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  • 2024年第53卷第5期文章目次
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    • >難熔金屬
    • 球磨和液相燒結(jié)制備W-Ni-Fe合金的組織和力學(xué)性能

      2024, 53(5):1229-1235. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230778

      摘要 (529) HTML (114) PDF 1.30 M (922) 評論 (0) 收藏

      摘要:為了制備出優(yōu)異、經(jīng)濟(jì)友好的鎢重合金,在1450~1510 ℃的燒結(jié)溫度范圍內(nèi),通過球磨和液相燒結(jié)制備了93W-4.6Ni-2.4Fe(質(zhì)量分?jǐn)?shù))合金。進(jìn)一步研究了試樣的微觀結(jié)構(gòu)和斷裂模式。結(jié)果表明,在不同燒結(jié)溫度下,燒結(jié)的試樣表現(xiàn)出相似的兩相顯微結(jié)構(gòu)和韌性斷裂模式。隨著燒結(jié)溫度的升高,鎢顆粒尺寸也逐漸增大。當(dāng)燒結(jié)溫度達(dá)到或超過1480 ℃時,合金相對密度達(dá)到99.0%以上。1480 ℃燒結(jié)時可獲得具有最佳抗拉伸強(qiáng)度(940 MPa)和延伸率(32.6%)組合的試樣。在1480 ℃下燒結(jié)的試樣具有優(yōu)異的延展性,這與γ相的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、韌窩的均勻分布以及兩相的協(xié)同作用有關(guān)。試樣的高強(qiáng)度歸因于細(xì)化的鎢顆粒尺寸和球形的鎢顆粒。

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    • 放電等離子燒結(jié)WMoNbTaV-Al2O3 高熵合金組織及磨損性能

      2024, 53(5):1236-1244. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.E20230049

      摘要 (212) HTML (101) PDF 3.08 M (675) 評論 (0) 收藏

      摘要:以金屬粉末為原料,采用放電等離子燒結(jié)技術(shù)制備新型含α-Al2O3的WMoNbTaV難熔高熵合金,研究了燒結(jié)溫度對合金致密化行為、相結(jié)構(gòu)、顯微組織和耐磨性能的影響。結(jié)果表明:在1800~1900 ℃燒結(jié)時,WMoNbTaV-Al2O3高熵合金基體具有單一bcc相結(jié)構(gòu),Al2O3的平均晶粒尺寸為1.15 μm。隨著燒結(jié)溫度升高,合金的晶粒尺寸增大,致密度和顯微硬度也在不斷增高,在1900 ℃燒結(jié)時硬度達(dá)到7967.4 MPa。1900 ℃燒結(jié)得到的合金具有優(yōu)異的耐磨性,磨損量僅為1800 ℃燒結(jié)合金的一半。且WMoNbTaV-Al2O3高熵合金的耐磨性遠(yuǎn)高于純W材料。當(dāng)磨料粒度為37.5 μm時,1900 ℃燒結(jié)的合金磨損量為0.9 mg,磨損性能是純W材料的83倍。

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    • 利用SRIM分析輻照對碳化物和氧化物陶瓷的影響

      2024, 53(5):1245-1251. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230777

      摘要 (214) HTML (73) PDF 2.23 M (618) 評論 (0) 收藏

      摘要:彌散強(qiáng)化在改善合金性能方面發(fā)揮著重要作用,而碳化物和氧化物陶瓷作為常用的彌散強(qiáng)化顆粒,其穩(wěn)定性對于應(yīng)用于惡劣環(huán)境的核反應(yīng)堆中的合金非常重要,因此研究SiC、TiC、ZrC、Al2O3、Y2O3 和 ZrO2的抗輻射性具有重要意義。利用 SRIM 程序模擬了不同能量、不同類型的入射離子對不同材料的影響,分析了不同輻照劑量下氧化鋯的輻照損傷。結(jié)果表明,隨著入射離子能量的增加,入射離子在靶材中的分布趨于均勻,入射離子的停止位置和靶材的損傷深度有所增加。入射離子的種類不同,對靶材的損傷程度也大不相同,不利于對比材料的抗輻射能力。在相同的輻照條件下,入射離子的分布隨輻照劑量的增加保持不變,但輻照損傷會不斷累積直至飽和。在6種物質(zhì)中,氧化鋯和碳化鋯的抗輻射性能較好。對氧化鋯增強(qiáng)的鎢合金在700 ℃進(jìn)行碳離子輻照實驗,發(fā)現(xiàn)氧化鋯具有良好的輻照性能。

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    • 放電等離子燒結(jié)制備W-ZrC/HfC-Re合金的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性研究

      2024, 53(5):1321-1331. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230729

      摘要 (341) HTML (0) PDF 55.78 M (732) 評論 (0) 收藏

      摘要:采用機(jī)械球磨和放電等離子燒結(jié)法(SPS)制備了W-0.5wt.%ZrC-(1, 3)wt.%Re(WZC1R,WZC3R)和W-0.5wt.%HfC-(1, 3)wt.%Re(WHC1R,WHC3R)四種鎢基材料,并對其微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和高溫穩(wěn)定性進(jìn)行了測試與分析。WZC3R合金在500 ℃時的極限抗拉強(qiáng)度(UTS)高達(dá)728 MPa,600 ℃時UTS維持653 MPa,比SPS制備的純W提升近2.1倍。彌散分布的納米尺寸ZrC顆粒起到釘扎晶界和位錯的作用,提升材料強(qiáng)度,此外抑制晶粒粗化帶來細(xì)晶強(qiáng)化。WHC3R在400 ℃時,其延伸率為13.9%,韌脆轉(zhuǎn)變溫度(DBTT)介于300 和400 ℃,比SPS制備的W-ZrC和純W分別降低200 ℃和300 ℃。固溶元素Re通過增加可動滑移面的數(shù)量,降低引發(fā)塑性變形所需的臨界應(yīng)力,從而改善鎢材料的韌性。SPS制備的四種鎢基材料展現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,1600 ℃真空退火1小時后,試樣的晶粒尺寸和維氏顯微硬度均未顯著變化。其原因是Re溶質(zhì)原子使鎢產(chǎn)生晶格畸變,抑制高溫下鎢原子的擴(kuò)散,阻礙晶界遷移,減緩鎢晶粒粗化的動力學(xué)過程,從而提升材料的高溫穩(wěn)定性。

    • CsCl對NaCl-KCl-CsCl熔鹽物理性質(zhì)及鈮涂層電沉積行為的影響

      2024, 53(5):1332-1342. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230682

      摘要 (217) HTML (0) PDF 3.15 M (683) 評論 (0) 收藏

      摘要:因其優(yōu)異的綜合理化性能,鈮(Nb)被廣泛應(yīng)用于航空航天、核能和超導(dǎo)領(lǐng)域。其涂層制備方法中,熔鹽電沉積技術(shù)沉積速率快、陰極電流效率高、繞鍍性好,有望實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。當(dāng)前廣泛使用的氟化物支持電解質(zhì)體系毒性大、環(huán)保性差,亟待開展更環(huán)保的全氯化物支持電解質(zhì)體系的開發(fā)工作。為實現(xiàn)支持電解質(zhì)熔鹽物性的調(diào)控和絡(luò)合離子的穩(wěn)定化,本文在NaCl-KCl體系中添加CsCl,制備全氯化物支持電解質(zhì)體系,研究CsCl對支持電解質(zhì)熔鹽物理性質(zhì)及Nb涂層電沉積行為的影響。結(jié)果表明,NaCl-KCl-CsCl三元混合熔鹽的共晶溫度約為485℃,隨CsCl含量增加,熔鹽的初晶溫度先降低后增大,密度增大,電導(dǎo)率和表面張力減小。CsCl通過改變?nèi)埯}的初晶溫度和電導(dǎo)率影響熔鹽中離子的傳質(zhì)速度,進(jìn)而影響電沉積Nb涂層的表面質(zhì)量,其優(yōu)選含量約為60wt.%。CsCl的添加可使熔鹽中含氧絡(luò)合離子NbOF63-的還原電位負(fù)于NbF72-,有助于獲得不含氧雜質(zhì)的Nb涂層。

    • Mo-14Re鉬錸合金高溫壓縮跨尺度本構(gòu)模型建立

      2024, 53(5):1343-1348. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230734

      摘要 (285) HTML (0) PDF 1.19 M (688) 評論 (0) 收藏

      摘要:為研究Mo-14Re鉬錸合金高溫流變行為及其跨尺度表征,本研究采用Gleeble熱模擬試驗機(jī)對鉬錸合金棒材進(jìn)行了高溫壓縮試驗,選取的溫度為1400℃、1500℃、1600℃,應(yīng)變速率為0.01 /s、0.1 /s、1 /s、10 /s。研究表明,高溫和低應(yīng)變率變形時,應(yīng)變率敏感因子逐漸增大,材料塑性流動性能也就越好,且變形過程中應(yīng)力硬化和軟化兩種現(xiàn)象同時存在。在此基礎(chǔ)上,建立了跨尺度本構(gòu)模型,流變應(yīng)力表征考慮了與不動位錯的阻力、熱激活、晶界效應(yīng)的微觀剪切應(yīng)力,微觀組織演變考慮了晶粒尺寸、位錯密度、動態(tài)再結(jié)晶率以及裂紋體積分?jǐn)?shù)等微觀組織演變。隨后基于遺傳算法確定了模型中的材料參數(shù),屈服應(yīng)力、晶粒尺寸和流變應(yīng)力的模型計算值與試驗結(jié)果吻合情況良好,可知該模型可以描述Mo-14Re鉬錸合金在高溫變形時流變行為及其微觀組織演變。

    • 離心干燥制備含鑭鉬酸銨的焙解機(jī)制研究

      2024, 53(5):1349-1354. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230740

      摘要 (167) HTML (0) PDF 9.94 M (607) 評論 (0) 收藏

      摘要:本文以離心干燥制備含鑭鉬酸銨為原料,將其焙解為含鑭三氧化鉬。通過XRD和TG-MS對含鑭鉬酸銨在空氣中的熱分解過程進(jìn)行了分析,并研究了不同焙解溫度制備含鑭三氧化鉬的形貌及理化性能。結(jié)果表明,含鑭鉬酸銨為非晶態(tài)、中空近球形顆粒,在熱分解過程中經(jīng)歷了3個階段:室溫至196.5℃,離心干燥粉發(fā)生從非晶態(tài)到晶態(tài)的轉(zhuǎn)變;196.5~337.8℃,銨根離子完全分解,有亞穩(wěn)態(tài)β-MoO3生成;337.8~410.1℃,β-MoO3發(fā)生相變生成α-MoO3。含鑭三氧化鉬“遺傳”了離心干燥粉形貌,為近球形,隨著焙解溫度升高,顆粒表面越粗糙,破碎顆粒增多,內(nèi)部小顆粒由不規(guī)則的粘結(jié)顆粒向規(guī)則的片狀轉(zhuǎn)變。焙解溫度對含鑭三氧化鉬雜質(zhì)元素含量影響不大,但隨著溫度升高,含鑭三氧化鉬的粒度和松裝密度稍有減小。

    • ZrO2對鉬錸合金微觀組織與性能的影響

      2024, 53(5):1355-1362. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230648

      摘要 (190) HTML (0) PDF 6.33 M (757) 評論 (0) 收藏

      摘要:鉬錸合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能和機(jī)加工性能,是電子、核工業(yè)等領(lǐng)域關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)材料。在鉬錸合金中加入氧化鋯,形成彌散強(qiáng)化作用,并結(jié)合形變強(qiáng)化來提高材料的力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn),合金粉粒度隨著ZrO2含量的增加而減小,在含量為0.7%時晶粒尺寸最細(xì)小均勻;ZrO2顆粒在合金的變形和斷裂過程中表現(xiàn)出釘扎效應(yīng),顯著提升合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和斷后延伸率等力學(xué)性能;ZrO2強(qiáng)化鉬錸合金的抗拉強(qiáng)度和斷后延伸率在ZrO2含量為0.7%時達(dá)到最高值,隨后減少;ZrO2基本彌散分布在晶界處并與鉬基體形成良好結(jié)合界面,可以抑制晶界的遷移,提高鉬合金的變形抗力。

    • 熔滲法制備W-Ce合金的探索研究

      2024, 53(5):1363-1370. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230154

      摘要 (156) HTML (0) PDF 1.08 M (599) 評論 (0) 收藏

      摘要:本文以制備高密度和高熱值的活性合金為目標(biāo),開展了W-Ce合金的探索研究。以W粉為原料,通過等靜壓壓制制備多孔W骨架,隨后對骨架進(jìn)行燒結(jié),提高骨架強(qiáng)度,最后通過液相熔滲Ce制備出了高密度W為骨架、活性Ce為填充相的W-Ce合金材料。研究了不同W骨架制備工藝得到的W-Ce合金的組織、性能、反應(yīng)活性,結(jié)果表明:W-Ce合金致密度均在95%以上;合金相組成為W、Ce兩個單質(zhì)相,未形成金屬間化合物;動態(tài)壓縮強(qiáng)度范圍為621 MPa~905 MPa,動態(tài)壓縮塑性在20%~30%之間;W-Ce合金具有較低的反應(yīng)閾值。

    • 超高W含量NiW中/重合金熱加工行為研究

      2024, 53(5):1371-1377. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230797

      摘要 (177) HTML (0) PDF 4.42 M (570) 評論 (0) 收藏

      摘要:采用Gleeble-1500D研究了高密度Ni-42W-10Co-1Mo(wt.%)中/重合金(MHA)在1150~1300°C和應(yīng)變速率0.001~1s?1下流變行為和微觀組織演化規(guī)律。研究結(jié)果表明,該合金初始組織由面心立方基體和初生σ相構(gòu)成。流變應(yīng)力對變形溫度和應(yīng)變速率敏感,在1150℃變形,應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈現(xiàn)出典型的動態(tài)回復(fù)軟化特征,而在1200-1350℃變形呈現(xiàn)出典型動態(tài)再結(jié)晶軟化特征?;趹?yīng)力-應(yīng)變曲線建立Arrhenius本構(gòu)方程,計算得到Ni-42W-10Co-1Mo合金熱變形激活能為446.2 kJ/mol?;趧討B(tài)材料模型構(gòu)建該合金熱加工圖,發(fā)現(xiàn)在1300℃高應(yīng)變速率下存在失穩(wěn)區(qū)。通過微觀組織觀察,揭示其動態(tài)再結(jié)晶機(jī)制主要為不連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶,σ相促進(jìn)動態(tài)再結(jié)晶優(yōu)先在其周圍形核。最終優(yōu)化獲得了Ni-42W-10Co-1Mo合金最佳的熱加工窗口:1250–1300°C,應(yīng)變速率0.1–0.01s?1。

    • 熱處理對NiW中/重合金組織與性能的影響

      2024, 53(5):1378-1384. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230771

      摘要 (197) HTML (0) PDF 18.36 M (649) 評論 (0) 收藏

      摘要:本文研究了不同熱處理溫度對冷軋態(tài)Ni42W10Co1Mo合金微觀組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,隨著熱處理溫度的升高,合金中TCP相由σ相向μ相轉(zhuǎn)變,μ相再向σ相轉(zhuǎn)變,基體組織由條帶狀變形組織逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆虻牡容S晶。經(jīng)900℃熱處理,析出相主要以針狀與塊狀μ相析出為主,同時還有少量顆粒狀μ相,發(fā)生明顯再結(jié)晶現(xiàn)象。經(jīng)1200℃熱處理,顆粒狀σ相大量析出,基體組織完成靜態(tài)再結(jié)晶過程。TCP相的析出消耗了基體中固溶強(qiáng)化元素W,導(dǎo)致合金的室溫屈服強(qiáng)度下降,屈服強(qiáng)度由初始態(tài)合金的1564MPa下降至1200℃熱處理后的479MPa。小尺寸的σ相能阻礙裂紋的擴(kuò)展,有利于提升合金的塑性,經(jīng)1200℃熱處理合金延伸率達(dá)到了72.4%。然而較大尺寸的μ相對合金的塑性產(chǎn)生不利影響,經(jīng)900℃熱處理后合金延伸率僅有7.1%。

    • 彌散強(qiáng)化鉬合金的研究進(jìn)展

      2024, 53(5):1458-1470. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230688

      摘要 (356) HTML (0) PDF 144.18 M (849) 評論 (0) 收藏

      摘要:鉬及其合金是一類具有高熔點、高強(qiáng)度、高硬度和高導(dǎo)熱性等優(yōu)異特性的難熔金屬,廣泛應(yīng)用于航空航天、核能、電子和化工等領(lǐng)域。然而,鉬及其合金也存在一些固有缺陷,如高溫強(qiáng)度不足、室溫延性低、再結(jié)晶溫度低、抗輻照性能差等。為了提升鉬及其合金的性能,研究人員采用了多種方法,其中彌散第二相顆粒是一種簡單高效的強(qiáng)化手段。本文綜述了已報道的不同金屬碳化物和氧化物強(qiáng)化相對鉬合金微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能影響的工作結(jié)果。分析了氧化物和碳化物的顆粒形貌、尺寸、分布、體積分?jǐn)?shù)以及與鉬基體的界面結(jié)構(gòu)對鉬合金力學(xué)性能的影響,討論了不同摻雜技術(shù)獲得高性能鉬合金材料的特點,闡述了彌散強(qiáng)化鉬合金在工業(yè)應(yīng)用和生產(chǎn)等方面面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。本文力求為彌散強(qiáng)化鉬合金的設(shè)計提供科學(xué)依據(jù),擴(kuò)展鉬合金在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

    • >材料科學(xué)
    • 粗糙度和金屬間化合物粒子對A6111鋁合金表面腐蝕的影響

      2024, 53(5):1252-1261. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.E20230036

      摘要 (236) HTML (100) PDF 2.39 M (702) 評論 (0) 收藏

      摘要:釬焊鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)板常用于高速列車的地板和船舶的甲板。其中四層鋁復(fù)合板(4343/3003/6111/3003)作為該蜂窩結(jié)構(gòu)的面板常暴露于腐蝕性環(huán)境中。經(jīng)過成分優(yōu)化的6111鋁合金作為四層鋁復(fù)合板的主要支撐層材料,其組織結(jié)構(gòu)和表面狀態(tài)對腐蝕 性能有很大影響。采用不同粒度的砂紙磨削6111鋁合金,研究了不同程度磨削后6111鋁合金的微觀組織和表面腐蝕行為。結(jié)果表明:6111合金中的AlFeSi(Mn, Cu)相的電位高于基體電位,這種相作為陰極與相鄰基體形成多級體系,加劇了表面腐蝕。同時,較光滑的表面具有更好的耐腐蝕性。當(dāng)表面粗糙度從18.03 μm降至0.92 μm時,表面幾何體積由0.629 mm3減少至0.029 mm3,金屬間化合物AlFeSi(Mn,Cu)粒子的平均數(shù)量由1631 mm-2減少至917 mm-2,其面積分?jǐn)?shù)由3.93%降至0.92%。相應(yīng)地,平均腐蝕深度由237 μm降至95 μm。

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    • 淬火水溫對7050鋁合金組織性能的影響

      2024, 53(5):1262-1267. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230510

      摘要 (350) HTML (48) PDF 2.07 M (534) 評論 (0) 收藏

      摘要:固溶處理是常見的提升7050鋁合金綜合性能的熱處理手段,但由于7050合金存在一定的淬火敏感性,淬火水溫是影響其性能的一個重要因素,不同的淬火水溫會影響合金獲得的固溶體飽和度和析出相尺寸,進(jìn)而影響合金性能。研究了固溶處理時,冷卻水溫度對7050鋁合金組織性能的影響。結(jié)果表明,隨著淬火水溫的升高,通過EBSD分析得出合金的大角度晶界比例逐漸提升,位錯主要集中在大角度晶界和晶界密集的區(qū)域,合金中晶界處不斷產(chǎn)生析出相并長大,合金硬度呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,耐腐蝕性能隨著淬火水溫的升高持續(xù)變差。50 ℃水溫淬火時合金具有良好的綜合性能,顯微硬度為1707.16 MPa,腐蝕電位為?0.927 V。

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    • 原位自生MgO對氯化物熔鹽腐蝕性的影響

      2024, 53(5):1268-1276. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230516

      摘要 (132) HTML (62) PDF 2.68 M (569) 評論 (0) 收藏

      摘要:熔融氯化物鹽是優(yōu)異的傳熱流體和熱能儲存介質(zhì),在太陽能發(fā)電領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。但在實際工作環(huán)境下,熔融氯化物鹽對金屬管道(Inconel 625合金)有較強(qiáng)的腐蝕性,Inconel 625焊絲通常作為修補(bǔ)材料在太陽能管道修補(bǔ)上使用。為了解決熔融氯化物鹽對Inconel 625熔敷金屬的強(qiáng)腐蝕性問題,采用MAG焊堆焊出Inconel 625熔敷金屬,探究在KCl-MgCl2熔鹽中加入納米級MgO顆粒與MgCl2·6H2O原位自生MgO對KCl-MgCl2鹽腐蝕性的影響。結(jié)果表明:Inconel 625熔敷金屬在KCl-MgCl2、KCl-MgCl2+5% MgO和KCl-MgCl2+5% MgCl2·6H2O(質(zhì)量分?jǐn)?shù))中經(jīng)過72 h的腐蝕后,試樣的質(zhì)量損失分別為0.00714、0.00512和0.00308 g·cm-2。Inconel 625熔敷金屬在原位自生MgO熔鹽中的腐蝕速率同比降低56.86%和39.85%。熔鹽中加入納米MgO顆粒雖然能夠緩解氯化物熔鹽的腐蝕性,但熔鹽發(fā)生團(tuán)聚或沉降現(xiàn)象,導(dǎo)致MgO和MgCr2O4保護(hù)殼層分布不均勻;在熔鹽中添加MgCl2·6H2O使其原位生成MgO,生成的MgO和MgCr2O4保護(hù)殼層更加均勻,能夠阻礙腐蝕性介質(zhì)侵蝕,是降低氯化物熔鹽腐蝕性的有效方法。

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    • 界面約束作用下Ti/Al多層復(fù)合材料的力學(xué)性能和沖壓成形性能

      2024, 53(5):1277-1286. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230545

      摘要 (186) HTML (53) PDF 2.31 M (494) 評論 (0) 收藏

      摘要:采用熱壓+熱軋復(fù)合法在500 ℃制備了3層、5層和7層配置的Ti/Al多層復(fù)合材料(LMCs),研究了拉伸和埃里克森杯突試驗過程中復(fù)合板的裂紋萌生和擴(kuò)展行為,分析了界面約束效應(yīng)對復(fù)合板力學(xué)性能和沖壓成形性能的影響機(jī)理。結(jié)果表明,復(fù)合板界面具有微米級厚度的金屬間相,導(dǎo)致其具有較強(qiáng)的界面結(jié)合。隨復(fù)合板層數(shù)的增加,其屈服強(qiáng)度(YS)和極限抗拉強(qiáng)度(UTS)增加,延伸率(EL)和韌性降低,且由于熱軋形成了強(qiáng)基面織構(gòu),復(fù)合板力學(xué)性能的各向異性明顯增加。同時,復(fù)合板的加工硬化指數(shù)(n)和塑性應(yīng)變比(r)均降低,屈強(qiáng)比(σs/σb)增大,這些均導(dǎo)致了復(fù)合板的沖壓成形性能變差。對于層數(shù)較少的復(fù)合板,在斷裂過程中界面脫粘起了主要作用。由于界面結(jié)合不佳,界面易發(fā)生分層,通過抑制裂紋萌生、促進(jìn)裂紋偏轉(zhuǎn)和鈍化、降低裂紋擴(kuò)展的驅(qū)動力,有效地延緩了復(fù)合板的斷裂失效。

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    • 加熱溫度和熱處理對TC4鈦合金熱自壓連接接頭組織和性能的影響

      2024, 53(5):1287-1295. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.E20230026

      摘要 (291) HTML (87) PDF 1.83 M (718) 評論 (0) 收藏

      摘要:采用自行設(shè)計的感應(yīng)線圈、剛性拘束工裝與實驗室現(xiàn)有感應(yīng)加熱裝置結(jié)合,以5 mm厚TC4鈦合金為母材進(jìn)行局部感應(yīng)加熱剛性拘束熱自壓擴(kuò)散連接(TSCB),探究了不同加熱溫度和熱處理對接頭微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,加熱溫度過低(900 ℃)會導(dǎo)致原子擴(kuò)散不充分,加熱溫度過高(990 ℃,超過βα相變溫度)會形成的粗大魏氏體組織,導(dǎo)致接頭力學(xué)性能降低。隨著溫度的升高,熱拘束應(yīng)力場對接頭施加的壓力先升高后降低,接頭的連接質(zhì)量也先升高后降低。只有加熱溫度為950 ℃即稍低于βα相變溫度時,組織分布最均勻,等軸α相晶粒最明顯,且原子擴(kuò)散更充分,應(yīng)力場對接頭施加的壓力最高,接頭力學(xué)性能最好。經(jīng)650 ℃/3 h退火熱處理后,發(fā)生了αβ相變,晶格的畸變程度降低,晶粒細(xì)化。TSCB接頭殘余應(yīng)力狀態(tài)由拉應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力。殘余應(yīng)力顯著降低,應(yīng)力得到釋放,從而提高了TSCB接頭的力學(xué)性能,解決了TSCB接頭塑性較低的問題。

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    • Mg元素對Al-Cu-Ce共晶合金導(dǎo)熱和力學(xué)性能的影響

      2024, 53(5):1385-1390. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230521

      摘要 (203) HTML (0) PDF 23.81 M (554) 評論 (0) 收藏

      摘要:本研究以共晶型Al-14Cu-7Ce合金作為研究對象,通過調(diào)整Mg元素的添加量,探究其微觀組織演變與導(dǎo)熱和力學(xué)性能的變化規(guī)律。結(jié)果表明,鑄態(tài)Al-14Cu-7Ce合金主要由α-Al和Al8CeCu4兩相組成,其微觀組織由粗大的共晶組織(α-Al+ Al8CeCu4)構(gòu)成。添加少量Mg元素可細(xì)化該共晶組織,提高其力學(xué)性能。當(dāng)Mg元素的添加量為1.0%時,合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別提升至164 MPa和263 MPa,提升幅度為29%和19%,斷后延伸率提升至4.5%,提升幅度為約41%,導(dǎo)熱率為130.2 W/(m·K),下降幅度約為12%。隨著Mg元素進(jìn)一步添加至2.0%,合金的力學(xué)性能指標(biāo)有所下降,其屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分別降至151 MPa和249 MPa,其斷后延伸率降為3.9%,導(dǎo)熱率降至108.3 W/(m·K)。合金導(dǎo)熱率下降主要原因是固溶的Mg原子形成散射源,阻礙電子在晶格內(nèi)的運動,減小了電子和聲子的平均自由程。當(dāng)Mg添加量達(dá)到2.0%時,Mg與Al和Cu元素發(fā)生冶金反應(yīng)生成Al2MgCu相,以魚骨狀共晶組織(α-Al+ Al2MgCu)形式分布于晶界處,增加合金中第二相的體積分?jǐn)?shù),進(jìn)一步惡化合金的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能。而合金的力學(xué)性能下降主要由于存在 (α-Al+ Al8CeCu4)和(α-Al+ Al2MgCu)兩種共晶組織,增加相界面處微裂紋萌生的位點。綜上所述,添加1.0%Mg元素可獲得兼具高強(qiáng)度和高導(dǎo)熱的Al-Cu-Ce共晶合金。

    • 雙金屬氧化物摻雜對CDPF老化性能的影響

      2024, 53(5):1391-1400. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230334

      摘要 (143) HTML (0) PDF 489.92 K (538) 評論 (0) 收藏

      摘要:本文基于XRD、XPS、H2-TPR等理化特性表征方法與催化劑活性評價方法,研究了摻雜不同雙金屬氧化物催化型顆粒捕集器(CDPF)樣品水熱老化狀態(tài)下的理化特性與催化活性。結(jié)果表明:摻雜Ce-Zr雙金屬氧化物的CDPF樣品物相結(jié)構(gòu)和晶胞參數(shù)穩(wěn)定性較好,摻雜Zr-Fe雙金屬氧化物的CDPF樣品能較好地抑制老化后載體表面貴金屬分散度的降低程度。摻雜Fe-Ce和Zr-Fe的CDPF樣品在高溫老化過程中分散的金屬氧化物會再次發(fā)生固溶而形成較多的固溶體,帶來更多氧空位。經(jīng)歷高溫水熱老化后,CDPF樣品的還原峰均不同程度地向高溫方向遷移,其中摻雜Fe-Ce的CDPF樣品還原峰遷移幅度較低,摻雜Ce-Zr的CDPF樣品還原峰向遷移幅度較大。摻雜Fe-Ce和Zr-Fe的CDPF樣品老化后對CO的氧化活性較高,劣化程度較小,并且保持較好的NO催化選擇性。摻雜Ce-Zr的CDPF樣品老化后對C3H8氧化活性略有下降。

    • Magonelli相二氧化鈦光陽極在量子點敏化太陽能電池中的性能研究

      2024, 53(5):1401-1408. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230153

      摘要 (143) HTML (0) PDF 964.63 K (569) 評論 (0) 收藏

      摘要:使用產(chǎn)量與性能穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)的黑色二氧化鈦制備成QDSSCs的光陽極,通過性能表征與理論計算研究,與常見的Anatase TiO2,Rutile TiO2展開了全面對比。結(jié)果表明,由于氧空位的引入導(dǎo)致Magonelli Ti8O15的導(dǎo)帶底下降,帶隙收縮,吸收光譜范圍由紫外光擴(kuò)展至可見光與近紅外,而且吸光度也極大提高。其阻抗也隨之減小,明顯低于Anatase TiO2,Rutile TiO2。這導(dǎo)致其組裝的QDSSCs的性能獲得極大提升,尤其是FF與Jsc表現(xiàn)最為顯著,最終獲得了PCE 5.3%優(yōu)異成績。這項工作進(jìn)一步豐富了黑色二氧化鈦的研究,在工業(yè)化生產(chǎn)黑色二氧化鈦組裝太陽能電池領(lǐng)域取得了階段性成果,為太陽能電池的生產(chǎn)提供了新的可能。

    • 基于物理及元建模法的TB15鈦合金本構(gòu)模型研究

      2024, 53(5):1409-1416. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230163

      摘要 (132) HTML (0) PDF 15.80 M (526) 評論 (0) 收藏

      摘要:采用Gleeble-3800熱模擬機(jī)對TB15鈦合金進(jìn)行等溫恒應(yīng)變速率熱壓縮試驗,研究其在變形溫度為810~930℃、應(yīng)變速率為0.001~10s-1和高度壓下量為60%條件下的熱變形行為;建立了物理、支持向量回歸(SVR)和響應(yīng)面三種本構(gòu)關(guān)系模型來預(yù)測TB15鈦合金的流動應(yīng)力,同時對比了三種本構(gòu)模型的預(yù)測精度。結(jié)果表明:TB15鈦合金的流動應(yīng)力隨應(yīng)變速率的降低和變形溫度的升高而減小,峰值應(yīng)力的變化對應(yīng)變速率的敏感性更高;物理本構(gòu)模型、SVR本構(gòu)模型和響應(yīng)面本構(gòu)模型相關(guān)系數(shù)R均大于0.98,但是響應(yīng)面本構(gòu)模型的R值達(dá)到了0.993,而且響應(yīng)面本構(gòu)模型的相對誤差在±5%范圍內(nèi)的預(yù)測值頻率達(dá)到了67.9%,大于物理本構(gòu)模型的58.6%。同時經(jīng)過方差分析得到所構(gòu)建的響應(yīng)面本構(gòu)模型的顯著性檢驗值P<0.0001,表明響應(yīng)面本構(gòu)模型預(yù)測的流動應(yīng)力與變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)變之間的回歸關(guān)系顯著,比物理本構(gòu)模型和SVR本構(gòu)模型有更高的精度,能夠更好的預(yù)測TB15鈦合金的流動應(yīng)力。

    • Ni0.09Ti0.91O2納米顆粒和納米管負(fù)載銅的催化脫硝性能和機(jī)理

      2024, 53(5):1417-1428. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230167

      摘要 (131) HTML (0) PDF 21.86 M (542) 評論 (0) 收藏

      摘要:隨著氮氧化物危害的日益加劇,脫硝催化劑的發(fā)展已成為對其進(jìn)行治理的關(guān)鍵因素。本文通過水熱、煅燒兩步法制備了Ni0.09Ti0.91O2納米管負(fù)載銅的脫硝催化劑,研究了該類催化劑的結(jié)構(gòu)和脫硝性能。采用N2物理吸附、X射線衍射、掃描電子電鏡、透射電鏡等方法確定了催化劑的結(jié)構(gòu),Ni0.09Ti0.91O2納米管為銳鈦礦結(jié)構(gòu),銅原子團(tuán)簇分布在納米管表面,氮氣吸脫附實驗測定Ni0.09Ti0.91O2負(fù)載銅前后的比表面積分別為263.51和216.5422 m2 g-1,納米管表面銅分散均勻,提高了其催化脫硝性能,Ni0.09Ti0.91O2納米管負(fù)載7 wt%銅催化劑的脫硝效率接近100%,而且具有良好的抗中毒性能。原位漫反射紅外光譜測試表明其 NH3-SCR 過程遵循L-H機(jī)制,作為對比文章同時研究了Ni0.09Ti0.91O2納米顆粒負(fù)載銅的脫硝性能。Ni0.09Ti0.91O2納米管負(fù)載7 wt%銅催化劑顯示出良好的應(yīng)用前景。

    • 同軸ITO-TiO2納米管復(fù)合材料的儲鋰性能研究

      2024, 53(5):1429-1436. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230169

      摘要 (318) HTML (0) PDF 3.56 M (575) 評論 (0) 收藏

      摘要:TiO2負(fù)極因其在鋰離子電池充放電過程中具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性而受到廣泛的關(guān)注。然而,TiO2固有的導(dǎo)電性差限制了其在高電流密度下的容量及循環(huán)穩(wěn)定性。本文,通過真空機(jī)械壓注法和隨后的退火處理成功制備了同軸氧化銦錫-TiO2納米管復(fù)合物(ITO-TiO2NTs)。作為鋰離子電池的負(fù)極材料,在0.2 A g?1的電流密度下,ITO-TiO2NTs在350次循環(huán)后表現(xiàn)出295.9 mAh g?1的高容量。ITO在三維結(jié)構(gòu)中充當(dāng)導(dǎo)電電芯的角色,提高整體的導(dǎo)電性,促進(jìn)電子和鋰離子快速傳輸,從而提高復(fù)合材料循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。本文所提出的真空機(jī)械壓注法對TiO2納米管陣列薄膜材料的復(fù)合改性提供了簡單、高效的方法,具有重要意義。

    • 軋制變形量對Zn-3Cu合金顯微組織、力學(xué)和耐腐蝕性能的影響

      2024, 53(5):1437-1443. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230162

      摘要 (153) HTML (0) PDF 1.38 M (610) 評論 (0) 收藏

      摘要:本文以Zn-3Cu合金為研究對象。研究了軋制變形量對Zn-3Cu合金的顯微組織、力學(xué)性能和耐腐蝕性能的影響。研究結(jié)果表明,隨著軋制變形量的增加,Zn-3Cu合金基體晶粒細(xì)化程度不斷加深,合金中的CuZn5相沿著軋制方向不斷被拉長并出現(xiàn)部分?jǐn)嗔?。Zn-3Cu合金的強(qiáng)度先增后減,塑性不斷增強(qiáng),60%變形量的Zn-3Cu合金具有最高的屈服強(qiáng)度,達(dá)到了263.1 ± 4.9 MPa。 隨著變形量增加,軋態(tài)Zn-3Cu合金的耐腐蝕性能逐漸減弱,鑄態(tài)Zn-3Cu合金表現(xiàn)優(yōu)異的耐腐蝕性能。

    • 不銹鋼纖維多孔材料及其復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔聲性能

      2024, 53(5):1444-1448. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230273

      摘要 (247) HTML (0) PDF 718.36 K (758) 評論 (0) 收藏

      摘要:本文以8μm不銹鋼纖維毛氈為原料,利用體積稱重法和高溫?zé)Y(jié)工藝制備出具有不同孔隙率、平均孔徑和厚度的不銹鋼纖維多孔材料。通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計了正梯度結(jié)構(gòu)、反梯度結(jié)構(gòu)和薄膜復(fù)合結(jié)構(gòu),對三種結(jié)構(gòu)進(jìn)行了隔聲性能的測試,分別研究了三種結(jié)構(gòu)的隔聲特性。隔聲結(jié)果表明,不銹鋼纖維多孔材料具有一定的隔聲性能,厚度為20mm,孔隙率為85%,在50~6400Hz頻率范圍內(nèi),不銹鋼纖維多孔材料的平均隔聲量為18.92 dB;其孔隙率越低,平均孔徑越小,厚度越厚,材料的隔聲性能越好;設(shè)計的正梯度和反梯度結(jié)構(gòu)的隔聲性能比單層不銹鋼纖維多孔材料的隔聲性能差;添加金屬薄膜的不銹鋼纖維多孔復(fù)合材料在中高頻處的隔聲性能有很大提高,厚度為20mm,平均隔聲量達(dá)27.86dB,最高處提高16.96dB。

    • TC21鈦合金拉伸和沖擊韌性的內(nèi)在控制機(jī)理研究

      2024, 53(5):1449-1457. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230266

      摘要 (361) HTML (0) PDF 13.69 M (621) 評論 (0) 收藏

      摘要:TC21合金具備較高的強(qiáng)度和斷裂韌性,然而其拉伸和沖擊韌性的內(nèi)在控制機(jī)理差異還不明確。本文通過調(diào)控固溶溫度和冷卻速率制備出不同顯微組織,研究其拉伸和沖擊性能。結(jié)果表明,拉伸和沖擊韌性表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律,塑性較好的雙態(tài)組織的沖擊韌性比塑性最差的全片層組織的沖擊韌性低,說明拉伸性能和沖擊韌性的內(nèi)在控制機(jī)理有所不同,時效后的性能(時效后塑性無明顯變化但沖擊韌性顯著下降)進(jìn)一步證實了這一點。拉伸變形時,試樣在發(fā)生頸縮前整個區(qū)域均發(fā)生塑性變形,雙態(tài)組織中αp和βt之間發(fā)生的協(xié)調(diào)變形得以充分發(fā)揮,而全片層組織集束尺寸較大且其內(nèi)部片層α取向一致,位錯滑移長度較大,易發(fā)生塑性應(yīng)變局域化,造成其強(qiáng)塑性匹配差于雙態(tài)組織。沖擊時,高應(yīng)變速率作用下裂紋在缺口根部快速萌生和擴(kuò)展,塑性變形集中在裂紋尖端附近小范圍內(nèi),造成雙態(tài)組織中αp和βt之間的協(xié)調(diào)變形不能充分發(fā)揮,而全片層組織的集束尺寸較大,導(dǎo)致集束界面對塑性變形的影響較小,此時片層α和β成為控制塑性變形的有效單元,粗片層α和β具有較好的塑性變形能力,造成其獲得較高的萌生功,和拉伸表現(xiàn)出較差的塑性相悖,此外,大角度α集束界面造成裂紋偏轉(zhuǎn)而形成曲折的路徑,最終造成其沖擊韌性高于雙態(tài)組織。為獲得拉伸性能和沖擊韌性的良好匹配,可通過熱處理調(diào)制出由含量較少的αp和內(nèi)部形成粗大片層α和β的βt所構(gòu)成的雙態(tài)組織。

    • >評述
    • 鈦合金激光表面處理的進(jìn)展及應(yīng)用

      2024, 53(5):1296-1309. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230543

      摘要 (767) HTML (75) PDF 2.73 M (695) 評論 (0) 收藏

      摘要:鈦及其合金由于質(zhì)輕、耐腐蝕性能好、強(qiáng)度高、彈性模量低、生物相容性佳和骨整合性優(yōu)異,已成為應(yīng)用最廣泛的航空航天與生物醫(yī)學(xué)金屬材料之一。然而,較低的塑性、低硬度、和耐磨損性能限制了其發(fā)展和應(yīng)用。激光表面處理(LST)技術(shù)在不改變材料體積的情況下增強(qiáng)表面性能,成為鈦合金表面改性的一種有利手段。綜述了利用LST技術(shù)對鈦及其合金材料進(jìn)行表面改性的研究進(jìn)展和應(yīng)用現(xiàn)狀。分析了激光相變硬化、激光表面重熔、激光沖擊噴丸、激光表面合金化、激光熔覆和復(fù)合LST的機(jī)理、工藝參數(shù)、表面特性和微觀結(jié)構(gòu)??偨Y(jié)了LST在航空航天、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用,介紹了現(xiàn)有的局限性,提出了未來的研究方向,并對LST在鈦及其合金材料上的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望,以推進(jìn)LST創(chuàng)新,為鈦合金在多領(lǐng)域中的應(yīng)用開辟新途徑。

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    • 熱變形可生物降解鎂基合金的微觀組織特征和力學(xué)性能研究進(jìn)展

      2024, 53(5):1310-1320. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.E20230027

      摘要 (224) HTML (57) PDF 4.72 M (626) 評論 (0) 收藏

      摘要:鎂合金憑借與人骨相近的彈性模量、體內(nèi)自發(fā)的可降解性及優(yōu)異的生物相容性,在生物醫(yī)用領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。然而,鎂合金室溫塑性成形差及絕對抗拉強(qiáng)度/屈服強(qiáng)度低,限制了其廣泛應(yīng)用。熱變形作為一種有效改善鎂合金力學(xué)性能的方式,具有細(xì)化晶粒及破壞連續(xù)大尺寸第二相等特征,通過引入高密度位錯進(jìn)而顯著提高材料強(qiáng)度和塑性。因此,從熱變形醫(yī)用鎂合金組織演變特征出發(fā),以變形方式為分類依據(jù),綜述了近年來醫(yī)用鎂合金熱變形的研究動態(tài)。概述了軋制、鍛造、擠壓、高壓扭轉(zhuǎn)等4種典型熱變形工藝的差異性特征。在此基礎(chǔ)上,闡述了不同熱變形工藝下醫(yī)用鎂合金的晶粒細(xì)化機(jī)制,動態(tài)再結(jié)晶過程和位錯增殖對力學(xué)性能的影響規(guī)律。進(jìn)一步歸納了熱變形醫(yī)用鎂合金微觀組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的本質(zhì)關(guān)聯(lián)。

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    • Co基赫斯勒合金研究進(jìn)展

      2024, 53(5):1471-1485. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20220037

      摘要 (300) HTML (0) PDF 1.84 M (632) 評論 (0) 收藏

      摘要:Co基赫斯勒合金是一類具有高度有序晶體結(jié)構(gòu)的金屬間化合物,其化學(xué)組成常用Co2XY表示,其中X為過渡金屬元素,Y為主族元素。相比于其他材料,它具有更高的自旋極化率、更高的居里溫度以及更低的阻尼因子?;谶@些優(yōu)良特性使得Co基赫斯勒合金在自旋閥、隧道結(jié)及半導(dǎo)體自旋場效應(yīng)管等自旋電子學(xué)器件中具有巨大的應(yīng)用前景。本文回顧了近年來國際上關(guān)于的Co基赫斯勒合金在垂直磁各向異性和自旋軌道轉(zhuǎn)矩上的研究,從合金成分、微觀結(jié)構(gòu)、磁性層的厚度、緩沖層的材料、氧化物層的材料、元素擴(kuò)散等方面總結(jié)了垂直磁各向異性和自旋軌道轉(zhuǎn)矩的影響因素。對垂直磁各向異性和自旋軌道轉(zhuǎn)矩的影響因素的總結(jié)有助于我們更好地理解其深層物理機(jī)制以及在未來研究中的挑戰(zhàn)與前景。

    • 鎳基單晶高溫合金渦輪葉片薄壁效應(yīng)研究進(jìn)展

      2024, 53(5):1486-1492. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230568

      摘要 (601) HTML (0) PDF 12.12 M (800) 評論 (0) 收藏

      摘要:鎳基單晶高溫合金具有優(yōu)異的高溫綜合性能,是航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片和導(dǎo)向葉片等部件的首選材料,承受高溫度和高應(yīng)力的嚴(yán)苛服役環(huán)境。目前,高冷效葉片的結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用多種復(fù)雜冷卻結(jié)構(gòu)以提高其承溫能力,其中以層板冷卻和雙層壁冷卻為代表的微型冷卻結(jié)構(gòu)是其主流發(fā)展方向。但由于這類復(fù)雜渦輪葉片中存在超薄壁結(jié)構(gòu),已成為葉片制造的關(guān)鍵點和難點。本文綜述了鎳基單晶高溫合金薄壁結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢,分析了薄壁受限空間的缺陷產(chǎn)生及枝晶生長規(guī)律,闡述了薄壁結(jié)構(gòu)對力學(xué)性能的影響,展望了先進(jìn)渦輪葉片的制備及其組織控制的發(fā)展趨勢。

    • 鋰離子電池富鎳正極基礎(chǔ)科學(xué)問題:前驅(qū)體高溫鋰化過程結(jié)構(gòu)演變及調(diào)控

      2024, 53(5):1493-1502. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230137

      摘要 (342) HTML (0) PDF 1.30 M (640) 評論 (0) 收藏

      摘要:為合成高性能富鎳正極,需采用較優(yōu)的煅燒溫度、煅燒時間、降溫程序等鋰化特定形態(tài)的氫氧化物前驅(qū)體,以可控形成具有較優(yōu)晶體結(jié)構(gòu)及晶粒形態(tài)的正極材料。然而,由于煅燒過程涉及參數(shù)多且變化范圍大,合理設(shè)計制備具有理想結(jié)構(gòu)和形態(tài)的富鎳正極所需煅燒工藝仍然具有挑戰(zhàn)性。為此,需深入理解前驅(qū)體和鋰鹽高溫煅燒為正極過程的物相、結(jié)構(gòu)、形貌等的演變方式及形成規(guī)律,以為富鎳正極煅燒工藝設(shè)計及材料定向調(diào)控提供參考。本文首先介紹了前驅(qū)體高溫鋰化過程物相、結(jié)構(gòu)演變及反應(yīng)機(jī)制,包括從熱力學(xué)相平衡角度簡要分析的相組成變化、基于原位測試及理論計算分析的前驅(qū)體鋰化過程反應(yīng)機(jī)制及物相演變以及降溫過程發(fā)生的顯著影響富鎳正極材料性能的表面重構(gòu)現(xiàn)象。其次,介紹了前驅(qū)體鋰化過程的形貌影響因素及演變方式。最后,對富鎳正極煅燒過程面臨的問題進(jìn)行了探討。本文系統(tǒng)總結(jié)前驅(qū)體煅燒過程結(jié)構(gòu)演變及調(diào)控規(guī)律,以期為相關(guān)專業(yè)人員開發(fā)富鎳正極提供參考。

    • 電致變色材料功能化設(shè)計及應(yīng)用研究進(jìn)展

      2024, 53(5):1503-1516. DOI: 10.12442/j.issn.1002-185X.20230152

      摘要 (531) HTML (0) PDF 40.02 M (860) 評論 (0) 收藏

      摘要:電致變色材料能夠在外加電場作用下穩(wěn)定可逆地改變其光學(xué)性質(zhì),在節(jié)能窗、智能顯示和軍事偽裝防護(hù)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。通過多組分協(xié)同的方法,能夠?qū)⒏喙δ芑蛐绿卣骷傻诫娭伦兩骷?,使其朝著多功能一體化方向發(fā)展,從而進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。本文詳細(xì)梳理了近十年來電致變色器件功能化設(shè)計的最新研究成果,探討了功能化器件的集成模式、工作機(jī)理和設(shè)計策略,闡述了其在智能窗、儲能器、傳感器和軍事偽裝方面的應(yīng)用前景,詳細(xì)分析了功能化電致變色器件目前存在的關(guān)鍵問題和面臨的重大挑戰(zhàn),并提出了新的解決思路和發(fā)展方向,對指導(dǎo)電致變色器件功能化的研究具有重要意義。

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