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摘要:對厚度為2.0 mm的工業(yè)純鋯板材進行雙面超聲噴丸（USSP）處理，研究了超聲噴丸（USSP）對微觀組織演變和疲勞裂紋擴展（FCG）行為的影響。通過光學(xué)顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、背散射電子衍射儀、透射電子顯微鏡和X射線衍射儀分別對微觀結(jié)構(gòu)演變進行表征。采用緊湊拉伸試樣進行FCG試驗，對斷口形貌和裂紋擴展路徑進行分析。結(jié)果表明，USSP處理后形成了具有約250 μm深度殘余壓應(yīng)力的表面梯度結(jié)構(gòu)，USSP試樣比原始試樣表現(xiàn)出更高的強度和表面粗糙度。值得注意的是，USSP-8 min和USSP-12 min試樣的疲勞裂紋擴展壽命比原始試樣分別提高了28.1%和50.9%。USSP處理有助于提高疲勞裂紋擴展抗力，進而在一定程度上降低疲勞裂紋的擴展速率。FCG性能的提高可歸因于殘余壓應(yīng)力和晶粒細(xì)化的共同作用，殘余壓應(yīng)力增強了裂紋閉合效應(yīng)，降低了有效應(yīng)力比。同時，晶粒細(xì)化使晶界比例增加，循環(huán)塑性區(qū)尺寸減小，從而有利于抵抗裂紋擴展。

摘要:為了進一步了解軋制Mo-14%Re合金的顯微組織和室溫拉伸性能，采用掃描電鏡（SEM）和高分辨電子背散射衍射（EBSD）研究了軋制Mo-14%Re合金的顯微組織和斷口形貌。采用Channel 5軟件分析了軋制Mo-14%Re合金在不同退火溫度下的組織演變。結(jié)果表明，隨著退火溫度的升高，Mo基體相和ReO₃相的施密特因子逐漸減小。織構(gòu)強度迅速增加，極圖上的晶體取向強度從6.51增加到10.18。軋制Mo-14%Re合金的初始再結(jié)晶發(fā)生在1100 ℃，在此退火溫度下，合金中富稀土ReO₃相均勻析出，導(dǎo)致拉伸過程中應(yīng)力分布均勻，Mo基體相和ReO₃相表現(xiàn)出明顯的晶體取向，ReO₃相晶界主要為大角度晶界，使得斷后伸長率達(dá)到最大值33.5%。拉伸斷裂的韌窩數(shù)量最多且最大。此外，還研究了斷裂過程中微孔的形成、聚集、生長和裂紋擴展。

摘要:以W顆粒和Ni顆粒預(yù)先混合的93W-7Ni粉體為原料，采用激光粉末床熔融（Laser powder bed fusion, LPBF）制備了鎢鎳合金試樣。研究了不同線能量密度的鎢鎳合金試樣的相對密度、顯微組織及顯微硬度。結(jié)果表明：鎢鎳合金試樣的缺陷主要為不規(guī)則孔隙，不存在明顯可見的裂紋缺陷，且提高線能量密度能夠明顯減少缺陷。當(dāng)線能量密度為1.5J/mm時，鎢鎳合金試樣相對密度達(dá)98.04%。LPBF制備的鎢鎳合金試樣的顯微組織主要由W單質(zhì)相和Ni-W基體相組成，并伴有大量細(xì)小的枝/顆粒狀鎢晶粒。試樣的顯微硬度高達(dá)529.83HV0.5，且基本不受線能量密度的影響。

摘要:Laves相NbCr2/Nb兩相合金因其優(yōu)良的高溫力學(xué)性能而具有作為新型高溫結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用的潛力；流動應(yīng)力本構(gòu)關(guān)系反映了合金的熱變形行為。本文基于Laves相NbCr2/Nb兩相合金在1000-1200℃、0.001-0.1s-1條件下的等溫恒應(yīng)變速率壓縮實驗數(shù)據(jù)，首次探討了該合金在考慮變形溫度對合金楊氏模量和自擴散系數(shù)影響的應(yīng)變補償物理本構(gòu)關(guān)系。結(jié)果表明，基于蠕變指數(shù)n=5的應(yīng)變補償物理本構(gòu)關(guān)系的相關(guān)系數(shù)R和平均絕對相對誤差A(yù)ARE分別為0.974和59.3%，說明該物理本構(gòu)模型不適于表征該合金的流動應(yīng)力行為；而基于蠕變指數(shù)n為變量的應(yīng)變補償物理本構(gòu)關(guān)系的相關(guān)系數(shù)R和平均絕對相對誤差A(yù)ARE分別為0.984和10.6%，說明該物理本構(gòu)模型能滿意地表征該合金的流動應(yīng)力行為，且其對流動應(yīng)力的預(yù)測能力優(yōu)于傳統(tǒng)的Arrhenius本構(gòu)模型。

摘要:為了獲得高質(zhì)量的W/CuCrZr復(fù)合材料，采用真空熔鑄法制備了具有燕尾槽型結(jié)構(gòu)的W/CuCrZr復(fù)合板材。通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡及元素能譜分析、顯微硬度儀等設(shè)備，系統(tǒng)分析了W/CuCrZr復(fù)合板結(jié)合界面的微觀結(jié)構(gòu)特征及力學(xué)性能。研究結(jié)果表明：在真空度為10-4Pa，加熱溫度為1100~1200℃真空條件下熔鑄制備的W/CuCrZr復(fù)合材料，結(jié)合界面以平直結(jié)構(gòu)特征為主，界面結(jié)合緊密，無明顯的缺陷生成。在結(jié)合界面處，元素發(fā)生明顯的互擴散現(xiàn)象，并有明顯的帶狀熔融擴散層生成，擴散層寬度約為6~8μm。W/CuCrZr復(fù)合板鎢側(cè)的維氏硬度較母材有所提高，而CuCrZr側(cè)的維氏硬度較母材有所降低。

摘要:本文對冷變形后的高純鉭棒進行不同溫度(850~1050℃)的退火處理,研究了退火后的微結(jié)構(gòu)及織構(gòu)演變規(guī)律、再結(jié)晶形核與取向的依賴性以及再結(jié)晶組織對其力學(xué)行為的影響。結(jié)果表明,冷變形組織呈{100}和{111}取向分布的纖維狀結(jié)構(gòu),以()[]組分為主的α-織構(gòu)。退火處理后,高純鉭棒組織分別處于回復(fù)階段(850℃)、完全再結(jié)晶(950℃)以及晶粒長大階段(1050℃)。隨著退火溫度的增加,α-織構(gòu)逐漸弱化,γ-織構(gòu)逐漸形成,尤其是完全再結(jié)晶后,α-織構(gòu)組分完全消失。屈服強度和應(yīng)變硬化能力隨著退火溫度的增加而降低,塑韌性得到明顯改善,完全再結(jié)晶時均勻伸長率達(dá)到17.85%。當(dāng)溫度增加到1050℃時,二次再結(jié)晶晶粒容易發(fā)生沿晶斷裂,力學(xué)性能較差。

摘要:福島核事故之后,為鋯合金表面涂覆涂層是一種提高核燃料包殼事故容錯能力的重要方式。含Nb涂層N36合金輻照后的透射電鏡樣品利用聚焦離子束進行制備,并通過原位透射電子顯微鏡研究了氪離子注入后,Nb涂層在退火過程中的氣泡生長行為。原位加熱結(jié)果表明,在退火過程中,界面對氣泡的生長存在影響,界面在加熱過程中通過對周圍氣泡的捕獲與輸送,導(dǎo)致界面附近氣泡的生長速度低于遠(yuǎn)離界面的氣泡生長速度。退火后的元素分析表明,輻照與加熱均會導(dǎo)致涂層-基體元素擴散距離的增加,其中輻照過程中的元素擴散由熱峰混合機制主導(dǎo)。元素的擴散有助于提高涂層的結(jié)合性能,并為N36合金提供一定的抗腐蝕能力。

摘要:采用激光沖擊強化技術(shù)處理了鎳基單晶高溫合金，隨后分別熱暴露于750和850 ℃下2 h，研究了其在3.5% NaCl溶液中的電化學(xué)腐蝕行為。結(jié)果表明，激光沖擊強化處理增加了鎳基單晶合金的耐蝕性，這與其誘導(dǎo)的殘余壓應(yīng)力和γ/γ′兩相中的位錯結(jié)構(gòu)有關(guān)。γ/γ′兩相中非均勻分布的位錯增加了兩相錯配度。熱暴露后激光沖擊強化試樣電化學(xué)腐蝕試驗表明，殘余壓應(yīng)力和兩相錯配度是影響單晶合金耐蝕性的2個主要因素。殘余壓應(yīng)力可以提高單晶合金的耐蝕性，而兩相錯配度則降低了單晶合金的耐蝕性。此外，單晶合金耐蝕性的提高也與Ta₂O₅和WO₃氧化物的形成有關(guān)。

摘要:本文對不同溫度固溶熱處理的GH4720Li合金進行系列疲勞實驗，研究合金析出相特征與疲勞性能的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果表明：固溶溫度在1080℃~1120℃，合金中一次γ′相體積分?jǐn)?shù)高，近球形的三次γ′相尺寸逐漸長大，晶粒組織細(xì)小、均勻，位錯滑移主要是切過和繞過球形的γ′相并留下細(xì)小的滑移帶，說明γ′析出相可以有效阻礙滑移帶的擴展，合金疲勞性能較好；在1140℃，一次γ′相不均勻回溶，合金出現(xiàn)明顯的混晶組織，三次γ′相形貌逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉叫危嗷テ叫械幕茙С叽缑黠@增大，此時材料內(nèi)部已發(fā)生較大程度的變形，材料的抗疲勞性能降低；在1180℃，一次γ′相完全回溶，合金產(chǎn)生粗大的晶粒組織，滑移帶相互交叉，并且穿過晶界，嚴(yán)重降低合金的疲勞抗性。

摘要:本文采用EBSD、SEM、TEM和準(zhǔn)靜態(tài)高溫拉伸試驗研究了中溫軋制變形量對新型鎳基高溫合金微觀組織和高溫(760 ℃)力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,中溫軋制變形量對合金高溫力學(xué)性能影響顯著,相比于標(biāo)準(zhǔn)熱處理(固溶處理+雙級時效)合金試樣的高溫力學(xué)性能(σ_y=860 MPa,σ_uts=973 MPa和ε_f=3.5%),當(dāng)中溫軋制變形量為10%時,合金的σ_y提高了230 MPa,σ_uts提高了166 MPa,ε_f變化不明顯,為4.1%；而當(dāng)中溫軋制變形量為80%時,合金的σ_y提高了190 MPa,σ_uts提高了165 MPa,ε_f大幅度增加,為22.5%,實現(xiàn)了合金高溫強塑性匹配。760 ℃時合金強度和延伸率的提升是由于變形機制發(fā)生改變,隨著變形量的增加,合金的主要變形機制由層錯剪切向微孿生轉(zhuǎn)變,微孿晶的形成既保證了合金的高溫強度,又有利于延伸率的提高。

摘要:采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡及能譜儀等觀察分析了760℃和815℃長期時效下,FGH113A(WZ-A3)合金的晶粒組織、γ′強化相、碳化物等演變規(guī)律,通過力學(xué)性能測試分析了長期時效對合金拉伸性能的影響。結(jié)果表明：760℃和815℃長期時效對合金的晶粒尺寸與形貌均無明顯影響。760℃長期時效后合金的γ′強化相尺寸與形貌無明顯變化,但815℃長期時效至440h,γ′相開始長大且形貌由近立方狀向近球形轉(zhuǎn)化。760℃長期時效2020h后,碳化物由彌散分布的顆粒狀,轉(zhuǎn)變?yōu)榫Ы缇奂龀鲞B續(xù)型碳化物；815℃長期時效440h后,晶內(nèi)開始析出針狀碳化物,2020h后明顯可見顆粒狀碳化物在晶界富集,晶內(nèi)針狀碳化物持續(xù)增多。在704℃和760℃拉伸測試條件下,長期時效760℃/440h和760℃/2020h合金抗拉強度相當(dāng),屈服強度在2020h后反而有小幅提升；長期時效815℃下,合金拉伸性能表現(xiàn)出類似規(guī)律,拉伸強度較好與晶粒度保持穩(wěn)定和晶界碳化物的釘扎作用有關(guān)。新型鎳基粉末高溫合金FGH113A在760℃和815℃長期時效下表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性。

摘要:為了研究C元素含量對GH4169合金顯微組織及力學(xué)性能的影響，采用真空感應(yīng)熔煉、均勻化熱處理、鍛造和固溶處理得到C含量分別為0.025%、0.044%和0.072%的三種GH4169合金，通過熱力學(xué)計算和差示掃描量熱法研究了不同C含量GH4169合金的平衡相析出行為，并結(jié)合顯微組織觀察、X射線衍射相分析和室溫拉伸試驗，分析了C含量對GH4169合金顯微組織、室溫拉伸性能和加工硬化指數(shù)的影響。結(jié)果表明：C含量的增加會促進GH4169合金中MC和M23C6碳化物的析出，富Nb的MC碳化物含量隨C含量的增加呈線性趨勢增加。C含量的增加會抑制δ相的析出，對γ′相的析出無顯著影響。隨C含量的增加，固溶態(tài)GH4169合金的晶粒得到細(xì)化，室溫強度升高，斷后伸長率降低，加工硬化指數(shù)降低，均勻塑性變形能力降低。MC碳化物及其引起的微孔是導(dǎo)致合金室溫拉伸斷裂的主要原因。

摘要:通過激光填絲焊接方法并采用自主開發(fā)設(shè)計的鈦合金藥芯焊絲，進行TC4鈦合金板的焊接，對獲得的焊接接頭進行920 ℃/1 h+650 ℃/2 h固溶時效處理，并與焊態(tài)焊接接頭的組織性能進行對比分析。結(jié)果表明：熱處理態(tài)焊接接頭焊縫由α_p相、α_s相集束、α_gb相典型的三態(tài)組織及點狀分布的殘留β相構(gòu)成，未見焊態(tài)焊縫中的α'馬氏體組織，使焊縫的強度-塑性-韌性得以兼顧；熱處理態(tài)焊接接頭強度降低但延伸率和室溫沖擊韌性增加；熱處理態(tài)焊接接頭拉伸斷口由大量撕裂唇包圍，韌窩深且均勻，呈微孔聚合韌性斷裂。焊態(tài)焊接接頭中焊縫區(qū)晶粒間的取向差大于15°的大角度晶界占比約83.78%；熱處理態(tài)焊接接頭焊縫中晶粒間的取向差大于15°的大角度晶界占比約為90.21%；通過XRD測試，發(fā)現(xiàn)焊態(tài)焊縫中主要由α'馬氏體組成，還有少量極弱的多角度α相衍射峰，而熱處理態(tài)焊縫中α相衍射峰中心角度位置與焊態(tài)焊縫中α'馬氏體一致，另外還發(fā)現(xiàn)了較為尖銳的β相（110）衍射峰。

摘要:采用MeltFlow VAR軟件建立了真空自耗電弧熔煉（VAR）過程中溫度、電磁、流動和溶質(zhì)場的耦合模型，通過數(shù)值模擬與實驗驗證的方法研究了攪拌電流和周期對TC17鈦合金鑄錠成分和組織的影響規(guī)律。結(jié)果表明，鑄錠中心的Cr元素濃度從底部逐漸升高，在鑄錠頭部100 mm范圍內(nèi)出現(xiàn)激增，與鑄錠邊緣和1/2半徑處表現(xiàn)出不同的趨勢。施加攪拌磁場，有利于鑄錠心部Cr元素的降低和1/2直徑處等軸晶區(qū)域?qū)挾鹊臏p小。增加攪拌線圈電流或延長攪拌磁場的周期，可以降低鑄錠心部Cr元素含量并減小1/2直徑處等軸晶區(qū)域?qū)挾?。這主要是因為攪拌磁場引起的角速度，加劇了熔池內(nèi)湍流的速度。采用工程化規(guī)格的TC17鑄錠實物解剖可知，鑄錠下部柱狀晶生長方向發(fā)生擾動的位置與Cr含量上升的位置相對應(yīng)，均與該位置攪拌磁場的作用相關(guān)。數(shù)值模擬結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合較好。

摘要:鎂合金中的強化相Mg₂Si可以顯著提高合金的硬度、耐磨性，特別是耐高溫蠕變性。但鑄態(tài)過共晶Mg-Si合金中初生Mg₂Si棱角粗糙，共晶Mg₂Si具有復(fù)雜的漢字形態(tài)，會嚴(yán)重割裂合金基體。為了改善Mg-2.5Si-4Zn合金的性能，進行了添加Er/Er-Ba的變質(zhì)實驗，并通過光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、能量色散光譜儀（EDS）和X射線衍射儀（XRD）研究了Er/Er-Ba對合金組織和Mg₂Si相的影響。利用計算機輔助電子加載拉伸試驗機對力學(xué)性能進行了測試和分析。結(jié)果表明，在Mg-2.5Si-4Zn合金中加入0.6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的Er，其組織中的初生Mg₂Si從粗大的樹枝狀轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)則的四方塊狀，而共晶Mg₂Si則從粗大的漢字狀轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼜?fù)雜的短棒狀。隨后加入0.8%的Ba后，初生Mg₂Si從規(guī)則的四邊形塊狀進一步轉(zhuǎn)變?yōu)閹в袦喜酆涂锥吹牟灰?guī)則細(xì)小塊狀，共晶Mg₂Si在尺寸上細(xì)化效果顯著，呈點線狀彌散分布在合金基體中。當(dāng)加入0.6%Er和0.8%Ba時，變質(zhì)效果最佳。經(jīng)Er-Ba復(fù)合變質(zhì)的Mg-2.5Si-4Zn合金的力學(xué)性能得到顯著改善，抗拉強度σ_b和伸長率δ分別提高到168 MPa和5.04%。

摘要:利用掃描電子顯微鏡（SEM）和電子背散射衍射（EBSD）技術(shù)研究了室溫條件下AZ31鎂合金在不同加載頻率（3和30 Hz）和不同應(yīng)力幅值（90，95，100，105，110 MPa）疲勞變形后的組織演變規(guī)律及斷口形貌特征。結(jié)果表明：隨著加載應(yīng)力增加，基體內(nèi)殘余孿晶數(shù)量增加，殘余孿晶主要以拉伸孿晶形式存在。隨著應(yīng)力幅值的增加晶粒逐漸細(xì)化，這是由于在循環(huán)過程中，拉伸孿晶演變誘導(dǎo)晶粒細(xì)化。隨著應(yīng)力幅值的增加，織構(gòu)強度顯著減弱，這與試樣疲勞后的再結(jié)晶機制有關(guān)。通過對試樣疲勞斷口的分析，發(fā)現(xiàn)孿晶片層處容易引起裂紋萌生，隨著應(yīng)力的增加，試樣中裂紋擴展區(qū)面積逐漸減小，在疲勞裂紋擴展區(qū)觀察到明顯的疲勞輝紋。最終斷裂區(qū)表面粗糙，主要存在韌窩、撕裂脊以及二次裂紋等形貌。在最終斷裂區(qū)可觀察到韌窩，韌窩尺寸隨著循環(huán)應(yīng)力的增加，在較高加載頻率下，韌窩的尺寸與數(shù)量均減小。

摘要:采用激光熔覆技術(shù)制備了Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%、20%和40%的Ni-Cr合金熔覆層，研究了其在900 ℃下的高溫氧化特性和600 ℃下Na₂SO₄+25% K₂SO₄混合鹽中熱腐蝕特性。結(jié)果表明，Cr含量對熔覆層的高溫特性起著關(guān)鍵作用。提高Cr含量對提升熔覆層抗硫酸鹽誘導(dǎo)的熱腐蝕能力比提升抗循環(huán)高溫氧化能力更有效。Cr40涂層抗高溫氧化和熱腐蝕性能最佳。Cr10的氧化產(chǎn)物以NiO為主，極易脫落，內(nèi)部氧化嚴(yán)重。雖然Cr40表面可以形成單一的Cr₂O₃層，但熱應(yīng)力和生長應(yīng)力引起的富Cr氧化物內(nèi)部開裂，使Cr40的抗循環(huán)高溫氧化能力僅略好于Cr20。面對熱腐蝕時，Cr10表面呈現(xiàn)層狀NiO和Ni₃S₂疊層分布的腐蝕產(chǎn)物，內(nèi)部腐蝕區(qū)也生成了Ni的硫化物。Cr20表面Cr₂O₃層被破壞，內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重，生成了CrS。Cr40表面生成了致密的Cr₂O₃保護層，有效地防止了進一步腐蝕。

摘要:采用感應(yīng)熔煉制備名義成分為(Nd_1-xCe_x)_2.4Fe₁₄B (x=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 0.8, 1.0)的快淬帶，研究了Ce取代量對快淬帶的相組成、磁性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響。XRD結(jié)果表明，所有快淬帶均呈現(xiàn)四方結(jié)構(gòu)(Nd, Ce)₂Fe₁₄B相，當(dāng)Ce取代量超過x=0.6時，快淬帶中出現(xiàn)CeFe₂相并且CeFe₂含量隨著Ce取代量的增加而增加。快淬帶的剩磁、剩磁比（M_r/M_s）和晶格常數(shù)隨著Ce含量的增加而減小，當(dāng)Ce取代量為x=0.2時，快淬帶的磁性能為矯頑力1.31×10⁶ A/m，最大磁能積103 kJ/m³。通過小回線和δM曲線研究了快淬帶的矯頑力機理和晶粒間交換耦合，在每個樣品中都觀察到正的δM值，證實了交換耦合相互作用的存在。Ce含量為x=0.2時δM最大值達(dá)到0.76，說明快淬帶晶粒間交換耦合效應(yīng)最強，這一結(jié)果與剩磁比的變化一致。SEM觀察發(fā)現(xiàn)，Ce取代量的增加惡化快淬帶的柱狀晶結(jié)構(gòu)。

摘要:采用XRD、SEM、TEM和XPS等研究了RE和Ti元素對Zn-2.5Al-3Mg合金微觀結(jié)構(gòu)和耐蝕性的影響。結(jié)果表明，Zn-2.5Al-3Mg合金的微觀結(jié)構(gòu)由富Zn相、二元共晶（Zn-MgZn₂/Mg₂Zn₁₁）和三元共晶（Zn/Al/Mg₂Zn₁₁）組成，而含有RE和Ti元素的合金中出現(xiàn)了新相(Ce_1-xLa_x)Zn₁₁和Al₂Ti。電化學(xué)阻抗譜表明，相對于Zn-2.5Al-3Mg合金，Zn-2.5Al-3Mg-0.1RE-0.2Ti合金的耐蝕性得到了顯著的提高。XPS分析結(jié)果表明，RE元素的添加促進腐蝕產(chǎn)物Zn₅(CO₃)₂(OH)₆和MgAl₂O₄的形成，而RE和Ti元素的同時添加促進腐蝕產(chǎn)物 Zn₅(CO₃)₂(OH)₆、ZnAl₂O₄和MgAl₂O₄的形成，且都抑制了疏松多孔ZnO的生成。Zn₅(CO₃)₂(OH)₆、ZnAl₂O₄和MgAl₂O₄能夠很好地粘附在試樣表面，提供一層致密的保護層，從而提高Zn-2.5Al-3Mg合金的耐腐蝕性。

摘要:研究不同形貌的銣、銫鎢青銅粉末及其薄膜的性能。通過水熱反應(yīng)制備棒狀和片狀的銣、銫鎢青銅納米粉末,并對粉末進行熱處理,之后使用旋涂法在玻璃上制備鎢青銅透明隔熱薄膜。通過X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡等對粉末進行表征,并研究其光熱性能。使用紫外可見近紅外光譜分析鎢青銅薄膜近紅外屏蔽性能,并測試其隔熱性能。結(jié)果表明,熱處理后的鎢青銅粉末具有優(yōu)異的光熱性能,具有光熱治療癌癥的應(yīng)用前景。相比于棒狀,片狀的銣、銫鎢青銅薄膜具有更高的近紅外屏蔽率,分別為95%和98.8%。使用片狀銣、銫鎢青銅薄膜的玻璃室內(nèi)溫度相比使用空白玻璃分別下降了9.4℃和8.5℃。綜上,片狀銣、銫鎢青銅具有優(yōu)異的近紅外屏蔽性能,在節(jié)能和光熱治療領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。

摘要:為解決高熔點差多元合金制備方法存在的元素偏析、合金性能受限、制備成本高等問題,提出了高熔點差組元合金的累積疊軋-擴散合金化制備新工藝。采用SEM、EDS、TEM、XRD和萬能試驗機表征了累積疊軋-擴散合金化Cu-21Ni-5Sn合金的組織和性能,研究了累積疊軋和階梯式擴散熱處理工藝對Cu-21Ni-5Sn合金成分均勻性的影響和機理,并揭示了后續(xù)時效制度對Cu-21Ni-5Sn合金性能的影響和機理。結(jié)果表明：通過累積疊軋7道次+650 ℃/5 h+1000 ℃/8 h階梯真空擴散熱處理工藝,制備出了元素誤差小于5%、成分均勻的Cu-21Ni-5Sn合金。采用累積疊軋實現(xiàn)減薄中間層、縮短擴散距離,增加晶界、位錯等原子擴散通道,低熔點Sn元素與Cu、Ni元素在650 ℃形成高熔點(Cu,Ni)₃Sn金屬間化合物臨界層,在1000 ℃高溫加速Cu、Ni元素擴散。Cu-21Ni-5Sn合金在40%預(yù)冷變形下于470 ℃時效60 min充分調(diào)幅分解,基體中析出致密的與基體共格的DO22及L12有序固溶體,與α銅基體之間的取向關(guān)系為(-1-1-1 )Cu//(-2-20)DO22，(-200)Cu//(-310)L12。合金抗拉強度達(dá)到峰值916 MPa,彈性模量為135.4 GPa,合金導(dǎo)電率達(dá)到6.23% IACS。

摘要:基于SYSWELD仿真平臺，利用熱-彈-塑性有限元法和固有應(yīng)變法進行仿真優(yōu)化，研究焊接工藝對薄壁GH3536尾噴管組件焊接變形的影響。首先進行平板對接工藝試驗和熱-彈-塑性有限元仿真計算，對焊接熱源模型進行校核，獲得不同焊接工藝下典型接頭的平均固有應(yīng)變和修正的材料熱膨脹系數(shù)。建立全尺寸三維尾噴管組件的焊接有限元模型，基于固有應(yīng)變理論的彈性有限元方法，利用平板對接獲得的材料熱膨脹系數(shù)，計算焊接工藝參數(shù)與焊接約束對尾噴管組件焊接變形的影響。結(jié)果表明，焊接電流為40A時，薄壁GH3536平板對接焊接頭固有應(yīng)變值最小為0.00660mm，此時尾噴管焊后變形也最小，為推薦使用的最優(yōu)焊接工藝。在焊縫、進氣口和排氣口同時進行夾持，尾噴管焊后變形最小，整體變形1.39mm。

摘要:利用Co-Ti-B4C自蔓延體系合成TiB2-TiC-Co復(fù)合陶瓷粉末，并結(jié)合大氣等離子噴涂技術(shù)在Q235 鋼基體表面制備TiB2-TiC-Co陶瓷涂層，研究了自蔓延產(chǎn)物和涂層的相組成、顯微組織，以及涂層的結(jié)合強度和抗磨損性能。結(jié)果表明：Co-Ti-B4C體系自蔓延產(chǎn)物的物相中，除了少量剩余的NaCl添加劑衍射峰外，主要由TiB2和TiC陶瓷相的強衍射峰組成；產(chǎn)物斷面中，兩相陶瓷顆粒細(xì)小。隨Co含量增加，TiB2-TiC-Co涂層表面盤狀組織增多，表面逐漸平滑，截面涂層厚度均勻，組織致密性逐漸增加；結(jié)合強度和耐滑動磨損性能呈先升高后降低的變化趨勢。Co含量為10wt.%時，涂層的結(jié)合強度和耐滑動磨損性能最好，涂層的滑動磨損機制主要為粘著磨損和層狀剝落磨損。

摘要:硫族鈣鈦礦是一類新興的半導(dǎo)體功能材料,具有獨特的電子結(jié)構(gòu)與光電性質(zhì)。本文采用溶膠-凝膠法結(jié)合化學(xué)氣相反應(yīng)的方法制備了硫族鈣鈦礦BaZrS₃納米結(jié)構(gòu),并且借助摻雜的方法獲得了BaZr_1-xFe_xS₃磁性半導(dǎo)體,并對其結(jié)構(gòu)和光、磁學(xué)等性能進行研究。結(jié)果表明,對氧化物鈣鈦礦BaZrO₃進行硫化處理,即用同族的S元素替代O元素,樣品仍然可以表現(xiàn)出鈣鈦礦結(jié)構(gòu),而且硫化處理可以起到降低帶隙寬度的作用。同時用具有局域磁矩的3d過渡族金屬元素,如Fe進行鈣鈦礦B位陽離子摻雜,通過控制Fe的摻雜量同樣可以系統(tǒng)地調(diào)控樣品的帶隙寬度,而且對于BaZr_99.7Fe_0.03S₃和BaZr_99.5Fe_0.05S₃樣品表現(xiàn)出了室溫鐵磁性。

摘要:本文以WC、WO₃、Co、C為原料,通過原位細(xì)晶溶解-析出長大法制備了超粗硬質(zhì)合金,并分析了不同WO₃添加量對合金微觀結(jié)構(gòu)及性能影響規(guī)律。結(jié)果表明：初始粉末中加入的WO₃和C在燒結(jié)過程中將發(fā)生原位一步還原碳化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高活性的細(xì)WC,促進溶解-析出長大現(xiàn)象,使超粗硬質(zhì)合金WC平均晶粒度隨著WO₃含量增加而增大。同時,WO₃添加能夠減少粗WC晶粒微觀缺陷和曲邊的階梯狀表面,平直化晶粒邊界,使其形貌趨于形成完整的三角棱柱體,其(0 0 0 1)晶面占比高,能夠有效提高合金硬度,阻礙裂紋擴展,增加鈷相韌性斷裂比例。當(dāng)WO₃添加量為4.20wt.%時,制備的超粗硬質(zhì)合金具有最大的硬度(1085kgf/mm₂⁾和抗彎強度(2692MPa)。

摘要:本文采用真空電磁感應(yīng)熔煉爐制備了ZL101-xCr(x=0、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8wt.%)鋁合金。利用OM、XRD、SEM、EDS及TEM等測試方法,表征了不同Cr含量實驗合金微觀組織,并測試其力學(xué)性能。結(jié)果表明：實驗合金主要物相包括初晶α-Al、(α-Al+Si)共晶、Al₁₃Cr₄Si₄、α-Al₁₂(Cr, Fe)₃Si₂、富Fe相(β-Al₅FeSi和π-AlSiMgFe)。添加微量元素Cr后的實驗合金組織均得到細(xì)化,隨著Cr含量的增加,α-Al樹枝晶趨于等軸晶轉(zhuǎn)變,共晶組織區(qū)域變窄,富Fe相和共晶Si尺寸變小,在合金共晶組織中形成了Al₁₃Cr₄Si₄、α-Al₁₂(Cr, Fe)₃Si₂相。添加Cr元素能夠提高合金的過冷度,這對細(xì)化合金組織具有積極作用。當(dāng)Cr含量為0.3%時,鑄造合金組織細(xì)化變質(zhì)效果及其力學(xué)性能最好,抗拉強度、伸長率分別為182.88Mpa、3.38%。

摘要:利用EBSD系統(tǒng)分析熱等靜壓鈹晶界分布特征,同時制備無壓燒結(jié)鈹與之對比。發(fā)現(xiàn)熱等靜壓鈹部分晶粒內(nèi)部含有十分密集的小晶粒和2°-5°小角晶界,小晶粒尺寸多在幾百納米范圍。相反,無壓燒結(jié)鈹晶粒內(nèi)部不含小晶粒且小角晶界十分稀少,這表明高層錯金屬鈹熱等靜壓時發(fā)生了動態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶。金屬鈹熱等靜壓時的動態(tài)再結(jié)晶行為十分獨特,再結(jié)晶晶粒在晶內(nèi)同時大量密集形成,卻與基體呈特定取向關(guān)系,分別為29°<2 0>/<0001>、59°<2 0>、74°<2 0>、78°<2 11>/<10 0>,及88°<2 0>/<10 0>。這些取向按性質(zhì)可分為兩類,一類為鈹?shù)牡挺仓抵匚稽c陣(CSL)晶界,一類取向軸為鈹?shù)幕品较?其中59°<2 0>和74°<2 0>取向兩者皆是。熱等靜壓時鈹粉末燒結(jié)體高效地回復(fù)和再結(jié)晶,獲得優(yōu)化的位錯結(jié)構(gòu),是熱等靜壓鈹取得高延性的先決條件。提高熱等靜壓溫度,能夠有效促進鈹粉末燒結(jié)體的動態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶,是提高熱等靜壓延性的有效手段。

摘要:采用料漿浸漬結(jié)合樹脂浸漬裂解法制備了含9.73 wt.% LaB6的LaB6-C/C預(yù)制體，再利用反應(yīng)熔體浸漬法（RMI）制備了LaB6改性C/C-ZrC-SiC復(fù)合材料，考察了材料的微觀結(jié)構(gòu)和燒蝕行為，探究LaB6對材料抗燒蝕性能的作用機理。結(jié)果表明：在熱流密度為2380 kw/m2的氧乙炔焰燒蝕120 s后，LaB6改性C/C-ZrC-SiC復(fù)合材料的質(zhì)量燒蝕率和線燒蝕率分別為1.05×10-3 g/s和2.17×10-3 mm/s，較未改性C/C-ZrC-SiC復(fù)合材料分別降低了74.8 %和61.9 %。燒蝕過程中，LaB6發(fā)生氧化反應(yīng)生成La2O3和B2O3，La2O3與ZrO2之間的固溶作用以及化學(xué)反應(yīng)，再加之液態(tài)B2O3具有促進固相反應(yīng)傳質(zhì)的作用，使得材料表面形成大面積連續(xù)穩(wěn)定的ZrO2-La2Zr2O7-La0.1Zr0.9O1.95熔融態(tài)保護層，這是材料優(yōu)異抗燒蝕性能的主要原因。

摘要:本文采用熱分解-還原法制備鍍鎳ZrO2增強相，粉末冶金法制備鍍鎳ZrO2增強Sn1.0Ag0.5Cu復(fù)合釬料，研究了ZrO2納米顆粒表面金屬化以及其對Sn1.0Ag0.5Cu復(fù)合釬料的微觀結(jié)構(gòu)、材料性能及釬焊接頭的影響。結(jié)果表明:經(jīng)機械預(yù)處理的ZrO2粒徑減小、團聚降低；采用熱分解-還原法成功地制備出了鍍鎳ZrO2增強相，Ni粒子以8-11 nm間距均勻附著于ZrO2表面，ZrO2(02)和Ni(11)界面呈半共格關(guān)系；添加適量鍍鎳ZrO2對Ni/ZrO2-Sn1.0Ag0.5Cu復(fù)合材料的熔點、電阻率影響不大，提高了潤濕性和抗拉強度，在鍍鎳ZrO2增強相添加量為0.7 wt.%時Ni/ZrO2-Sn1.0Ag0.5Cu復(fù)合釬料抗拉強度、釬焊接頭剪切強度均達(dá)峰值，較基體材料的相比提高了43.3%、40%。隨著Ni-ZrO2增強相的添加，復(fù)合釬料釬焊接頭的斷裂位置由界面IMC層向過渡區(qū)的近釬縫側(cè)移動，斷裂機制由韌-脆混合斷裂逐漸轉(zhuǎn)為韌窩為主的韌性斷裂。

摘要:分別以鉬酸銨和硫脲為鉬源和硫源，在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)軟模板作用下，采用強化水熱法在較短時間內(nèi)制備出了近球形純MoS2粉體材料。通過X射線衍射(XRD)、鎢燈絲掃描電鏡(SEM)、場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、高分辨透射電鏡(HRTEM)，X射線光電子能譜(XPS)等表征方法，研究了近球形純MoS2材料的微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)、元素組成及表面價態(tài)。結(jié)果表明：所制備得到的MoS2材料為由片狀二硫化鉬所構(gòu)成的球體，尺寸為150nm左右，經(jīng)過500℃加熱處理2h后，微觀形貌不變。經(jīng)過恒流充放電測試，其在500mA/g的電流密度下，加熱處理前的MoS2材料首次放電比容量高達(dá)874.7mAh/g，但存在較大的容量衰減，其循環(huán)充放電100次后容量保持率僅為53.3%，并且其首次充放電庫倫效率僅為68.88%，直到第47次充放電時才穩(wěn)定在100％；而經(jīng)過500℃加熱處理2h后的MoS2材料充放電的容量損失較小，循環(huán)穩(wěn)定性增強，經(jīng)過100次充放電后容量達(dá)571.3 mAh/g，容量保持率為83.2％，且?guī)靷愋室恢睘?00％穩(wěn)定不衰減。加熱處理后性能提升的原因一方面在于材料中殘留氧化鉬揮發(fā)，材料內(nèi)部出現(xiàn)部分空隙，從而增大了活性物質(zhì)與電解液的接觸面積。另一方面加熱處理提高了材料的結(jié)晶性，可以穩(wěn)定MoS2的晶體結(jié)構(gòu)，抑制嵌鋰-脫嵌過程中的體積膨脹問題。

摘要:本文研究了基于球形鈹粉制備的新型變形Be-50wt.%Al合金。熱等靜壓組織中Be相保持了較高的球形率，形狀因子大于0.5的Be相占比超過77%，測試了合金的室溫拉伸性能，其彈性模量達(dá)到171GPa，具有較好的剛性。Be-50Al合金在250℃~550℃溫度下的熱壓縮過程中均表現(xiàn)出低于傳統(tǒng)洛克合金的峰值應(yīng)力，在300℃~350℃下Be-50Al合金應(yīng)變硬化指數(shù)非常穩(wěn)定，具有良好的均勻塑性變形能力。Be-50Al合金在不同溫度下的單軸壓縮過程中均表現(xiàn)出以鋁相為主導(dǎo)的雙相協(xié)調(diào)變形機制。該合金的室溫拉伸斷口表現(xiàn)為鈹顆粒的解理斷裂、鋁的韌性斷裂和鈹鋁的界面脫粘，高溫下壓縮斷口主要表現(xiàn)為鋁相的撕裂

摘要:本文模擬了藥型罩用TB6鈦合金在不同鍛造工藝下的織構(gòu)形成規(guī)律,并利用鉭與銅的模擬結(jié)果對比。首先通過有限元方法模擬分析了TB6鈦合金四方拔長過程中不同部位溫度、等效應(yīng)力和等效應(yīng)變的差異,之后利用VPSC(粘塑性自洽模型)模擬不同材料鍛造工藝下的織構(gòu)演變規(guī)律并進行對比分析。結(jié)果表明,體心立方β相和鉭中心織構(gòu)與邊部存在較大的不均勻性,面心立方銅織構(gòu)類型波動較??；多邊拔長有利于弱化四方拔長過程中產(chǎn)生的平行于軸向的{110}強織構(gòu)；壓縮型織構(gòu)在以后的拔長過程中依舊可以保留。

摘要:以新型耐火材料AlN為基體，添加不同含量的高活性h-BN及燒結(jié)助劑Y2O3，在1850 ℃保溫4 h下無壓燒結(jié)制備出無氧、易加工的AlN/BN耐火復(fù)合陶瓷，分析了該復(fù)合陶瓷的顯微組織，研究了其與TiAl熔體的界面潤濕規(guī)律及界面反應(yīng)。結(jié)果表明，BN顆粒的加入可以有效填充AlN顆粒間隙，促進復(fù)合陶瓷的燒結(jié)致密化，當(dāng)添加5 wt% BN顆粒時，復(fù)合陶瓷致密度達(dá)到最高，為89.24%。復(fù)合陶瓷的組織由AlN、BN及釔鋁酸鹽Y4Al2O9組成，其中Y4Al2O9主要分布在AlN顆粒界面處。BN顆粒可以降低復(fù)合陶瓷與TiAl熔體的界面潤濕性，其中含5 wt% BN的復(fù)合陶瓷與TiAl熔體的界面潤濕角約為136°，表明二者潤濕較差，復(fù)合陶瓷表現(xiàn)出良好的化學(xué)惰性。界面反應(yīng)實驗發(fā)現(xiàn)復(fù)合陶瓷具有良好的抗TiAl熔體侵蝕性能，其與TiAl熔體的界面平整清晰，界面層厚度為9.5 μm，未發(fā)生明顯元素擴散，表明了AlN/BN復(fù)合陶瓷是一種極具潛力的鈦合金熔煉用耐火材料。

摘要:以冷軋態(tài)29Cr-4Mo超級鐵素體不銹鋼無縫鋼管為研究對象,研究了不同退火工藝對29Cr-4Mo超級鐵素體不銹鋼無縫鋼管冷軋后微觀組織的影響。結(jié)果表明,29Cr-4Mo超級鐵素體不銹鋼夾雜物主要成分為Cr2O3·MnO·Al2O3；在900 ℃下保溫30 min,晶界三角連接處和夾雜物附近率先生成了少量σ相,σ相析出的平均面積分?jǐn)?shù)隨時間的延長而增加,隨溫度的升高而減少；當(dāng)溫度升高至1000 ℃,保溫50 min未見有σ相析出,在900~1050 ℃整個溫度區(qū)間內(nèi)未見有χ相析出；建立了Sellars模型下鐵素體再結(jié)晶晶粒長大經(jīng)驗公式,通過對比分析計算值與實驗值,結(jié)果顯示該公式能準(zhǔn)確預(yù)測整個退火過程中的平均晶粒尺寸大小。

摘要:鋰硫電池因較高的理論比容量(1675 mAh g_^-1)和能量密度(2600 Wh kg_^-1)成為研究的熱點。硫資源豐富,無毒和環(huán)境友好等優(yōu)勢也使鋰硫電池成為最有前途的儲能體系之一。然而,仍然有硫的導(dǎo)電性差、多硫化物在電極之間來回“穿梭”和硫與其還原產(chǎn)物密度差異等問題制約其應(yīng)用化發(fā)展。相關(guān)研究表明,過渡金屬硒化物具有良好的導(dǎo)電性?；谄錁O性特征,過渡金屬硒化物可以加速氧化還原反應(yīng)動力學(xué),抑制穿梭效應(yīng),改善鋰硫電池的電化學(xué)性能。本文主要綜述了過渡金屬硒化物在鋰硫電池正極材料以及隔膜等方面的應(yīng)用,并且對過渡金屬硒化物在鋰硫電池應(yīng)用的未來研究方向和發(fā)展趨勢提出展望。

摘要:可降解金屬是完成設(shè)定功能后,在含水體環(huán)境中可分解成粉體的材料。隨著非常規(guī)油氣田開采技術(shù)的迭代進步,可降解金屬的潛在應(yīng)用包括但不限于壓裂球、橋塞、球座等。本文以可降解鋁合金為例,概述了可降解的含義、鋁的降解原理、可降解鋁在油氣田開采裝備中的優(yōu)勢；歸納了壓裂工具的力學(xué)性能、降解性能、環(huán)境相容性等要求；介紹了Al-Ga-In-X、Al-Ga-Sn-X和Al-Ga-In-Sn-X(X為Mg、Cu、Zn、Ti等元素)等較為成熟的可降解鋁合金體系及降解機理；總結(jié)了溫度、介質(zhì)類型、制備技術(shù)等影響降解性能的因素；列舉了可降解金屬在油氣田開采裝備中的應(yīng)用案例。提出了目前亟需解決的產(chǎn)學(xué)研用合作、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等問題,展望了今后的發(fā)展方向。

摘要:高熵合金（HEA）是目前材料和工程科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。HEA不同于傳統(tǒng)合金，由多種主要元素組成，因此HEA成分?jǐn)?shù)量可能大大超過傳統(tǒng)合金。HEA因其獨特“近/等摩爾比”的成分構(gòu)成，具備高硬度、抗氧化、抗腐蝕、耐高溫、耐磨等優(yōu)異的性能。增材制造（AM）與HEA結(jié)合可制備出高強度、高塑性、高度復(fù)雜幾何體的金屬零件。本文探討了目前廣泛使用的選區(qū)電子束熔化技術(shù)（SEBM）、選區(qū)激光熔化技術(shù)（SLM）、激光熔覆技術(shù)（LC）以及等離子熔覆技術(shù)（PC）。前兩者用于制備塊狀HEA，后兩者用于制備涂層HEA。SEBM制備的HEA延展性好，不易開裂；SLM制備的HEA成形精度、強度、表面光潔度高；LC制備的HEA熔覆層稀釋度極低，組織致密；PC制備的HEA熔覆層幾乎無氣孔、無裂紋。本文系統(tǒng)總結(jié)了4種不同AM方法的技術(shù)特點，以及制備的HEA相較于傳統(tǒng)鑄造技術(shù)在微觀結(jié)構(gòu)特征、力學(xué)和耐腐蝕性能方面的優(yōu)勢，并詳細(xì)介紹其內(nèi)在機理。本文為開發(fā)AM制備高熵合金的前沿技術(shù)提供理論思路。

摘要:利用低溫等離子體在LAZ141鎂鋰合金表面制備綠色環(huán)保且高耐蝕的碳酸鋰膜層是一種全新的鎂鋰合金表面處理技術(shù),為進一步探索合金中Li含量對所形成的碳酸鋰膜層結(jié)構(gòu)及耐蝕性能的影響,本文采用SEM、EDS、EIS和析氫測試等方法對不同Li含量鎂鋰合金的碳酸鋰膜層進行了表征和分析。研究結(jié)果表明：合金基體中Li含量決定了膜層中Li₂CO₃成分的含量,當(dāng)合金中Li含量達(dá)到10 wt. %以上時,膜層外層能夠形成主要由Li₂CO₃成分構(gòu)成的保護層；電化學(xué)測試及析氫結(jié)果表明,該保護層能夠在0.6 M氯化鈉溶液中將膜層阻值提高2個數(shù)量級以上并將析氫速率降低3倍以上。