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  • 2003年第12期文章目次
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    • 稀有金属材料与工程2003年总目次

      2003(12).

      摘要 (1017) HTML (141) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:2003年第1期材料科学W/Mo纳米多层膜的界面结构与超硬效应…………………………………………………………………李戈扬,韩增虎,田家万等(1)高能机械球磨引导的纳米TiO2晶格畸变和高压相…………………………………………………………胡季帆,秦宏伟,隋振贵等(5)EffectofHigherDensityPulsedCurrentonSolidificationStructuresof2024Al-alloy…………………………………………………………………………………………………ZiBingtao,YaoKefu,LiuWenjinetal(9)靶面化合物覆盖度的计算方法研究………………………………………………………

    • 稀有金属材料与工程Contents of 2003

      2003(12).

      摘要 (1062) HTML (142) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:No.1,2003MaterialsScienceAStudyontheInterfaceMicrostructureandSuperhardnessEffectofW/MoMultilayer……………………………………………………………………………………………LiGeyang,HanZenghu,TianJiawanetal(1)LatticeDistortionandtheHighPressurePhaseinNanoparticlesTiO2InducedbyHighEnergyMechanicalMilling……………………………………………………………………………………………HuJifan,QinHongwei,SuiZhenguietal(5)EffectofHigherDensityPulsedCurrentonSolidificationStructuresof2024Al-alloy………

    • 关于环境材料的发展方向

      2003(12).

      摘要 (1094) HTML (89) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析服务于人类的材料以及它们与环境的关系,提出了环境材料的概念。人类与地球和生物这两个系统相互作用,形成生态圈,考虑到地球与生态圈的有限性,应该自觉意识到:我们的产品和材料对环境产生的负担。近年来,人类与其他系统的和谐生存日趋重要,环境材料的需求十分迫切。环境材料的发展有如下3个方向:(1)使用新技术扩大人类的活动领域,主要指采用传统方式发展材料,例如提高材料的化学、物理、热和功能属性,使材料的使用价值提高。(2)人类与生态圈和谐共存,把对自然环境的破坏减小到最小程度。从可持续的发展观点看,减少材料的能源消耗、…

    • 晶界对全片层组织γ—TiAl合金断裂韧性的影响

      2003(12):1003-1006.

      摘要 (1281) HTML (117) PDF 0.00 Byte (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了深入研究晶界对全片层组织TiAl基合金断裂韧性的影响,采用SEM原位拉伸实验,对全片层和近全片层Ti-46.5Al-2.OCr-1.5Nb-1.0V合金中裂纹的扩展进行了观测。发现晶界对全片层组织TiAl合金断裂韧性的影响表现在改变裂纹扩展方向以及影响韧带的尺寸上。并得出结论:全片层组织γ-TiAl合金的断裂韧性来源于基体的断裂韧性、片层晶界导致的韧性增强以及片层导致的韧带增韧。

    • 溶液钙浓度和水热合成条件对微弧氧化TiO2/羟基磷灰石复合膜层形貌和组成的影响

      2003(12):1007-1010.

      摘要 (1532) HTML (139) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:钛在含钙磷的溶液中微弧氧化,表面形成含有钙磷元素的,均匀多孔的氧化膜层,水热合成后转化为含羟基磷灰石晶体的复合氧化膜。研究表明:钙离子浓度未使膜层的形貌和相组成发生明显变化;仅在较低的浓度下增加溶液Ca^2 的浓度,膜层中Ca,P元素的相对含量和Ca/P比都会增加;在不同的水热温度和溶液钙浓度下,得到的羟基磷灰石具有不同的晶体形貌,相对含量和Ca/P比;缩短恒温时间可以使HA晶粒细化。这为优化生物医用钛表面TiO2/羟基磷灰石复合膜层的成分和形貌提供了依据。

    • 钛及钛合金的氢渗过程研究

      2003(12):1011-1015.

      摘要 (1468) HTML (149) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:氢在钛中的扩散渗透进程分为3种模式,一是渗入钛基体中的氢与钛氢化合物自身分解的氢在氢压的推动作用下在钛基体内扩散;二是氢被位错所携带一同运动而进行扩散;三是形成的钛氢化合物的生成和迁移。

    • 晶粒细化对Cu—20Ni—20Cr合金氧化行为的影响

      2003(12):1016-1020.

      摘要 (1377) HTML (128) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨晶粒尺寸变化对三元复相合金氧化行为的影响,采用机械合金化制备了纳米晶三元Cu-20Ni-20Cr合金,并对比研究了该合金与同成分的铸态合金在700℃~800℃,0.1MPa纯氧气中的氧化行为。结果表明,铸态合金表面没有形成连续的Cr2O,保护膜,而是形成了含有所有组元氧化物及它们复合氧化物的复杂氧化膜结构。纳米晶Cu—20Ni—20Cr合金在700℃时合金表面形成了连续的Cr2O3氧化膜,而800℃时虽没有形成Cr2O3外氧化膜,但氧化膜规则平坦,外层是CuO,中间层是Cu2O,NiO和Cr2O3组成的混合氧化物区,内层则形成了一薄但不连续的Cr2O3层。晶粒细化降低了合金表面形成Cr2O3氧化膜所需活泼组元Cr的临界浓度。

    • 铍对工业7475铝合金的再结晶动力学及时效行为的影响

      2003(12):1021-1024.

      摘要 (1199) HTML (124) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对工业生产的7475铝合金加入不同含量的铍,研究了铍对合金的再结晶动力学及时效行为的影响。实验结果表明:加入0.023%Be能有效地提高7475铝合金的再结晶温度,降低再结晶速度,使合金的晶粒得到细化,且硬度值仍高于不含铍的合金;铍含量为0.7%时,上述影响减弱。铍能有效地降低7475铝合金的时效硬化时所需时间,同时提高了合金的硬度值,HB最高可达1400MPa。借助电子衍射分析,观察并讨论了合金中的析出相η′相、β相与基体间的位相关系的变化和差异。

    • 纳米四方多晶氧化锆粉末的超强碱共沉淀法制备及性能表征

      2003(12):1025-1028.

      摘要 (1161) HTML (130) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用引入有机添加剂的超强碱共沉淀法可制备出粉末粒子尺寸为10nm左右的高纯纳米多晶氧化锆粉末。通过控制适当的工艺条件,得到了室温稳定的纳米四方/立方多晶氧化锆粉末。用X射线荧光光谱、X射线衍射、透射电镜、粒度分析仪等手段对粉末性能进行了表征。实验结果表明:超强碱共沉淀法所制备的粉末具有纯度高、氯离子等杂质少等特点;该粉末在室温和小于873K热处理时,均以稳定的立方或四方相存在;经873K处理的粉末粒子尺寸为10nm左右;在1123K处理后,形成固溶完全的稳定纳米四方多晶氧化锆粉末,粒子尺寸小,分散性好,粒度分布窄。与其它湿化学方法相比,添加聚合物的超强碱共沉淀法具有工艺操作简单、节约资源和环境污染小的优点。

    • 燃烧合成三元碳化合物Ti2AlC1-x

      2003(12):1029-1032.

      摘要 (1202) HTML (134) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Ti,Al和C元素粉末为反应物原料,通过燃烧合成法首次成功地制备出了单相三元碳化合物Ti2AlC1-x。实验结果表明:若以“理想”晶体结构化学式Ti2AlC化学计量比为起始反应原料配比,燃烧产物主晶相为Ti2AlC2;以缺碳的非化学计量比(Ti2AlC1-x)为反应原料配比,即Ti:Al:C=3:1.5:1=2:1:0.7(摩尔比),得到单相的燃烧产物Ti2AlC1-x。从热力学原理的角度探讨了不同原料摩尔配比对燃烧产物相组成的影响机理。

    • 对羟基苯甲酸酯的合成

      2003(12):1033-1036.

      摘要 (1331) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2为多相催化剂,对以乙醇、丙醇、丁醇和对羟基苯甲酸为原料合成对羟基苯甲酸酯的反应条件进行了研究。实验表明:TiSiW12O40/TiO2是合成对羟基苯甲酸酯的良好催化剂,最佳反应条件为:醇酸摩尔比为4:1,催化剂用量为反应物料总量的2%,反应时间为2h。上述条件下,对羟基苯甲酸乙酯的产率为87.5%,对羟基苯甲酸丙酯的产率为89.2%,对羟基苯甲酸丁酯的产率为91.1%。

    • 无压反应烧结MOSi2—SiCp复相材料的制备与性能

      2003(12):1037-1040.

      摘要 (1174) HTML (142) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用无压反应烧结方法制备了MOSi2-SiCp复相材料。结果表明:直接采用元素粉Mo,Si与Si,C粉或SiC粉反应,较难制得致密的MOSi2-SiCp复相材料;而采用MoSi2合金粉同Si,C反应可获得致密的MOSi2-SiCp复相材料。同时对不同SiC含量的MOSi2-SiCp复相材料的强度和电阻率进行了测定分析,得到强度最高值为157MPa,电阻率随SiC含量的增加而增加。

    • 材料的合成与加工中优先研究的领域

      2003(12):1040-1040.

      摘要 (1030) HTML (134) PDF 0.00 Byte (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:合成与加工是材料科学与工程(MES)的基本要素之一。新的或改进的方法常常会导致新材料或优异性能,合成与加工的进步也导致加工企业生产高质量、低成本的产品。在预测21世纪的材料科学与工程时,有关科学家建议,在材料的合成与加工中优先研发的领域是:微型化微型化是不久的将来材料合成与加工的主要目标之一。要求采用新的加工工艺生产愈来愈小尺度的各类材料。这项技术能操纵单个的纳米结构单元和原子,并适合于自动化及类似的加工,以致组合的方式能用于发现和优化材料。仿生和生物材料对于有机材料的合成与加工,仿生技术是最富挑战的领域。…

    • Na2SiO3—KOH—(NaPO3)6溶液中Ti6Al4V微弧氧化陶瓷膜研究

      2003(12):1041-1044.

      摘要 (1620) HTML (116) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:用非平衡交流微弧氧化法于Na2SiO3-KOH-(NaPO3)6溶液中在Ti6Al4V表面形成氧化物陶瓷膜。分别用扫描电镜、电子探针及X射线衍射研究了陶瓷膜的组织形貌、元素分布和相组成。相对致密均匀的膜层主要由TiO2(钙钛矿相及金红石相)及非晶相组成。厚约20μm的膜可分为3层:过渡层、致密层与疏松层。电解液所含元素Si,P进入到膜层中,表明电解液组元急烈参与微弧氧化反应,这为通过选择电解液来设计膜层的相组成进而对膜层进一步改性提供途径。

    • 氢化物在Zr—4合金中变形行为的研究

      2003(12):1045-1048.

      摘要 (1325) HTML (124) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用SEM原位观察,研究了氢化物在Zr-4合金中的形貌,大块团状分布的氢化物,稀疏分布的氢化物和单个氢化物的变形行为。结果表明Zr-4合金中的氢化物在室温下具有一定的塑性变形能力,可以随基体发生较大的变形,且氢化物的变形行为和其形貌密切相关。大块团状分布的氢化物的变形能力较差,断裂较早,稀疏分布的氢化物的变形能力较好,断裂较晚,而单个氢化物的变形能力最好,不易断裂。

    • 钛及钛合金电弧钎焊及接头强度

      2003(12):1049-1052.

      摘要 (1343) HTML (149) PDF 0.00 Byte (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:用Ti—Cu—Ni,Ti-Cr-Zr钎料在TIG电弧加热条件对TA2和Ti—6Al—4V钛合金进行钎焊。结果表明:用Ti—Cu—Ni钎料钎焊TA2和Ti—6Al—4V钛合金的搭接接头强度分别是418.3MPa和439.6MPa;用Ti—Cr—Zr钎料钎焊TA2和Ti—6Al—4V钛合金的搭接接头强度分别是575.2MPa和656.1MPa。对Ti-Cu-Ni钎料/母材界面分析认为固液异分化合物η相((Cu,Ni)Ti2)生成时呈笋状生长,嵌入钎缝对钎缝的强度提高有利。对Ti-Cr-Zr钎料/母材界面分析,认为主要是固溶体β-Ti(Cr)存在提高了钎缝强度。

    • 反应合成银氧化锡电接触材料导电性能研究

      2003(12):1053-1056.

      摘要 (1496) HTML (134) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用反应合成技术和传统粉末冶金技术制备银氧化锡(AgSnO2)电接触材料。对AgSnO2块体材料进行导电率测试和X射线衍射分析,对块体材料及冷拉拔的AgSnO2线材进行显微组织分析(扫描电镜、透射电镜)。研究结果表明:采用反应合成技术可以在银基体中合成尺寸细小、界面新鲜的SnO2颗粒,制备AgSnO2电接触材料;反应合成法制备的AgSnO2材料中,微米级的SnO2颗粒系由纳米级的SnO2颗粒聚集而成;反应合成法制备的AgSnO2电接触材料较传统粉末冶金法制备的AgSnO2电接触材料具有更高的导电性;采用反应合成法制备的AgSnO2电接触材料由于改变了Ag和SnO2的结合状态使材料的加工性能和导电性能同时得到改善和提高。

    • Nb离子注入对Zr-4合金耐蚀性能的影响

      2003(12):1057-1060.

      摘要 (1309) HTML (143) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究Nb离子注入对Zr-4合金电化学腐蚀性能的影响,对Zr-4合金试样表面进行不同剂量的Nb离子注入并测定其在1NH2SO4水溶液中的极化曲线,然后使用扫描电子显微镜(SEM)对极化实验后的试样表面形貌进行了观察。结果表明,Nb离子注入能够改善Zr-4合金的耐腐蚀性能,而且改善的程度与注入离子的剂量有关。同时使用X射线光电子能谱分析(XPS)对试样的表层成分和价态进行了分析,发现在注量为5×1016ion/cm2和1×1017ion/cm2的条件下,Nb和Zr在试样表层以Nb2O5和ZrO2的形式存在;而在注量为2×1017ion/cm2的条件下,则以Nb2O5,NbO和ZrO2的形式存在。

    • 热处理对金属基短纤维复合材料蠕变性能影响的试验和理论研究

      2003(12):965-970.

      摘要 (1084) HTML (126) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用试验和有限元方法研究了热处理制度对金属基短纤维复合材料(MMC)蠕变性能的影响,同时考虑了2种不同热处理制度和1种铸造状态。试验结果表明,MMC的蠕变响应与热处理制度有关。在相同蠕变应力时,铸态试样有最小的最小蠕变应变率和最长的蠕变寿命,而热处理制度2(试样在550℃保温24h后随炉冷却)具有明显的最大的最小蠕变应变率和最短蠕变寿命,热处理制度1(试样在550℃保温24h后水冷)具有中等的最小蠕变应变率和中等的蠕变寿命。用单胞模型结合有限元方法模拟分析了热处理的影响,结果表明,热处理制度的影响可以归于热处理引起的残余应力和残余应变以及它们的历史,具体可以归于基体的蠕变耗散能、纤维轴向力和纤维—基体界面力。同时考虑了单胞模型的参数对上述分析结果的影响。

    • 具有盘/片状,棒/针状析出相铝合金的时效—屈服强度变化模型

      2003(12):971-975.

      摘要 (1481) HTML (130) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:以析出热力学、长大动力学及强化理论为基础,研究了具有盘/片状、棒/针状析出相铝合金在时效过程中的析出相尺寸、体积分数变化及其对时效合金强化效果的影响,得到了合金成分、时效参数与组织参数、屈服强度间的解析关系式,进而从微观—宏观相结合的角度建立起了具有盘/片状、棒/针状析出相铝合金的时效工艺—屈服强度量化模型,并将该模型应用于6061合金和Al—Zn—Mg合金的时效性能预测,取得了较满意的结果。同时,详细讨论了析出相长径比对时效温度以及合金处理状况的依赖关系。

    • W/Cu功能梯度材料的热应力优化设计

      2003(12):976-980.

      摘要 (1291) HTML (137) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用有限元软件对W/Cu梯度材料进行了热应力优化设计,结果表明,在30MW/m^2的表面热流负荷下,经过优化设计的W/Cu功能梯度材料有较好的热应力缓和效果,与非梯度材料相比等效热应力降低了62.3%,表面工作温度下降了50℃;与单纯金属W相比,W/Cu梯度材料的表面工作温度较之大幅度降低445℃。

    • Al/Ti/Al复合层原位生成金属间化合物连接陶瓷

      2003(12):981-985.

      摘要 (1264) HTML (131) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:用Al/Ti/Al复合层作连接材料,通过连接温度下原位生成金属间化合物真空连接Si3N4陶瓷。研究了Al与Ti的厚度匹配和工艺参数对接头显微组织及其强度的影响和接头的形成过程。结果表明:当原位生成的连接层金属组织为Al3Ti/Ti/Al3Ti时,由于纯金属间化合物Al3Ti脆性大,且其与剩余Ti片的结合强度低,陶瓷接头强度低;当连接层金属组织为大量Al3Ti颗粒加少量Al基固溶体时,连接层金属能获得良好的强化效果,与用纯Al连接的接头相比,接头室温和高温强度显著提高。Al与Ti的厚度匹配和连接参数适当时,接头室温和600℃剪切强度可分别达到89.4MPa和29.7MPa。

    • 燃料电池Ni/SCO阳极流延膜的性能研究

      2003(12):986-990.

      摘要 (1329) HTML (132) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:以有机基流延工艺制备出了不同Ni含量的NiO/Sm0.2Ce0.8O1.9(NiO/SCO)燃料电池阳极支撑体膜。研究了制备工艺条件和Ni含量等因素对阳极膜微结构和性能的影响。试验结果表明:NiO/SCO流延生坯的烧结温度对最终阳极烧结体的孔隙特性有着决定的影响;为获得具有较高孔隙率和一定孔径分布的阳极烧结体,生坯的烧结温度应不超过1350℃;此外,不同含Ni量阳极流延生坯的烧结行为及烧结体的性能也存在明显的差异,在相同的烧结温度下,高含Ni量阳极烧结体的孔隙率和孔径都明显小于低含Ni量的烧结体,其晶粒的平均尺寸则增大。对不同温度下Ni/SCO阳极电导率的测量结果则表明,Ni/SCO阳极的导电性能也与其Ni含量和制备工艺有着密切的关系。

    • 新型高温合金700℃时效组织及力学性能

      2003(12):991-994.

      摘要 (1354) HTML (126) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用微观组织分析和高温力学性能测试方法,研究了1种新型Ni—Cr—Co基高温合金在700℃长期时效过程中的组织稳定性及其一些力学性能。结果表明:试验合金在700℃时效过程中,析出物有MC,M23C6和γ’;晶内和晶界碳化物MC和M23C6的稳定性好,γ'的粗化为扩散控制的生长过程;在700℃时效初期,室温硬度变化小,随时效时间的增加而减小,这与γ'的粒度、形貌和分布有关;合金的高温拉伸强度和持久强度比Nimonic 263显著提高,且韧塑性好;试验合金在700℃具有稳定的显微组织和较高的高温力学性能。

    • γ-LiAlO2超细粉SHS合成及反应机理的研究

      2003(12):995-998.

      摘要 (1459) HTML (127) PDF 0.00 Byte (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:以硝酸锂和水合硝酸铝为氧化剂,使用柠檬酸和尿素作为燃料,根据推进燃料化学理论计算原料的配比,采用自蔓延高温合成法(SHS)快速合成出γ-LiAlO2的超细粉。研究了燃料种类及煅烧温度对合成产物相组成和粉末形貌的影响。根据吉布斯自由能最小原理以及化合价配比平衡法则,发现当燃料中尿素与柠檬酸的配比为9:1时燃烧反应之所以能够快速持续地进行,究其基本原因在于燃料与相应的氧化剂之间形成了过渡型的络合物,进而降低了合成反应的活化能,使燃烧反应得以持续进行。

    • 激光束作用下Al—Ti—C活化粉料中的化学反应

      2003(12):999-1002.

      摘要 (1122) HTML (129) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在激光扫描涂覆Al-Ti-C活化粉料层的铝合金试样过程中,突然停止激光发射,以在激光束前面形成合成反应过程中不同阶段所产生的组织,判断所发生的化学反应,即先发生3Al Ti→Al3Ti反应,形成块状Al3Ti;以后再发生Al3Ti C→TiC 3Al反应,形成大量TiC颗粒。将实验与数值模拟相结合,采用试错法求得:3Al Ti→Al3Ti的反应温度为650℃,Al3Ti C→TiC 3Al的反应温度为810℃。

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