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  • 2007年第36卷第4期文章目次
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    • 高温超导氧化物YBCO的掺杂效应研究进展

      2007, 36(4):565-568.

      摘要 (1152) HTML (156) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了近10年来高温超导氧化物YBCO掺杂效应研究的进展。通过化学掺杂不但能提高YBCO的临界电流密度和临界转变温度等超导性能,而且能改善超导体的力学性能和影响晶体生长的热力学行为等。掺杂效应的研究使YBCO的应用性能得到了提高,同时为研究超导机制提供了更多的理论信息。

    • HfC1-xNx固溶体的价电子结构与性能

      2007, 36(4):569-572.

      摘要 (1449) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了预测HfC1-xNx固溶体的性能,根据固体与分子经验电子理论(EET),对这类固溶体相进行了价电子结构分析,并分别与HfC,HfN基体进行比较。结果表明,HfC与HfN相互溶入后,非金属原子的杂阶保持不变,而Hf原子的杂阶从B11逐渐上升到B16;随着x值的增加,最强键上共价电子数、最强键键能、熔点都是逐渐下降,而共价电子总数百分比逐渐上升,表明固溶体的硬度、韧性、结合能、熔点逐渐减小,而强度却增加。

    • 自由共晶生长的多相场等温数值模拟

      2007, 36(4):573-577.

      摘要 (1220) HTML (132) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Nestler多相场模型,模拟了给定不同数目与形态的核心及随机形核等不同初始条件下的自由共晶生长过程,研究了自由共晶生长机制;由固相体积分数随转变时间的对数关系曲线考察了Avrami指数的变化,证实自由共晶生长过程中存在3种生长机制:扩散控制生长、层片耦合生长及调幅分解生长,并且自由共晶生长过程实际是3种生长机制相互转变的过程。

    • 块状非晶合金纳米压痕微区形变的研究

      2007, 36(4):578-582.

      摘要 (1174) HTML (142) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:对Zr55A110Ni5Cu30块状非晶合金进行了室温纳米压痕实验,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜揭示了非晶合金的微区形变特征。结果表明:在压痕周围形成离散的剪切带,形变引起了块状非晶合金局部自由体积增加。利用自由体积模型对非晶合金的微区形变机制进行了分析。

    • 入射角度对PVDNi薄膜微观结构的影响

      2007, 36(4):583-586.

      摘要 (1872) HTML (160) PDF 0.00 Byte (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用动态蒙特卡罗(kinetic Monte Carlo,简称KMC)方法研究物理气相沉积(physical vapor deposition,简称PVD)制备Ni薄膜过程中入射角度对薄膜微观结构的影响。该KMC模型中既包括入射原子与表面之间的碰撞,又包括被吸附原子的扩散。模拟中用动量机制确定被吸附原子在表面上的初始构型,用分子稳态(molecular statics,简称MS)计算方法计算扩散模型中跃迁原子的激活能。对于模拟结果,采用表面粗糙度和堆积密度作为沉积构型评价指标。研究结果表明:当沉积速率是5μm/min,基板温度是300K和500K时,表面粗糙度和堆积密度曲线在入射角度等于35°时出现拐点;入射角度小于35°时,入射角度增大对表面粗糙度增加和堆积密度减小的影响很少;但是入射角度大于35°时,随入射角度增大表面粗糙度迅速增加、堆积密度迅速减小。另外,当基板温度是300K时,入射角度对薄膜微观结构的影响程度大于基板温度为500K时的影响程度。说明高基板温度促使原子更加充分地扩散,从而能削弱自阴影效应的作用。但是,在保证足够高基板温度和合理沉积速率的情况下,入射角度过大同样不利于致密结构形成。

    • GaAs/AlAs DBR的GSMBE优化生长及表征

      2007, 36(4):587-591.

      摘要 (1219) HTML (149) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用气态源分子束外延(GSMBE)技术优化生长了GaAs/AlAs分布布拉格反射镜(DBR)材料,并用X射线衍射(XRD)及反射光谱对其生长质量进行了表征。结果表明,采用5S间断生长的GaAs/AlAs DBR材料质量和界面质量优于无间断生长,并且10对GaAs/AlAs DBR的质量优于30对,说明DBR对数越多,周期厚度波动越大,材料质量越差。优化生长得到的30对GaAs/AlAsDBR的反射率大于99%,中心波长为1316nm,与理论设计结构的模拟结果基本一致,可用作1.3μm垂直腔面发射激光器(VVSEL)直接键合的反射腔镜。

    • 应用加工图理论研究Ti2AlNb基合金的高温变形特性

      2007, 36(4):592-596.

      摘要 (1092) HTML (131) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于动态材料模型(DMM),建立了Ti2AlNb基合金(Ti-22Al-25Nb)在温度94012-1060℃,应变速率0.001s^-1-10s^-1范围内的加工图,并利用该图分析了合金的高温变形特性。结果发现:在温度94012~97012,应变速率0.4s^-1~10s^-1和温度970℃—1060℃,应变速率1s^-1~10s^-1范围为流动失稳区,前者范围内主要发生绝热剪切变形和45°角剪切开裂,功率耗散率达到最小值;后者区域内以局部塑性流动和纵向开裂为主,功率耗散率小于33%。热加工图的其余部分为塑性加工的“安全区”,主要发生再结晶。在温度94012~970℃,应变速率0.001s^-1-0.4s^-1范围,以α2/O相板条球化为主;在温度970℃~1030℃,应变速率0.001s^-1~1S^-1范围,功率耗散率为35%-45%,呈现连续再结晶特征。在温度1030℃~1060℃。麻蛮谏率0.001s^-1-0.1s^-1范围。功率耗散率为45%~66%。达最大值,发生连续再结晶晶粒长大。

    • 不同应力状态下铝合金变形及损伤机理的研究

      2007, 36(4):597-601.

      摘要 (1352) HTML (131) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用改装的Arcan夹具对铝合金(6063)的蝶形试样进行0°,30°,45°,60°,90°的拉伸及拉伸卸载试验,研究了铝合金在不同应力状态下变形及损伤机理。结果表明:铝合金在不同应力状态下的工程应力一应变曲线明显不同。0°加载时,在蝶形中心产生微孔洞,微孔洞之间剪切,从而产生了微裂纹。随着微裂纹的扩展、连接导致试样断裂。随着试样中三轴应力度的减小,在蝶形试样中心的剪切应力不断增大,同时在蝶形试样中的剪切变形带越来越集中。显微裂纹首先在剪切带中产生,随着微裂纹的扩展导致试样的断裂。90°拉伸时,在蝶形中心形成明显的剪切变形带。90°加载时,在试样中产生的剪切带是形变剪切带而非相变剪切带。利用有限元软件ABAQUS对不同角度拉伸试验进行模拟,从而得出了不同应力状态下的塑性区的形状和大小。

    • SiCP/Al复合材料的显微结构分析

      2007, 36(4):602-606.

      摘要 (1044) HTML (145) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用粉末冶金+热挤压工艺制备SiCp/Al复合材料,测定其力学性能。利用X射线衍射分析复合材料物相的组成,用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜分析其微观组织结构。结果表明,SiC颗粒在铝基体中分布比较均匀,SiC颗粒与基体结合良好;基体主要是α-Al,强化相β-Mg2Si和弥散相(Fe,Mn,Cu)3Si2Al15(体心立方结构,晶格常数1.28nm);SiCp/Al界面则为Al和Mg元素扩散到SiC表面的SiO2层形成的20nm-30nm无定形层;复合材料的断裂机制主要是SiC颗粒断裂和SiCp/Al界面塑性撕裂:复合材料在变形过程中,SiC颗粒可阻止裂纹的扩展。

    • 微量锆对7055型铝合金淬火敏感性的影响

      2007, 36(4):607-611.

      摘要 (1497) HTML (147) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过常温力学性能测试及用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了微量Zr对7055型铝合金淬火敏感性的影响。结果表明,Zr的添加增加了合金强度的淬火敏感性,减小了延伸率的淬火敏感性,这种影响在Zr含量〉10.1%时较明显。含Zr合金中部分再结晶的发生,不但增加了随机大角度晶界的数量,还导致Al3Zr粒子失去与基体的共格性,从而增加了合金缓冷时粗大平衡相析出的非均匀形核位置,是合金强度淬火敏感性增加的主要原因。Zr的添加阻碍再结晶,细化晶粒,是合金延伸率淬火敏感性减小的主要原因。

    • 激光快速成形TC21钛合金沉积态组织研究

      2007, 36(4):612-616.

      摘要 (1381) HTML (134) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射和显微硬度等测试手段,研究了激光快速成形高强高韧损伤容限型TC21钛合金的沉积态组织。结果表明:TC21沉积态有着粗大的沿沉积高度方向外延生长的原始声柱状晶,仅最后一层熔覆层顶部为较细小的声等轴晶。宏观上存在明暗两个组织区域,明区为针状马氏体区,位于最后十几层熔覆层,暗区为网篮组织区。结合成形过程传热和组织转变理论分析认为,网篮组织是由明区的初始快冷凝固的马氏体在成形过程中,经受再热循环的固溶时效作用转变而来。随着激光功率的增大,原始声柱状晶将粗化,暗区网篮组织中片状口亦将长大;明区硬度基本不变,暗区硬度略有下降。

    • 热溶质对流对定向凝固Al-Al2Cu过共晶合金组织的影响

      2007, 36(4):617-620.

      摘要 (1132) HTML (160) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用垂直向下的高梯度定向凝固装置,研究了有热溶质对流的Al-38.5%Cu(质量分数,下同)过共晶合金中定向凝固组织变化。结果表明:热溶质对流造成界面前沿的溶质成分(Cu元素)沿轴向减少。在定向凝固速率为5μm/s,合金溶质成分减少到37%Cu以下时,合金定向凝固组织中,初生θ-Al2Cu相会消失,组织变为全耦合生长的共晶组织。合金凝固的固相分数(fs)≥0.49时,组织变为全耦合生长共晶组织所对应的溶质成分的理论计算结果与实验结果相吻合。

    • Co基自熔合金+WC送粉激光熔覆层再加热冷却过程中的显微组织变化特征

      2007, 36(4):621-624.

      摘要 (1255) HTML (133) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Co基自熔合金+块状WC混合粉末进行送粉激光熔覆并获得熔覆层,对熔覆层在不同温度下加热后空冷至室温,观察相应熔覆层的显微组织变化。结果表明:熔覆层850℃再加热处理,可以实现去应力退火的目的。Co基自熔合金基体的显微组织在850℃以上开始不稳定,当受到高于此温度冲击时,发生形态和显微组织结构的变化。对熔覆层中的块状WC进行再加热,当加热温度达到1000℃以上时,块状WC会发生离散,分化成细小的WC颗粒。产生这种现象的根本原因是块状WC具有先天的超细纤维、颗粒混合结构。

    • TAMZ合金在人工唾液中的电化学行为

      2007, 36(4):625-628.

      摘要 (1272) HTML (150) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用电化学方法对工业纯Ti,Ti6Al4V合金和TAMZ合金在人工唾液中的电化学行为进行了研究,探讨了溶液pH值对Ti合金电化学性能的影响。结果表明,在人工唾液中,TAMZ合金具有最佳电化学稳定性,腐蚀速率最低。Ti合金在人工唾液中存在较大的钝化区间,电化学稳定性按工业纯Ti,Ti6Al4V合金和TAMZ合金的顺序依次增强。随溶液pH值升高,试样的热力学稳定性增强。交流阻抗结果显示,3种实验材料在人工唾液中具有优异的耐蚀性能,腐蚀速率均在10^-2μm/a数量级,小于医用级标准0.25μm/a。

    • 银纪念币的腐蚀变色研究

      2007, 36(4):629-632.

      摘要 (1566) HTML (149) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:银纪念币在大气环境中表面发生变色,失去原有的金属光泽。采用OM,SEM,EMPA,XPS,XRD等现代物理测试技术对变色的银纪念币进行分析。结果表明,银纪念币的变色部位呈均匀的浅褐色,并随机分布着深褐色的斑点。变色银纪念币表面沿着划痕密集分布着蚀孔。表面分析显示,除Ag外,还有S和O元素。XPS,XRD分析发现,变色银纪念币表面存在Ag2S,Ag2SO3和Ag2O。实验室加速变色试验毒明,在含S气体环境中,Ag被氧化生成A82S,导致银纪念币表面变色,从而验证银纪念币的变色是由电化学腐蚀引起的,S和O元素参与了腐蚀历程。

    • 细晶钨合金动态力学性能与组织结构

      2007, 36(4):633-635.

      摘要 (1087) HTML (145) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了预测细晶钨合金用作穿甲弹的高剪切毁伤效应,采用机械合金化(MA)和喷雾干燥-热还原两种方法制备含稀土的超细93W-Ni-Fe-Y2O3复合粉末,利用冷等静压液相烧结的方法制备Ф20mm-Ф25mm的晶粒度小于8μm的钨合金棒材。利用Hopkinson压杆装置对细晶钨合金进行了高应变率(〉10^3/s)下的动态力学性能研究,分析了应变、应变率、Y2O3等因素对细晶钨合金棒材的动态性能的影响。结果表明:钨合金在高应变率下会出现应变强化和热软化效应,在低应变时应力随着应变的增加而增加,当应变达到0.03后,应力随着应变的增加呈锯齿状上升趋势。钨合金在高应变率下会出现应变率强化效应,随着应变率的增加,应力增加。添加Y2O能提高材料的最大应力强度,提高钨合金的动态力学性能。

    • 铱金属氧化物pH电极的表面修饰研究

      2007, 36(4):636-639.

      摘要 (1390) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用离子选择性透过膜对铱金属氧化物pH电极进行表面修饰,提高了氧化物pH电极对氧化/还原性阴离子的抗干扰能力;研究了离子选择性透过膜修饰对电极的E-pH关系以及响应速度的影响;利用扫描电镜观察离子选择性透过膜的表面与截面孔径分布,优化了离子选择性膜的制备工艺;利用循环伏安法研究了氧化物电极在I^-溶液中的电化学行为;利用膜电位测定方法计算了膜内阴、阳离子透过系数t+,t-,探讨了离子选择性透过机理。

    • La0.5Sr0.5CoO3涂层对Fe-13Cr合金的电导及组织的影响

      2007, 36(4):640-643.

      摘要 (1044) HTML (110) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:制备了高电导的La0.5Sr0.5CoO3块样,其800℃电导率为238S/cm。通过磁控溅射将La0.5Sr0.5CoO3涂覆在Fe-13Cr合金表面,再进行800℃等温氧化100h。SEM分析发现,Fe-13Cr基体中的Cr和Mn向涂层表面外扩散,同时涂层中的La,Sr及Co原子向合金基体内部扩散。电阻测试发现,氧化过程中,形成的反应层并没有显著降低试样的面电阻,800℃等温氧化100h后的面电阻为6mΩ·cm^2。

    • La0.82Te0.18MnO3薄膜的庞磁电阻效应及光诱导特性

      2007, 36(4):644-647.

      摘要 (1768) HTML (131) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:用脉冲激光沉积(PLD)法在LaAlO3单晶衬底上制备了VIA族非金属元素Te掺杂的La0.82Te0.18MnO3(LTMO)薄膜。X射线衍射分析表明,薄膜具有钙钛矿赝立方结构,且沿(012)方向择优生长;电阻-温度关系显示,该材料存在金属-绝缘体转变特性和庞磁电阻(CMR)效应;在0.7T的磁场作用下,薄膜的磁电阻最大值为30.6%,对应的温度在263K。而室温(303K)磁电阻值为4.8%;拟合分析表明,薄膜在低温区是单磁子散射,在高温区满足小极化子输运模型。在波长为532nm的绿激光作用下,在253K,光致电阻变化率达到最大值33.6%;分析认为这可能是由于光激发会改变材料中的磁有序,减弱双交换作用,进而改变电子的输运性质。

    • 直流等离子体CVD金刚石薄膜微观结构分析

      2007, 36(4):648-651.

      摘要 (1247) HTML (132) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用直流等离子体CVD法制备了金刚石膜,利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜、激光拉曼光谱等技术研究了金刚石膜的微观组织,晶粒择优取向生长过程。结果表明:开始形核时,晶粒随机无择优生长;对基体表面氢刻蚀预处理,有利于晶胚形核长大。甲烷浓度对金刚石膜晶粒择优取向生长有重要影响:甲烷浓度较低时,金刚石膜(100)面择优生长,形成以(111)为主的八面体晶体,并且可以制取中心和边缘均匀、高质量光学级自支撑金刚石膜,但生长速率慢,效率低。同时也发现金刚石膜存在空位、孔洞等缺陷。

    • 自蔓延预热爆炸固结Mo/Cu功能梯度材料的研究

      2007, 36(4):652-655.

      摘要 (1205) HTML (166) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计并采用自蔓延燃烧预热,水介质缓冲双向爆炸固结的方式制备了Mo/Cu功能梯度材料(FGM),观测了Mo/Cu FGM的显微组织并分析了固结过程。对各层的密度、硬度、电导率等进行了测量和分析。发现随着Cu含量的增多,材料的密度平缓递减但相对密度逐渐增大,硬度降低,电导率升高。相对密度从Mo层的94.2%到Cu层的98.4%,试样整体的相对密度达95.5%。Mo/CuFGM第1层与第2层间的剪切强度为214.8MPa;Mo/CuFGM第3层,第4层的热导率分别为204.76W·m^-1·K^-1和249.71W·m^-1·K^-1。

    • 喷射成形与铸造7A60合金的微观组织对比研究

      2007, 36(4):656-659.

      摘要 (1259) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用喷射成形技术制备了7A60合金。借助扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),X射线衍射(XRD)等手段研究了喷射成形与铸造7A60合金微观组织的特点。结果表明,铸造7A60合金的组织粗大,偏析严重。喷射成形7A60合金主要由细化的等轴晶组成,无明显偏析。与传统铸锭冶金工艺相比,喷射成形工艺大大提高了冷却速率,显著细化了7A60合金的微观组织。

    • 激光熔化沉积γ/Mo2Ni3Si金属硅化物合金的腐蚀行为

      2007, 36(4):660-664.

      摘要 (1322) HTML (155) PDF 0.00 Byte (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用极化曲线,塔菲尔图(Tafel Plot),交流阻抗(EIS)及浸泡腐蚀技术,研究了激光熔化沉积γ/Mo2Ni3Si合金在不同酸,碱,盐介质中的腐蚀行为。结果表明,该合金在1mol/L NaOH溶液中,由于形成了稳定的钝化膜,耐蚀性优异;在1mol/LH2SO4溶液中,合金只能形成不稳定的钝化膜;而在含Cl^-的中性或酸性介质中,合金没有钝化趋势,且由浸泡腐蚀试验表明,在1mol/LHCl溶液中,由于Cl^-导致相界腐蚀,合金耐蚀性较差。

    • 复合添加微量Sc,Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响

      2007, 36(4):665-670.

      摘要 (1099) HTML (125) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了微量Sc,Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织性能的影响。结果表明:单独添加0.18%Zr,合金抗拉强度和延伸率明显低于单独添加0.18%Sc,但再结晶抑制效果优于单独添加0.18%Sc。复合添加Sc,Zr较单独添加Sc或Zr具有更好的晶粒细化作用,较强的固溶强化作用和再结晶抑制效果。在Zr含量一定的条件下,合金强度和延伸率随Sc添加量增加而提高。强度和延伸率增加与所析出的LI2结构的Al3Sc,Al3(Sc,Zr)粒子钉扎位错和亚结构,析出粒子数量增加、弥散度增大、分布均匀性提高、析出的η'相所占的体积分数增加有关。当Sc,Zr复合添加量达到0.50%Sc+0.18%Zr时,合金经固溶处理后发生部分再结晶,抗拉强度和延伸率大大降低。合金强度和延伸率降低与晶内、晶界大量析出粗大难熔的DO23结构的Al3(Sc,Zr)粒子有关。

    • Mg-Al-Cu系砂型铸造镁合金组织和性能研究

      2007, 36(4):671-675.

      摘要 (1637) HTML (154) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了Mg-Al-Cu系的3种新合金AC33,AC53和AC63。发现3种实验合金的相组成相同:δ-Mg基体+(δ-Mg+Mg2Al2Cu3)共晶+(δ-Mg+Mg17Al2+Mg2Al2Cu3)三元共晶。实验合金的室温力学性能优良。3种实验合金在200℃,50MPa条件下的蠕变抗力明显优于AZ91C合金,其中AC53合金的抗高温蠕变性能最优。Cu从以下途径影响了Mg-xAl合金的蠕变特性:Cu的添加抑制了Mg17Al12相的析出,使合金耐热性提高。该系列实验合金单从力学性能和抗蠕变性能来看,是非常有发展潜力的。

    • 非晶纳米氢氧化镍电极材料的制备及其控制条件

      2007, 36(4):676-679.

      摘要 (1396) HTML (137) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用快速冷冻沉淀法制备了非晶态纳米氢氧化镍粉体材料。讨论了反应体系的pH值、温度和表面活性剂等因素对粉体特性的影响。结果表明,当选择表面活性剂为Tween80,反应体系的pH=11-12,T=55℃,反应时间为1h时,所制备的非晶氢氧化镍粉体粒度为30nm左右,形貌近似球形。将样品粉体作为MH-Ni电池正极活性材料,其充电电压低,电化学极化阻抗小,放电平台高(1.258V),且平稳时间较长,放电比容量达349.85mAh/g。

    • 钢筋混凝土结构中阴极保护用MMO涂层钛阳极的研究

      2007, 36(4):680-684.

      摘要 (1389) HTML (148) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用热分解法制备了IrTa-X混合金属氧化物(MMO)涂层钛阳极。通过极化曲线研究了钛阳极的电化学性能,用SEM观察了涂层形貌,研究了阳极寿命与涂层厚度和电流密度之间的关系,并与国外阳极试样的寿命做了一对比。结果表明,所研制的涂层钛阳极具有良好的电化学性能和较长的使用寿命,是钢筋混凝土结构外加电流阴极保护中比较理想的辅助阳极。

    • 钛合金的高温固态渗氧-扩散固溶复合处理

      2007, 36(4):685-689.

      摘要 (1370) HTML (141) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高钛合金的表面耐磨性能,发展了一种表面无氧化膜的高温固态渗氧.扩散固溶复合处理方法(OP-DS)。利用TGA,SEM,XRD,XPS及显微硬度计对OP-DS处理后的钛合金进行了研究。结果表明:OP-DS方法能显著提高合金表面层的硬度,硬化层深度随预渗氧时间的延长而增加;预渗氧处理时间对扩散固溶效果有很大的影响,适当的预渗氧时间可在表面形成无膜强化固溶层。从热力学及动力学角度对渗氧.扩散固溶机理进行了探讨。

    • Ni含量对Cr13Ni5Si2/γ合金高温耐磨性能的影响

      2007, 36(4):690-694.

      摘要 (1190) HTML (130) PDF 0.00 Byte (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了Ni含量对镍基固溶体(γ)增韧Cr13Ni5Si2三元金属硅化物合金组织及高温耐磨性的影响。结果表明,Cr13Ni5Si2/γ合金硬度及Cr13Ni5Si2初生树枝晶体积分数均随Ni含量的增加而降低。由于Cr13Ni5Si2的高硬度与Ni基固溶体γ高强韧性配合,Cr13Ni5Si2/γ合金在600℃高温滑动磨损条件下,表现出优异的耐磨性能并随合金中Ni含量增加而迅速增加。合金高温滑动磨损过程主要受Cr13Ni5Si2初生树枝晶的破碎与脱落过程控制。

    • 显微组织对Ni-Cr合金热腐蚀行为的影响

      2007, 36(4):695-699.

      摘要 (1257) HTML (125) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用机械合金化法和真空熔炼法制备了不同显微组织的Ni-20Cr(质量分数,%,下同)合金,并研究其在950℃,75%Na2SO4+25%K2SO4(质量分数,下同)盐膜下的热腐蚀行为。结果表明:细晶的机械合金化Ni-20Cr合金热腐蚀后表面形成了单一连续的Cr2O3外氧化膜,有效地阻止了硫的向内扩散,延长了热腐蚀过程的孕育期,呈现出较普通晶粒尺寸的熔炼Ni-20Cr合金更好的抗热腐蚀性能。

    • Ti/Al扩散焊的接头组织结构及其形成规律

      2007, 36(4):700-704.

      摘要 (1319) HTML (155) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:以TA2和L4为焊接材料进行扩散焊,结合剪切断口形貌,XRD分析,SEM分析和接头强度测试,研究了Ti/Al扩散焊的接头形成规律。结果表明,接头形成过程包括互扩散形成冶金结合、冶金结合区生成新相、新相颗粒长大连接成片层、新相片层按照抛物线规律生长4个阶段。TiAl3是扩散反应的初生相,且在较长时间内是唯一生成相。它的生成具有一定延迟时间tD,tD受温度影响很大。接头强度取决于扩散区中冶金结合的程度及界面结构,在TiAl3新相连接成片层之后,接头强度达到甚至超过L4型Al母材。接头剪切断裂发生在界面扩散区的Al侧或Al母材内部。

    • 高温合金母合金锭的真空电磁铸造技术研究

      2007, 36(4):705-708.

      摘要 (1283) HTML (84) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高高温合金母合金锭的内在质量,提出了在高温合金真空熔铸的凝固过程,施加电磁搅拌的真空电磁铸造技术。使用电子探针和光学显微镜研究了在真空熔铸的凝固过程,施加电磁搅拌对高温合金母合金锭内在质量的影响。结果表明:在高温合金真空熔铸的凝固过程中,合理施加50Hz,60A的电磁搅拌,细化和增加了高温合金母合金锭的等轴晶组织,减少了中心缩孔缩松的大小和分布,大幅减轻了枝晶偏析的程度,从而使高温合金母合金锭的内在质量得到明显的改善。

    • 球形纳米银粉的制备研究

      2007, 36(4):709-712.

      摘要 (1495) HTML (148) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:在较高浓度的硝酸银溶液中,采用水合肼为还原剂,PVP为保护剂的化学还原法制备了纳米银粉。通过对还原剂、保护剂用量和硝酸银浓度、温度、还原剂的加入方式、pH值等因素对纳米银粉粒度和形貌影响的考察,获得了制备纳米银粉的工艺。在AgNO3浓度为0.6mol/L,PVP/Ag摩尔比为1.5,水合肼浓度为0.6mol/L,pH值为5~6,温度为60℃的条件下,制备出了粒度均匀且粒度在50nm左右的纳米银粉。

    • 一种制备核-壳纳米Ni/Al复合粉末的新方法

      2007, 36(4):713-716.

      摘要 (1079) HTML (150) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:在含氟离子的水溶液中,采用Al粉直接置换还原Ni盐的方法,实现了纳米Ni在Al粉表面上的快速化学沉积,制备出核-壳结构的Ni/Al复合粉末。探讨了反应的过程,利用粒度分析,SEM,XRD,BET,XPS等测试手段对复合粉末进行了微观测试和表征。结果表明:平均粒度为7.13μm的铝颗粒表面包覆着一层纳米Ni(其晶粒度为20.4nm),形成了壳层。

    • Nd2Fe14B/α-Fe复相材料微结构对微波复磁导率的影响

      2007, 36(4):717-720.

      摘要 (1783) HTML (143) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用熔体快淬、晶化退火工艺及机械球磨方法制备了Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶双相材料。研究了机械球磨工艺对材料的微结构、形貌和微波复磁导率的影响。结果表明:适当的机械球磨工艺可使材料粒度变细、变薄,晶粒细化,增强软、硬磁相晶粒间的交换耦合作用,提高其磁各向异性和饱和磁化强度,从而调节材料的共振吸收峰频率和微波复磁导率。球磨25h样品的复磁导率虚部μ’在3GHz达2.6,μ”在12GHz达1.2,μ”在30.5GHz达0.85,Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶双相材料共振峰可控,不仅可应用于厘米波而且可应用于毫米波吸收材料的设计中。

    • 神经网络预测还原扩散法制备DyFe2合金转化率的研究

      2007, 36(4):721-723.

      摘要 (1168) HTML (140) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对还原扩散法制备DyFe2合金中的主要实验参数:反应温度、保温时间、Ca的加入量及Fe的粒度,建立BP神经网络,进行仿真,预测DyFe2合金的转化率。以44组实验数据作为训练样本,进行网络设计,并对网络进行了测试。证明该网络能够预测不同实验参数下DyFe2合金的转化率,且具有良好的性能。该网络的设计可以缩短实验周期,降低实验成本,并有利于工艺优化。

    • 不同表面活性剂对纳米银粉在乙醇中分散性能的影响

      2007, 36(4):724-727.

      摘要 (1569) HTML (127) PDF 0.00 Byte (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对直流电弧等离子体蒸发法制备的纳米银粉进行Zeta电位测量的基础上,以高分子型表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP),阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)以及阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和油酸作为分散剂对银粉进行分散,系统研究了超声分散时间和表面活性剂浓度对纳米银粉在无水乙醇中分散性能的影响。结果表明,固定超声功率,随超声时间和表面活性剂浓度的提高,粉体分散效果先增大后减小。PVP对其分散效果最好。其分散工艺为:1.5%(质量分数)PVP,超声分散40min。

    • 石墨-FeNi核-壳结构复合微球的制备

      2007, 36(4):728-731.

      摘要 (1216) HTML (171) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以硫酸亚铁、硫酸镍、碳酸钠和石墨微球为主要原料,利用非均相成核工艺制备出水合氧化铁和碱式碳酸镍均匀包覆石墨的前驱体微球:通过对前驱体进行热还原处理得到了晶粒约为50nm的γ-FeNi合金颗粒层包覆石墨的产物微球。利用SEM,EDS,XRD对前驱体和产物的形貌、成分、物相分别进行了表征,并利用TG/DSC对前驱体热分解过程进行了分析。通过研究,得出了制备这种核.壳结构复合微球的优化工艺参数。

    • 微量Re对93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能及微观组织的影响

      2007, 36(4):732-735.

      摘要 (1456) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用经高能球磨的超细93W-4.9Ni-2.1Fe预合金粉末,并添加少量的Re,经压制,烧结制取试样。研究Re对93W-4.9Ni-2.1Fe合金性能和微观组织的影响。用机械式拉力试验机测量试样拉伸强度,用扫描电镜观察试样拉伸断1:3的形貌,用金相显微镜对试样显微组织进行测试分析。结果表明:当添加0%-0.8%Re(质量分数,下同)时,随着Re添加量的增加,合金的相对密度稳定在99.43%~99.49%,烧结样品延伸率从不加Re时的26.47%降至0.8%Re时的14.71%,合金的抗拉强度由不加Re时的1025MPa增加到0.8%Re时的1142MPa,合金拉伸断口收缩率由不加Re时的20.45%降至0.8%Re时的10.91%;随着Re含量的增加,合金中W晶粒的穿晶解理断裂的比例增加,而粘结相延性断裂的比例减少;随着Re含量的增加,合金中W晶粒尺寸明显减小,由不加Re时的40μm-45μm减小到添加0.8%Re时的20μm-25μm。

    • 纯La及混合稀土镁基储氢合金的性能研究

      2007, 36(4):736-739.

      摘要 (1468) HTML (140) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用共沉淀还原扩散法制备了不同化学计量比的LaMg2Ni9-xCox(x=0.3-6.0)和M/Mg2Ni9-xCox(x=0.3-4.5)稀土镁基储氢电极合金。电化学测试结果表明:制得的合金活化性能良好;在Co含量x逐渐增大的过程中,合金的活化次数没有发生明显的变化,合金的放电容量逐渐减小,合金的循环稳定性逐渐增强。混合稀土合金比纯镧合金的活化次数多、放电量小,但是循环稳定性好。合金结构分析表明,合金主相为MgNi2相和LaNi5相,随着Co含量增加,LaCo5相和LaCo3相含量增加。

    • Al2O3/Ag金属陶瓷的制备与研究

      2007, 36(4):740-743.

      摘要 (1124) HTML (151) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:将Ag粉和Al2O3粉按不同配比(体积分数,下同)配制后进行高能球磨,然后烧结。研究不同Ag含量对试样烧结性能与断裂韧性的影响。结果表明,高能球磨可使颗粒细化。由于粒子尺寸细小,具有较高的表面能,使得试样的烧结温度明显降低。并且第二相Ag粒子的添加也可明显降低试样的烧结温度,但同时也不同程度地降低了试样的相对密度。Ag粒子的添加量对试样的断裂韧性有较大影响。当Ag含量从0%增加到5%时,断裂韧性也随之增大,当Ag含量为5%时,试样的断裂韧性达到最大值5.12MPa·m^0.5。当Ag含量从5%增加到10%时,由于相对密度急剧降低,使得试样的断裂韧性也随之明显降低。

    • 高能喷丸过程中的物质转移现象

      2007, 36(4):744-746.

      摘要 (1143) HTML (134) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用高能喷丸技术在铝合金表面制备出纳米晶结构层,利用金相显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM/EDS),透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射仪(XRD)等设备对高能喷丸铝合金表面层的显微结构及成分进行分析。结果表明:在高能喷丸表面纳米化过程中,弹丸中的Fe,cr原子在强制机械力的作用下转移进入铝合金表面,在材料表层约30μm的深度范围内形成分布不均匀的合金化层。这可能是纳米晶体中大量界面的形成使合金元素原子能够快速扩散和偏聚的结果。

    • 电场烧结法制备纳米复相Nd2Fe14B/α-Fe永磁块体材料

      2007, 36(4):747-749.

      摘要 (1577) HTML (165) PDF 0.00 Byte (22) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电场烧结法制备出纳米复相Nd10.5Dy0.5Fe76.9Nb1Co586.1永磁块体,研究了电场烧结温度对其磁性能和抗压强度的影响,采用XRD,SEM等方法分别对其相结构、显微组织进行了分析。结果表明:非晶合金压制成型后,经823K,300S电场烧结制得的纳米晶永磁块体具有最佳磁性能:Br=0.6498T,Hcj=714kA/m,(BH)max=63kJ/m^3。随着烧结温度的升高,块体的抗压强度增加。

    • Sn作为添加剂的低温瞬时液相烧结Terfenol-D工艺的研究

      2007, 36(4):750-752.

      摘要 (1067) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用一种以Sn作为添加剂的低温瞬时液相烧结方法来制备Terfenol-D。分别研究了粉末粒度、Sn含量、成型压力、烧结工艺对样品磁性能(包括磁致伸缩性能)和力学性能的影响。获得了在12×79.6kA/m磁场下,与磁场平行方向磁致伸缩值为5.46×10^-4。的烧结样品,其制备条件为:粉末粒度〈75μm,Sn含量为8%(质量分数,下同),成型压力为1.0GPa,在250℃持续烧结150s。

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