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摘要:Li₄SiO₄小球與ODS鋼的化學(xué)相容性對(duì)聚變反應(yīng)器的安全運(yùn)行具有重要意義。研究了在500、600、700 ℃的氬氣環(huán)境中保溫300 h后ODS鋼與小球接觸界面組織和成分的變化。結(jié)果表明，在600~700 ℃時(shí)，Li₄SiO₄小球與ODS鋼的界面發(fā)生了嚴(yán)重的元素互擴(kuò)散和反應(yīng)。在Li₄SiO₄小球表面，由于ODS鋼中Fe和Cr的擴(kuò)散，出現(xiàn)了一層薄薄的反應(yīng)層，這也導(dǎo)致了密度的增加，破碎負(fù)荷從51 N （500 ℃）下降到32 N（700 ℃）。XRD圖譜顯示，ODS鋼表面出現(xiàn)了LiCrO₂和LiFeO₂新相，說明Li₄SiO₄小球中的Li和O原子可以擴(kuò)散到ODS中，與Fe、Cr元素在高溫下發(fā)生反應(yīng)形成腐蝕層。在700 ℃時(shí)，腐蝕層可分為2個(gè)氧化層。最外層是LiFeO₂和LiCrO₂的混合物，下一層主要是LiFeO₂。在ODS鋼的表面，700 ℃/300 h條件下氧擴(kuò)散系數(shù)為2.2×10^-14 cm²/s，這說明ODS鋼作為一種包層結(jié)構(gòu)材料，在未來的包層設(shè)計(jì)中需要一層耐腐蝕涂層。

摘要:采用超音速大氣等離子噴涂制備全包覆TiB₂-SiC涂層，研究了TiB₂-SiC涂層在400和800 ℃的氧化性能，并探究其氧化機(jī)理。對(duì)TiB₂-SiC涂層在900 ℃下的抗鋁熔鹽腐蝕性能進(jìn)行研究，并探討其耐熔鹽腐蝕機(jī)理。結(jié)果表明，超音速大氣等離子噴涂制備的TiB₂-SiC涂層具有良好的抗氧化性，在400 ℃的氧化速率常數(shù)為1.92×10^-5 mg²·cm^-4·s^-1，在800 ℃的氧化速率常數(shù)為1.82×10^-4 mg²·cm^-4·s^-1。超音速大氣等離子噴涂制備的TiB₂-SiC涂層在900 ℃下具有良好的抗熔鹽腐蝕性能，熔鹽腐蝕后TiB₂-SiC涂層都保持致密結(jié)構(gòu)，未發(fā)生涂層的開裂及剝落。

摘要:通過真空浸滲和反應(yīng)熔滲在C/C復(fù)合材料上制備了具有微米-亞微米增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的ZrB₂-ZrC-SiC涂層。微米-亞微米增強(qiáng)結(jié)構(gòu)由微米級(jí)的碳化硅為骨架，亞微米級(jí)的超高溫陶瓷顆粒（UHTCs）為填充料組成。采用等離子火焰對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了燒蝕試驗(yàn)。結(jié)果表明，在燒蝕過程中由聚集的碳化硅顆粒和超高溫陶瓷顆粒組成的微米-亞微米增強(qiáng)結(jié)構(gòu)在燒蝕氣流的侵蝕下易于形成較大的缺陷。已形成的較大缺陷容易與缺陷周圍的裂紋相連形成較大的凹坑，從而導(dǎo)致部分涂層脫落，并導(dǎo)致整個(gè)涂層系統(tǒng)失效。

摘要:為了提高AISI 304不銹鋼的高溫抗氧化性及耐磨性，利用轉(zhuǎn)移等離子弧熔敷技術(shù)在AISI 304基材表面制備了TiC-MoSi₂復(fù)合相增強(qiáng)復(fù)合涂層。對(duì)比分析了氧化前后復(fù)合涂層的顯微組織，測(cè)試了復(fù)合涂層的顯微硬度分布，測(cè)試并擬合了復(fù)合涂層的氧化動(dòng)力學(xué)曲線，探討了復(fù)合涂層的氧化機(jī)理。結(jié)果表明：復(fù)合涂層典型顯微組織由TiC-MoSi₂復(fù)合相、初生TiC枝晶和γ-(Ni,Fe)/NiSi₂共晶構(gòu)成，TiC-MoSi₂復(fù)合相和初生TiC枝晶作為復(fù)合涂層的增強(qiáng)相均勻分布在γ-(Ni,Fe)/NiSi₂共晶基體上。由于TiC-MoSi₂復(fù)合相的增強(qiáng)作用以及超細(xì)γ-(Ni,Fe)/NiSi₂共晶基體的粘結(jié)和支撐作用，復(fù)合涂層具有高且均勻的硬度分布、良好的強(qiáng)度和韌性。得益于獨(dú)特的顯微組織，復(fù)合涂層表現(xiàn)出良好的高溫抗氧化性。

摘要:采用光纖激光器，在不同功率下在Q235鋼表面制備了銅基合金熔覆層。利用掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀和電化學(xué)工作站分別對(duì)熔覆層的顯微結(jié)構(gòu)、相組成及耐蝕性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明，熔覆層與基體冶金結(jié)合。熔覆層底部為胞狀組織，中部為樹枝晶和柱狀晶。熔覆層主要包含富銅Cu(Ni, Fe)固溶體和富鐵Ni(Cr, Mo, Fe)固溶體。由于其最高的自腐蝕電位和最低的自腐蝕電流，2000 W功率下所制備的熔覆層表現(xiàn)出最好的耐蝕性能。

摘要:為了研究SiC晶須對(duì)等離子噴涂YSZ（Y₂O₃部分穩(wěn)定的ZrO₂）涂層顯微結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，采用噴霧造粒技術(shù)制備了晶須含量分別為0%、1%、2%和3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的團(tuán)聚YSZ顆粒（0#、1#、2#和3#粉末），利用等離子噴涂技術(shù)（APS）分別制備了0#、1#、2#和3#等4組涂層。利用掃描電鏡（SEM）及金相顯微鏡等測(cè)試分析設(shè)備研究SiC晶須分散工藝和定量表征方法，以及團(tuán)聚顆粒的形態(tài)和涂層的顯微結(jié)構(gòu)，并分析了含晶須涂層的成型過程。結(jié)果表明：機(jī)械攪拌時(shí)間增加至5 h時(shí)，晶須具有較好的分散程度，對(duì)應(yīng)的晶須面積分?jǐn)?shù)為11.03%。含晶須的團(tuán)聚顆粒主要呈“水滴狀”和“紡錘狀”，1#、2#和3#粉末中“水滴狀”和“紡錘狀”團(tuán)聚顆粒的數(shù)量比例分別為16.5%，22.7%和39.3%。由于非水平態(tài)晶須對(duì)顆粒中未熔融原粉末在沖擊和鋪展過程的阻礙作用，涂層的孔隙率隨著晶須含量的增加而增加，0#涂層的孔隙率為3.89%，1#、2#和3#涂層的孔隙率分別是0#涂層的3.15倍、4.17倍和7.52倍。

摘要:要滿足航天器機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件在惡劣工況下的工作，需研制高硬度、低摩擦系數(shù)的固體潤滑薄膜。采用非平衡磁控濺射法分別制備了純WS₂薄膜、Ti摻雜WS₂復(fù)合薄膜和La-Ti摻雜WS₂復(fù)合薄膜。分析了薄膜的微觀形貌、成分、硬度和摩擦學(xué)性能。結(jié)果表明，與純WS₂薄膜和Ti/WS₂復(fù)合薄膜相比，La-Ti/WS₂復(fù)合薄膜的微觀結(jié)構(gòu)更加致密。La-Ti/WS₂復(fù)合薄膜的硬度H和彈性模量E也顯著提高。此外，La-Ti/WS₂復(fù)合薄膜的摩擦系數(shù)減小，并且H/E比值增大，La-Ti/WS₂復(fù)合薄膜的磨損率降低。結(jié)果表明，La的摻雜有助于在摩擦接觸表面形成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)移膜，提高La-Ti/WS₂復(fù)合薄膜的耐磨性和承載能力。

摘要:對(duì)比研究了直流磁控濺射（dcMS）、高功率脈沖磁控濺射（HPPMS）和調(diào)制脈沖磁控濺射（MPPMS）所沉積納米晶TiN薄膜的組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能。結(jié)果表明，因dcMS濺射粒子離化率與動(dòng)能均較低，薄膜表現(xiàn)為存在少量空洞的柱狀晶結(jié)構(gòu)，薄膜力學(xué)性能差、沉積速率為51 nm/min。HPPMS因具有較高的瞬時(shí)離化率和較低的占空比，薄膜結(jié)構(gòu)致密而光滑，性能得到了顯著改善，但平均沉積速率較低，僅為25 nm/min。通過MPPMS技術(shù)可大范圍調(diào)節(jié)峰值靶功率和占空比，從而得到較高的離化率和平均沉積速率，薄膜結(jié)構(gòu)致密光滑、力學(xué)性能優(yōu)異，沉積速率達(dá)45 nm/min，接近dcMS。

摘要:CR340軋制差厚板（TRB）在軋制過程中，其不同的厚度區(qū)形成了不同的織構(gòu)，分別是薄區(qū)的{111}<01>和{141}<22>織構(gòu)，過渡區(qū)的{225}<10>和{211}<01>織構(gòu)，厚區(qū)的{876}<5>和{411}<01>織構(gòu)。根據(jù)EBSD測(cè)試結(jié)果，建立了各厚度區(qū)的多晶體塑性有限元模型，研究了單向拉伸時(shí)各厚度區(qū)的晶粒織構(gòu)對(duì)滑移系開動(dòng)情況和應(yīng)力應(yīng)變分布的影響規(guī)律。結(jié)果表明，薄區(qū)的{111}<01>織構(gòu)和厚區(qū)的{876}<5>織構(gòu)有利于滑移系的開動(dòng)，開動(dòng)的數(shù)量分別為9和8組，這使得等厚區(qū)在變形中的應(yīng)力集中弱化，具有良好的塑性變形行為。而過渡區(qū)的{225}<10>、{211}<01>織構(gòu)的晶粒滑移系開動(dòng)較少，開動(dòng)的數(shù)量分別為6和7組，導(dǎo)致應(yīng)力集中，其塑性變形行為較差。差厚板各厚度區(qū)織構(gòu)的差異導(dǎo)致其塑性變形呈現(xiàn)明顯的不均勻性，其斷裂位置發(fā)生在單軸拉伸時(shí)塑性變形較差的過渡區(qū)。

摘要:結(jié)合密度泛函理論框架內(nèi)的周期性平板模型，運(yùn)用第一性原理計(jì)算方法研究了CO₂在δ-Pu(100)表面的吸附行為。結(jié)果表明，CO₂分子以C端向下和C-Pu、O-Pu多鍵結(jié)合的方式吸附在δ-Pu(100)表面。吸附類型屬于強(qiáng)化學(xué)吸附，最穩(wěn)定的吸附構(gòu)型是H₁-C₄O₄，此時(shí)吸附能為-6.430 eV，吸附穩(wěn)定性順序?yàn)檠ㄎ?gt;橋位>頂位。CO₂分子主要和表面Pu原子反應(yīng)，而與其它3層Pu原子的反應(yīng)較弱。更多的電子向CO₂ 2π_u軌道轉(zhuǎn)移有利于C-O鍵的彎曲和活化。此外，CO₂分子和Pu原子之間的化學(xué)鍵主要是離子態(tài)，反應(yīng)機(jī)理是CO₂的C 2s、C 2p、O 2s 和O 2p軌道與Pu 6p、Pu 6d、Pu 5f軌道發(fā)生了重疊雜化作用，產(chǎn)生了新的鍵結(jié)構(gòu)。H₁-C₄O₄構(gòu)型的功函數(shù)變化最小，表明其它電子容易從該構(gòu)型表面逃逸，且需要的能量最小。

摘要:針對(duì)AZ31鎂合金長軸波紋管提出差溫局部熱態(tài)氣壓成形新工藝。首先在溫度范圍573~673 K、應(yīng)變速率范圍0.001~0.1 s^-1條件下對(duì)AZ31鎂合金管材進(jìn)行了熱拉伸實(shí)驗(yàn)，分析了溫度、應(yīng)變速率對(duì)其力學(xué)性能的影響。設(shè)計(jì)制造了長軸波紋管差溫局部熱態(tài)氣壓成形裝置，利用該裝置，通過單波波紋管的熱氣脹成形研究了成形溫度、成形內(nèi)壓對(duì)波紋管成形時(shí)間、壁厚分布的影響規(guī)律，從而確定最佳成形工藝窗口，并通過五波長軸波紋管的成形驗(yàn)證該新工藝的可行性。結(jié)果表明，差溫成形過程中，低溫區(qū)最高溫度不超過50 ℃，高溫區(qū)溫度可以精確控制，誤差在±5 ℃以內(nèi)。在溫度623 K、恒定氣壓14 MPa條件下，通過小模具成功成形出五波長軸鎂合金波紋管。成形后波峰位置平均晶粒尺寸從21.8 μm細(xì)化到16.56 μm，其主要原因?yàn)槌尚芜^程中發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。

摘要:純鎂為密排六方結(jié)構(gòu)，具有較少的獨(dú)立滑移系導(dǎo)致其塑性較差。研究了純鎂變形后的微觀組織演變、力學(xué)性能、腐蝕行為。結(jié)果表明，純鎂經(jīng)過等徑角擠壓（ECAP）變形后晶粒明顯細(xì)化以及基面織構(gòu)發(fā)生了弱化，導(dǎo)致純鎂的塑性得到了顯著地提高。等徑角擠壓變形后純鎂強(qiáng)度降低主要是因?yàn)榛婵棙?gòu)弱化影響大于晶粒細(xì)化。此外，等徑角擠壓變形后純鎂自腐蝕電位和腐蝕電流密度明顯增加，純鎂的抗腐蝕性能顯著提高。純鎂的腐蝕機(jī)理可能從局部腐蝕向均勻腐蝕轉(zhuǎn)變，從而減少了樣品在標(biāo)準(zhǔn)模擬體液浸泡中的腐蝕脫落，確保了試樣的完整性。

摘要:提出了一種鎂合金管材轉(zhuǎn)角焊合室分流擠壓新工藝，該工藝可在有效延長焊合室長度和焊合時(shí)間前提下保證舌針剛度，從而保證管材尺寸精度，并且可通過轉(zhuǎn)角剪切變形機(jī)制增加預(yù)焊合金屬變形量和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶程度，從而有利于提高管材性能和焊縫焊合性能。利用有限元法揭示了轉(zhuǎn)角焊合室分流擠壓成形過程中金屬的流動(dòng)特征，應(yīng)變分布特征和焊合室內(nèi)的靜水壓力分布特征。結(jié)果表明，整個(gè)擠壓過程無金屬折疊，從而保證管材的表面質(zhì)量；流經(jīng)轉(zhuǎn)角后預(yù)焊合金屬變形量明顯增加，有利于提高管材質(zhì)量和焊縫質(zhì)量。最后，研究揭示了坯料初始溫度，擠壓速度和模具轉(zhuǎn)角對(duì)焊合室內(nèi)靜水壓力的影響規(guī)律。結(jié)果表明，隨著擠壓速度的增加和模具轉(zhuǎn)角的增大，轉(zhuǎn)角焊合室內(nèi)靜水壓力增大；隨著坯料預(yù)熱溫度的增加，轉(zhuǎn)角焊合室內(nèi)靜水壓力呈先增大后減小的趨勢(shì)。

摘要:研究了B和Y對(duì)Ti45Al8Nb0.2W0.25Cr (at%) 合金的微觀結(jié)構(gòu)、微觀偏析和拉伸行為的影響。結(jié)果表明，高鈮TiAl合金中的β相穩(wěn)定元素促進(jìn)了微觀偏析區(qū)域中γ相以及大塊狀微觀偏析區(qū)域的形成。具有低比表面積的大塊狀微偏析區(qū)域降低了微偏析界面處的空洞和裂紋的成核率，明顯降低了晶界處的強(qiáng)度和合金的抗拉強(qiáng)度。B和Y的添加明顯的細(xì)化了片層團(tuán)，增加了片層團(tuán)處空洞成核的機(jī)會(huì)，從而提高了變形抗力。分析了2種合金的拉伸機(jī)理。

摘要:采用在線去應(yīng)力退火工藝對(duì)線性摩擦焊TiAl合金接頭進(jìn)行處理，避免了焊后裂紋的產(chǎn)生。顯微組織分析表明，接頭焊縫區(qū)與熱力影響區(qū)界限明顯，焊縫區(qū)主要由等軸γ晶組成，并含有少量的α₂相?？拷缚p的熱影響區(qū)內(nèi)的層狀γ晶具有明顯的流線特征，其方向與焊接界面熱塑性金屬的流動(dòng)方向一致。接頭的顯微硬度從母材區(qū)到焊縫區(qū)呈逐漸增加的趨勢(shì)，焊縫區(qū)顯微硬度相較于母材區(qū)增加了約1700 MPa；接頭的室溫抗拉強(qiáng)度與母材相當(dāng)，在683 MPa到717 MPa之間。焊縫區(qū)的細(xì)晶強(qiáng)化效應(yīng)是接頭強(qiáng)度較高的主要原因。

摘要:通過SEM、OM和DSC，研究添加Ho的Al-Zn-Mg-Cu合金均勻化熱處理制度，測(cè)試不同均勻化熱處理過程中合金的電導(dǎo)率和硬度變化。結(jié)果表明，鑄態(tài)合金中存在4種第二相：T(AlZnMgCu)，Al₇Cu₂Fe，Al₈Cu₄Ho 及S (Al₂CuMg)，第二相導(dǎo)致合金元素分布存在嚴(yán)重微觀偏析。合金在475 ℃均勻化熱處理20 h后，T相完全回溶基體且未觀察到S相，僅剩余Al₇Cu₂Fe和Al₈Cu₄Ho。硬度和電導(dǎo)率隨T相的回溶而變化，T相的回溶使得合金硬度升高，電導(dǎo)率降低。同時(shí)，在475 ℃均勻化熱處理5~20 h過程中，Al₃Ho相析出，這一現(xiàn)象引起硬度和電導(dǎo)率的升高。結(jié)合均勻化動(dòng)力學(xué)分析，確定合金適宜的均勻化熱處理制度為470~475 ℃/20~25 h。

摘要:研究了一種新型仿生骨小梁結(jié)構(gòu)的植入物的摩擦系數(shù)，該新型骨小梁結(jié)構(gòu)采用Ti-6Al-4V合金粉末進(jìn)行3D打印制備。從牛骨中取皮質(zhì)骨和松質(zhì)骨作為摩擦配副。從2種結(jié)構(gòu)的起始接觸角測(cè)試結(jié)果可知，仿生結(jié)構(gòu)的接觸角（87.7°）要比均勻骨小梁結(jié)構(gòu)的接觸角（96.9°）小一些，說明其表面潤濕性相對(duì)較好。對(duì)于均勻骨小梁結(jié)構(gòu)而言，其平均摩擦系數(shù)在0.71~0.82之間，明顯低于仿生骨小梁結(jié)構(gòu)的摩擦系數(shù)（0.82~0.99）。均勻骨小梁結(jié)構(gòu)的最大靜摩擦系數(shù)為0.99~1.26，而仿生骨小梁結(jié)構(gòu)的最大靜摩擦系數(shù)為1.52~1.96。仿生骨小梁的最大靜摩擦系數(shù)1.96是在加載為10 N，摩擦配副為皮質(zhì)骨時(shí)獲得的。結(jié)果表明，新型仿生骨小梁結(jié)構(gòu)的摩擦系數(shù)明顯高于均勻骨小梁結(jié)構(gòu)。因此，新型仿生骨小梁結(jié)構(gòu)可以在骨-種植體界面提供足夠的摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)植入物初步穩(wěn)定性。

摘要:采用真空感應(yīng)熔煉法制備了Fe_0.5MnNi_1.5CrNb_x（x=0，0.05，0.1，摩爾比）高熵合金，并分析了不同Nb含量對(duì)其組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，不含Nb元素的合金具有單相fcc結(jié)構(gòu)，其抗拉強(qiáng)度和斷裂延伸率（即延展性）分別為519 MPa和47%。添加少量的Nb(x=0.05)后出現(xiàn)(200)織構(gòu)和少量Fe₂Nb Laves相，合金的延展性增加到55%，并且抗拉強(qiáng)度增加到570 MPa。當(dāng)Nb含量增加到x=0.1時(shí)，織構(gòu)減少，而Fe₂Nb Laves相增多，抗拉強(qiáng)度和延展性分別為650 MPa和45%。

摘要:對(duì)一種新型第三代粉末高溫合金A3在700℃、應(yīng)變范圍0.8%～1.4%試驗(yàn)條件下的低周疲勞性能進(jìn)行了研究,分析了材料的循環(huán)滯后回線、Massing特性、循環(huán)應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)、應(yīng)變-壽命關(guān)系等特性。采用Manson-Coffin模型、拉伸滯回能模型、三參數(shù)能量模型對(duì)疲勞壽命數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合預(yù)測(cè),結(jié)果表明Manson-Coffin模型的壽命預(yù)測(cè)精度最高,在3倍分散帶以內(nèi)。用掃描電子顯微鏡對(duì)疲勞源區(qū)觀察,結(jié)果表明：低應(yīng)變時(shí)疲勞源數(shù)量上呈現(xiàn)單源,高應(yīng)變時(shí)多源特征；隨應(yīng)變量增大,疲勞源位置趨向于試樣表面,裂紋擴(kuò)展區(qū)面積減小, 瞬斷區(qū)面積增大。疲勞斷口典型的三個(gè)區(qū)域觀察結(jié)果表明：疲勞源四周存在較多河流狀線,其為裂紋擴(kuò)展方向,裂紋擴(kuò)展區(qū)存在較多二次裂紋,瞬斷區(qū)出現(xiàn)韌窩與解理斷裂特征。A3合金的斷裂模式主要為穿晶斷裂。

摘要:為了研究穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)對(duì)激光熔覆Inconel 718涂層中Fe元素分布的影響。建立基于體積平均法的三相混合凝固模型,在激光熔覆過程中耦合加入穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng),模擬316L不銹鋼表面制備Inconel 718涂層。采用2D瞬態(tài)模型,結(jié)合傳熱傳質(zhì),流體流動(dòng)和感應(yīng)洛倫茲力,模擬激光熔覆涂層中的元素分布,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,未施加磁場(chǎng)時(shí)熔覆層中Fe元素呈均勻分布；施加穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)時(shí)熔覆層中Fe元素分布不均勻,在熔覆層頂部Fe元素含量較低,熔覆層底部Fe元素含量較高。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,證明計(jì)算模型的可靠性,也表明穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)能夠抑制熔池流動(dòng),對(duì)移動(dòng)熔池的傳熱傳質(zhì)產(chǎn)生影響,最終改變激光熔覆涂層中的元素分布。

摘要:采用感應(yīng)熔煉法在U-5.5Mo合金中引入Ti/Al元素,通過淬火與時(shí)效熱處理來調(diào)控材料的組織與性能,獲得不同熱處理狀態(tài)下的U-Mo-Ti/Al合金的微結(jié)構(gòu)與性能。并分析析出相的組成、分布與性能的關(guān)系,探討Ti/Al合金元素對(duì)U-5.5Mo合金力學(xué)性能的調(diào)控機(jī)制。發(fā)現(xiàn)在U-5.5Mo合金中加入微量Ti元素對(duì)U-Mo合金有明顯固溶強(qiáng)化效果,使合金強(qiáng)度大幅提升；低溫時(shí)效熱處理可大幅提升U-Mo-Ti三元合金的力學(xué)性能；添加微量Al元素,促使U-Mo-Ti-Al四元合金中形成高溫穩(wěn)定的富鈦與富鋁的多元復(fù)合金屬間化合物,其在基體與晶界上呈大量不規(guī)則連續(xù)分布,對(duì)合金具有顯著沉淀強(qiáng)化效果,使U-Mo-Ti-Al四元合金的強(qiáng)度大幅提升,而塑性幾乎降為零。

摘要:為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)純鈦TA2疲勞裂紋尖端循環(huán)應(yīng)變場(chǎng)的表征,本文采用數(shù)字圖像相關(guān)(Digital image correlation, DIC)方法并結(jié)合Irwin模型,研究了TA2緊湊拉伸試樣在相續(xù)疲勞載荷下的裂紋擴(kuò)展規(guī)律、循環(huán)應(yīng)變場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)劃分方法以及循環(huán)應(yīng)變環(huán)的演化規(guī)律。首先通過相續(xù)疲勞試驗(yàn)獲得了TA2緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律,在此基礎(chǔ)上結(jié)合DIC和Irwin模型,建立了疲勞裂紋尖端循環(huán)應(yīng)變場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)劃分方法,實(shí)現(xiàn)了循環(huán)塑性區(qū)、單調(diào)塑性區(qū)和彈性區(qū)的劃分。另一方面采用DIC獲得不同區(qū)域的滯回應(yīng)變環(huán),討論了不同區(qū)域應(yīng)變環(huán)的差異,從而論證了劃分方法的有效性,并且揭示了裂紋擴(kuò)展過程中裂紋尖端應(yīng)變場(chǎng)從彈性區(qū)、單調(diào)塑性區(qū)到循環(huán)塑性區(qū)的演化規(guī)律。本文研究工作實(shí)現(xiàn)了TA2疲勞裂紋擴(kuò)展過程中裂紋尖端循環(huán)應(yīng)變場(chǎng)的表征,能夠滿足疲勞裂紋擴(kuò)展研究的需要。

摘要:為了研究Al對(duì)鐵素體耐熱鋼相變與性能的影響規(guī)律，通過在已有合金T92的成分基礎(chǔ)上進(jìn)行Al元素的添加及改性添加劑Ni的調(diào)整制備出了新型高鋁鐵素體耐熱鋼，研究了不同含量Al元素的加入及熱處理工藝下鐵素體耐熱鋼相變溫度與淬火組織晶粒尺寸、硬度及抗氧化性的關(guān)系。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)鋼的平衡相變點(diǎn)隨著Al元素含量的增加而升高，且實(shí)驗(yàn)鋼的奧氏體晶粒尺寸越大，Ac1和Ac3溫度越高；鋼中添加的Al、Ni元素總量在2.4 wt %時(shí)，淬火后的奧氏體晶粒尺寸最小，且硬度最大；在650 ℃環(huán)境下，鋼中添加3 wt %Al比添加1 wt %Al的抗高溫氧化性能強(qiáng)；在750 ℃環(huán)境下，鋼中所含改性添加劑Ni起到了一定的作用，Al-Ni比越大，鋼便表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗氧化性。

摘要:采用球盤接觸形式，在50 μm和150 μm位移振幅條件下，研究了載荷(60 N、40 N和20 N)對(duì)TC21鈦合金及其表面微弧氧化(PEO)涂層切向微動(dòng)磨損性能的影響。結(jié)果顯示，隨著位移振幅的增大和載荷的減小，TC21鈦合金和PEO涂層的微動(dòng)區(qū)域均由部分滑移區(qū)向滑移區(qū)轉(zhuǎn)變。在部分滑移區(qū)，兩種材料沿微動(dòng)方向的磨痕寬度隨載荷的減小而減小。雖均未出現(xiàn)明顯的材料損失，但TC21鈦合金邊緣微滑區(qū)存在微裂紋的萌生和擴(kuò)展，其程度隨載荷的減小而加重，而微動(dòng)對(duì)PEO涂層只起到了平滑作用。在滑移區(qū)，兩種材料的磨痕寬度隨載荷的減小而增大，且均存在局部磨損。磨損程度隨振幅的增大和載荷的減小而加深。其中，PEO涂層的最大磨痕深度小于TC21鈦合金，顯示出更好的抗微動(dòng)磨損性能。

摘要:激光選區(qū)熔化(selective laser melting, SLM)成形技術(shù)可實(shí)現(xiàn)形狀復(fù)雜、尺寸精度高、力學(xué)性能優(yōu)異零部件的直接成形,但成形工藝參數(shù)選擇不當(dāng),則會(huì)在產(chǎn)品中引入缺陷,針對(duì)SLM成形鈦合金內(nèi)部缺陷的問題,本文研究了激光功率和掃描速度兩個(gè)主要成形工藝參數(shù)對(duì)鈦合金內(nèi)部缺陷類型、尺寸及數(shù)量的影響,探索了缺陷的演化規(guī)律。結(jié)果表明,SLM成形鈦合金內(nèi)部主要有不規(guī)則形狀、規(guī)則球形兩種形態(tài)的缺陷。低激光功率(≤130 W)、高掃描速度(≥900 mm/s)區(qū)域主要為不規(guī)則形狀缺陷,能量不足是導(dǎo)致形成該類型缺陷的主要原因；高激光功率(≥190 W)、低掃描速度(≤600 mm/s)區(qū)域主要為規(guī)則球形缺陷,能量過高導(dǎo)致合金元素氣化是產(chǎn)生這類缺陷的主要原因。隨著能量密度的增加,根據(jù)缺陷的演化規(guī)律繪制了SLM成形鈦合金加工圖,其中缺陷的演化呈現(xiàn)三個(gè)階段,即不規(guī)則形狀缺陷尺度逐漸降低區(qū),微尺度不規(guī)則缺陷向微尺度規(guī)則球形缺陷過渡區(qū)和規(guī)則球形缺陷逐漸長大區(qū)。

摘要:利用OM、SEM、TEM等手段研究了固溶處理對(duì)Mg-Zn-Gd-Y-Zr合金組織的影響,并對(duì)合金的耐腐蝕性能及力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明：固溶處理有效改善鑄態(tài)合金的組織不均勻性,在460-510 ℃溫度范圍固溶處理后,合金的晶粒尺寸隨溫度升高而逐漸增大,第二相尺寸減小并趨于球形。當(dāng)固溶溫度高于490 ℃時(shí),有少量Zn₂Zr₃相析出,且隨溫度的升高,析出相有增多及粗化趨勢(shì)。在490 ℃固溶8 h后,合金的組織均勻,耐蝕性相對(duì)較好,腐蝕較為均勻,失重腐蝕速率為0.472±0.048 mm/a,抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及延伸率分別為196.2±3.5 MPa、111.1±6.4 MPa和18.9±1.3%。試驗(yàn)研究了合金腐蝕后的力學(xué)性能,表明：490 ℃×8 h試樣在模擬體液中浸泡后,力學(xué)性能在1-7天內(nèi)急劇下降,7-14天下降較為緩慢,隨浸泡時(shí)間的延長斷裂形式從準(zhǔn)解理斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔选?/p>

摘要:為克服高錫含量的AgCuZnSn釬料因脆性大而難以加工成形的問題,借鑒藥芯焊絲的理念,設(shè)計(jì)了添加CuSn合金粉粉芯的復(fù)合藥芯銀釬料,研究了粉芯中添加30wt%~70wt%Cu60Sn40合金粉對(duì)藥芯銀釬料的潤濕性、紫銅/Q235鋼釬焊接頭組織、界面顯微硬度及抗拉強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,釬焊過程中芯部CuSn合金粉和外層BAg30CuZnSn原位反應(yīng)合成高錫含量的AgCuZnSn釬料,獲得了成分均勻,結(jié)合良好的接頭組織。隨著藥芯粉芯中合金粉含量的升高,復(fù)合藥芯銀釬料在紫銅板及Q235鋼板上的潤濕面積不斷增大,Cu/Q235鋼釬焊接頭顯微硬度不斷升高,抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)藥芯粉芯中CuSn合金粉的含量為30wt%時(shí),Cu/Q235鋼釬焊接頭的抗拉強(qiáng)度取得最大值(198.91MPa),提高了23.4%。

摘要:利用真空感應(yīng)爐制備了三種W含量（1.02 wt.%、0.52 wt.%和0 wt.% W）的難變形高溫合金U720Li鑄件并對(duì)其進(jìn)行了均勻化處理，重點(diǎn)研究了W對(duì)均勻化態(tài)U720Li合金熱變形行為和開裂特征的影響。結(jié)果表明，W含量的減少導(dǎo)致均勻化爐冷態(tài)合金在1000 ℃的變形抗力逐漸降低，當(dāng)W含量減少至0 wt.%時(shí)拉伸塑性大幅提高，斷裂模式由沿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼐?穿晶混合斷裂。隨著W含量的降低均勻化爐冷態(tài)和空冷態(tài)合金晶內(nèi)的顯微硬度均逐漸下降，γ′尺寸明顯增大，體積分?jǐn)?shù)逐漸減小。W對(duì)變形抗力和熱塑性造成影響的主要原因是，W的減少不僅降低了固溶強(qiáng)化程度，還改變了γ′的特征，促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生。另外，本文揭示了W主要分布在γ基體中，并據(jù)此討論了W對(duì)γ′析出的作用機(jī)理。

摘要:為改善Ti6Al4V(TC4)作為骨科硬組織植入物長期在人體內(nèi)服役時(shí)發(fā)生細(xì)菌感染及體液腐蝕后有害離子釋放的弊端,采用溶膠-凝膠法梯度動(dòng)態(tài)升溫處理氧化鋅(ZnO)溶膠,分別在TC4表面成功制備了納米ZnO涂層和ZnO/PDA(聚多巴胺)復(fù)合涂層。系統(tǒng)分析了兩種涂層的物相結(jié)構(gòu)、微觀形貌、涂層結(jié)合力、潤濕性以及在模擬體液中的腐蝕性能。研究結(jié)果表明：TC4基材上所制備的ZnO/PDA復(fù)合涂層相較于單一ZnO涂層具有更為均勻的納米ZnO顆粒分布,PDA對(duì)金屬離子的螯合作用通過Ti-O-Zn鍵促進(jìn)了基底與ZnO間的結(jié)合力,同時(shí)PDA的引入進(jìn)一步提升了ZnO涂層的潤濕性、降低其表面粗糙度、改善了TC4的耐腐蝕性能。

摘要:為提高鈦合金的摩擦磨損和高溫抗氧化性能，采用激光熔覆技術(shù)在Ti6AI4V鈦合金（TC4）表面制備了近等原子比的AlCoCrFeMoVTi高熵合金（HEA）涂層。借助X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、能譜儀（EDS）等分析了涂層的物相組成和顯微組織；運(yùn)用HDX-1000維氏硬度儀測(cè)試了熔覆層顯微硬度；通過UMT-3摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和GSL-1400X 型管式電阻爐分別測(cè)試了HEA涂層的摩擦磨損性能和高溫抗氧化性能。結(jié)果表明，HEA涂層主要由面心立方（FCC）、體心立方（BCC）二元共晶相組成；HEA涂層最高顯微硬度為1099 HV0.2，是基體TC4的3.29倍；涂層摩擦系數(shù)為0.31，磨損體積為1.79×10-4 mm3，分別為基體的59.62%和12.01%；在800℃恒溫下氧化50 h后，HEA涂層的氧化增重為1.49 mg，僅為基體的16.37%。激光熔覆高熵合金AlCoCrFeMoVTi涂層能顯著改善Ti6Al4V鈦合金的摩擦磨損和高溫抗氧化性能。

摘要:本文制備了一種針對(duì)CO的石墨烯負(fù)載氯化鈀的氣敏傳感材料。掃描電鏡分析表明：材料由明顯的兩種不同形貌材料構(gòu)成：二維薄片狀和三位顆粒狀；透射電鏡和高分辨透射電鏡照片以及選取電子衍射照片顯示,石墨烯負(fù)載的氯化鈀材料顆粒粒度小于10納米,為單晶材料。性能測(cè)試分析表明,以該材料制備成電極材料制作的氣敏器件,對(duì)CO氣體檢測(cè)下限為100ppb水平,敏感度高,靈敏度為63.34 mV/ppm,該傳感器的響應(yīng)時(shí)間大約為8~9秒。

摘要:本文通過分子動(dòng)力學(xué)模擬對(duì)重復(fù)納米加工單晶鎳中的表面形貌、亞表面損傷和刀具受力情況進(jìn)行了分析。并通過納米劃痕實(shí)驗(yàn)適當(dāng)驗(yàn)證了理論分析的結(jié)論。論文對(duì)加工中一系列原子的坐標(biāo)進(jìn)行追蹤，揭示了重復(fù)加工時(shí)表面凹槽的形成及變化原因。通過共近鄰分析和位錯(cuò)提取技術(shù)，得出在單晶鎳納米加工中，重復(fù)加工一次會(huì)對(duì)工件亞表面質(zhì)量有所改善，而重復(fù)加工兩遍則基本沒有區(qū)別。同時(shí)，刀具在第一次加工中所受切向力和法向力明顯較大，而之后的兩次重復(fù)加工則刀具受力基本相同。采用原子力顯微鏡對(duì)納米劃痕實(shí)驗(yàn)后的單晶鎳進(jìn)行表面粗糙度檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)重復(fù)一次加工會(huì)適當(dāng)?shù)奶岣呒庸ず蠊ぜ砻尜|(zhì)量。

摘要:本文以廢舊紫銅片為基體，Ni粉、Cr粉為覆膜材料，通過活化反應(yīng)燒結(jié)法制備了Ni-Cr-Cu三元合金電極材料。采用X射線衍射分析(XRD)、場(chǎng)發(fā)射電鏡(SEM)、X射線能譜分析(EDS)等對(duì)電極的物相、形貌結(jié)構(gòu)、元素分布、以及析氫產(chǎn)物進(jìn)行表征；通過循環(huán)伏安、線性極化、交流阻抗等方法測(cè)試了合金電極材料的電催化析氫性能。結(jié)果表明Ni-Cr-Cu三元合金薄膜電極具有優(yōu)異的析氫性能，調(diào)節(jié)Cr元素的含量可提高其析氫催化活性，在室溫條件下，Ni30wt%Cr-Cu三元合金電極材料在6mol/L KOH的溶液中析氫性能較好，其析氫過電位僅有-0.13V (vs SCE)，交換電流密度為10mA/cm2時(shí)對(duì)應(yīng)的極化電位為-0.145V (vs SCE)；經(jīng)開路電位測(cè)試36000 s后，電極材料的開路電位（η）從0.05V變化為0.02V，僅降低0.03 V，表明析氫電極化學(xué)穩(wěn)定性良好。

摘要:以粒徑分布為15-106 μm多孔球形團(tuán)聚W粉為原料，采用SPS在不同燒結(jié)溫度(1450℃、1500℃、1550℃)，軸向恒壓40Mpa，保溫5min下制備出高強(qiáng)度(347.8±10.6 Mpa(1450℃)、407.4±14.2 Mpa(1500℃)、543.9±8.7 Mpa(1550℃))、多級(jí)孔結(jié)構(gòu)（3-10 μm\200-500 nm）W骨架。結(jié)合XRD、SEM、萬能試驗(yàn)機(jī)等檢測(cè)技術(shù)，對(duì)SPS燒結(jié)過程中粉末致密化行為、顯微組織變化及力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明: SPS可制得燒結(jié)前后物相無明顯變化、孔隙率介于30%-40%、燒結(jié)頸發(fā)育完全多級(jí)孔結(jié)構(gòu)鎢骨架。該多級(jí)孔W骨架SPS燒結(jié)致密化過程可分為4個(gè)階段，第一階段為升壓階段，燒結(jié)試樣相對(duì)密度隨壓力升高而迅速升高；第二階段為典型的顆粒重排階段；第三階段燒結(jié)溫度高于1000℃，燒結(jié)試樣相對(duì)密度隨溫度的升高而升高，屬于典型的燒結(jié)中期；第四階段為燒結(jié)末期，燒結(jié)體內(nèi)部高溫蠕變引起致密化程度進(jìn)一步提高。利用高溫蠕變模型研究了該多孔球形W粉的致密化機(jī)理為純擴(kuò)散致密化，通過頸長方程確定該多孔球形鎢粉在整個(gè)SPS燒結(jié)過程中的致密化機(jī)理是以體積擴(kuò)散為主，晶界擴(kuò)散為輔。

摘要:本文對(duì)含有殘余鐵素體的奧氏體不銹鋼進(jìn)行不同溫度的固溶處理,使用SEM、EBSD、TEM和顯微硬度等技術(shù)分析試驗(yàn)樣品的微觀組織、織構(gòu)和析出相。結(jié)果表明：奧氏體不銹鋼在900~1100℃固溶處理30min后水淬,存在奧氏體、鐵素體和Sigma三相,未發(fā)現(xiàn)M₂₃C₆和Chi相。在900~1000℃范圍內(nèi)生成Sigma相,Sigma相會(huì)提高基體硬度。Sigma相主要由殘余δ鐵素體分解生成, {001}<110>和{001}<100>取向的δ鐵素體優(yōu)先向Sigma相轉(zhuǎn)變。且隨著溫度的升高,Sigma含量降低,奧氏體平均晶粒尺寸增加,硬度呈逐漸下降趨勢(shì)。固溶溫度超過1050℃后,Sigma相完全固溶進(jìn)奧氏體中,奧氏體平均晶粒尺寸顯著長大,硬度值快速降低,殘余鐵素體中{001}<110>和{001}<100>織構(gòu)重新增強(qiáng)。1100℃固溶處理后,殘余鐵素體含量降低至0.2%。

摘要:為了研究服役過程中38CaO-5MgO-8AlO_1.5-49SiO₂(CMAS)對(duì)鎂基六鋁酸鑭(LaMgAl₁₁O₁₉)的高溫侵蝕行為,利用大氣等離子噴涂技術(shù)制備了LaMgAl₁₁O₁₉涂層。本文通過SEM、EDS和XRD表征了1050℃、1250℃下LaMgAl₁₁O₁₉涂層被CMAS侵蝕后的微觀組織和相結(jié)構(gòu)。研究表明,LaMgAl₁₁O₁₉涂層中在1250℃被侵蝕24 h后的腐蝕產(chǎn)物是CaAl₂Si₂O₈和MgAl₂O₄。此外,通過研究侵蝕層厚度與侵蝕溫度、侵蝕時(shí)間的關(guān)系,計(jì)算得到了在1050℃~1250℃溫度下,CMAS侵蝕LaMgAl₁₁O₁₉涂層的反應(yīng)活化能為94.1 kJ/mol。

摘要:針對(duì)140mm厚TC4鈦合金鏤空承重框的結(jié)構(gòu)特征提出雙道雙側(cè)不等熔深的電子束焊接（EBW）方案，進(jìn)行焊接試驗(yàn)并對(duì)接頭組織性能進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)焊縫區(qū)組織性能在厚度方向有較明顯的不均勻現(xiàn)象，兩道焊縫根部重疊區(qū)是最值得關(guān)注的部位。兩道焊縫根部重疊區(qū)存在大量針狀α′相和點(diǎn)狀離散分布的β相，針狀相短小、相互交錯(cuò)現(xiàn)象明顯；接頭中其它焊縫區(qū)域觀察到針狀α′相和分布在原始β晶界的α相，但板條較長且排列具有較明顯方向性。兩道焊縫根部重疊區(qū)顯微硬度比接頭其它焊縫區(qū)域顯微硬度（341HV~346HV）高出約10%。兩道焊縫根部重疊區(qū)的焊縫室溫沖擊功比接頭中其它焊縫區(qū)域室溫沖擊功（約47J）低約11%。兩道焊縫根部發(fā)生重疊的區(qū)域焊接接頭抗拉強(qiáng)度最低。結(jié)合有限元仿真發(fā)現(xiàn)大厚度TC4雙道雙側(cè)不等熔深EBW接頭焊縫根部重疊區(qū)在900℃附近冷卻速度高于焊縫其它區(qū)域，是導(dǎo)致重疊區(qū)域與焊縫其它區(qū)域之間組織性能差異的重要原因。接頭拉伸都斷裂在母材區(qū)。研究表明采用雙道雙側(cè)不等熔深EBW焊接方案制造大厚度鏤空鈦合金承重框是可行的，建議實(shí)踐中可采取提高母材厚度方向組織性能均勻性、嚴(yán)格控制兩道焊接之間時(shí)間間隔等措施。

摘要:利用拉伸實(shí)驗(yàn)、光學(xué)顯微鏡和透射電鏡研究了退火工藝、時(shí)效工藝和循環(huán)應(yīng)變對(duì)Ti-50.8Ni-0.1Zr合金形狀記憶行為的影響。350~400 ℃和600~700 ℃退火態(tài)合金呈超彈性(SE),450~550 ℃退火態(tài)合金呈形狀記憶效應(yīng)(SME)；300 ℃/(1~50 h)和400 ℃/1 h時(shí)效態(tài)合金呈SE,400 ℃/(5~50 h)和500 ℃/(1~50 h)時(shí)效態(tài)合金呈SME。隨退火溫度升高,合金應(yīng)力應(yīng)變曲線平臺(tái)應(yīng)力σ_M先降低后升高,最小值200MPa在500 ℃退火后取得；殘余應(yīng)變?chǔ)?sub>R先升高后降低,最大值2.64%在500 ℃退火后取得。隨時(shí)效時(shí)間延長,300 ℃時(shí)效態(tài)合金的σ_M降低,ε_R始終較?。?00 ℃和500 ℃時(shí)效態(tài)合金的σ_M降低,ε_R先升高后趨于穩(wěn)定。隨循環(huán)次數(shù)增加,呈SE的合金由部分非線性SE轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆蔷€性SE,且σ_M和能耗△W先降低后趨于穩(wěn)定；呈SME的合金的σ_M和△W先降低后趨于穩(wěn)定。

摘要:為獲得細(xì)晶TiAl合金及有效減少傳統(tǒng)鑄造帶來的內(nèi)部缺陷，本文采用真空熱壓燒結(jié)工藝制備了Ti-44Al-2Cr-4Nb-0.2W-0.2B合金，研究了燒結(jié)溫度對(duì)TiAl合金微觀組織及力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： Ti、Al元素粉末反應(yīng)合成后，經(jīng)XRD檢測(cè)，三種燒結(jié)溫度(1150 ℃、1240 ℃、1300 ℃)燒結(jié)后的合金主要由γ-TiAl和α2-Ti3Al兩種基體相組成，隨著燒結(jié)溫度的增加，γ相含量增加，α2相則減少；結(jié)合SEM觀察發(fā)現(xiàn)，改變燒結(jié)溫度可獲得TiAl合金不同典型組織，其中1150 ℃燒結(jié)合金為近γ組織、1240 ℃燒結(jié)為雙態(tài)組織、1300 ℃燒結(jié)為近片層組織，燒結(jié)溫度的升高使得合金組織愈發(fā)均勻；配合EDS分析，燒結(jié)溫度的升高有助于Nb元素在基體相中的擴(kuò)散，同時(shí)合金密度隨燒結(jié)溫度的升高逐步增加，當(dāng)燒結(jié)溫度升至1300 ℃，合金的密度達(dá)到4.419 g/cm3；通過力學(xué)性能檢測(cè)，在1240 ℃燒結(jié)制備的TiAl合金組織為細(xì)小的雙態(tài)組織，顯示出較好的綜合力學(xué)性能，其顯微硬度為527 HV，在高溫壓縮時(shí)展示出良好的抗壓強(qiáng)度。

摘要:負(fù)載型貴金屬納米催化劑是提高貴金屬催化劑利用率,降低經(jīng)濟(jì)成本的一種有效途徑,也是一種新型的有潛力的表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)的基底材料。本文首先利用靜電紡絲技術(shù)構(gòu)建了還原的氧化石墨烯(rGO)增強(qiáng)的聚丙烯腈/聚苯胺復(fù)合纖維(PAN/PANI/rGO),然后采用原位還原的方法在其表面生長金納米顆粒得到了PAN/PANI/rGO/Au復(fù)合纖維,通過SEM, FTIR, XRD, XPS, Raman和UV-Vis光譜等手段對(duì)復(fù)合纖維進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和形貌表征,最后以NaBH₄還原四硝基苯酚(4-NP)為模型,研究了復(fù)合纖維的催化性能和原位SERS檢測(cè)該催化還原反應(yīng)的過程,并將其與同種方法制備的PAN/PANI/GO/Au和PAN/PANI/Au復(fù)合纖維進(jìn)行比較。結(jié)果表明,rGO增強(qiáng)的PAN/PANI/rGO/Au復(fù)合纖維具有優(yōu)于PAN/PANI/GO/Au和PAN/PANI/Au復(fù)合纖維的催化活性、原位增強(qiáng)拉曼檢測(cè)的能力和循環(huán)性能。

摘要:采用激光沉積方法制備了Al_xTiCrMnCu (x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0)高熵合金。通過XRD、SEM及腐蝕電化學(xué)測(cè)試技術(shù)等研究了Al_xTiCrMnCu高熵合金的微觀結(jié)構(gòu)及性能。研究發(fā)現(xiàn),隨Al含量的增加,Al_xTiCrMnCu高熵合金由簡(jiǎn)單的FCC和HCP1混合固溶體結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿縃CP2固溶體結(jié)構(gòu)；合金的顯微硬度隨Al含量的增加而增大；Al_xTiCrMnCu高熵合金在3.5% NaCl水溶液中的耐蝕性先提高后降低,當(dāng)x=0.25時(shí),其耐蝕性最佳。

摘要:目前Ti6Al4V合金粉體的生產(chǎn)方法主要有霧化法、機(jī)械合金法和氫化脫氫法,它們都以Kroll法生產(chǎn)海綿鈦為基礎(chǔ)。使用鈦的氧化物作為原料的熔鹽電解法和金屬熱還原法仍處于研究階段。本文依據(jù)變價(jià)金屬Ti和V的氧化物在還原過程中逐級(jí)還原的特性,提出使用金屬氧化物(TiO₂, V₂O₅)作為原料的多級(jí)深度還原法制備Ti6Al4V合金粉體的新思路。首先計(jì)算了TiO₂-V₂O₅-Mg-Ca體系的吉布斯自由能變,結(jié)果表明先進(jìn)行鎂熱自蔓延反應(yīng),后進(jìn)行鈣熱深度還原反應(yīng)制備Ti6Al4V合金粉體在熱力學(xué)上具備可行性。然后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了的驗(yàn)證。鎂熱自蔓延反應(yīng)產(chǎn)物酸浸后除去MgO可得到氧含量為15.84%的多孔Ti-Al-V-O前驅(qū)體。配入金屬Ca后進(jìn)行深度脫氧可得到低氧Ti6Al4V合金粉體(Al: 6.2wt.%, V: 3.64wt.%, O: 0.24wt.%, Mg: 0.01wt.%, Ca: < 0.01wt.%)。

摘要:采用 Gleeble-1500 熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)雙態(tài)組織Ti80合金在變形溫度為860-980℃、應(yīng)變速率為 0.01~1變形條件下進(jìn)行了熱壓縮模擬實(shí)驗(yàn)，研究了合金熱變形過程中的流變應(yīng)力行為，利用加工硬化率確定了不同變形條件下動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變。結(jié)果表明，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是Ti80合金熱變形過程中的重要軟化機(jī)制，并發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變隨溫度的升高和應(yīng)變速率的降低而減小。基于Z參數(shù)和改進(jìn)后的Avrami方程，構(gòu)建了Ti80合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變與動(dòng)力學(xué)模型。

摘要:近年來高熵合金因具有許多優(yōu)于傳統(tǒng)合金的性能備受矚目,而高溫氧化問題大大限制了其發(fā)展應(yīng)用。多元組成使高熵合金的高溫氧化過程不同于單一金屬,不同氧化階段的動(dòng)力學(xué)規(guī)律有很大不同。氧化前期多種元素發(fā)生氧化反應(yīng),氧化物種類和氧化膜結(jié)構(gòu)隨時(shí)間發(fā)生變化,直到穩(wěn)定氧化階段氧化產(chǎn)物才固定存在。本文從初期選擇性氧化、過渡態(tài)氧化和穩(wěn)定氧化期三個(gè)階段深入剖析高熵合金高溫氧化各個(gè)過程的詳細(xì)機(jī)理,并總結(jié)相應(yīng)的改善高溫抗氧化性能的方法,為高熵合金材料設(shè)計(jì)和性能調(diào)控提供重要的理論依據(jù)。

摘要:柔性硬質(zhì)納米涂層具有高致密性、高表面完整性、高硬度、高韌性和高裂紋抵抗力特性，是新一代高性能納米涂層的一個(gè)重要發(fā)展方向，但其制備難度高，難以利用傳統(tǒng)涂層制備技術(shù)實(shí)現(xiàn)。深振蕩磁控濺射（Deep Oscillation Magnetron Sputtering, DOMS）技術(shù)是一種新型的高功率脈沖磁控濺射技術(shù)，現(xiàn)已成為國際涂層研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。DOMS技術(shù)通過一系列調(diào)制的電壓微脈沖振蕩波形，能夠?qū)崿F(xiàn)完全消除電弧放電和靶材近全離化，獲得高密度、低離子能量和高束流密度的等離子體，能制備出具有低缺陷、高表面完整性、高致密性的高性能納米涂層，并且對(duì)納米涂層的成分、結(jié)構(gòu)和性能實(shí)現(xiàn)“剪裁化”的可控制備。本文綜述了柔性硬質(zhì)納米涂層的特征以及DOMS制備柔性硬質(zhì)納米涂層的最新進(jìn)展。

摘要:日本福島核事故后，以提升反應(yīng)堆在事故工況下的穩(wěn)定性和安全性為目的的事故容錯(cuò)燃料技術(shù)研究已成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。涂層技術(shù)是事故容錯(cuò)燃料項(xiàng)目短期規(guī)劃主要的發(fā)展方向。在鋯合金燃料包殼表面制備保護(hù)性涂層能夠在不改變現(xiàn)有燃料體系結(jié)構(gòu)的前提下，提升鋯合金包殼在反應(yīng)堆失水事故條件下的事故容錯(cuò)能力。本文綜述了國內(nèi)外鋯合金包殼涂層領(lǐng)域研究成果，總結(jié)了鋯合金表面涂層的種類、性能、制備技術(shù)及應(yīng)用前景，結(jié)合涂層的制備技術(shù)，綜合分析了各種制備方法的特點(diǎn)以及未來需集中要解決的問題。在此基礎(chǔ)上，提出金屬Cr涂層具有良好的耐腐蝕性能，尤其是在>1200°C高溫蒸汽腐蝕條件下能夠有效保護(hù)鋯合金基體，是目前最有希望工程化應(yīng)用的事故容錯(cuò)涂層。同時(shí)，探索適合于工程化應(yīng)用的Cr涂層制備技術(shù)，解決Cr涂層的制備缺陷，提升涂層的結(jié)構(gòu)致密性以及界面性能是目前亟待解決的關(guān)鍵問題。

摘要:金屬增材制造技術(shù)是從20世紀(jì)90年代初期發(fā)展起來的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)金屬零件的無模具、快速、全致密近凈成形。高比重W-Ni-Fe合金由于具有高密度、高強(qiáng)度和高塑性等特性，廣泛應(yīng)用于國防工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。近年來，W-Ni-Fe高比重鎢合金的增材制造受到了廣泛關(guān)注。本文綜述了國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)采用選區(qū)激光熔化技術(shù)（SLM）、激光熔化沉積技術(shù)（LMD）、電子束選區(qū)熔化技術(shù)（EBSM）和粘合噴射技術(shù)（BJP）四種增材制造技術(shù)制備W-Ni-Fe合金的研究進(jìn)展，從成形工藝、成形件微觀組織和力學(xué)性能等方面進(jìn)行了分析，并對(duì)未來研究趨勢(shì)做出了預(yù)測(cè)。

摘要:電爆噴涂是一種新興的熱噴涂方法,它是利用高電壓對(duì)噴涂材料脈沖放電,瞬時(shí)大電流將其加熱并發(fā)生爆炸,產(chǎn)生高溫粒子伴隨沖擊波噴射到基體表面形成涂層。其特點(diǎn)是噴射粒子速度高,設(shè)備尺寸小,適用于孔腔內(nèi)壁噴涂。本文綜述了電爆噴涂方法的發(fā)展現(xiàn)狀,其經(jīng)歷了自由、定向和約束電爆噴涂,自由噴涂的電極直接接觸,燒損嚴(yán)重,并對(duì)管徑有限制,僅用于小直徑管/孔內(nèi)壁；定向噴涂的約束腔常用陶瓷材料,在爆炸沖擊時(shí)易破裂或燒蝕；約束噴涂采用消融材料制作約束腔,氣體放電導(dǎo)入電流,使這些問題得以解決。其次,闡述了該方法制備的涂層特性,即涂層與基體呈冶金結(jié)合；形成了超細(xì)晶、納米晶結(jié)構(gòu)的致密涂層,且具有良好的耐磨和抗腐蝕性及較高的硬度。給出了過程參數(shù)與涂層的關(guān)系,能量密度和噴涂距離是影響涂層性能的主要因素。最后分析了將來需要研究的問題,展望了電爆噴涂方法的發(fā)展趨勢(shì)。

摘要:在反應(yīng)堆中子輻照下，鋯合金中產(chǎn)生的點(diǎn)缺陷及演化會(huì)影響其力學(xué)性能。目前輻照缺陷對(duì)Zr-Nb二元體系力學(xué)性能影響的機(jī)理還不明確，因此本工作基于密度泛函理論的第一性原理方法，研究了點(diǎn)缺陷和Nb原子摻雜對(duì)α-Zr力學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，單空位引入使得α-Zr的剪切模量增大，Nb原子摻雜使得α-Zr的剪切模量下降。通過計(jì)算含不同點(diǎn)缺陷的α-Zr三維楊氏模量，得到點(diǎn)缺陷引入和Nb摻雜均會(huì)使α-Zr結(jié)構(gòu)的各向異性減弱，從而可以在一定程度上緩解因各向異性導(dǎo)致的鋯合金輻照效應(yīng)。

摘要:在純V中分別添加5 wt%的Al和5 wt% Al-5Ti-1B(ATB)中間合金(晶粒細(xì)化劑)電弧熔煉形成V-5Al和V-5ATB合金鑄錠。利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、透射電鏡(TEM)和顯微硬度儀等測(cè)試手段分析晶粒細(xì)化前后V-Al合金的顯微組織和硬度變化。結(jié)果表明：V-5ATB合金組織中析出長針狀第二相TiB使晶粒尺寸明顯減小,相比V-5Al合金,V-5ATB合金由于固溶、細(xì)晶和硬質(zhì)TiB第二相等強(qiáng)化效應(yīng)導(dǎo)致硬度提高。