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摘要:本文借助Gleeble-3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)地研究了鑄態(tài)粗晶Ti-5553合金在溫度700 ℃~1100 ℃、應(yīng)變速率為0.001 s_^-1~10 s_^-1條件下的高溫變形行為。研究結(jié)果表明合金的流變應(yīng)力對變形溫度和速率都有強(qiáng)敏感性,流變軟化過程也隨變形參數(shù)的改變呈現(xiàn)出不同的模式。通過經(jīng)典的動力學(xué)模型,建立了合金高溫變形的本構(gòu)關(guān)系和激活能分布圖,進(jìn)一步基于動態(tài)材料模型構(gòu)建了合金的熱加工圖并實(shí)現(xiàn)了對不同加工區(qū)間變形機(jī)制的識別。合金在低溫區(qū)(700 ℃)和高速率區(qū)( 1 s_^-1)均展現(xiàn)出失穩(wěn)變形的特征,包括外部開裂、絕熱剪切帶、局部流變等機(jī)制,在實(shí)際加工中應(yīng)對這些加工區(qū)域進(jìn)行規(guī)避。合金在800 ℃及中低速率( 0.1 s_^-1)變形下的主導(dǎo)機(jī)制為α相的動態(tài)析出,在中高溫(900 ℃-1100 ℃)及中低速率變形下的主導(dǎo)機(jī)制為動態(tài)回復(fù)與動態(tài)再結(jié)晶的結(jié)合。此外,合金在高溫較低應(yīng)變速率(1100 ℃/0.01 s_^-1)條件的變形中表現(xiàn)出大范圍動態(tài)再結(jié)晶的行為特點(diǎn)并伴隨穩(wěn)定的流變軟化,因此此條件附近的參數(shù)區(qū)間被認(rèn)定為該合金的最優(yōu)加工窗口,應(yīng)在實(shí)際加工中給予優(yōu)先考慮。

摘要:本文基本真實(shí)組織圖像建立了Ti-6Al-4V合金的微觀力學(xué)有限元模型,考慮合金雙相特征研究了室溫單軸拉伸時的微觀變形行為。結(jié)果表明：外部加載力主要由較硬的β轉(zhuǎn)變組織承擔(dān),而塑性變形主要由較軟的初生α相承擔(dān),即便在相同相內(nèi)部,不同位置的應(yīng)力和應(yīng)變也存在差異。隨宏觀應(yīng)變增大,初生α相與β轉(zhuǎn)變組織的應(yīng)變比、β轉(zhuǎn)變組織與初生α相的應(yīng)力比首先基本保持不變,而后迅速增大,最后保持穩(wěn)定。初生α相的體積分?jǐn)?shù)和晶粒尺寸對組成相內(nèi)部的應(yīng)變和應(yīng)力分布有顯著影響,隨體積分?jǐn)?shù)增大或晶粒尺寸減小,應(yīng)變比和應(yīng)力比分別增大和減小。

摘要:本研究利用電子探針成分分析和X射線衍射分析等技術(shù)建立Mo-Ti-Ru三元系的1100°C和1300°C等溫截面相圖,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)在1100℃等溫截面相圖中存在三個三相區(qū),而1300℃等溫截面相圖中存在兩個三相區(qū)；(2)在1100℃等溫截面中,由于Ti的加入,σ-Mo₅Ru₃相被穩(wěn)定化并形成一個小單相區(qū)；(3)在1100℃和1300℃等溫截面相圖中,(βTi, Mo)相均從富Mo側(cè)一直延伸至富Ti側(cè),并且具有較大的固溶度。Mo-Ti-Ru三元系相平衡的測定為Ti基合金熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫的建立提供基礎(chǔ)理論信息。

摘要:本文研究了連續(xù)冷卻條件下電渣重熔中TiO₂對低氟CaF₂-CaO-Al₂O₃-MgO-Li₂O渣黏度的影響,并利用傅里葉變換紅外光譜和拉曼光譜分析水淬渣和對應(yīng)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。結(jié)果表明,渣的黏度隨著TiO₂的增加而降低,當(dāng)TiO₂含量達(dá)到13.1%,隨著溫度從1743K, 1793K, 1843K 增加至1893K時, 對應(yīng)黏度從0.067 Pa?s, 0.059 Pa?s, 0.056 Pa?s 降低到0.054 Pa?s；當(dāng)溫度達(dá)到1843K或之上時,TiO₂的加入對降低黏度有較小的影響。隨著TiO₂含量從0,4.3%,8.7%增加至13.1%,黏流活化能從58.0 kJ/mol,47.7 kJ/mol,42.8 kJ/mol降低到38.6 kJ/mol。此外,紅外光譜結(jié)果表明,隨著TiO₂的加入,渣中[AlOnF_4-n]-四面體絡(luò)合物和[AlO₄]-四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被解聚,但[AlO₆]-八面體結(jié)構(gòu)沒有發(fā)現(xiàn)；同時,拉曼光譜分析表明,TiO₂加入可解聚[AlO₄]-四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中Al-O-Al鍵, 并且Q^₄單元轉(zhuǎn)化為Q^₂單元,同時形成O-Ti-O和Ti-O-Ti鍵。這些結(jié)果都表明TiO₂可降低渣的聚合度,并且有利于渣的結(jié)構(gòu)簡單化。最終,黏度變化與渣的對應(yīng)結(jié)構(gòu)有很好的一致性。

摘要:本文研究了不同形變熱處理工藝參數(shù)對冷軋態(tài)鎳基高溫合金中晶界特征分布演變的影響。結(jié)果表明，在退火處理過程中，生長事故模型是靜態(tài)再結(jié)晶(SRX)晶粒中新Σ3晶界形成的主要機(jī)制。隨著退火時間和退火溫度的增加，晶界遷移時間延長，晶界遷移速度加快，從而增加了生長事故的發(fā)生頻率，促進(jìn)了Σ3晶界的形成。此外，隨著應(yīng)變的增加，Σ3晶界的比例先減小后增大。在冷軋變形量為0.1和0.7時，Σ3晶界的比例均可達(dá)到60%左右，這與大晶粒團(tuán)簇的形成密切相關(guān)。此外，本文還詳細(xì)分析了不同工藝參數(shù)下，Σ1晶界、共格Σ3晶界、非共格Σ3晶界、Σ9晶界、Σ27晶界和隨機(jī)晶界的演變規(guī)律。

摘要:文主要是研究溫軋對雙輥鑄軋6061鋁合金板材進(jìn)行處理,觀察不同溫軋溫度及累積壓下量對鑄軋板材的影響。采用光學(xué)顯微鏡(OM),掃描電鏡(SEM),X射線衍射儀(XRD),顯微硬度儀和萬能拉伸機(jī)等設(shè)備,觀察了鑄軋板材及溫軋板材的顯微組織,獲得了材料的硬度、強(qiáng)度和延伸率等力學(xué)性能。研究表明,鑄軋6061合金中主要含有耐熱相Al0.7Fe3Si0.3、Al9Fe0.84Mn2.16Si及少量強(qiáng)化相Mg₂Si。合金中第二相隨溫軋道次的遞增逐漸由網(wǎng)格狀、片狀轉(zhuǎn)變?yōu)檠剀堉品较虻木€條狀,最終變?yōu)榧?xì)小的顆粒狀。經(jīng)過溫軋后,產(chǎn)生新的析出相Al0.5Fe3Si0.5且Mg₂Si析出相增多。鑄軋板材溫軋后,硬度隨壓下量的增大呈線性遞增,且當(dāng)溫軋溫度為370℃時,硬度曲線斜率最大為2.42114。此時細(xì)小的AlFeSi類析出相及Mg₂Si強(qiáng)化相均勻彌散分布于合金中,板材的硬度最大,可達(dá)84.28 HV,抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率分別為209.34 MPa、79.09 MPa和20.11％。

摘要:本文采用放電等離子燒結(jié)→熱軋制方法制備了顆粒含量為1～7%的鎢顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料,研究鎢顆粒含量對復(fù)合材料的微觀組織、機(jī)械性能和導(dǎo)電性能的影響。研究結(jié)果表明：鎢顆粒均勻的分布在基體鋁合金當(dāng)中,W/Al界面之間達(dá)到了冶金結(jié)合,在界面處存在元素擴(kuò)散和WAl12金屬間化合物的生成。在復(fù)合材料中,隨著鎢顆粒含量的增加,復(fù)合材料的致密度和韌性降低而拉伸強(qiáng)度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。其中,1和3 vol.% W/Al復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂韌性分別為192.85 MPa (16.84%) 和315.18 MPa (11.93%)。此外,W/Al復(fù)合材料具有良好的電導(dǎo)率,W顆粒的含量對復(fù)合材料的影響較小。

摘要:結(jié)合Mg-Gd-Y體系熱、動力學(xué)模型,首次考慮冷卻速率,建立了Mg-Gd-Y三元鎂合金的相場模型。應(yīng)用該模型模擬了GW103(Mg-1.69mol%Gd-1.32mol%Y)合金在不同冷卻速率下的凝固組織微觀形貌和成分分布。采用重力鑄造法制備GW103合金并對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)表征以驗(yàn)證相場模型。結(jié)果表明,GW103合金呈不發(fā)達(dá)枝晶形貌且一次枝晶臂具六次對稱性,二次枝晶臂呈突起狀且無更高次枝晶臂。在多晶粒相場模擬中,隨著冷卻速率的增加GW103微觀組織細(xì)化,晶粒尺寸減小、一次枝晶臂變細(xì)、二次枝晶臂數(shù)目減少。較高的冷卻速率加劇了Gd和Y在枝晶間的溶質(zhì)富集現(xiàn)象,令成分分布更不均勻。

摘要:本文對連續(xù)流變軋制AZ91合金在熱處理過程中的組織和力學(xué)性能演化進(jìn)行了研究。熱處理后兩種析出相在基體中出現(xiàn)：一種是晶界處的非連續(xù)析出相,另一種是從過飽和基體中析出的小尺寸連續(xù)析出相。隨著時效溫度升高,原子擴(kuò)散速度也隨之提高,導(dǎo)致更多的析出相生成和長大。合金的維氏硬度和拉伸強(qiáng)度峰值在16小時時效后出現(xiàn),而合金的延伸率隨著時效時間的延長和時效溫度的提高呈下降趨勢。經(jīng)過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,適合提升合金綜合力學(xué)性能的熱處理制度為415°C固溶20小時加220°C時效16小時。經(jīng)熱處理后得到的維氏硬度、拉伸強(qiáng)度和延伸率分別為：99 HV,251 MPa和4.5%,各項(xiàng)性能均顯著優(yōu)于流變軋制態(tài)合金。相對于傳統(tǒng)成型手段,流變軋制加熱處理方法成型的AZ91合金展現(xiàn)了優(yōu)異且均衡的綜合力學(xué)性能。

摘要:采用數(shù)值模擬技術(shù)和實(shí)驗(yàn)研究,分析了不同工藝參數(shù)對鎂合金薄板單向異步軋制產(chǎn)品性能的影響規(guī)律。運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件完成了數(shù)值模擬,進(jìn)行了不同軋制條件下的單向異步軋制實(shí)驗(yàn)研究。利用金相顯微鏡觀察了內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),采用拉伸試驗(yàn)機(jī)和顯微維氏硬度儀等實(shí)驗(yàn)手段,檢測了鎂合金薄板的屈服、拉伸及硬度等物理性能。

摘要:采用電化學(xué)氫滲透、慢應(yīng)變速率拉伸（SSRT）實(shí)驗(yàn)和體視顯微鏡、SEM觀察斷口形貌的方法進(jìn)行探究80SS低合金油管鋼在飽和CO2模擬采出水環(huán)境中，氫對氫滲透和應(yīng)力腐蝕開裂行為的影響。結(jié)果表明，隨著溶液H+濃度增大，酸性的增加，氫滲透參數(shù)i^∞、D和"C" _"0" ^"H" 均會增大，有助于氫原子的擴(kuò)散行為；在拉應(yīng)力和氫原子的協(xié)同作用下，與空拉對比，80SS低合金鋼的斷裂時間減少了近50%，發(fā)生了由韌性斷裂到脆性斷裂的變化，隨著溶液氫濃度的增大，對鋼材引起的力學(xué)損傷增強(qiáng)，應(yīng)力腐蝕敏感性增大；80SS鋼在含飽和CO2采出水介質(zhì)中拉伸時，預(yù)充氫前后的指數(shù)Iδ由3.16增大到8.49，預(yù)充氫加大了試樣的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性；在含1% HAc的飽和CO2采出水中拉伸時，預(yù)充氫前的微觀形貌呈現(xiàn)出河流花樣，出現(xiàn)準(zhǔn)解理斷裂特征，而預(yù)充氫后的80SS鋼纖維區(qū)分布有不連續(xù)裂紋和小孔狀結(jié)構(gòu)，與預(yù)充氫前的相比，預(yù)充氫增加了鋼的塑性性能，降低了鋼材的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性。

摘要:本實(shí)驗(yàn)通過擠壓浸滲工藝成功制備了SiC泡沫陶瓷增強(qiáng)ZL205A鋁合金復(fù)合材料,并研究了不同孔隙率的泡沫陶瓷增強(qiáng)相對復(fù)合材料性能的影響。通過微觀結(jié)構(gòu)分析,制備的復(fù)合材料兩相間結(jié)合緊密,沒有裂紋及其他缺陷產(chǎn)生。多孔陶瓷作為增強(qiáng)相可以有效地細(xì)化ZL205A合金的晶粒,多孔陶瓷孔隙率的降低,孔結(jié)構(gòu)越小,合金晶粒越細(xì)小。對制備的復(fù)合材料進(jìn)行力學(xué)性能測試,復(fù)合材料的硬度和抗彎強(qiáng)度最高能夠達(dá)到127.6HV和415MPa。對制備的復(fù)合材料進(jìn)行摩擦磨損測試,結(jié)果表明,連續(xù)陶瓷相的存在將鋁基體嚴(yán)重的粘著磨損和剝落磨損轉(zhuǎn)變?yōu)檩^輕的磨粒磨損,極大提升了復(fù)合材料的摩擦磨損性能,為其用于耐磨領(lǐng)域提供了理論依據(jù)。

摘要:通過溶膠-凝膠旋涂方法將ZrO2膜沉積在304不銹鋼基底上。采用電化學(xué)測試技術(shù)和往復(fù)磨損試驗(yàn)裝置研究了不同NaCl溶液中薄膜的電化學(xué)腐蝕和摩擦腐蝕特性。結(jié)果表明，涂膜試樣的抗腐蝕和摩擦腐蝕性能比裸露的基材要好。在NaCl溶液中，增加溶液溫度或濃度降低了ZrO2薄膜的保護(hù)作用；研究了溶液溫度系數(shù)，表明涂層試樣表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的點(diǎn)蝕和明顯的裂紋；溶液濃度系數(shù)的研究顯示了樣品表面的點(diǎn)蝕腐蝕。

摘要:熔池中的流動是影響電子束冷床爐熔鑄鑄錠質(zhì)量的一個非常重要因素。本工作通過建立三維非穩(wěn)態(tài)模型研究電子束冷床爐熔鑄鈦扁錠過程中的流動及熔池形態(tài)變化，采用混合歐拉-拉格朗日算法模擬非穩(wěn)態(tài)凝固過程。通過設(shè)置一系列的能量輸入策略，分析了不同電子槍功率下的結(jié)晶器內(nèi)的非對稱流動特征、溫度場及熔池形態(tài)變化。研究結(jié)果表明流動及傳熱共同導(dǎo)致了非對稱熔池的形成。鈦液從溢流口進(jìn)入結(jié)晶器后，一部分向下流動侵蝕凝固坯殼，一部分由于不同溫度下的密度差受到的浮力返回了液面。凝固坯殼被侵蝕后變薄影響對稱性，返回液面的鈦液改變了液面溫度影響了能量吸收效率及液面溫度分布。通過優(yōu)化電子槍的能量輸入策略，可以有效的改善熔池的對稱性，避免因熔池不對稱導(dǎo)致的熔鑄缺陷的出現(xiàn)。

摘要:Ti-6Al-4V合金(TC4)廣泛應(yīng)用于海洋和航空領(lǐng)域，其惡劣的使用環(huán)境容易引發(fā)氫脆(HE)失效而使得TC4的機(jī)械性能退化，導(dǎo)致突然的災(zāi)難性斷裂。為了研究TC4合金的氫脆行為和機(jī)理，首先采用小沖孔試驗(yàn)(SPT)測試了TC4合金在不同充氫時間下的力學(xué)性能。然后利用原子力顯微鏡(AFM)和X射線衍射(XRD)技術(shù)對TC4合金在不同充氫時間下的氫分布和相轉(zhuǎn)變進(jìn)行了詳細(xì)的研究。小沖桿試驗(yàn)（SPT）擬合數(shù)據(jù)顯示，隨著充氫時間的增加，TC4合金的強(qiáng)度和伸長率均發(fā)生明顯的劣化，同時其宏觀斷口形態(tài)由韌性向脆性轉(zhuǎn)變。與此同時，研究還證明了電解充氫后氫化物的生成是導(dǎo)致TC4合金氫脆現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因。本文的研究結(jié)果為在役TC4設(shè)備的氫脆性能檢測提供了一種有效、簡便的方法。

摘要:對鑄態(tài)TB6鈦合金進(jìn)行了恒應(yīng)變速率熱模擬壓縮試驗(yàn)（變形溫度為800~1150 ℃、應(yīng)變速率為0.001~10 s-1），研究了合金微觀組織演變和應(yīng)力誘導(dǎo)馬氏體（SIM）相變。結(jié)果表明，該合金在熱變形過程中出現(xiàn)了具有枝晶形態(tài)的正交結(jié)構(gòu)SIM。SIM在β晶內(nèi)和晶界形核。應(yīng)變速率和變形溫度控制合金成分均勻性和內(nèi)應(yīng)力，是SIM析出量的主要影響因素。不同應(yīng)變速率的SIM析出量與變形溫度范圍有關(guān)。SIM析出量較高變形條件為：在800~900 ℃時應(yīng)變速率為0.1 s-1，900~1000 ℃時應(yīng)變速率為0.01和1 s-1，在1000 ℃以上時應(yīng)變速率為1 s-1。在變形溫度925 ℃、應(yīng)變速率1 s-1時SIM析出量達(dá)最大化為50%。

摘要:本文設(shè)計和制備了一種在C波段上具有寬頻吸波性能的夾層復(fù)合材料，并用同軸電纜法和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀分析了復(fù)合材料板的電磁參數(shù)和反射率。復(fù)合材料板厚度5mm，板表層與底層為玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，以“Fe50Ni50粉體/丁基橡膠納米復(fù)合材料”為中間夾層。采用液相還原法制備了粒徑約為100nm的球形Fe50Ni50粉末，采用二步共混法制備了Fe50Ni50 /IIR復(fù)合材料。研究表明， Fe50Ni50粉體/IIR納米復(fù)合材料在2~18GHz頻帶上以磁損耗為主。表層與夾層的匹配是獲得寬頻吸波特性的關(guān)鍵，可以通過調(diào)整表層與夾層的厚度獲得良好的吸波性能。當(dāng)復(fù)合材料板厚度為5mm、夾層厚度為2mm時，板的R≤-10dB的吸波頻帶為5.6GHz~7.6GHz和16.8GHz~18GHz，吸波帶寬達(dá)到3.2GHz，該材料在C波段吸波帶寬達(dá)到2GHz，取得了突破。

摘要:由聲表面波（Surface Acoustic Wave）器件發(fā)展而來的叉指換能器（Interdigital Transducer，IDT）由于其工作頻率可以設(shè)計、頻帶寬可調(diào)、損耗低等特點(diǎn)逐步應(yīng)用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（Structural Health Monitoring，SHM）系統(tǒng)中，因此在智能材料與結(jié)構(gòu)中有著廣泛的應(yīng)用前景。本文針對現(xiàn)有矩形IDT帶寬窄的不足，研究寬頻帶梯形叉指換能器（Trapezoidal Interdigital Transducer，TIDT）。采用有限元分析方法對TIDT的尺寸進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，并對設(shè)計的TIDT進(jìn)行性能測試，通過實(shí)驗(yàn)研究了TIDT用于結(jié)構(gòu)損傷檢測的初步應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，TIDT在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)一步提高了損傷識別精度，具有廣泛的應(yīng)用前景。

摘要:通過x射線衍射(XRD)、光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(HRTEM)等測試手段，研究了淬火速度對Sm-Fe合金帶相組成和形貌的影響。結(jié)果表明，隨著淬火速度的增加，合金帶的尺寸先沿寬度方向和厚度方向減小，然后厚度方向尺寸保持穩(wěn)定。自由面晶粒團(tuán)聚程度降低，當(dāng)輥速為36m/s時，團(tuán)聚尺寸為0.5~3μm。XRD、EDS結(jié)果表明,薄帶主要由三種相組成，:Sm2Fe17,α-Fe 富Sm相，薄帶的主相晶粒尺寸在亞微米尺度(dave≈340nm,36m/s)，限制因素主要是輥速和組成元素自身原因。但本文首次采用了不同的方法對晶粒形貌進(jìn)行了表征。

摘要:Cr作為抗熱腐蝕性元素鉻在高溫合金中廣泛添加，因其可增大氮元素溶解度，故高鉻合金的冶金脫氮難度較大。合金氮含量升高可引發(fā)氮化物析出進(jìn)而影響材料組織質(zhì)量與力學(xué)性能，因此，非常必要澄清高Cr合金的脫氮行為與規(guī)律。本文以高Cr鎳基合金為實(shí)驗(yàn)對象，對其在真空感應(yīng)熔煉脫氮過程的熱力學(xué)與動力學(xué)進(jìn)行研究。結(jié)果表明，氮在高Cr鎳基合金中的熱力學(xué)平衡溶解度較高且主要受真空壓力控制，為實(shí)現(xiàn)[N]≤10 ppm的純凈度指標(biāo)，合金冶煉真空壓力不可高于0.1Pa。脫氮反應(yīng)初期氮含量迅速下降，但反應(yīng)中后期需較長時間才可接近氮平衡溶解度，提高精煉溫度有助于縮短脫氮平衡反應(yīng)時間。動力學(xué)分析表明高Cr鎳基合金脫氮符合二級反應(yīng)規(guī)律，受界面化學(xué)反應(yīng)過程控制，1500℃、1550℃和1600℃條件下的脫氮表觀速率常數(shù)分別為0.0184m?s-1、0.0233 m?s-1和0.0397 m?s-1，表觀活化能為211.4 kJ?mol-1。

摘要:本文采用高溫激光共聚焦顯微鏡（HT-CLSM）和差熱分析（DTA）研究了U720Li鎳基高溫合金的熔化和凝固行為。HT-CLSM熔化過程原位觀察表明，升溫至1122 ℃時在部分(γ + γ′)共晶顆粒前沿發(fā)生了初熔，但溫度超過1173 ℃時該熔池才開始迅速擴(kuò)大；升溫至1195 ℃時枝晶干處開始出現(xiàn)離散的斑點(diǎn)狀熔池，且該熔池隨溫度的升高緩慢擴(kuò)大；升溫至1235 ℃時(γ + γ′)共晶開始熔化且隨溫度的升高該熔池向枝晶干迅速擴(kuò)展，最終在1333 ℃枝晶完全熔化。HT-CLSM凝固過程原位觀察表明，降溫至1315 ℃時熔體開始形核凝固，并在1180 ℃左右凝固結(jié)束；固相轉(zhuǎn)化速率隨溫度的降低先緩慢增加，再迅速增加到最大值，然后迅速降低并在凝固后期基本為零。DTA分析表明，鑄錠中γ′相開始發(fā)生溶解的溫度約為1047 ℃，鑄錠完全熔化的溫度約為1362 ℃。將HT-CLSM原位觀察結(jié)果與本文及我們前期的DTA分析結(jié)果進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)前者的測試結(jié)果較后者低30 ℃左右。

摘要:基于EET理論,計算了a-Al與S相及S/a相界面的價電子結(jié)構(gòu),分析了S相價電子結(jié)構(gòu)與析出強(qiáng)化、S/a相界面價電子結(jié)構(gòu)與界面性能的關(guān)系。研究表明：S相共價鍵分布較為均勻,Cu原子將S相原子間鍵合力最強(qiáng)的4條共價鍵連接在一起構(gòu)成主鍵絡(luò)。S相析出強(qiáng)化的微觀本質(zhì)在于其最強(qiáng)共價鍵的鍵合力比基體a-Al的大135.14%,對位錯運(yùn)動具有較強(qiáng)的阻力作用。S相與基體a-Al形成的(100)_S//(100)_a和(010)_S// _a及(001)_S//(021)_a面的共價電子密度差Dr分別為0.003%、3.564%和5.811%,(100)_S//(100)_a面上的共價電子密度為10.3915 nm^_-2和10.3918 nm^_-2,(010)_S// _a面上的共價電子密度為0.0486 nm^_-2和0.0469 nm^_-2,(001)_S//(021)_a面上的共價電子密度為0.0486 nm^_-2和0.0459 nm^_-2。與(001)_S//(021)_a和(010)_S// _a面相比,(100)_S//(100)_a面的原子鍵合力與共價電子密度均最大,共價電子密度差最小,界面連續(xù)性最好,界面的應(yīng)力最小。

摘要:通過自制四種不同Pb含量(0，4.67%，22.46%，37%)混裝釬料制成Ni/釬料/Cu三明治焊點(diǎn)，置于-196℃超低溫環(huán)境進(jìn)行0、10、20和30天時效處理，研究Pb含量及超低溫時效對焊點(diǎn)內(nèi)部組織、IMC層演變規(guī)律以及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，Pb含量的增加會促使焊點(diǎn)內(nèi)部Pb相不斷聚集，并隨著時效時間的增加進(jìn)一步粗化。超低溫時效不會改變IMC層成分，但會促進(jìn)IMC層緩慢向?qū)訝钷D(zhuǎn)變，并逐漸產(chǎn)生微裂紋與空洞，促使聚集的Pb相不斷朝界面處轉(zhuǎn)移形成隔離區(qū)，甚至部分鑲嵌于IMC層內(nèi)。隨著時效時間的延長，焊點(diǎn)斷裂方式由韌性斷裂逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轫g脆性混合斷裂，而適量的Pb含量對于焊點(diǎn)剪切強(qiáng)度具有提高作用，但當(dāng)含量超過22.46%時再增加Pb含量則會降低焊點(diǎn)抗剪切強(qiáng)度。

摘要:以大氣等離子噴涂制備的鋁硅-氮化硼和鋁硅-聚苯酯可磨耗封嚴(yán)涂層為材料,利用XRD、OM、SEM、準(zhǔn)靜態(tài)壓縮、動態(tài)壓縮等手段,研究了兩種鋁基封嚴(yán)涂層的微觀組織及其在不同應(yīng)變率下的壓縮性能和損傷特征。結(jié)果表明,鋁硅-氮化硼和鋁硅-聚苯酯涂層主要由α-Al固溶體相、共晶Si相、可磨耗第二相(氮化硼/聚苯酯)以及孔隙組成；準(zhǔn)靜態(tài)及動態(tài)加載下兩種涂層的真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線均未出現(xiàn)明顯的屈服平臺,鋁硅-氮化硼涂層的動態(tài)抗壓強(qiáng)度高于鋁硅-聚苯酯涂層；動態(tài)加載下涂層內(nèi)部顆粒發(fā)生劇烈變形,主要損傷方式為顆粒間界面的脫粘開裂以及內(nèi)部缺陷處裂紋的萌生及擴(kuò)展。

摘要:U-Mo合金是一種在研究試驗(yàn)堆中極具發(fā)展?jié)摿Φ膹浬⑷剂?。提高氫?脫氫制粉效率是通過粉末冶金方法高效制備U-Mo合金彌散燃料的前提。優(yōu)化均勻化處理溫度、等溫時效溫度、等溫時效時間、Mo含量等參量有利于增加U-Mo合金α相含量,進(jìn)而提高U-Mo合金制粉效率。機(jī)器學(xué)習(xí)輔助設(shè)計材料的方法能夠大幅減少昂貴耗時的試驗(yàn)次數(shù),提高材料研發(fā)效率。本文將機(jī)器學(xué)習(xí)方法應(yīng)用于U-Mo合金等溫分解參數(shù)的快速設(shè)計,以合金硬度為設(shè)計指標(biāo),基于少量數(shù)據(jù)建立了合金硬度與上述參數(shù)之間的機(jī)器學(xué)習(xí)支持向量機(jī)模型。在對硬度預(yù)測的基礎(chǔ)上,比較了基于預(yù)測值和基于預(yù)期提高的兩類實(shí)驗(yàn)設(shè)計算法在優(yōu)化效率方面的差異。結(jié)果表明,基于預(yù)期提高的實(shí)驗(yàn)設(shè)計算法通過少量迭代試驗(yàn)?zāi)軌蛎黠@提高硬度,而基于預(yù)測值的設(shè)計算法對硬度提高不明顯。應(yīng)用上述機(jī)器學(xué)習(xí)輔助設(shè)計方法,通過4次實(shí)驗(yàn)成功地確定了該合金等溫分解最佳參數(shù)組合為時效溫度為565 °C,時效時間20小時以上,均勻化處理溫度為900~950 °C,Mo含量為6wt.%,在該工藝窗口下處理的合金硬度最高,制粉率最高。本研究對利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法快速優(yōu)化U基合金工藝參數(shù)進(jìn)行了初步嘗試,這類基于數(shù)據(jù)的方法能夠有效提高材料研發(fā)效率。

摘要:本文以氯鉑酸、氯化鎳和硝酸鈷為原料，XC-72炭黑為載體，通過霧化干燥法結(jié)合煅燒還原制備碳載鉑基（PtCo Ni）分散性好的多元合金納米粒子催化劑。重點(diǎn)研究表面經(jīng)過改性的炭黑對合金納米粒子形成和分散的影響規(guī)律，研究碳載PtCoNi（原子比為1:1:1）合金納米粒子的甲醇催化氧化活性、抗CO中毒能力和耐久性，以及不同原子比對催化氧化甲醇活性和抗CO中毒能力的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，采用表面改性后的炭黑作為載體，制備的碳載鉑基（PtCoNi）催化劑為合金納米粒子，且納米粒子在炭黑表面分散均勻，粒徑分布在1-4nm，平均粒徑為2.3nm；與商用的Pt/C催化劑相比，PtCoNi/C（原子比為1:1:1）催化劑具有更高的甲醇催化氧化活性、耐久性和抗CO中毒性；不同原子比鉑基多元催化劑在催化氧化甲醇活性上的順序?yàn)椋篜tCoNi/C>Pt3CoNi/C>Pt5CoNi/C，抗CO中毒性順序?yàn)椋篜tCoNi/C>Pt3CoNi/C>Pt5CoNi/C。

摘要:采用機(jī)械合金化和放電等離子燒結(jié)的方法制備出超細(xì)晶CoCrFeMnNiGd_0.15合金,研究了CoCrFeMnNiGd_0.15高熵合金的組織與性能。結(jié)果表明,其組織為多相結(jié)構(gòu),基體為FCC固溶體相,析出相為稀土氧化物(Gd₂O₃)和富Gd、Ni、Mn的四方結(jié)構(gòu)相。隨著燒結(jié)溫度的提高,析出相的含量不斷增加且尺寸不斷增大,合金的壓縮屈服強(qiáng)度不斷下降而塑性則不斷上升。在900℃燒結(jié)時材料具有最優(yōu)的綜合力學(xué)性能,其壓縮屈服強(qiáng)度(σ_0.2)、抗壓強(qiáng)度(σ_max)、斷裂時的塑性應(yīng)變(ε_p)和維氏硬度分別達(dá)到1662 MPa、2518 MPa、30.6%和458 Hv。

摘要:針對無氫碳化中反應(yīng)速率緩慢、顆粒長大的問題,在無氫碳化過程中添加少量Pt作為催化劑,制備納米WC粉。采用熱壓燒結(jié)對WC粉進(jìn)行燒結(jié)得到無粘結(jié)相硬質(zhì)合金。研究了Pt添加對WC粉的形貌和燒結(jié)性能的影響,以及Pt和燒結(jié)溫度對燒結(jié)樣品的致密化,組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,少量的Pt可顯著降低無氫碳化溫度,制備的WC粉粒徑細(xì)小且均勻。隨著燒結(jié)溫度升高,無粘結(jié)相硬質(zhì)合金的致密度增加,晶粒尺寸增大,硬度與斷裂韌性增加,但燒結(jié)溫度過高,出現(xiàn)異常長大晶粒和W₂C,導(dǎo)致無粘結(jié)相硬質(zhì)合金的斷裂韌性嚴(yán)重下降。最佳燒結(jié)工藝為,燒結(jié)溫度1700 ℃,保溫60 min,壓力40 MPa,所得無粘結(jié)相硬質(zhì)合金致密度達(dá)到98.8%,平均晶粒尺寸為263.6 nm,維氏硬度和斷裂韌性分別為2887 kg.mm^_-2和7.1 MPa.mm^_1/2。

摘要:通過真空熔煉、球磨制粉、冷壓成形和常壓燒結(jié)制備具有高熱電優(yōu)值的p型SnxBi0.5-xSb1.5Te3熱電材料。研究了Sn含量對SnxBi0.5-xSb1.5Te3熱電材料晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌和熱電性能的影響。結(jié)果表明：SnxBi0.5-xSb1.5Te3熱電材料晶體結(jié)構(gòu)為R-3m空間群斜方晶系的六面體層狀結(jié)構(gòu)；添加合金元素Sn，Bi0.5Sb1.5Te3基熱電材料產(chǎn)生大量的納米結(jié)構(gòu)缺陷。合金元素Sn含量增加， SnxBi0.5-xSb1.5Te3熱電材料載流子濃度和DOS有效質(zhì)量增加，有效地提高電導(dǎo)率和功率因子；同時聲子散射增強(qiáng)，顯著地降低晶格熱導(dǎo)率。在300K時，Sn0.015Bi0.485Sb1.5Te3的功率因子達(dá)3.10 mW?m-1?K-2，晶格熱導(dǎo)率為0.358 W?m-1?K-1，ZT值為1.25。并且在300～400 K溫度范圍內(nèi)，Sn0.015Bi0.485Sb1.5Te3的ZT值為1.25～1.33。

摘要:本文針對限域空間（≤5mm）噪聲防護(hù)對超薄吸聲結(jié)構(gòu)的重大需求，以不銹鋼纖維氈為原料，利用低溫?zé)Y(jié)技術(shù)制備了由不銹鋼纖維多孔材料和金屬薄膜組成的復(fù)合膜材料。利用B&K聲學(xué)測試平臺對復(fù)合膜材料進(jìn)行頻率范圍在50~1000Hz之間吸聲系數(shù)的測試，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對復(fù)合膜材料吸聲性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明，通過分別研究金屬纖維多孔材料的孔結(jié)構(gòu)（孔徑、絲徑、燒結(jié)結(jié)點(diǎn)）及金屬薄膜的層數(shù)對復(fù)合膜材料吸聲性能的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在頻率為50~1000Hz的范圍內(nèi)，超薄復(fù)合膜材料的最優(yōu)結(jié)構(gòu)為金屬纖維多孔材料按照細(xì)絲徑、小孔面向聲源，粗絲徑、大孔在后的順序排列，材料內(nèi)部復(fù)合銅箔可有效提高材料在低頻處的吸聲性能。

摘要:采用等離子旋轉(zhuǎn)霧化方法制備了W-Ni-Fe-Co預(yù)合金粉末,并進(jìn)行了粉床型電子束增材制造成形。結(jié)果表明：W-Ni-Fe-Co預(yù)合金粉末由兩種形貌的顆粒組成,一是球形粉末顆粒,二是由許多小顆粒粘結(jié)而成的不規(guī)則粉末顆粒。預(yù)合金粉末內(nèi)部顯微組織為γ- (Ni-Fe)相內(nèi)部鑲嵌著規(guī)則的W顆粒,γ- (Ni-Fe)相內(nèi)部含有過飽和的W元素。在粉床型電子束增材造成形過程中,W-Ni-Fe-Co合金的顯微組織顯示出一定的遺傳性,但是由于成形過程中細(xì)小的熔池會同時受到反沖壓力、熱毛細(xì)管力及馬蘭戈尼對流的作用,熔池的瞬時流動劇烈,促進(jìn)了鎢顆粒的重排過程,顯微組織更為均勻。成形致密化過程主要為W顆粒的重排,并沒有顯著的W的溶解-析出過程。粉床電子束增材造成形的W-Ni-Fe-Co合金室溫抗拉強(qiáng)度可達(dá)1098MPa,但是合金塑性較差，斷裂方式主要為鎢的穿晶斷裂和周圍γ- (Ni-Fe)相的韌性撕裂

摘要:為研究高溫超導(dǎo)電纜常溫及液氮溫度下的機(jī)械拉伸性能,本文分別對10 m短段高溫超導(dǎo)電纜和10 m短段銅襯芯在常溫及液氮溫度(T=77 K)下的受力拉伸性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。通過測試分別得到了兩者在常溫和T=77 K的應(yīng)力應(yīng)變曲線,并根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系得到了兩者在相應(yīng)溫度下的楊氏模量。同時,本文還針對10 m短段單芯高溫超導(dǎo)電纜及10 m短段銅襯芯在受力情況下的降溫收縮情況進(jìn)行了研究,并得到了在負(fù)載為2000 kg的情況下,兩者從常溫將至液氮溫度時的收縮變化量,為后續(xù)電纜敷設(shè)施工的裕度選擇提供一定的參考依據(jù)。

摘要:采用機(jī)械合金化和放電等離子燒結(jié)工藝制備了低密度AlTiCrNiCu高熵合金材料,重點(diǎn)研究了球磨時間對各元素粉末的合金化過程及燒結(jié)溫度(950 ~ 1050 ℃)對高熵合金組織及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：高熵合金粉末為單相BCC結(jié)構(gòu),隨著球磨時間的增加,粉末粒徑先變大后變小,其最終平均粒徑大約為20 μm。高熵合金塊體材料的相結(jié)構(gòu)為BCC1(基體相)+BCC2(富Cr相)+FCC(富Cu相),密度為6.22 ~ 6.30 g/cm_³。燒結(jié)溫度的升高,有利于高熵合金粉末的冶金結(jié)合,促進(jìn)了高熵合金塊材料的致密化。當(dāng)燒結(jié)溫度為1050 ℃時,AlTiCrNiCu高熵合金具有良好的綜合力學(xué)性能,其屈服強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、塑性和顯微硬度分別為1410 MPa,2000 MPa,9.13%和524 HV。分析認(rèn)為高的燒結(jié)溫度為各元素原子間的充分?jǐn)U散提供了足夠的能量。然而,TEM分析表明,高的燒結(jié)溫度也促進(jìn)了彌散的FCC富Cu相在晶界的聚集長大。

摘要:通過選區(qū)激光熔化(SLM)技術(shù)制備Al-Mg-Sc-Zr鋁合金，系統(tǒng)研究了不同工藝參數(shù)對鋁合金粉末成形性以及不同時效處理?xiàng)l件對SLM成形樣品組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在高激光功率和低激光掃描速度下，SLM成形樣品的致密度較高。沿樣品沉積方向可觀察到熔池層層堆疊的顯微組織，熔池邊界和熔池內(nèi)部均存在細(xì)小納米顆粒。經(jīng)不同溫度時效處理后，樣品的硬度和壓縮屈服強(qiáng)度先增加后降低。SLM成形樣品經(jīng)400℃時效處理3 h后屈服強(qiáng)度達(dá)到最大值469±4 MPa。

摘要:采用多巴胺對玻璃纖維織物改性處理和原位生成Ti3C2Tx MXene，通過真空抽濾法制備了碳化鈦負(fù)載玻璃纖維復(fù)合材料，研究了碳化鈦負(fù)載量對電磁屏蔽的影響。結(jié)果顯示：成功地將Ti3C2Tx納米片附著在玻璃纖維表面，改善了玻璃纖維的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；刻蝕之后Ti3C2Tx的002衍射峰的位置從9.5 °移動到6.1 °，Ti3AlC2的104衍射峰峰消失不見，表明Ti3C2Tx刻蝕成功；由于碳化鈦高導(dǎo)電性和表面的大量電子，電磁波和其發(fā)生歐姆損耗，從而降低電磁波能量，達(dá)到電磁屏蔽效果。在2~18 GHz頻率范圍內(nèi)，碳化鈦負(fù)載量為2.55 mg/cm2的電磁屏蔽性能達(dá)到55.1 dB，其表面電阻為0.95 ?/sq；平均電磁屏蔽表明樣品中吸收損耗占主要作用。

摘要:Ti2AlNb基合金是目前有望在650-800℃溫度范圍內(nèi)取代高溫鎳基合金的金屬間化合物。利用水冷銅坩堝感應(yīng)懸浮熔煉法，通過調(diào)控熔煉工藝，制備了主相分別為B2/?相和O相 Ti-22Al-25Nb合金鑄錠，通過XRD、SEM等手段進(jìn)行了合金結(jié)構(gòu)特征的表征，通過室溫拉伸試驗(yàn)、室溫壓縮試驗(yàn)、納米壓痕試驗(yàn)測試了合金的力學(xué)性能并分析了斷口形貌。研究表明，鑄態(tài)Ti-22Al-25Nb合金晶粒尺寸達(dá)到數(shù)百微米。相組成對鑄態(tài)Ti-22Al-25Nb合金的力學(xué)性能有一定影響，鑄態(tài)O相合金的極限抗拉強(qiáng)度達(dá)到了1125MPa，超過了鑄態(tài)B2/?相合金的1031MPa，但粗大晶粒導(dǎo)致合金塑性較差（鑄態(tài)B2/?相與鑄態(tài)O相合金的延伸率分布為1.82%與1.32%）。鑄態(tài)Ti-22Al-25Nb合金的拉伸斷口與壓縮斷口均具有明顯的解理斷裂特征，拉伸斷口主要表現(xiàn)為沿晶斷裂，壓縮斷口主要表現(xiàn)為穿晶斷裂。

摘要:高功率密度固體鉭電容器陽極塊的設(shè)計、加工和制造是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)借助多材料漿料直寫成型3D打印技術(shù)制備具有梯度結(jié)構(gòu)的固體鉭電容器陽極塊。研究了陽極塊打印制備工藝,分析了漿料配比、擠出量、層間距、打印速度等對成型效果的影響。結(jié)果表明,用鉭粉、粘結(jié)劑PVA(聚乙烯醇)和溶劑水(配比為7.5:1:5)配制的漿料在打印速度為3mm/s,氣壓為765KPa,打印針孔內(nèi)徑0.84mm,層間距0.5mm的條件下,通過模型設(shè)計、打印漿料配置、雙噴頭打印、引線插入(焊接)、矯形、燒結(jié)和化成等工藝,制備出的具有梯度結(jié)構(gòu)的陽極塊形狀規(guī)整,均勻,其收縮率在9.7％-14.5％之間,單位質(zhì)量的CV達(dá)到53200μF.V/g,相比同類產(chǎn)品增加了15.6%,基本達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)需求。該技術(shù)是現(xiàn)有加工制備技術(shù)的有益補(bǔ)充,是對高功率密度和能量密度電解電容器陽極塊制備技術(shù)的有益探索。

摘要:利用多孔陽極氧化鋁模板輔助法,在Co電解液和CdSe電解液的雙槽體系中用直流電沉積法交替沉積合成一維多段Co-CdSe金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米線。異質(zhì)結(jié)納米線的形貌、結(jié)構(gòu)、磁學(xué)及光學(xué)特性分別用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、振動樣品磁強(qiáng)計(VSM)、紫外可見分光光度計(UV-Vis)以及光致發(fā)光光譜儀(PL)進(jìn)行表征。結(jié)果表明,Co-CdSe異質(zhì)結(jié)納米線分層明顯,且同時以面心立方結(jié)構(gòu)存在。Co-CdSe異質(zhì)結(jié)納米線擁有與單質(zhì)金屬Co納米線相同的磁矯頑力,同時,異質(zhì)結(jié)納米線也表現(xiàn)優(yōu)異的光學(xué)性能。

摘要:本文采用雙絲電弧增材制造的方法制備了Ti-48Al合金，在此基礎(chǔ)上通過原位合金化制備了Ti-48Al-2Cr-2Nb金屬間化合物，借助XRD，OM，SEM，微小力學(xué)拉伸以及高溫氧化試驗(yàn)表征了兩種合金的組織與性能。研究結(jié)果表明，兩種堆積試樣的成分均勻，并且均由γ-TiAl和α2-Ti3Al片層組織組成，微量合金元素Cr和Nb的添加不改變合金的相組成。微小力學(xué)拉伸結(jié)果證實(shí)了Cr和Nb微量元素的添加可以顯著提高合金的抗拉強(qiáng)度，但對塑性沒有明顯的影響。高溫抗氧化性試驗(yàn)結(jié)果表明，Ti-48Al-2Cr-2Nb合金試樣比Ti-48Al合金具有更優(yōu)良的抗氧化性能，試樣的最終增重由5.26 g/cm2降低至1.95 g/cm2。

摘要:用XRD、SEM等測試手段對SPS燒結(jié)的Ti-25Ta-3Ag生物合金的物相、形貌和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；采用開路電位、動電位極化曲線和電化學(xué)阻抗譜等方法研究了不同燒結(jié)溫度制備的合金在人工模擬體液(Hank’s溶液)中的電化學(xué)腐蝕行為。結(jié)果表明：Ti-25Ta-3Ag燒結(jié)產(chǎn)物中存在α相(不規(guī)則多邊形)、馬氏體α＂相(針狀)和β相(片層狀),同時在晶界處有單質(zhì)Ag(白色顆粒)析出。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明：隨著燒結(jié)溫升高,合金的耐腐蝕性能增強(qiáng)。該合金在人工模擬體液中耐腐蝕性能優(yōu)異的主要原因是：Ag提高了合金的腐蝕電位,且在晶界析出,由于Ag的高耐腐蝕性,使得晶界不易發(fā)生腐蝕；另一方面合金表面形成的鈍化膜主要由TiO₂和Ta₂O₅氧化物,Ti和Ta的低價態(tài)氧化物以及金屬Ag組成,且鈍化膜與基體鈦結(jié)合緊密,其穩(wěn)定性和保護(hù)性更強(qiáng)。

摘要:氫同位素在鎢基材料中的滯留及有效去除,對于材料在聚變堆工況下的損傷評估和氫同位素燃料的投放有著重要的意義。為消除塊體鎢的幾何尺寸因素在氫同位素滯留與有效去除研究中的影響,本工作使用鎢粉進(jìn)行了氫同位素滯留與有效去除的研究,采用熱解吸法與同位素置換法兩種方式對氣相熱充進(jìn)入鎢粉的氘進(jìn)行去除,獲得了兩種方式去除后鎢粉中氘的殘留量、脫附特征峰、固溶度等結(jié)果。結(jié)果表明,兩種去除方式對于鎢粉中駐留的表面吸附、低能陷阱捕獲和高能陷阱捕獲的氘都有明顯的去除效果；兩種去除方式達(dá)到平衡的時間與條件不同；同位素置換法相較熱解吸法去除效果更好,但操作難度更大,綜合考慮,熱解吸法具有較大優(yōu)勢。

摘要:利用真空非自耗電弧爐制備了TNM(Ti-44Al-4Nb-1Mo-0.1B at.%)合金錠,研究其鑄態(tài)組織形貌,并利用Bridgeman定向凝固裝置對TNM合金進(jìn)行熱穩(wěn)定處理實(shí)驗(yàn),分析熱穩(wěn)定處理時間對合金定向凝固糊狀區(qū)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,其鑄態(tài)組織是以(α₂+γ)片層團(tuán)為主體,網(wǎng)絡(luò)狀B2相、細(xì)小的γ相及硼化物分布于片層團(tuán)間的近片層組織。熱穩(wěn)定處理時,熱穩(wěn)定時間越長、TNM合金固/液界面越平整,界面前沿溫度場和溶質(zhì)場趨向均勻,但從減少坩堝對熔體的污染的角度考慮,熱穩(wěn)定處理時間不宜過長,30~60 min的熱穩(wěn)定時間即可提供平整的定向凝固啟動界面。 熱穩(wěn)定處理影響著TNM合金固/液界面附近固液兩相中Al元素的分布,進(jìn)而影響硼化物的分布。

摘要:基于選區(qū)激光熔化（SLM）技術(shù)熔體快速冷卻的特點(diǎn)，通過提高Al-Si-Mg合金中Mg的含量，設(shè)計獲得SLM技術(shù)專用AlSiMg3合金。系統(tǒng)研究了不同工藝參數(shù)和時效處理?xiàng)l件對SLM成形AlSiMg3合金組織和硬度的影響。結(jié)果表明，SLM成形樣品均由α-Al、Si和Mg2Si相構(gòu)成。高激光能量密度有利于增加粉末樣品的成形性，當(dāng)激光功率為160 W，掃描速度為200 mm/s時，樣品具有最低孔隙率0.07%。隨著激光掃描速度的增加，樣品中富Si組織的比例逐漸升高，Mg元素在α-Al中固溶量逐漸增大，使得SLM成形樣品的硬度逐漸升高，最大值為194±3 HV。樣品經(jīng)150 ℃時效處理后，由于α-Al內(nèi)部納米顆粒的析出，導(dǎo)致樣品硬度增大，最大值為210±2 HV，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有報道的SLM成形Al-Si和Al-Si-Mg鋁合金。本研究報道了成形性和力學(xué)性能優(yōu)異的SLM專用Al-Si-Mg合金。

摘要:本文采用低壓燒結(jié)的方式制備了性能良好的 WC–Ni–Fe–Mo 硬質(zhì)合金，研究分析了不同 Mo 添加量對 WC–Ni–Fe硬質(zhì)合金組織性能的影響。結(jié)果表明：不同 Mo 添加量對 WC–Ni–Fe 硬質(zhì)合金的微觀結(jié)構(gòu)與性能有著顯著地影響。添加微量的 Mo 可以抑制 WC-Ni-Fe 硬質(zhì)合金中 WC 晶粒的溶解再析出長大，一定程度上可以細(xì)化 WC 晶粒。隨著 Mo 在 WC–Ni–Fe 合金中的含量增加，合金孔隙率逐漸下降。密度先下降后升高，而抗彎強(qiáng)度的變化趨勢則相反。當(dāng) Mo 添加量較少時，合金的硬度較為穩(wěn)定，抗彎強(qiáng)度明顯提升，而斷裂韌性逐漸降低；當(dāng) Mo 添加量較大時，合金的硬度、抗彎強(qiáng)度降低，而斷裂韌性上升。當(dāng) Mo 的添加量為0.5 wt %時，合金具有最佳的力學(xué)性能，可與同比例 Co 含量的 WC–Co 硬質(zhì)合金相媲美，其維氏硬度為 HV 1460、抗彎強(qiáng)度為 4245 MPa、斷裂韌性為 17.01 MPa·m1/2。

摘要:本文針對大尺寸高性能鎢基高比重合金的制備技術(shù)開展一系列研究,研究采用常規(guī)原料添加微量元素的方法探討適用于大尺寸高性能鎢基高比重合金材料的成分配比,采用多步驟燒結(jié)方法燒結(jié)制備大尺寸93WNiFe合金制品,通過燒結(jié)過程材料尺寸的監(jiān)控以及燒結(jié)制品實(shí)體取樣力學(xué)性能分析,探索大尺寸鎢基高比重合金材料液相燒結(jié)過程材料內(nèi)部組織演變規(guī)律,獲得4噸重,產(chǎn)品最大直徑φ700mm最大高度1400mm的93WNiFe的超大鎢合金部件,且產(chǎn)品各部位實(shí)體取樣抗拉強(qiáng)度大于920MPa延伸率大于20%。

摘要:本文以仲鉬酸銨為原料，采用噴霧干燥法制備了中空的仲鉬酸銨前驅(qū)體微球，并將其煅燒還原成方形或球形的多孔單質(zhì)鉬。表征了仲鉬酸銨前驅(qū)體微球的形貌及其在煅燒還原后的形貌和成分，并研究探討了還原溫度、升溫步段和氣氛對仲鉬酸銨微球還原的影響。結(jié)果表明，隨著溶液濃度的增大，微球的粒徑范圍增大，表面凹坑增多，并且團(tuán)聚現(xiàn)象愈發(fā)明顯；隨著進(jìn)料速率的增大，微球的粒徑范圍有一定的減小，且表面的凹坑減少；隨著噴霧干燥溫度的增大，微球的粒徑范圍先增大后減小，而表面的凹坑顯著增多；在800℃下，利用氫氬混合氣還原可以得到方形或近球形單質(zhì)鉬，而利用純氫氣還原則可得到球形單質(zhì)鉬。

摘要:2219鋁合金電弧增材制造技術(shù)在航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。采用基于CMT工藝的電弧增材制造技術(shù)成形了2219鋁合金單壁墻試樣,并研究了沉積態(tài)、固溶態(tài)、固溶+時效態(tài)的顯微組織與力學(xué)性能。結(jié)果表明顯微氣孔、θ(Al₂Cu)及富Fe脆性相在層間密集分布形成薄弱帶,是導(dǎo)致水平方向和垂直方向力學(xué)性能各向異性的原因。垂直方向拉伸時,微裂紋易于在層間形成,塑性較差、抗拉強(qiáng)度較低。為提高WAAM成形的2219鋁合金垂直方向力學(xué)性能,需盡可能降低絲材中的Fe、Si雜質(zhì)含量。

摘要:設(shè)計制備低成本、高催化活性、高穩(wěn)定性的ORR電催化劑對燃料電池的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要,良好的催化劑載體對提高催化劑的電化學(xué)催化性能具有重要意義。炭氣凝膠具有孔結(jié)構(gòu)可控、高比表面積、高導(dǎo)電性、大孔體積等優(yōu)勢,是一種非常具有潛力的燃料電池ORR電催化劑載體。本文對最近炭氣凝膠作為燃料電池催化劑載體的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,簡單介紹了炭氣凝膠的種類及其負(fù)載催化劑的方法,著重討論了炭氣凝膠負(fù)載Pt等貴金屬催化劑、炭氣凝膠負(fù)載非貴金屬催化劑以及非金屬摻雜炭氣凝膠催化劑的研究進(jìn)展,最后總結(jié)了其面臨的挑戰(zhàn)和未來的主要發(fā)展方向。

摘要:石墨烯一種SP2碳雜化的二維平面材料，因其卓越的電學(xué)、機(jī)械、光學(xué)性能，在半導(dǎo)體、電子、光學(xué)、傳感器等多領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。雖然石墨烯可以通過直接從母材剝離或過渡金屬上生長來制備，但不受控制的生產(chǎn)或額外的復(fù)雜轉(zhuǎn)移過程對石墨烯膜層造成一定損傷，而在介電襯底上通過CVD法直接制備石墨烯成為一個有意義的研究方向。文章綜述國內(nèi)外介電材料表面CVD法直接制備石墨烯研究進(jìn)展，系統(tǒng)的介紹了介電材料表面直接制備石墨烯的主要方法，闡明生長過程中催化條件、生長參數(shù)是介電材料表面制備石墨烯的關(guān)鍵。此外，由于介電材料表面的弱催化作用，其表面直接制備石墨烯晶疇尺寸小，電性能較差，因此實(shí)現(xiàn)介電材料表面石墨烯高質(zhì)量、可控制備是今后研究的方向。

摘要:隨著電動車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,鋰離子電池的安全問題和快速充電問題越來越受到關(guān)注。石墨作為商業(yè)化已久的鋰離電池負(fù)極材料,因其析鋰平臺近乎于零,而存在因負(fù)極析鋰而短路的巨大安全隱患,因而不適用于快速充電的鋰離子電池負(fù)極材料。具有層狀鈣鈦礦結(jié)構(gòu)LiEuTiO₄,其脫/嵌鋰平臺約為0.8V,實(shí)際比容量高于200 mAh/g,既可以避免析鋰的發(fā)生, 又不會導(dǎo)致電池能量密度過低,且倍率性能良好,利用該材料有望發(fā)展出一種電動車用安全的快速充電動力電池。本工作總結(jié)了鈦酸銪鋰(LiEuTiO₄)負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀,包括分子結(jié)構(gòu)、儲鋰機(jī)制、制備方法及亟待解決的問題,指出進(jìn)一步的研究方向。