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摘要:本文以KMnO₄和P123為原料采用溶膠-凝膠法在不同條件下制備了介孔MnO₂。研究了反應物比和pH對催化劑結(jié)構(gòu)和催化降解性能的影響。溶膠-凝膠法制備介孔MnO₂的最佳條件為：原料配比為10：1,pH值為7。合成材料的結(jié)構(gòu)和性能采用XRD、N₂吸脫附、FT-IR的測試方法表征,結(jié)果表明P123和KMnO₄合成的介孔MnO₂具有較大的比表面積和孔徑,且有良好的HCHO催化降解性能。最后討論了介孔MnO₂催化氧化HCHO的影響因素,發(fā)現(xiàn)在pH7 的情況下最有利于介孔MnO₂的活性穩(wěn)定；在原料比為10：1情況下生成的介孔MnO₂比表面積較大,催化降解性能較強,在10h內(nèi)保持在對甲醛的降解率為95%以上。

摘要:表面建造是提高半導體光催化活性的一種有效方法。本文利用Zn5(CO3)2(OH)6納米片為基底沉積了BiVO4再通過煅燒成功制備了二維ZnO/Bi3.9Zn0.4V1.7O10.5復合納米片。通過X射線衍射，透射電鏡和元素映像技術(shù)表征了所制樣品。結(jié)果顯示隨著鋅與鉍的原子比的上升，ZnO多孔片狀的表面逐漸變成Bi3.9Zn0.4V1.7O10.5物質(zhì)。但其比例高于1:0.02時，在片狀Bi3.9Zn0.4V1.7O10.5的區(qū)域表面又生長出BiVO4納米顆粒。漫反射光譜測試顯示出ZnO/Bi3.9Zn0.4V1.7O10.5復合物隨著鋅與鉍的原子比的上升其在400~600 nm可見光區(qū)的吸收逐漸增強。所制樣品在可見光（波長大于420 nm）進行了光催化降解羅丹明B的測試，結(jié)果表明在所制樣品中，鋅與鉍的原子比為1:0.0133的ZnO/Bi3.9Zn0.4V1.7O10.5納米片雖然其可見光的吸收并沒有明顯增強但卻表現(xiàn)出最佳的光催化活性。熒光與電化學測試得出了低含量BZVO的ZnO納米片可見光催化活性的提高主要是因為表面ZnO/Bi3.9Zn0.4V1.7O10.5異質(zhì)結(jié)構(gòu)提高了光生載流子的分離與傳送。這種二維材料的表面建造有利于光催化的進行。因此，此法可應用于其它二維納米材料的建造以提高光催化活性。

摘要:由于鋰空氣電池具有超高理論能量密度、低污染、零排放等特點,其在電動汽車方面具有良好的應用前景,因而吸引了全球眾多研究者的關(guān)注。但其主要的問題是正極上的氧還原反應(ORR)和氧析出反應(OER)過程的鈍化,導致放電性能和循環(huán)性能欠佳。本實驗通過以Mn摻雜TiO₂作為正極催化劑,提高鋰空氣電池的電化學性能。首先,通過簡便的水熱方法處理煅燒過的金紅石制備Mn-TiO₂；第二,將聚偏氟乙烯(PVDF)溶于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶劑中,然后將KB和Mn-TiO₂與PVDF/NMP溶液混合,制備正極懸浮液。最后, 將正極懸浮液涂覆到碳紙上(直徑 = 15 mm),并在60℃烘箱里烘干3h,獲得空氣正極。循環(huán)伏安法(CV)的結(jié)果表明,以Mn-TiO₂和KB為催化劑的正極具有較高的峰值電流密度。

摘要:本文采用水熱法制備了具有金紅石結(jié)構(gòu)的F-Mn共摻雜SnO2納米粒子，研究了堿源、pH值、摻雜劑、表面活性劑、煅燒溫度對F/Mn共摻雜SnO納米粒子晶相、微觀形貌、分散性和光學性能的影響。采用X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）和紫外/可見/近紅外分光光度計對F-Mn共摻雜SnO2納米粒子進行了表征。結(jié)果表明，該方法可以獲得較高的結(jié)晶度、較小的粒徑和分散良好的F-Mn共摻雜SnO2納米粒子。F-Mn共摻雜SnO2涂層具有較好采光的同時有較高的近紅外屏蔽性能，其中可見光透過率約為90%，近紅外阻隔率約為93%左右。

摘要:通過熱模擬壓縮試驗對鑄態(tài)TC17鈦合金的高溫變形行為進行了研究。溫度范圍1073-1373K,應變速率范圍0.01-20s_^-1。建立了四種本構(gòu)模型,分別是應變補償雙曲正弦模型、修正Arrhenius模型、Johnson Cook模型和修正Johnson Cook模型,用來表征鑄態(tài)TC17鈦合金的高溫流動應力。采用相關(guān)系數(shù)、平均相對誤差和相對誤差統(tǒng)計分析了四種模型的準確性,結(jié)果表明：Johnson Cook模型不能用來描述鑄態(tài)TC17鈦合金高溫流動應力；在α+β兩相區(qū),應變補償雙曲正弦模型精度最高,而在β單相區(qū)修正Johnson Cook模型更為準確；在整個變形溫度范圍內(nèi),應變補償雙曲正弦模型比其他幾種模型的準確性更高。

摘要:本文以某型號飛行器用減振器性能研究為背景,設計了一種由NiTi合金絲經(jīng)卷簧編織、冷沖壓成型、后處理得到的新型記憶合金金屬橡膠(SMA-MR)阻尼減振器。通過對SMA-MR減振器進行理論和試驗研究,分析其在不同溫度下的等效剛度與能量耗散系數(shù)的變化情況,研究SMA-MR減振器的力學特性隨溫度變化的規(guī)律,利用試驗結(jié)果,分析等效剛度、能量耗散系數(shù)與溫度的關(guān)系。研究結(jié)果表明SMA-MR減振器的力學特性受溫度影響呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,分析結(jié)果為SMA-MR減振器的設計及特種環(huán)境下的減振應用提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)參考。

摘要:為了進一步研究單晶鍺的微納米切削機理,首次采用分子動力學方法研究了材料原子的應力場分布以及不同刀具角度對應力分布的影響。采用近鄰平均法計算了切削過程中不同時刻的hydrostatic應力和von Mises平均應力值。結(jié)果表明,在單晶鍺的納米切削過程中,最大平均應力集中于刀具尖端的亞表面區(qū)域,最大應力值為8.6Gpa。在切屑中也有很高的應力值,在4.2GPa左右。此外,刀具的角度也對應力場的分布有很大影響,繪制了不同刀具角度的切削力曲線。發(fā)現(xiàn),刀具前角對切削力有顯著影響。刀具采用負前角切削時切削力最大,而刀具后角對切削力沒有影響,這與宏觀切削理論相一致。

摘要:制備了三種氟鋯酸鉀(K2ZrF6)鹽混合物(M),分別在三個溫度下將三種鹽混合物加入到鑄態(tài)Mg-3Y-3.5Sm-2Zn合金中。通過差熱分析(DSC),X射線衍射(XRD),光學顯微鏡(OM),掃描電子顯微鏡(SEM),能量色散譜(EDS)和拉伸試驗研究了合金的顯微組織和力學性能,討論了K2ZrF6鹽混合物在合金中的晶粒細化機理。結(jié)果表明,鑄態(tài)Mg-3Y-3.5Sm-2Zn合金由α-Mg,Mg12(Y,Sm)Zn 和 (Mg,Zn)3(Y,Sm)三種相組成。SEM和XRD檢測發(fā)現(xiàn),添加K2ZrF6鹽混合物不會在合金中產(chǎn)生新的相。在780°C下加入M3鹽(60wt% K2ZrF6-20wt% NaCl-20wt% KCl)時,合金的晶粒細化效果最佳。通過在780℃下加入三種鹽,鑄態(tài)Mg-3Y-3.5Sm-2Zn合金的力學性能得到提高,由M3鹽細化后的合金具有最佳的力學性能。K2ZrF6鹽混合物可細化鑄態(tài)Mg-3Y-3.5Sm-2Zn合金,這是由于Mg和K2ZrF6之間還原反應得到的細Zr質(zhì)點和富鋯區(qū)在合金中起到的晶粒細化作用。

摘要:本文系統(tǒng)地研究了7050鋁合金雙級雙峰時效微觀組織對強度和硬度的影響。 結(jié)果表明，7050鋁合金的雙級時效出現(xiàn)了雙峰現(xiàn)象。 第二峰的硬度和強度均略高于第一峰。 透射電子顯微鏡（TEM）觀察表明，第二峰值的硬度和強度的增加是由于一定數(shù)量的n相數(shù)量的增加引起的。 此外，n相和GP區(qū)的共同作用優(yōu)于GP區(qū)單獨的效果。

摘要:本文詳細研究了預時效對Al-5.2Mg-0.45Cu-2.0Zn合金時效析出行為的影響。預時效不僅提高了合金的室溫穩(wěn)定性,避免了合金烤漆軟化,同時提高了合金的烤漆時效響應速度。合金經(jīng)T4處理后,再峰時效處理后的組織包括粗大的T-Mg₃₂(AlZn)₄₉相以及針狀的S-Al₂MgCu相。然而合金經(jīng)T4P處理后,再峰時效處理的組織只含有細小而高密度的T-Mg₃₂(AlZn)₄₉相而不包括S-Al₂MgCu相。自然時效后不穩(wěn)定的原子團簇在180℃時效后會回溶到基體中, 從而抑制了合金的時效析出強化。而預時效后生成的穩(wěn)定的原子團簇會成為180℃時效的形核點,顯著提高了合金的時效響應速度。

摘要:通過高脈沖磁場的捆扎和拉伸工藝制備了具有高強度和高導電性的Cu-18vol.％Nb微復合材料（873*873*873）。 我們報告了我們對多絲Cu-Nb微復合材料的微觀結(jié)構(gòu)，強度和磁性的演變的研究。 結(jié)果表明，在高達830℃的溫度下退火過程中，Nb的（110）衍射峰的強度變得更尖銳和更高。 觀察到鈮絲的顯著球化和粗化現(xiàn)象。 討論了微觀結(jié)構(gòu)變化對Cu-Nb微復合材料力學性能和磁性能的影響。

摘要:以Na₂MoO₄為鉬源,CS(NH₂)₂為硫源,H₂C₂O₄為還原劑,采用水熱合成法制備了球花狀MoS₂微球,并利用XRD、SEM-EDS和TG-DSC-FTIR等分析手段對其晶型、微觀形貌、熱性能等進行分析。研究結(jié)果表明：Mo/S比、還原劑添加量、反應溫度和反應時間均對產(chǎn)物收率產(chǎn)生影響。球花狀微球為純凈的六角2H-MoS₂,微球直徑約為1-2 um,微球上球花厚度約為15-20 nm。球花狀MoS₂微球熱損失大致可以分為兩個階段：MoS₂轉(zhuǎn)化階段(溫度區(qū)間為221.40 °С～603.15 °С)和MoO₃相變階段(溫度區(qū)間為603.15 °С～1220 °С)。轉(zhuǎn)化階段MoS₂轉(zhuǎn)化為MoO₂和MoO₃,質(zhì)量損失為22.3%；相變階段主要是發(fā)生了固相MoO₃轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗪蜌庀嗟南嘧兎磻?。FTIR結(jié)果表明,SO₂氣體在603.15℃之前全部析出,證明了MoS₂在600℃左右完全轉(zhuǎn)化。與常規(guī)MoS₂相比,球花狀MoS₂微球表現(xiàn)出更高的活性。

摘要:本文采用放電等離子燒結(jié)(SPS)工藝制備了Na摻雜的Bi_2.1Sr_1.96Ca_1-xNa_xCu_2.0O_8+d超導材料。Bi-2212前驅(qū)體粉末采用改進的共沉淀工藝制備,并在燒結(jié)前將前驅(qū)體粉末與NaOH混合。本文系統(tǒng)研究了Na離子摻雜對Bi-2212體系晶格結(jié)構(gòu)、相組成、微結(jié)構(gòu)和相關(guān)超導性能的影響。Na離子摻雜導致Bi-2212體系相轉(zhuǎn)變溫度的顯著降低。因此在SPS過程中,燒結(jié)溫度相應發(fā)生了變化。但Na摻雜仍然導致大量Bi₂Sr₂CuO₆ (Bi-2201)相生成,進而導致了超導相含量的降低和織構(gòu)度的破壞,所以給體系的超導電性帶來了負面的影響。另一方面,Na摻雜相Bi-2212中摻入了大量的點缺陷,這些點缺陷可以作為有效釘扎中心。因此,通過優(yōu)化Na摻雜Bi-2212的燒結(jié)工藝,有可能在高場條件下獲得體系性能的改善。

摘要:利用激光熔覆技術(shù)在鈦基材表面制備了NiCr-Ag復合涂層。用XRD、SEM和HRTEM分析了涂層的組成和組織結(jié)構(gòu),利用空間摩擦學系統(tǒng)對復合涂層在三種模擬空間環(huán)境(高真空、原子氧和紫外輻照)以及大氣環(huán)境下的摩擦磨損性能進行了系統(tǒng)的研究。采用SEM和EDS對磨損后復合涂層和對偶鋼球的形貌和元素面分布進行了分析,揭示了復合涂層在模擬空間環(huán)境及大氣環(huán)境下摩擦磨損失效機理。結(jié)果表明：復合涂層在大氣環(huán)境條件下的摩擦磨損性能優(yōu)于在三種模擬空間環(huán)境下的摩擦磨損性能；真空下的輻照對復合涂層的摩擦磨損性能有顯著的影響,輻照會增加涂層表面氧化；復合涂層在高真空、原子氧和紫外輻照模擬空間環(huán)境下的磨損機理為較嚴重的粘著磨損、磨粒磨損和塑性變形,在大氣環(huán)境條件下的磨損機理主要為磨粒磨損。

摘要:以聚焦離子束( FIB )制備的直徑在1000 nm至7400 nm范圍內(nèi)的< 110 >取向銥單晶柱為材料，進行了單軸壓縮試驗。實驗在納米機械儀器Sementort中進行，結(jié)果表明，單晶柱的屈服強度與直徑有顯著關(guān)系，而與FIB制備無關(guān)。單晶柱的微壓縮實驗與整體銥在單軸壓縮試驗中的力學行為不同，微納米尺度的流動應力隨著柱直徑的減小而增加，即尺寸效應。此外，塑性變形過程有明顯的突變和大應變，重點研究了單軸壓縮下銥單晶柱的應變突變的速度和應變敏感性問題。結(jié)果表明，壓縮位移量隨著持續(xù)時間和立柱直徑的增加而增加，同時指出了應變敏感性( SRS )指數(shù)m，其值隨著柱直徑的減小而增加。

摘要:本文以Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉非晶合金薄膜作為研究對象,研究了其壓磁效應的特征及其負壓磁效應現(xiàn)象。研究結(jié)果表明,淬態(tài)下的Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉非晶合金薄膜在0-0.6KPa壓力帶具有顯著的正壓磁效應,隨著壓應力增大,薄膜電感值下降。當壓應力σ=0.6kPa時,壓磁效應值Si%達到5.5%;環(huán)境溫度對壓磁效應靈敏度有影響,在20~30 ℃范圍內(nèi),壓磁效應和靈敏度穩(wěn)定性最好,隨著環(huán)境溫度升高,薄膜靈敏度和壓磁效應值均降低；薄膜經(jīng)過退火處理后,薄膜內(nèi)應力狀態(tài)會發(fā)生變化,當退火溫度≧350℃時,薄膜的壓磁效應類型由“正壓磁效應”轉(zhuǎn)變?yōu)椤柏搲捍判?且隨著薄膜中內(nèi)應力降低,|Si%|值下降,且薄膜的壓磁效應受環(huán)境溫度影響減小。當退火溫度為555℃時,|Si%|值最小,σ=0.66kPa時,|Si%|值0.5%；當退火溫度達到薄膜的晶化溫度時,薄膜的壓磁效應受環(huán)境溫度影響最小。

摘要:針對亞穩(wěn)β-T51Z(51.1Zr-40.2Ti-4.5Al-4.2V)合金,采用Gleeble-3500試驗機進行熱模擬實驗,利用EBSD和TEM分析了變形溫度和應變速率對合金熱變形行為的影響及其組織演變規(guī)律。結(jié)果表明：T51Z合金在熱變形時,其流變應力曲線呈現(xiàn)典型的單峰動態(tài)再結(jié)晶特征,其應力增幅隨著變形溫度的降低或應變速率的增加逐漸增加?；诜逯祽⒘撕辖馃嶙冃伪緲?gòu)方程,計算得出熱變形激活能為159.57 kJ/mol,該合金在熱壓縮過程中的變形機制主要與位錯的交滑移有關(guān)。變形溫度和應變速率對合金形變組織影響較大,整個熱變形過程都存在動態(tài)回復,隨著變形溫度的升高或應變速率的降低,合金動態(tài)再結(jié)晶分數(shù)逐漸增大。在800°C/10 s-1變形條件下,合金容易形成絕熱剪切帶,宏/微觀變形不均勻現(xiàn)象嚴重。

摘要:本文采用升溫熱膨脹和SEM觀察1K/min升溫條件下組織組成為(β+球狀α)的Ti-55531合金的組織演變，發(fā)現(xiàn)組織演變?yōu)槠瑺瞀廖龀?，片狀α回溶，球狀α回溶。建立了升溫條件下片狀析出相的生長和回溶動力學方程和球狀析出相的生長和回溶動力學方程，模擬這兩種形貌α相的動力學行為，并將計算結(jié)果與實驗測試結(jié)果進行比較。模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)片狀α的生長和回溶受Gibbs-Thomson效應影響，Gibbs-Thomson效應降低片狀α尖端的穩(wěn)定性，使得片狀α尖端在低于平衡溫度發(fā)生回溶。片狀α尖端的延長遵循體擴散和界面擴散混合機制控制的動力學，而側(cè)面增厚由體擴散控制，片狀α的溶解主要受體擴散的影響。而球狀α在低溫下生長受擴散速率較低的β穩(wěn)定元素的體擴散控制，高溫下回溶受較高擴散速度Al的體擴散控制。

摘要:對三種不同初始晶粒度的鍛態(tài)GH720Li合金的等溫熱變形組織演變行為進行研究。結(jié)果表明，細于ASTM 6.5級的晶粒度是最終獲得均勻細小熱變形晶粒組織的關(guān)鍵臨界初始組織條件，而初始ASTM 10級以上晶粒度合金具有較寬的熱加工窗口。初始晶粒度對流變行為的影響非常明顯，晶粒組織越粗大，合金的流變抗力越大。初始ASTM 3級合金熱變形時不連續(xù)和連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶都發(fā)揮重要作用，初始ASTM 6.5級合金熱變形時以不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶為主，初始ASTM 10級合金熱變形時除了動態(tài)再結(jié)晶，超塑性變形機制也起重要作用。進一步確定了初始ASTM 6.5和ASTM 10級晶粒度的合金獲得均勻細晶組織的熱加工區(qū)間。

摘要:本文針對近β型Ti-4.5Mo-5.1Al-1.8Zr-1.1Sn-2.5Cr-2.9Zn新型鈦合金,研究了軋制及熱處理兩種狀態(tài)下材料的動態(tài)力學性能及其失效行為。經(jīng)880℃多道次軋制,獲得由β相基體及“等軸+條狀”非均勻分布的α相組成的雙態(tài)組織；經(jīng)895℃保溫0.5h爐冷熱處理后,其組織則由β相及完全等軸化的α相構(gòu)成。3100s_^-1~3800s_^-1不同應變率條件下的動態(tài)壓縮試驗結(jié)果表明,軋制態(tài)鈦合金較熱處理態(tài)鈦合金的動態(tài)壓縮強度高出約200MPa~400MPa,最高可達2133MPa,但其臨界斷裂應變則明顯較低,最高僅10.8%；熱處理后,雖然動態(tài)壓縮強度有所下降,但臨界斷裂應變最高可達23.6%,表現(xiàn)出良好的強塑性匹配特性。進一步研究發(fā)現(xiàn),軋制態(tài)鈦合金高的位錯密度及非均勻的組織分布特征,導致其在動態(tài)壓縮過程中出現(xiàn)分叉的絕熱剪切帶,斷口呈現(xiàn)出平滑區(qū)及韌窩區(qū)兩種特征,表明其斷裂機制為脆性斷裂+韌性斷裂；而熱處理態(tài)鈦合金斷口則以韌窩區(qū)為主,表明其斷裂機制為韌性斷裂。相關(guān)研究為該新型合金的工程化制備及應用提供了理論及技術(shù)支撐。

摘要:鎂合金在室溫下塑性較差,導致其在軋制過程中組織分布不均而引起應力差異,因此從鎂合金材料特性角度出發(fā),分析成形過程中力學特征及組織演變過程就顯得至關(guān)重要。基于此,本文通過實驗建立AZ31鎂合金分段本構(gòu)模型,構(gòu)建包含晶粒拓撲技術(shù)的元胞自動機模型。借助二次開發(fā)技術(shù),將上述本構(gòu)模型、元胞自動機與有限元軟件結(jié)合起來進行仿真,獲得包含應力、應變、晶粒大小和分布規(guī)律等預測結(jié)果,對控制皮爾格軋制AZ31鎂合金成形工藝以實現(xiàn)對成形和性能的協(xié)調(diào)控制具有一定意義,并通過實驗對模擬結(jié)果進行驗證。

摘要:為完善鈦合金微動摩擦磨損特性數(shù)據(jù),以磨損顆粒在不同位移幅值下于界面間的運動分布為手段,研究不同運動分布下的微動行為和損傷機制。結(jié)果表明：位移幅值顯著影響著磨損顆粒的運動分布。小位移下中心粘著撕裂形成的片狀脫層沿垂直于微動的方向堆積成“脊”；中等位移下磨屑顆粒平鋪于接觸表面；較大位移下團簇狀磨屑沿平行于微動的方向重新聚集成水平“脊”。磨屑在接觸界面不同的運動分布導致磨損機制由粘著磨損,過渡到磨粒伴隨輕微粘著,最終以磨粒伴隨氧化磨損為主。

摘要:C/SiC復合材料具有高強度、低密度、耐高溫等優(yōu)良性能,然而碳纖維及基體碳化硅的高溫氧化限制了其進一步的廣泛應用。本文針對C/SiC復合材料的防氧化要求,在材料表面通過等離子噴涂法制備了莫來石/硅酸釔的雙層涂層,對涂層的形貌、組成和結(jié)構(gòu)及其與基底的結(jié)合強度進行了表征,開展了1500℃、1h靜態(tài)空氣氧化實驗,對抗氧化涂層的結(jié)構(gòu)演變進行了分析,并對C/SiC復合材料氧化實驗前后的質(zhì)量和力學性能變化進行了研究。結(jié)果表明,莫來石/硅酸釔雙層涂層抗氧化作用較好,涂層C/SiC復合材料的強度保留率達95.3%。

摘要:為實現(xiàn)鋁合金結(jié)構(gòu)材料在高溫環(huán)境下的熱防護,本文采用溶膠-凝膠法在鋁合金表面制備無機鋯溶膠涂層。采用正丙醇鋯和冰醋酸制備了穩(wěn)定性良好的鋯溶膠,研究了PVP含量對鋯溶膠粒子大小和黏度的影響規(guī)律,并分析了PVP對溶膠粒子的作用機制。添加60wt%SiO₂填料制備無機涂層,并對涂層進行燒蝕考核,對比研究了不同膠粘劑對涂層結(jié)構(gòu)和熱防護性能的影響。根據(jù)涂層在燒蝕考核中的宏微觀響應,分析了無機涂層在高溫下的熱防護機制。研究結(jié)果表明：冰醋酸含量為22wt%時,鋯溶膠穩(wěn)定性最好；添加7wt% PVP優(yōu)化后,鋯溶膠粒子大小均勻并且具有最好的涂覆性；三種不同膠黏劑基涂層在1300℃火焰燒蝕30s后基體均未發(fā)生破壞,水玻璃基涂層燒蝕后發(fā)生剝落；較其它膠黏劑涂層,鋯溶膠基涂層具有最好的熱防護效果。燒蝕過程中,鋯溶膠粒子在高溫下發(fā)生脫水縮合形成納米氧化鋯粒子,彌散分布在填料周圍,與填料產(chǎn)生良好的協(xié)同隔熱作用,使涂層整體具有良好的高溫熱防護性能。

摘要:采用改進的溶膠-凝膠法,在以水為主要溶劑的反應體系中,控制鈦酸四丁酯充分水解、緩慢聚合,在 常壓、低溫(70℃)的溫和條件下制備出穩(wěn)定的TiO₂納米晶溶膠,并利用TiO₂納米晶溶膠在膨潤土表面負載,獲得TiO₂/膨潤土復合光催化材料。采用 X 射線衍射、掃描電鏡、比表面積測定等研究手段對樣品的結(jié)構(gòu)形貌進行了表征,并考察了其光催化活性。結(jié)果表明：較高的水用量有利于TiO₂晶體形成,當去離子水:鈦酸四丁酯摩爾比大于167:1時,在溶膠體系中出現(xiàn)了銳鈦礦型TiO₂納米晶體；TiO₂納米晶主要負載于膨潤土表面,并未嵌入到膨潤土層間結(jié)構(gòu),但相對于單一膨潤土,TiO₂負載顯著提高了材料比表面積；當去離子水:鈦酸四丁酯摩爾比=192:1時,在紫外光照射下,復合光催化材料表現(xiàn)出最高的光催化活性,對亞甲基藍的降解率達到93.8%。

摘要:以天然的柚子皮為生物模板，高錳酸鉀為錳源，通過化學?。–BD）方法和后續(xù)煅燒處理成功制備MnO/碳（MnO/C）復合材料。采用X射線衍射（XRD），熱重-差熱分析法（TG-DTA），拉曼（Raman），掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對材料的物相組成、形貌和微結(jié)構(gòu)進行表征。結(jié)果表明柚子皮模板原位轉(zhuǎn)變?yōu)樘蓟w，同時MnO顆粒均勻負載于碳基體形成MnO/C復合材料，其中碳含量約為30%。電化學測試表明該復合材料具有優(yōu)異的儲鋰性能，在0.2 A/g電流密度下循環(huán)100次后可逆容量依舊保持在664 mAh/g，在3 A/g大電流密度下，可逆容量仍有441 mAh/g。

摘要:鐵電光伏效應的光生載流子分離方式不同于傳統(tǒng)的光伏效應，使得鐵電光伏效應能夠得到遠高于傳統(tǒng)光伏效應的開路電壓，這對提高光電轉(zhuǎn)換效率具有重大意義，而克服鐵電薄膜光學帶隙過大的缺點一直是鐵電光伏研究的重要課題。本文通過溶膠-凝膠法制備了不同摻加濃度的Fe-BTO鐵電薄膜以減小其光學帶隙，研究不同F(xiàn)e摻雜濃度對 BTO 鐵電薄膜鐵電光伏效應的影響。研究結(jié)果表明，使用溶膠-凝膠法對BTO鐵電薄膜摻加不同濃度的Fe，所制備的薄膜結(jié)晶度較好、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)明顯、空間分布均勻，晶粒尺寸大小均一；通過溶膠-凝膠法制備Fe-BTO鐵電薄膜在Fe摻雜濃度x=0.9附近可以明顯減小其禁帶寬度。

摘要:以銀納米線(AgNW)為導電材料,添加羥丙基甲基纖維素(HPMC)和氟碳表面活性劑FSO-100制備了水基導電墨水,使用邁耶棒在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜表面刮涂制備了柔性透明導電薄膜,研究了AgNW、HPMC和FSO-100等組分的添加量對透明導電薄膜光電性能的影響。結(jié)果表明,表面活性劑FSO-100可以明顯提高導電墨水對PET襯底的潤濕性,但過量后會使方塊電阻上升；HPMC的加入可以消除AgNW的團聚,但過多的HPMC會提高薄膜的方塊電阻；AgNW含量增加后,薄膜的方塊電阻和透過率均隨之下降,在AgNW濃度2.6 mg/mL時,透明導電薄膜的方塊電阻為12 Ω/sq和550 nm透過率為94.02%的透明導電薄膜,品質(zhì)因子可達448.63,薄膜的粗糙度均方根為7.28 nm,并可在1000次彎折后保持光電性能不變,在可穿戴器件、柔性有機發(fā)光二極管等領域有很大的應用前景。

摘要:以不同的鋅源，錫源與沉淀劑為原料，采用化學共沉淀法成功合成了具有尖晶石結(jié)構(gòu)的高純度立方錫酸鋅納米粉體。采用機械合金化和粉末冶金技術(shù)制備Ag/Zn2SnO4電接觸材料。探究了煅燒溫度、鋅源種類和沉淀劑類型等工藝參數(shù)對Zn2SnO4粉體的微觀結(jié)構(gòu)和Ag/Zn2SnO4電接觸材料性能的影響規(guī)律。采用場發(fā)射掃描電子顯微鏡和X射線電子衍射儀表征錫酸鋅粉體的形貌和物相，并測試Ag/Zn2SnO4電接觸材料的電阻率，硬度與密度等物理性能。結(jié)果表明：以五水四氯化錫，氯化鋅與碳酸鈉為原料，于1000℃條件下煅燒3h合成的Zn2SnO4增強Ag基電接觸材料可達到最佳電阻率2.31μΩ·cm，此時材料相應的密度和維氏硬度分別為9.51g / cm3和65.63Hv0.5。相比于傳統(tǒng)的Ag/SnO2與Ag/ZnO電接觸材料，Ag/Zn2SnO4電接觸材料在電學性能和致密度上具有明顯優(yōu)勢；由Ag/Zn2SnO4材料的斷口組織分析可知，Ag相與Zn2SnO4增強相顆粒間結(jié)合良好。

摘要:采用磁控濺射技術(shù)在硅基底上交替沉積WSx、W以及DLC膜層制備WSx/W/DLC/W多層膜。利用X射線衍射儀、掃描電鏡、納米壓痕儀等對多層膜的微觀結(jié)構(gòu)和力學性能進行了表征，使用球盤式摩擦磨損試驗機測試了多層膜在大氣中的摩擦學性能。結(jié)果表明：多層膜表面均光滑致密。隨著周期中W單層厚度的增加，多層膜中出現(xiàn)α-W、W2C和 β-WC1-x結(jié)晶相，多層膜的硬度大幅提高（6 nm時具有極大值17.3 GPa），摩擦因數(shù)呈下降趨勢，結(jié)合力逐漸降低，磨損率先降低后升高。W單層厚度為6 nm的多層膜的耐磨性能最佳，磨損率約為1.4×10-14 m3N-1m-1。

摘要:采用機械合金化技術(shù)將不同用量的CuO或Fe₂O₃粉摻入銀和SnO₂粉中制備Ag/SnO₂(x)-MeO(y)復合粉體,并輔以熱壓成型工藝制得Ag/SnO₂(x)-MeO(y)電接觸材料。采用掃描電鏡、X射線衍射儀、電阻測試儀、硬度計及拉伸試驗機等測試儀器對材料的組織結(jié)構(gòu)、物理和力學性能進行了表征。結(jié)果表明：隨著摻雜劑用量的增加,Ag/SnO₂(x)-MeO(y)材料的密度逐漸降低,且CuO較Fe₂O₃更利于提高材料的導電性。兩種摻雜劑均能顯著改善Ag/SnO₂(x)-MeO(y)材料的塑性變形能力。Ag/SnO₂(11.2%)-CuO(0.8%) (也即CuO用量為0.8%)材料的電阻率達到最低值2.35 μΩ.cm,延伸率約為9.1%,比Ag/SnO₂材料的延伸率提高近93.6%,綜合性能最優(yōu)。

摘要:以硝酸鑭、硝酸銅、硝酸鍶等為原料，分別采用固相法、溶膠-凝膠法和共沉淀法合成了不規(guī)則顆粒狀(LSCOg)、介孔狀(LSCOm)和片層狀(LSCOl)的LaSrCuO4(LSCO)粉體。采用高能球磨并結(jié)合初壓-初燒-熱壓工藝制備出Ag/LSCO電接觸材料。利用X 射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、金屬電導率儀、維氏硬度計和電壽命試驗機等對粉體形貌及電接觸材料的物理和電學性能進行了表征。結(jié)果表明：與Ag/LSCOm、Ag/LSCOl材料相比，Ag/LSCOg電接觸材料表現(xiàn)出更加優(yōu)異的物理性能，其電阻率為2.37 μΩ ? cm，硬度為800 MPa，密度為9.32 g/cm3；但電學性能差異較小，其在AC220V12A開斷狀態(tài)下的燃弧能量為400 mJ、燃弧時間為23 ms，關(guān)合狀態(tài)下的燃弧能量為1500 mJ，燃弧時間為 68 ms。Ag/LSCO電接觸材料的主要失效形式是液滴噴濺，微裂紋和孔洞。

摘要:以Ag粉和自制SnO2為原料，采用機械合金化和熱擠壓拉拔工藝制備Ag/SnO2電接觸材料。采用冷壓焊工藝設備制備了Ag/SnO2鉚釘元件。采用X射線衍射儀（XRD）對Ag粉、自制SnO2及Ag/SnO2復合粉體進行物相分析；采用掃描電子顯微鏡（SEM）對電壽命測試前后Ag/SnO2鉚釘元件的表面形貌進行了表征。并考察了不同電氣參數(shù)對Ag/SnO2鉚釘元件的燃弧特性、電弧侵蝕形貌、質(zhì)量損失及其失效退化模式等特性研究。結(jié)果表明： Ag/SnO2電接觸材料在電弧作用下相比于純Ag表現(xiàn)出更高的燃弧時間和燃弧能量，平均閉合與斷開燃弧時間分別為51.78ms 和25.86ms，比純Ag高出4.87ms 和2.78ms；同理，平均閉合、斷開燃弧能量分別為988.14mJ和493.85mJ，比純Ag高出104.93mJ 和58.76mJ；隨著循環(huán)循環(huán)次數(shù)的增加，Ag/SnO2電接觸材料的總質(zhì)量損失為負值，其失效退化模式主要表現(xiàn)為液滴飛濺與SnO2顆粒上浮。

摘要:采用溶膠-凝膠輔助水熱法制備了硼摻雜納米二氧化釩（VO2）粉體，探究了雙氧水（H2O2）濃度、水熱時間、退火溫度、不同硼摻雜劑、硼摻雜量等工藝參數(shù)對合成硼摻雜納米VO2(M)粉體的影響，并采用X-射線衍射儀（XRD）、X-射線光電子能譜分析儀（XPS）、電感耦合等離子體光譜儀（ICP）、場發(fā)射掃描電鏡（SEM）、差示掃描量熱儀（DSC）對硼摻雜納米VO2粉體的結(jié)構(gòu)、形貌和相變特性進行了表征。結(jié)果表明：H2O2濃度為15%，水熱時間為72 h，退火溫度為600 ℃，硼摻雜劑為硼酸、硼摻雜量≤10%為較優(yōu)合成工藝條件；所制備出的硼摻雜納米VO2粉體尺寸約為100 nm，形貌呈珊瑚狀；硼原子成功替代了VO2(M)晶格中的釩原子，當實際摻雜量為0.6 at.%時，相變溫度降低7.2 ℃。

摘要:本文采用溶膠-凝膠法合成了堿鎢青銅(M_xWO₃,M=Cs、Rb中的一種或兩種)粉體,探究了銫、銣分別單摻雜和銫、銣共摻雜對鎢青銅粉體晶相、形貌的影響。利用X-射線衍射儀(XRD)、X-射線能譜儀(EDS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線光電子能譜儀(XPS)、紫外可見近紅外光譜(UV-Vis-NIR)、隔熱膜溫度測試儀對所合成堿鎢青銅粉體的物相、形貌、光學性能和隔熱性能進行了表征。結(jié)果表明: 溶膠-凝膠法所合成的堿鎢青銅粉體結(jié)晶性較好、粒徑較小且分散性較好；Cs、Rb共摻雜的透明絕熱指數(shù)K=150.34比Rb單摻雜提高了23.92,改善了Cs單摻雜在1076nm處透過率突變的情況；Cs、Rb共摻雜的溫差(與起始溫度相比)為4.9℃比Rb單摻雜的溫差下降了5.7℃。

摘要:研究了噴射沉積制備2195鋁鋰合金錠坯擠壓板坯經(jīng)不同終軋溫度熱軋至6 mm厚度板材，以及經(jīng)不同中間退火后再冷軋至6 mm厚度板材固溶后的晶粒組織。結(jié)果表明，終軋溫度290?C時，熱軋板固溶后表層為粗大再結(jié)晶晶粒，而中心層為細長纖維狀晶粒；終軋溫度降低至220?C時，雖然表層再結(jié)晶晶粒尺寸減小，但中心層轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽绱执蟮拈L條狀再結(jié)晶晶粒。板材中尺寸1 ?m以上的富Cu第二相粒子數(shù)量隨中間退火（空冷）溫度的增加（從330?C提高至450?C）而增加；冷軋固溶后表層等軸狀再結(jié)晶晶粒尺寸增加，而中心層晶粒逐漸由粗大長條狀再結(jié)晶晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿〉容S狀再結(jié)晶晶粒。適當溫度中間退火、隨爐冷卻并冷軋、固溶后表層和中心層全部為細小等軸狀再結(jié)晶晶粒。優(yōu)化中間退火后的冷軋板材T8時效態(tài)強度最高，而終軋溫度220?C的熱軋板材T8時效態(tài)強度最低。

摘要:以低氧氫化脫氫鈦粉和陶瓷先驅(qū)體聚合物聚碳硅烷(PCS)為原料,通過粉末冶金工藝原位自生制備高強高塑鈦基復合材料,探究了PCS的引入對鈦基復合材料的控氧效果、燒結(jié)致密化過程、基體顯微組織和力學性能的影響規(guī)律。研究表明：采用濕混包覆工藝可以將PCS包覆于Ti粉表面,有效控制材料制備過程中的氧增,其中制備的Ti-1.0 wt.% PCS復合材料的氧含量為0.21~0.24 wt.%,顯著低于未經(jīng)處理的CP-Ti樣品(0.36~0.41 wt.%)。在燒結(jié)過程中,PCS受熱分解并與Ti基體原位反應生成TiC顆粒,彌散分布在基體中,而Si元素則固溶于Ti基體。PCS的引入對Ti基體的性能具有明顯的改善作用,經(jīng)1200 °C/2 h燒結(jié)制備的Ti-1.0 wt.% PCS復合材料致密度達到98.4%,洛氏硬度為47.3 HRC,屈服強度為544 MPa,抗拉強度為650 MPa,延伸率為14.5%,其綜合性能指標顯著優(yōu)于CP-Ti樣品。

摘要:近年來，以Cu2Se為代表的類液態(tài)熱電材料在熱電領域獲得了高度關(guān)注。相對于Cu2Se類液態(tài)材料電、熱輸運性質(zhì)方面的諸多研究，目前熱電領域?qū)u2Se基熱電器件的研究則很少。擴散阻擋層作為熱電器件的重要組成部分，可用于阻止熱電材料和電極材料在高溫下的快速反應，保證熱電器件長時間穩(wěn)定服役。本工作首先選用Mo作為Cu2Se的擴散阻擋層材料，通過一步法熱壓燒結(jié)制備了Cu2Se/Mo/Cu2Se三明治結(jié)構(gòu)樣品，發(fā)現(xiàn)Cu2Se/Mo界面具有極低的界面接觸電阻率。但是，Cu2Se/Mo界面結(jié)合強度較差，不利于器件的長時間穩(wěn)定工作。隨后，通過在Mo層中引入活性元素Mn，利用Mn在Cu2Se中易于擴散的特點，在保持極低界面接觸電阻率的同時，顯著提高了界面的結(jié)合強度。高溫長時間老化后， Cu2Se/Mo-Mn界面仍然保持良好的界面結(jié)合和低的界面接觸電阻率。本工作表明Mo-Mn金屬混合相是與Cu2Se材料相匹配的擴散阻擋層，可用以開發(fā)具有良好服役性能的Cu2Se基熱電器件。

摘要:利用OM、SEM微觀組織分析以及顯微硬度測試研究了擠壓鑄造成形工藝對Al-7Si-0.4Mg-0.3Er鋁合金汽車發(fā)動機左支架顯微組織和性能的影響。研究結(jié)果表明：凝固順序?qū)﹁T件不同部位微觀組織影響較大,較先凝固左支架薄壁區(qū)初生α-Al組織相較于后凝固厚壁區(qū)細小。低溫澆注成形相較于高溫澆注制備左支架初生α-Al更為細小且均勻分布,但低溫澆注支架晶間Er-π-AlFeMgSi 相粗大且偏聚分布。高擠壓速度相較于低速制備左支架晶間Er-π-AlFeMgSi 相更為均勻細小。低溫650℃高速成形鑄件熱處理后顯微硬度為119HV,標準偏差為5HV,相較于低溫低速制備左支架14HV性能分布均勻。鋁合金發(fā)動機支架適于在低溫澆鑄高速擠壓鑄造成形。

摘要:為了提高燒結(jié)Nd-Fe-B磁體的磁性能和抗腐蝕性能,采用二元合金法,通過晶界添加MgO/Mg納米粉燒結(jié)成(PrNd)_15.5B₆Cu_0.1Fe_balMg_x(wt%,x=0.1-0.3)永磁體。利用永磁特性自動測量儀、掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀和CHI660E電化學工作站對不同添加量的MgO/Mg(質(zhì)量比為1:2)納米粉的燒結(jié)Nd-Fe-B磁體的磁性能、微觀結(jié)構(gòu)及抗腐蝕性能進行了研究。結(jié)果表明：當MgO/Mg納米粉添加量為0.1wt%時,磁體綜合磁性能表現(xiàn)最好,此時磁體矯頑力1183kA/m,剩磁1.22T,最大磁能積288kJ/m^₃。由塔菲爾曲線可知,隨著MgO/Mg納米粉添加量的增多,腐蝕電位從-1.093V提高到-0.929V；腐蝕電流密度從223.87μA/cm^₂降低到42.66μA/cm^₂；由電化學阻抗譜圖可知,添加了適量的MgO/Mg納米粉的磁體的高頻容抗弧的半徑大于未添加磁體的高頻容抗弧的半徑,增大了電荷遷移阻力。因此晶界添加適量的MgO/Mg納米粉提高了燒結(jié)Nd-Fe-B磁體的磁性能和抗腐蝕性能。

摘要:采用Gleeble-1500D熱模擬試驗機,在應變速率0.001s_^-1 ~5s_^-1的條件下對熱等靜壓態(tài)TC4合金進行降溫多道次熱壓縮實驗,總變形量為70%。熱等靜壓態(tài)TC4合金采用935℃+60min+水冷固溶處理,分別在520℃+4/6h+水冷和560℃+4/6h+水冷下進行時效處理；多道次變形后熱等靜壓態(tài)TC4合金分別在945℃+60min+水冷進行固溶處理和560℃+6h+水冷進行時效處理。結(jié)果表明：熱等靜壓態(tài)試樣組織隨著時效溫度的升高,板條狀次生α相含量減少；而隨著時效時間變長,等軸α相逐漸增多,組織主要以次生條狀的α相與等軸α為主。多道次變形態(tài)試樣,在應變速率為0.1s_^-1時,合金經(jīng)過950→850℃降溫多道次變形后再通過固溶-時效處理,獲得了較為理想的三態(tài)組織。

摘要:利用非平衡磁控濺射技術(shù)在316L不銹鋼基底和316L不銹鋼基底噴焊Ni60C涂層表面分別制備a-C、a-C:H、a-C:Cr三種類金剛石碳基（DLC）薄膜，對比分析了不同防護體系在5 wt% H2SO4溶液中的耐磨蝕性能。結(jié)果表明：較單層DLC薄膜，Ni60C/DLC復合體系膜-基結(jié)合強度大幅提高，腐蝕磨損性能顯著改善，其摩擦系數(shù)在0.05~0.14之間，腐蝕磨損率在0.66 ~ 5.7×10-8 mm3/N?m之間。Ni60C涂層作為硬質(zhì)支撐層提高了薄膜的承載能力，且有效抑制了腐蝕摩擦過程中碳基（DLC）薄膜的石墨化進程，提高了Ni60C/DLC復合體系耐磨蝕性能。

摘要:采用激光熔覆技術(shù)在304不銹鋼基板上制備了Ni₃Al合金和Ni₃Al/Cr₃C₂(25wt.%)復合材料耐磨涂層,考察了Ni₃Al合金和Ni₃Al/Cr₃C₂熔覆層的顯微組織、硬度及耐磨性能。結(jié)果表明,Ni₃Al/Cr₃C₂熔覆層顯微組織由基體γ"-Ni₃Al相和原位自生M₇C₃(M=Cr,Fe)型碳化物組成,且細小近圓形的M₇C₃彌散分布在γ"-Ni₃Al基體中。與Ni₃Al合金熔覆層相比較,Ni₃Al/Cr₃C₂熔覆層顯微硬度提高了近2.5倍。650℃時,其磨損量僅為對比材料蠕墨鑄鐵的28%左右。因此,激光熔覆制備Ni₃Al/Cr₃C₂復合材料熔覆層具有良好的耐磨性能。

摘要:研究了固溶、固溶后單時效以及固溶后雙時效處理對Ti-4Al-5Mo-6Cr-5V-1Nb合金組織和力學性能的影響。結(jié)果表明，820 ℃下固溶0.5 h后，合金中的α相完全溶解；單/雙時效合金的硬度均隨時效時間增加先升高后降低；合金經(jīng)300 ℃/8 h+500 ℃/8 h雙時效處理后可達到458 HV的峰值硬度，1462 MPa抗拉強度以及3.4%延伸率，其強度比原始合金高6%，也高于單時效合金。界面能計算結(jié)果表明ω相使α相形核的阻力降低50%，促進了α相的析出并細化α板條，從而提升合金的硬度，強度及塑性。

摘要:本文對比研究了超聲作用和無超聲作用下Ni/Sn/Ni釬焊界面金屬間化合物的形成和演變規(guī)律。結(jié)果表明,無超聲作用時,Ni/Ni₃Sn₄界面較為平直且致密,而Sn/ Ni₃Sn₄界面被液態(tài)Sn釬料逐漸溶解而呈扇貝狀,并且有少量Ni₃Sn₄分布在焊縫中。其次,界面IMC層厚度與時間呈拋物線關(guān)系,Ni₃Sn₄的生長受體擴散的控制。超聲作用下,聲空蝕作用使得界面Ni₃Sn₄發(fā)生溶解而形成很多溝槽,甚至在界面IMC的局部區(qū)域出現(xiàn)了“neck”狀連接,重新為母材Ni原子向釬料的溶解打開了通道,在聲流的輔助作用下促進母材的溶解。隨著超聲時間的增加,聲空化作用將界面 “neck” 狀連接的細長的Ni₃Sn₄晶粒打碎而進入焊縫,使得界面IMC逐漸減薄。進入焊縫的Ni₃Sn₄進一步在空化作用下溶解和破碎,最終大量細小的Ni₃Sn₄均勻分布在焊縫中。

摘要:采用對噴涂粒子進行槽內(nèi)約束的電爆噴涂方法，研究了噴涂粒子在垂直槽中的約束調(diào)控機制及其沉積行為。結(jié)果表明：約束深度達20mm時，即噴涂距離為絲徑的100倍時，仍可獲得連續(xù)、均勻的涂層。約束寬度從6mm減小至2mm，涂層表面呈現(xiàn)出由粗糙的“丘壑狀”形貌向均勻的“薄餅狀”形貌逐漸過渡的演變趨勢，且涂層厚度顯著提高；能量密度從57J/mm3提高至152J/mm3，同樣可提高涂層厚度并改善涂層均勻性。對噴涂粒子進行收集，發(fā)現(xiàn)減小約束寬度和提高能量密度均可有效細化噴涂粒子并使噴涂粒子粒徑分布更加均勻。分析認為，由焦耳加熱導致的“熱膨脹效應”和擊穿電弧伴生的“壓力效應”共同決定電爆沖擊波和噴涂粒子的形成，并隨能量密度和約束參數(shù)的變化，對噴涂粒子表現(xiàn)出不同的約束調(diào)控作用，使其沉積行為產(chǎn)生顯著差異。

摘要:本文采用高溫度梯度液態(tài)金屬冷卻技術(shù)(LMC)制備了Ni-28.5Al-43V(at%)過共晶合金,利用光學顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)和三點彎曲(3PB)測試對合金的組織演變和斷裂韌性進行了研究。在溫度梯度G_L=310K/cm,生長速率V=6～150μm/s的實驗條件下, NiAl-43V的凝固組織均為初生V枝晶+共晶組織(NiAl片層+V片層)。斷裂韌性測試表明NiAl-43V過共晶合金最大室溫斷裂韌性相比NiAl合金提高了四倍。隨著生長速率的增大室溫斷裂韌性從6μm/s的22.679 MPa.m^_1/2逐漸下降到150μm/s的18.422 MPa.m^_1/2。這是因為生長速率增大產(chǎn)生的細晶強化效應弱于初生V枝晶和胞間區(qū)域的增加對斷裂韌性產(chǎn)生的不良影響。合金的斷口形貌分析表明合金斷裂為準解理斷裂,在裂紋擴展中裂紋鈍化、裂紋再形核、裂紋偏轉(zhuǎn)、界面剝離、裂紋橋接和微裂紋鍵合韌化機制對提高NiAl-43V合金的室溫斷裂韌性做出了貢獻。初生V枝晶的析出一定程度降低了合金的斷裂韌性。

摘要:副鈷銻硫礦（CoSbS）基熱電材料，因其組成元素廉價、環(huán)境友好等優(yōu)點，近期受到人們的廣泛關(guān)注。但由于其具有較高的熱導率限制了熱電性能，此外，常規(guī)方法制備該材料的周期較長，工藝較為繁瑣。本文利用一步高壓燒結(jié)方法制備了CoSbS1-xSex基固溶體合金，測試并分析了其結(jié)構(gòu)和熱電性能。結(jié)果表明，高壓能夠加快反應速率，快速制備出單相CoSbS化合物；加入少量Se能夠同步優(yōu)化三個熱電參數(shù)：即提高Seebeck系數(shù)，降低電阻率和熱導率。在673 K時，CoSbS0.8Se0.2具有最大的品質(zhì)因子ZT~0.25，約為母體材料CoSbS的4倍，而且在相同溫度條件下高壓合成樣品的ZT遠高于傳統(tǒng)方法（固相反應結(jié)合放電等離子體燒結(jié)）制備CoSbS1-xSex的數(shù)值。這些結(jié)果表明,高壓方法是制備CoSbS基熱電材料的一種有效方法。

摘要:鈦合金因為具有高強低密、低彈性模量、優(yōu)異的韌性、疲勞性能和耐蝕性,已經(jīng)成為嚴酷工況環(huán)境下油井管和海洋開發(fā)工具的熱門可選材料。由于我國油氣開發(fā)工況更為惡劣,部分鈦合金材料制備的油井管在服役時會發(fā)生一定的腐蝕問題,特別是縫隙腐蝕問題最為明顯,嚴重者會導致鈦合金油井管在服役過程中的接頭密封失效而帶來巨大的經(jīng)濟損失。本文選取5種油氣開常用鈦合金材料(Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V-0.1Ru、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo、Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo和Ti-5.5Al-4.5V-2Zr-1Mo)為研究對象,使用高溫高壓釜模擬國內(nèi)典型嚴酷服役工況環(huán)境,研究了不同鈦合金材料耐均勻腐蝕、局部腐蝕、點蝕、應力腐蝕開裂及縫隙腐蝕的性能,通過使用掃描電鏡和能譜分析等手段對腐蝕形貌和腐蝕產(chǎn)物進行了分析,并使用電化學方法對不同合金的耐腐蝕機理進行了研究。結(jié)果顯示,在所測試工況條件下,所有鈦合金材料腐蝕反應均為陽極控制過程,均勻腐蝕速率均低于0.001mm/a,并且對應力腐蝕開裂均有良好的抗力。Ti-6Al-4V和Ti-5.5Al-4.5V-2Zr-1Mo合金出現(xiàn)明顯的點蝕和縫隙腐蝕問題。對腐蝕機理研究表明,在工況條件溫度下,隨著pH值的降低,所有鈦合金均發(fā)生的自腐蝕電位降低,極化電阻減小,腐蝕電流增大,耐腐蝕性能下降,其中Ti-6Al-4V耐腐蝕性能下降的最為明顯,研究結(jié)果為油氣開發(fā)工況下鈦合金石油管的選材和縫隙腐蝕問題防治提供理論基礎。

摘要:采用固相燃燒法在500℃反應1 h后然后進一步在650℃二次焙燒6 h,快速合成了Ni、Mg共摻雜的LiNi0.03Mg0.10Mn1.87O4正極材料。借助X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射光譜儀(XPS)和電化學測試等對材料的結(jié)構(gòu)、形貌、物相和電化學性能進行測試。結(jié)果表明：LiNi0.03Mg0.10Mn1.87O4正極材料為立方尖晶石型結(jié)構(gòu),顆粒尺寸在100-200 nm之間,為多面體形貌。合成的LiNi0.03Mg0.10Mn1.87O4材料有良好的電化學性能,在1 C時首次放電比容量為107.6 mAh.g-1,10 C首次放電比容量有68.7 mAh.g-1,在55℃、1 C首次放電比容量有103.7 mAh.g-1,CV和EIS測試得出該材料有較大的鋰離子擴散系數(shù)為1.038×10-11 cm2s-1和較小的活化能32.69 kJ.mol-1,對循環(huán)1000次后的極片進行剖面分析,該材料的晶體結(jié)構(gòu)和顆粒形貌基本沒有變化,適量Ni、Mg共摻雜能夠有效提高尖晶石型LiMn2O4在循環(huán)過程中的容量衰減和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,抑制了Jahn-Teller效應。

摘要:鎢增強塊體非晶復合材料屬于一種新型材料,具有高強度、高硬度和耐磨損等優(yōu)質(zhì)性能,而且還具有非常優(yōu)越的穿甲性能,在國防軍事上有廣闊的應用前景。所以國內(nèi)外學者對鎢增強塊體非晶復合材料的制備方法、準靜態(tài)和動態(tài)的力學性能和侵徹穿甲方面進行了廣泛的研究,研究表明,鎢增強塊體非晶復合材料的性能與增強相鎢的形態(tài)、體積分數(shù)、直徑、環(huán)境溫度、應變速率等密切相關(guān)。本文綜述了鎢增強塊體非晶復合材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對其制備方法、力學性能和侵徹穿甲性能三個方面在不同影響因素下的差異性進行了總結(jié)和歸納,同時對未來的研究工作和方向進行了展望。

摘要:高熵合金是一種具有優(yōu)異物理化學性能的新型合金,其中含有輕質(zhì)元素的輕質(zhì)高熵合金具有較高的比強度和比硬度及耐蝕性能等突出特點,其潛在的工程應用價值引起了人們的關(guān)注。因此,本文詳細闡述了輕質(zhì)高熵合金的研究現(xiàn)狀,歸納了輕質(zhì)高熵合金的組元設計規(guī)則與方法,分析了輕質(zhì)高熵合金的微觀相結(jié)構(gòu),總結(jié)了高熵合金的各種性能,探討了輕質(zhì)高熵合金目前存在的問題,并提出了輕質(zhì)高熵合金的發(fā)展趨勢。