,鍍鎳碳纖維在晶界處的團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重,復(fù)合釬料的電阻率顯著升高。添加1wt%的鍍鎳碳纖維有助于減小液態(tài)復(fù)合釬料在助焊劑界面和Cu基板處的表面張力,降低釬料基體的電流密度,使得復(fù)合釬料的潤濕性提高,電阻率有所降低。

摘要:高功率脈沖磁控濺射(HiPIMS)技術(shù)由于高離化率、高離子能量,可制備表面光滑、結(jié)構(gòu)致密的高質(zhì)量涂層。而沉積溫度能夠決定沉積粒子的動能和擴(kuò)散能力,將對涂層生長過程和性能有著顯著影響,本文采用HIPIMS技術(shù)在不同沉積溫度下制備了Al-Cr-Si-N涂層。系統(tǒng)研究了沉積溫度對涂層結(jié)構(gòu)、成分、顯微形貌、力學(xué)和摩擦學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：隨著沉積溫度由100°C升至350°C,涂層內(nèi)部開始由非晶向納米晶轉(zhuǎn)化,300°C時出現(xiàn)FCC-AlN相；涂層平整性和致密性逐步改善,膜/基結(jié)合強(qiáng)度逐漸提高,在300°C達(dá)到最大值82 N,但溫度繼續(xù)升高至350°C 時,嚴(yán)重的轟擊刻蝕作用使臨界載荷驟降至18 N；涂層硬度逐漸增加,在350°C達(dá)到最大值19 Gpa；涂層內(nèi)應(yīng)力整體呈下降趨勢,由-0.8 GPa逐漸降低至-0.4 GPa左右。

摘要:采用銅模吸鑄法制備了直徑為2mm的Zr70Al8Cu22-xNix（x=8.5,9,9.5,10,10.5,11）合金，通過差示掃描量熱法（DSC）、單軸壓縮實(shí)驗等方法研究了Ni/Cu比對Zr基非晶合金熱穩(wěn)定性與力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，隨Ni/Cu比增加，過冷液相區(qū)寬度ΔTx基本在80~81K之間，但Ni/Cu比為0.63和0.76時對應(yīng)較高的ΔTx，在Ni/Cu比為0.76時，熱穩(wěn)定性達(dá)到最大值89K，熱穩(wěn)定性較好；隨Ni/Cu比增加，塑性應(yīng)變整體呈下降趨勢，但在Ni/Cu比為0.76時出現(xiàn)反常增大，具有良好的塑性，屈服強(qiáng)度整體呈下降趨勢，其變化的規(guī)律性不強(qiáng)，存在波動性。彈性模量在Ni/Cu比為0.63時達(dá)到最大值80GPa，其余Ni/Cu比合金則在58~65GPa范圍內(nèi)變化；總體來講，Ni/Cu比為0.63時的合金塑性應(yīng)變、屈服強(qiáng)度及彈性模量E均達(dá)到最大值。

摘要:源于自然界非光滑表面的表面織構(gòu)能夠起到捕捉磨屑、儲存潤滑劑、減小接觸面積等積極作用，被認(rèn)為是一種改善材料摩擦學(xué)性能的有效途徑，并在改善鈦合金摩擦學(xué)性能方面取得了有益成果。本文重點(diǎn)關(guān)注了鈦合金表面織構(gòu)的設(shè)計與加工、減摩與抗磨機(jī)理、與表面技術(shù)的復(fù)合應(yīng)用，綜述了表面織構(gòu)在改善鈦合金的摩擦學(xué)性能方面的研究進(jìn)展，并展望了相關(guān)研究思路和方法。

摘要:作為鋰離子電池負(fù)極材料,硅基材料具有較高的理論比容量、適中的嵌/脫鋰電位、與電解液反應(yīng)活性低等特點(diǎn),成為最有前景的鋰離子電池負(fù)極材料之一。然而由于其巨大的體積效應(yīng)和較低的導(dǎo)電性導(dǎo)致其商業(yè)化應(yīng)用具有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性。本文綜述了近年來為改善硅基材料的缺點(diǎn)而做的一些研究,展望了硅基材料作為鋰離子電池負(fù)極材料的發(fā)展趨勢。