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  • 2004年第33卷第1期文章目次
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    • 二次锂电池负极材料电化学

      2004, 33(1):1-4.

      摘要 (1317) HTML (133) PDF 0.00 Byte (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:二次锂电池的优点是高体积、高质量比容量、长循环寿命、低自放电速率,是环保型电动车驱动电源的理想候选之一。二次锂电池负极材料经历了第1代的金属锂、第2代的碳材料,即石墨嵌入化合物GIC,目前研究的焦点是锂合金负极材料。本文在总结了金属锂和碳材料的同时,综述了3年来负极锂合金材料的研究状况。

    • 三维C/SiC复合材料在线液相渗透连接

      2004, 33(1):101-104.

      摘要 (1460) HTML (138) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:为得到C/SiC复合材料的强连接,利用三维编织碳纤维增韧碳化硅(C/SiC)复合材料在制备过程中残留的孔隙,采用Ni合金作为中间层在1300℃保温45min、真空条件下对三维C/SiC复合材料用液相渗透连接方法进行了在线连接,所施压力为20MPa。利用扫描电镜(SEM)及能谱初步分析了连接情况,结果表明Ni合金与C/SiC复合材料有较好的润湿性,续沉积SiC后试样三点弯曲强度可达σ拉=252.1MPa,σ压=260.3MPa。

    • SnO2纳米粉体制备及其气敏性能研究

      2004, 33(1):105-108.

      摘要 (1202) HTML (127) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用溶胶-凝胶法制备出尺寸小于100nm的SnO2纳米粉体,并采用XRD,TEM等手段对其进行表征,进而将粉体制成旁热式气敏元件测试其气敏性能。结果表明,粉体的尺寸随热处理温度的变化较大,所制气敏元件具有优良的气敏特性,响应恢复时间可以保证其正常使用,但功耗较大,灵敏度较高,尤其对甲烷有较高的灵敏度。

    • 梁三点弯曲法测量薄膜弹性模量

      2004, 33(1):109-112.

      摘要 (1362) HTML (151) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用电刷技术在不锈钢基体一侧表面上刷镀了Cu膜,用电镀技术在不锈钢基体一侧表面或双侧表面上制备Ni膜。用梁三点弯曲法在自制的设备上测量不锈钢基体以及不锈钢基体上不同厚度Cu膜和Ni膜的弹性模量E。研究表明:在测量的膜厚范围内(7μm-15μm),Cu膜和Ni膜的弹性模量E不随膜厚变化,并且接近各自块材的弹性模量。

    • 中国高温用钨铜复合材料的研究现状

      2004, 33(1):11-14.

      摘要 (1561) HTML (147) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了中国高温用钨铜复合材料在制备技术、高温强度、抗烧蚀性、抗热震性、尺寸稳定性等方面的研究现状。目前,中国高温用钨铜复合材料主要采用烧结.熔渗法进行制备,从材料的性能研究来看,钨铜复合材料的高温强度主要取决于钨骨架的强度;铜含量高,渗铜均匀的材料,抗热震性相对较好;断裂韧性可以作为表征材料抗热震性能的指标之一;通过调整制备工艺参数,能有效的控制部件由于高温下2次烧结所产生的尺寸变化;对于材料合金化的研究表明,合金化一方面降低了材料的密度,另一方面还明显的提高了材料的高温强度等性能。

    • 动力型贮氢合金的研究

      2004, 33(1):15-18.

      摘要 (1185) HTML (146) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:研制了5个LaNi5型贮氢合金试样,分别对5种合金试样电极的电化学放电容量、高倍率充放电和宽温度范围内充放电性能、循环稳定性及其相结构进行了测试和分析。结果表明:Sn及Si的搀杂增加了合金的非化学计量比,稳定了合金的循环稳定性并改善了合金的高倍率充放性能;合金样(Ml0.90Nd0.10)Ni3.60Co0.50Mn0.40Al0.18Si0.42的容量较高,5C充电效率大于95%,5C放电效率大于90%,400次充放循环后容量保持率大于70%;所设计合金晶型均为CaCu5相,充放电循环后合金主相仍是CaCu5相,同时发生氧化和粉化现象。

    • 新型医用Ti75,TiZr合金的生物腐蚀行为研究

      2004, 33(1):19-22.

      摘要 (1341) HTML (118) PDF 0.00 Byte (11) 评论 (0) 收藏

      摘要:对两种不含钒元素的新型钛合金(Ti75合金,TiZr合金)及Ti6Al4V合金的腐蚀行为进行了研究,尤其是在体外将0.9%NaCl溶液、细胞培养液及活性细胞等作为腐蚀液,比较了几种钛合金的腐蚀行为。结果表明几种钛合金在自腐蚀电位(Er)、腐蚀电位(Ec)和维钝电流密度(Ip)等方面均表现出良好的电化学行为。其生物腐蚀行为在接近人体生理环境的细胞培养液及活性细胞环境中,与在0.9%NaCl溶液中有很大差异。Ti75合金与TiZr合金在生物环境中比Ti6A14V合金具有更高的稳定性。

    • 热处理对M963合金显微组织和拉伸性能的影响

      2004, 33(1):23-26.

      摘要 (1241) HTML (134) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了不同热处理工艺对M963合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,经1210℃,4h空冷固溶处理后,合金的强度升高,但塑性降低,尤其是在高温(900℃)时塑性降低幅度更大:固溶处理后再进行850℃,16h炉冷时效,强度进一步提高,高温塑性获得恢复,但室温塑性进一步降低。扫描电镜观察发现:合金在l210℃,4h空冷固溶处理过程中,初生MC碳化物发生转变,并在晶界和枝晶间析出M6C碳化物;在固溶处理后的空冷过程中,从γ溶体基体中析出细小γ相;经850℃,16h低温时效后,γ充分析出并长大。断口形貌分析表明不同热处理状态的合金,其断裂机制不同。根据位错与强化相之间的相互作用理论讨论了这种热处理工艺对室温和高温拉伸性能的不同影响规律。

    • LY12铝合金表面莫来石陶瓷涂层组成及性能研究

      2004, 33(1):27-30.

      摘要 (1115) HTML (129) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:在交流条件硅酸钠溶液中利用微等离子体氧化技术合成了陶瓷涂层。通过XRD,EPMA分析了所得陶瓷涂层在不同层面上的相组成、微观结构及元素分布。由陶瓷涂层截面的背散射图看出陶瓷涂层较致密、与基体结合强度高。XRD分析结果显示,陶瓷涂层的最外层由莫来石及γ-Al2O3相组成,随着向陶瓷涂层内部的移动,莫来石的含量逐渐减少,α-Al2O3,γ-A12O3相的含量逐渐提高,而且陶瓷涂层的颜色由白色逐渐变为黑色。硅元素在陶瓷涂层的外侧及陶瓷涂层与基体的交界处陶瓷涂层一侧含量较多,在陶瓷涂层中间含量少。而陶瓷涂层的硬度变化也出现了中间高,两侧低的分布情况。

    • 添加SnO2的RuO2+TiO2/Ti钛阳极的组织形貌

      2004, 33(1):31-34.

      摘要 (1476) HTML (144) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用溶胶凝胶(Sol-gel)法,经涂刷、烧结、退火等工艺制备了添加不同含量SnO2的RuO2 SnO2 TiO2/Ti涂层钛阳极。并通过X射线衍射(XRD)、差热分析(DTA)、透射电镜(TEM)分析了SnO2组元对RuO2 TiO2 SnO2/Ti钛阳极涂层组织、晶粒尺寸和外观形貌的影响。结果表明:本实验所获涂层颗粒为纳米结构,且添加SnO2组元有显著细化涂层晶粒的效果:阳极涂层主要组成物相为(Ru,Sn,Ti)O2固溶体,SnO2组元含量增加、退火温度升高,该固溶体能稳定存在;添加SnO2组元的RuO2 SnO2 TiO2涂层晶粒外观呈较理想等轴状特征。

    • 含有第二相的高强铝合金疲劳模型

      2004, 33(1):35-39.

      摘要 (1479) HTML (147) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于疲劳裂纹尖端的应力和应变以及高强铝合金中不同尺度第二相性态对其延性的影响,建立了高强铝合金中粗大第二相、中间尺度第二相以及细小时效强化相性态与其疲劳裂纹扩展速率之间的多元非线性关系模型。结果表明:对于2024铝合金的疲劳扩展速率,该模型的预测趋势与他人的实验研究结果吻合良好。同时借助于对该模型的理论分析,提出了在确保高强铝合金强度不降低的前提下降低其疲劳裂纹扩展速率的优化方案。

    • Al2O3对Ti3SiC2/Al2O3复合材料性能及显微结构的影响

      2004, 33(1):40-42.

      摘要 (1329) HTML (147) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用SPS烧结方法,通过测定密度、气孔率、硬度、抗弯强度以及组织观察,系统地研究了Al2O3对Ti3SiC2/Al2O3复合材料性能的影响。结果表明,在Ti3SiC2中添加适量Al2O3可以在强度及断裂韧性略有增加的前提下,大幅度提高材料的硬度,维氏硬度最高可达10.28GPa。当Al2O3含量过高时,材料强度、断裂韧性的下降是由于Al2O3的团聚所致。

    • 稀土钕对粉末钛合金室温拉伸性能的影响

      2004, 33(1):43-46.

      摘要 (1354) HTML (147) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室温拉伸及扫描电镜(SEM)分析,研究了添加不同含量的稀土元素Nd对烧结态粉末钛合金的断口及力学性能的影响。结果表明,添加稀土元素可以有效改善粉末钛合金的室温塑性,使烧结态粉末钛合金室温延伸率达到21%,达到了熔断材水平。而且加入稀土后,在粉末钛合金中形成了稀土氧化物颗粒,颗粒尺寸小于5μm,在拉伸过程中,稀土氧化物断裂,起到了颗粒强化作用。添加0.8%~1.2%(质量分数)稀土钕可以得到室温综合性能优良的低成本粉末钛合金。

    • 热液环境下氢氧化镁结晶形态机理研究

      2004, 33(1):47-50.

      摘要 (1262) HTML (155) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了热液环境下氢氧化镁结晶形态形成机理。根据负离子多面体配位生长理论,构造了氢氧化镁的生长基元,计算了相应于不同维数和多重数n的水镁石生长基元稳定能。根据不同生长基元稳定能的计算结果,发现氢氧化镁的生长基元稳定能在1维方向(n×1×1),随着n值的增大而较快地增大,而二维方向生长基元稳定能为负值,这说明:氢氧化镁晶体是在1维方向(此方向平行于氢氧化镁晶体结构的基本层)优先生长,形成氢氧化镁针状或纤维状结晶形态。并由此推断,陕南黑木林的天然纤维状水镁石矿最初应该是在地壳局部形成的1种热压的环境里,在1种热液状态下生成的。

    • 介孔纳米结构材料的研究与发展

      2004, 33(1):5-10.

      摘要 (1593) HTML (136) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了介孔材料的合成方法、分类、形成机理、形貌控制和应用。目前各种形状如球形、棒状、片状、螺旋形和绳形等形状的介孔材料已经采用溶胶.凝胶、自组装、微乳、反胶束和超声等方法合成出来。按化学组成介孔材料分为硅基和非硅介孔材料,硅基介孔材料已被很好地研究,相反,非硅介孔材料虽然有着广泛的应用前景但研究不多。介孔材料的几种形成机理已经被提出,主要包括液晶模板和协同组装机理。作者也采用化学超声和反胶束方法制备出新奇的介孔二氧化钛粉末和薄膜材料,其光催化活性明显高于普通二氧化钛粉末和薄膜材料。

    • Fe—Sm—Si热电合金的电学特性

      2004, 33(1):51-54.

      摘要 (1435) HTML (137) PDF 0.00 Byte (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用悬浮熔炼法制备了Fe-Sm-Si热电合金材料,并研究了其电学输运特性。实验表明:在Fe1-xSmxSi2合金中,Sm为n型掺杂元素,Sm轻掺杂时,试样仍为p型,随着Sm量的增加,试样的Seebeck系数和功率因子都降低;Sm含量x 0.4的高Sm硅化物试样为n型,其中,热电性能最好的试样成分为Fe0.6Sm0.4Si2,其电阻率在10-5W穖数量级,而Seebeck系数仍达到80 mV稫-1左右。其机理被认为是由于Sm的4f层电子的贡献。

    • NiCrAlY涂层/Ni基单晶高温合金的元素扩散及界面特性

      2004, 33(1):55-58.

      摘要 (1180) HTML (133) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用磁控溅射方法在Ni基单晶高温合金上沉积NiCrAlY涂层,研究了真空热处理及高温氧化过程中,NiCrAlY涂层/Ni基单晶合金界面显微结构的变化及元素扩散行为。结果表明,原始涂层成分分布比较均匀,各元素分布在涂层/基体界面呈陡然变化。真空热处理时,涂层与基体间发生互扩散,NiCrAlY涂层的显微结构和相结构发生变化:涂层/基体界面区出现互扩散层(内、外扩散层);出现γ-Ni3Al和α-Cr两新相,导致涂层局部区域富Cr。1000℃氧化200h后,涂层/基体界面区的互扩散层增厚,并且在其下的基体中出现扩散影响层。Ta在涂层中扩散时,置换了部分γ-Ni3Al相中的Al,导致γ相的晶格常数α0增大。

    • 添加TiAl对燃烧合成Ti3AlC2粉体的影响

      2004, 33(1):59-62.

      摘要 (1491) HTML (147) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Ti,Al和C粉末为反应物原料,研究了添加金属间化合物TiAl对燃烧合成Ti3AlC2的影响。从动力学和热力学的角度探讨了TiAl对燃烧合成Ti3AlC2的影响机理。实验结果表明,仅以单质粉末Ti,Al和碳黑为原料,按Ti3AlC2化学计量比配料,燃烧产物的主要物相是TiC,只能得到少量Ti3AlC2相,但在保持原料配比不变的情况下,在反应物原料中添加金属间化合物TiAl(20%-35%)(质量百分数)后,燃烧合成产物中Ti,AlC2的含量显著增加,成为燃烧产物的主要物相,而TiC的含量则显著减少。燃烧产物中Ti3AlC2的含量随添加TiAl量的增加而显著增多。

    • TiO2/PSS自组装薄膜的光催化性能

      2004, 33(1):63-66.

      摘要 (1528) HTML (146) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用静电自组装工艺在石英衬底上制备了结构有序的TiO2/PSS纳米复合膜,并采用UV-Vis-NIR分光光度计、原子力显微镜(AFM)对复合膜的结构与光催化性能进行了深入的研究。结果表明:有序多孔TiO2颗粒膜具有良好的光催化性能,能够在短时间内降解掉复合膜中有机成分,烧结处理薄膜的光催化性能明显优于紫外照射处理的样品。

    • Ti5Nb人工钉扎NbTi多芯超导体的磁通钉扎特征

      2004, 33(1):67-69.

      摘要 (1278) HTML (132) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用棒基组合的装配方法、多次热挤压和冷加工相结合的工艺,制备了2种以Ti5Nb(a-Ti)作为人工钉扎中心(APC)的NbTi超导多芯线。研究了Ti5Nb APC NbTi多芯超导体的磁通钉扎力曲线特征。讨论了人工钉扎中心尺寸的大小dp对磁通钉扎力的影响。分析了Ti5Nb APC与Nb APC NbTi多芯超导体的磁通钉扎力曲线特征不同的原因。结果表明:随着线径的逐渐减小或Ti5Nb尺寸的减小,其钉扎力峰值逐渐增加,并且向更高的磁场移动。与NbAPC相比,Ti5Nb APC NbTi超导多芯线Fpmax峰值出现在更高的磁场下。

    • 纳米晶W粉和W-Ni-Fe预合金粉的制备

      2004, 33(1):70-74.

      摘要 (1319) HTML (150) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用高能球磨法制备纳米晶W粉和W-Ni-Fe预合金粉,研究了不同的球磨材质包括硬质合金球(CCB)、钨球(TAB)和球磨转速、球料比及球磨时间等条件对球磨后粉末性能的影响。利用XRD,TEM和EDX分析球磨后粉末的晶粒尺寸、晶格畸变、形貌、结构变化及颗粒成分变化。结果表明:高能球磨法可制得10nm~80nm的W粉和W-Ni-Fe预合金粉,纳米级颗粒含量达80%以上。相同材质的钨球制得的纳米粉末综合性能较好。球磨过程中,粉末保持颗粒状结构,纳米级粉末颗粒形状最终趋于等轴化。

    • 高矫顽力低稀土含量快淬Pr10.5(FeCoZr)83.5B6粘结磁体制备

      2004, 33(1):75-78.

      摘要 (1406) HTML (128) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用部分过快淬加后续晶化退火处理的方法,研究了快淬速度和晶化工艺对低稀土含量Pr0.5(FeCoZr)83.5B6粘结磁体磁性能的影响。通过实验对比发现,以26m/s速度快淬出的条屑由微晶和非晶组织组成,在700℃经10min的晶化处理,可获得最佳磁性能,用3.25%(质量分数)环氧树脂粘结的磁体磁性能为:Br=0.673T,Hci=610kA/m,Hcb=379kA/m,(BH)rn=71kJ/m^3,具有较高的内禀矫顽力和综合磁性能。

    • 钛酸钡纳米粉的低温合成研究

      2004, 33(1):79-82.

      摘要 (1745) HTML (141) PDF 0.00 Byte (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合溶胶.凝胶法和水热法的优点,将溶胶处理引入水热法中,采用改进的水热法在低温条件下合成了纯钙钛矿结构钛酸钡纳米粉,并与水热法合成产物进行了适当的比较。通过XRD,TEM,X射线荧光光谱(XRF),微分扫描式量热法(DSC)以及热重分析(TGA)分析了BaTiO3粉的结构和组成,并初步探讨了溶胶处理的作用。结果表明,采用乙酰丙酮改性的钛酸四丁酯作为Ti源,可有效降低BaTiO3纳米粉的水热合成温度;与常用水热法相比,采用改进的水热法合成BaTiO3纳米粉的温度更低。溶胶处理过程有利于水热合成温度的降低。

    • 电沉积-水热合成法制备的生物陶瓷涂层与基体界面结合强度的研究

      2004, 33(1):83-86.

      摘要 (1140) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电沉积水热合成法和高温煅烧相结合的方法,制备了生物陶瓷涂层,研究了涂层与基体间过渡层的物相组成和界面结合强度。用X射线(XRD)、扫描电镜(SEM)和粘接拉伸法进行分析。结果表明:水热合成后,界面结合强度较低,为7.04MPa。在空气中煅烧,700℃以下时,界面出现极薄TiO2层,同时随着煅烧温度的升高,界面结合强度提高;800℃以上时,由于厚而疏松过渡层TiN的出现,界面结合强度反而下降。为获取对骨生长有利的HAP β-Ca3(PO4)2双相结构,且界面结合强度高的涂层材料,将原始试样用NaOH碱液处理并进行电沉积水热合成,在氩气中900℃煅烧后,过渡层为薄且致密的TiO2层,界面结合强度高达22.39MPa。

    • 粉末冶金涡轮盘寿命稳健性分析与设计

      2004, 33(1):87-90.

      摘要 (1489) HTML (136) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于限界不确定性原理和方法,对粉末冶金涡轮盘寿命进行稳健性分析与设计。首先,系统给出了分析方法:结合区间有限元方法,给出了在给定参数限界不确定性时,FGH95材料粉末冶金盘寿命的限界(上下限)。其次,分析了在满足粉末冶金盘设计寿命(以4000周次为例)时,各随机变量所要求的限界(偏差)范围和组合取值范围。此方法克服了经典可靠性理论对随机变量分布要求的严格性,适于工程应用,为盘的质量控制提供明确的指导和依据。

    • Al2Mo3-xWxO12的合成及热膨胀特性的研究

      2004, 33(1):91-95.

      摘要 (1181) HTML (149) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用共沉淀法合成了完全固溶的Al2Mo3-xWxO12系列粉体材料,用热机械分析(TMA)压缩法测定其热膨胀系数,发现Al2Mo3-xWxO12的单斜-正交转变温度随x增加而下降;通过调整材料的组成,可以控制材料的热膨胀系数,并有望在此类材料中获得近零或负热膨胀材料。但是由于其结构的各向异性,多晶陶瓷内部存在的微裂纹使热膨胀曲线出现较大的滞后环。

    • 新型AgC5电触头材料的性能及显微组织

      2004, 33(1):96-100.

      摘要 (1243) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用高能球磨.还原剂液相喷雾化学包覆.粉末冶金工艺制备出新型银石墨电触头材料AgC5(质量分数)。经与烧结挤压和机械混粉工艺的同类触头相对比,该材料具有优异的机械物理性能。电磨损分断对比试验发现,与常规机械混粉同类触头相比该材料的耐电腐蚀性能提高了40%以上。利用扫描电镜和金相显微镜对AgC包覆粉体及烧结复压后触头显微组织进行了分析,发现微米尺寸的Ag颗粒呈絮凝状结构包覆在石墨片外,这种絮凝体内部孔洞尺寸细小且分布均匀;新工艺材料组织细腻,球磨石墨均匀分布在Ag基体上,弥散度较高。材料经电弧作用后的工作面用SEM和EDS分析发现:新工艺改善了Ag与C间的润湿性和物理结合强度,在电弧瞬时高温作用后,熔融Ag能够以珠状粘附在基体表面,有助于减少Ag液的喷溅损失。

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