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  • 2007年第36卷第7期文章目次
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    • >材料科学
    • 热处理影响Zr-4合金耐疖状腐蚀性能的机制

      2007, 36(7):1129-1134.

      摘要 (1220) HTML (121) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用500℃,10.3MPa过热蒸汽腐蚀方法,研究了热处理对Zr-4合金耐疖状腐蚀性能的影响。试样经过600,820和1000℃不同热处理后,耐疖状腐蚀性能明显不同。提高Fe,Cr合金元素在α-Zr中过饱和固溶含量,可以明显改善耐疖状腐蚀性能,第二相的大小不是决定的因素。用高分辨扫描电镜观察了氧化膜的内表面形貌和断口形貌,研究了耐疖状腐蚀性能与氧化膜显微组织之间的关系。从疖状腐蚀斑的成核与长大,热处理会引起Fe和Cr合金元素在α-Zr中过饱和固溶含量的变化,以及从氧化膜生长的各向异性与α-Zr中合金元素过饱和固溶含量的关系出发,讨论了热处理影响耐疖状腐蚀性能的机制。

    • 氢对Zr-4合金在400℃时的低周疲劳性能的影响

      2007, 36(7):1135-1139.

      摘要 (1434) HTML (150) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用TEM分析了氢在Zr-4合金中存在的形式,用MTS809A/T拉扭试验机(25kN)研究了氢对Zr-4合金在400℃低周疲劳性能的影响。实验中采用对称拉压循环(Rε=εmin/εmax=-1),三角波加载:应变速率为2×10^-3s^-1。研究结果表明:在室温下,氢以艿氢化物的形式存在于Zr-4合金中,艿氢化锆基本与轧面平行;氢含量为240μg/g的Zr-4合金的低周疲劳性能优于无氢Zr-4合金。采用氢致软化机制讨论了氢提高Zr-4合金低周疲劳性能的原因。

    • Al-Si-Pb合金强流脉冲电子束表面改性过程的数值模拟分析

      2007, 36(7):1140-1144.

      摘要 (1305) HTML (147) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:在强流脉冲电子束改性实验基础上,通过数值计算方法对Al-Si-Pb合金的温度场和应力场进行模拟,给出了最先熔化的位置、形成熔坑的最大深度、熔化区的最大深度以及准静态热应力的分布。通过合金的数值模拟结果和实验结果对比,揭示了表面熔坑的形成机制和剖面硬度分布特征。

    • 热氢处理对两相钛合金及β钛合金加工态组织的影响

      2007, 36(7):1145-1148.

      摘要 (1287) HTML (135) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了热氢处理对两相钛合金TC21和β型钛合金Ti40加工态组织的影响。研究结果表明:两合金渗氢后β相的数量增加,渗氢量达到一定程度后,有氢化物生成,优先在晶界或位错处聚集,后逐渐扩散到晶粒内部;TC21合金氢处理后,微观组织得到了明显的细化,当氢含量为0.4%(质量分数)时,其细化效果最佳;对于Ti40合金,其细化效果不明显。

    • Ti2AlC/TiAl复合材料的抗热震性能研究

      2007, 36(7):1149-1152.

      摘要 (1498) HTML (138) PDF 0.00 Byte (13) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用放电等离子烧结(SPS)技术,原位制备Ti2AlC/TiAl(Nb,B)复合材料,并对其进行快速升温热处理。采用残余强度法对复合材料在225~825℃范围内的抗热震性能进行测试。结果表明:随热震温差的升高,试样显微结构变得疏松,内部出现孔洞和裂纹,导致材料热震后强度下降;热处理后复合材料的抗热震性能明显提高,断裂方式的改变及显微组织的细化是产生这一现象的主要原因。

    • Zr-Cu-Ni-Ta-Al块体非晶合金复合材料的合成及力学性能

      2007, 36(7):1153-1156.

      摘要 (1349) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电弧熔炼铜模铸造法制备了Ta晶体相增强的Zr基非晶合金复合材料。利用差示扫描量热仪(DSC),X射线衍(XRD)射仪,扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了Ta加入对(Zr0.65Cu0.175Ni0.175)90-xTaxAl10(x=0,4,6,8,10)(原子百分比)非晶复合材料非晶形成能力及力学性能的影响。结果表明,Ta的加入改变了合金的晶化行为,随着Ta含量的增加,合金的DSC曲线由单一晶化峰转变为多个晶化峰。加入10%Ta的块体非晶合金复合材料的基体固溶约4%的Ta。复合材料的塑性应变量达到3.2%,同时最大应力达到1855MPa,明显高于不含Ta合金。块状非晶合金复合材料中Ta晶体相的存在,阻止单一剪切带的扩展,诱发更多剪切带形成,从而提高了材料的抗压强度和塑性。

    • 钛合金中碳化物组成及形态的演变机制

      2007, 36(7):1157-1161.

      摘要 (1082) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用熔铸法制备自生颗粒增强钛基复合材料。利用SEM,EDA,TEM,XRD等手段,系统研究了增强相形态、尺寸、分布及其形成机制。结果表明,合金基体为α-Ti时,碳化物为单相TiC,其形态随着碳含量的增加依次呈羽毛状或麦穗状、颗粒状或短棒状、粗大的枝晶状;当合金中铝含量增加时,溶体中TiC通过包共晶转变,开始析出Ti3AlC相。碳含量低时形成单相Ti3AlC碳含量增加时,由于Al扩散限制,形成TiC为芯、Ti3AlC为包覆层的双层结构颗粒,形态上呈颗粒状或树枝晶状;当合金中铝含量进一步增加时,碳化物转变为单相片状Ti2AlC。

    • SiC/Ti6Al4V复合材料界面反应产物的形成序列及扩散路径

      2007, 36(7):1162-1168.

      摘要 (1335) HTML (124) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过SiC/Ti6Al4V钛基复合材料的制备及在不同条件下的热处理试验,利用SEM,EDS及XRD分析技术研究复合材料界面反应产物相的形成及反应元素的扩散路径。结果表明:反应元素如C,Ti,Si在界面反应层中出现浓度波动,合金元素Al并没有显著扩散进入界面反应产物层,而是在界面反应前沿堆积,其界面反应产物被确认为Ti3SiC2,TiCx,Ti5Si3C,和Ti3Si;在界面反应初期,存在着TiC+Ti5Si3Cx双相区,当形成各界面反应产物单相区时,SiC/Ti6Al4V复合材料界面反应扩散的完整路径应为:SiC | Ti3SiC2 | Ti5Si3Cx | TiCx | Ti3Si| Ti6Al4V+TiCx;界面反应产物层的生长受扩散控制,遵循抛物线生长规律,其生长激活能Q^k及k0分别为290.935 kJ·mol^-1,2.49× 10^-2 m·s^-1/2.

    • LaNi4Co储氢合金电子结构的理论分析

      2007, 36(7):1169-1172.

      摘要 (1075) HTML (131) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于密度泛函理论并采用总体能量法,对2c和3g位Ni分别被Co取代后的LaNi4Co储氢合金进行了电子结构分析,计算了LaNi5优化几何结构及其结构参数与性质,该方法可为该类合金的结构预测提供理论依据。并对LaNi4Co的总体能量和电子态密度进行了分析。根据计算结果,分析了LaNi4Co的电子结构,及Co取代前后合金中电子结构的变化。

    • 钛铝硅铌系粉末的机械合金化及放电等离子烧结组织特征

      2007, 36(7):1173-1177.

      摘要 (1333) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了TiH2-45Al-0.2Si-5Nb和TiH2-45Al-0.2Si-7Nb 2种粉末的机械合金化过程及放电等离子烧结的微观组织结构特征。结果表明,球磨过程中,在粉末粒度减小的同时有TiAl,Ti3Al和Ti2Al金属间化合物产生。球磨30h时,混合粉末所获得的粒度最小。球磨后粉末采用放电等离子烧结,可在很短的时间内完成烧结过程,烧结组织由细小的球状TiAl和Ti3Al相组成,且随烧结时间增加微观组织晶粒更为细小。

    • 原位模板法在铝基底上制备TiO2纳米管阵列薄膜

      2007, 36(7):1178-1180.

      摘要 (1250) HTML (121) PDF 0.00 Byte (20) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用液相沉积法,将铝基多孔阳极氧化铝(AAO)模板浸入到(NH4)2TiF6溶液中,制备出高度有序的TiO2纳米管阵列薄膜,并在不同的温度下进行了热处理。用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪等手段对试样的微观形貌、结构及物相进行了表征。结果表明,TiO2纳米管的形貌依赖于AAO的特征,薄膜是由外径大约200nm,壁厚约40nm的TiO2纳米管阵列组成,薄膜厚度约25μm。原位模板法制备的TiO2纳米管阵列薄膜为非晶态,在400℃空气中焙烧2h转变为锐钛矿相TiO2。经过650℃焙烧仍保持纳米管结构,表现出较好的热稳定性。

    • ZrCuNiAlTi块体非晶合金的变温晶化行为

      2007, 36(7):1181-1184.

      摘要 (1310) HTML (135) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了Zr56.6Cu17.3Ni12.5Al9.6Ti4(at.%)块体非晶合金连续升温过程中的晶化行为。结果表明,随着升温速度的增加,特征温度Tg,Tx,Tp1,Tp2均向高温区移动,特征温度与升温速度的关系可以用一次指数衰减关系拟合。采用Kissinger法和Ozawa法分别计算了特征温度对应的激活能Eg,Ex,Ep1,Ep2。由于不同升温速度下特征温度对应的晶化体积分数几乎不变,因而,采用Kissinger法计算结果与Ozawa法的计算结果呈现一致性。Eg,Ex,Ep1,Ep2之间的大小关系为:Eg≈Ep1≈Ep2〈Ex。

    • Au/NiCr/Ta薄膜生长的表面能和晶界能作用

      2007, 36(7):1185-1188.

      摘要 (1061) HTML (129) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用原子力显微镜(AFM)研究了Al2O3基体上磁控溅射Au/NiCr/Ta薄膜的表面生长形貌以及表面粗糙度,并根据不同的沉积温度探讨了薄膜表面粗糙化机制,从能量角度分析了薄膜晶粒生长的表面能和晶界能交互作用效果。结果表明:磁控溅射的金属薄膜呈现柱状晶生长,随着沉积温度的升高,薄膜表面发生粗糙→光滑→粗糙的变化过程,表面能和晶界能的交互作用效果是导致薄膜表面粗糙度变化的根本原因。

    • Co纳米阵列的制备及其直径对磁性的影响

      2007, 36(7):1189-1192.

      摘要 (1917) HTML (145) PDF 0.00 Byte (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电化学沉积法,在氧化铝模板中制备了不同直径的Co纳米线的高度有序阵列。纳米线的结构和磁学特性分别用透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)仪和振动样品磁力计(VSM)测试。结果表明,Co纳米线是以fcc和hcp结构同时存在。磁学性质研究表明,这种阵列具有较强的垂直磁各向异性。直径对纳米有序阵列磁学特性的影响研究表明,当直径超过100nm后,Co纳米线磁学性质与块体Co已经没有什么区别。

    • TC4钛合金空心叶片激光快速成形过程温度场数值模拟

      2007, 36(7):1193-1199.

      摘要 (1507) HTML (138) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立了空心叶片激光快速成形过程温度场瞬态有限元数值模型,模拟了TC4钛合金空心叶片激光快速成形过程的温度场演变过程。结果表明:空心叶片激光快速成形温度场随熔池的移动及凝固和空心叶片逐层连续叠加沉积而动态演化。开始阶段,熔池较小,冷却速率较大(-1735℃/s左右),温度梯度较高(8.34×10^5℃/m左右),随着熔覆高度的增加,熔化区扩大,熔池冷却速率减小,温度梯度降低,3/4叶片高度处熔池重熔深度大于上两层熔覆层高度,熔池冷却速率为-438℃/s,熔池温度梯度为3.67×10^5℃/m,成形结束时,激光快速成形空心叶片温度沿Z轴方向呈梯度分布,基座内温度沿Z轴方向上升较慢,温度梯度为5×10^3℃/m,而从叶片根部到其顶部温度上升较快,温度梯度为2.6×10^4℃/m,到达叶片顶部温度为1542℃左右,表明虽然随熔覆高度的增加成形叶片表面换热作用加强,但整体散热方向没变,仍是从上至下,从熔池到基座。

    • 耐高温自润滑材料PM304的磨损性能

      2007, 36(7):1200-1204.

      摘要 (1339) HTML (144) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过高能球磨与粉末冶金制备出耐高温自润滑材料PM304。PM304的组成成分与PS304相同,但PM304组织致密,3种自润滑成分尺寸细小。研究发现,环境温度与组织结构对PM304的摩擦磨损性能有较大影响。室温时,PM304的磨损率很大,摩擦表面显示严重的微观脆性断裂;随着温度升高至200-600℃,由于BaF2/CaF2与Ag具有较高的热膨胀系数,在压力与摩擦力的作用下,溢出的BaF2/CaF2与Ag发生塑性变形并在摩擦表面形成光亮层,导致PM304的磨损率减小。

    • 喷射成形镍基高温合金短期时效γ''''相长大动力学

      2007, 36(7):1205-1209.

      摘要 (1346) HTML (135) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用喷射成形工艺制备了GH742y高温合金沉积坯锭,对其在780~850℃温度区间进行2~12 h短期时效处理;测量了780℃不同时效时间条件下的喷射成形合金和铸造合金的电阻率,从而计算了相应的空位迁移能.采用光学显微镜、扫描电镜和图像分析软件对喷射成形GH742y合金的γ'相形态、尺寸变化及长大动力学进行了研究.结果表明,在时效过程中γ'相逐渐转变为球形,随时效温度的升高和时间的延长γ'相尺寸增加,但温度对其影响比时间更为显著;计算得到合金的扩散激活能为130.9 kJ/mol,从而确定其长大动力学方程为-3γ1--3γ0=9.4×1013.(t/T).exp(-130.9/RT);测得780℃下喷射成形合金的空位迁移能为0.21 eV,铸造合金的为1.16 eV,因此喷射成形高温合金更容易形成大量的空位,导致其电阻率比铸造合金的高,而激活能值则较小,从而促进了元素扩散速度,缩短了峰时效硬化时间.

    • >材料科学
    • 喷射成形镍基高温合金短期时效γ'相长大动力学

      2007, 36(7):1205-1209.

      摘要 (1167) HTML (116) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用喷射成形工艺制备了GH742y高温合金沉积坯锭,对其在780-850℃温度区间进行2~12h短期时效处理;测量了780℃不同时效时间条件下的喷射成形合金和铸造合金的电阻率,从而计算了相应的空位迁移能。采用光学显微镜、扫描电镜和图像分析软件对喷射成形GH742y合金的γ’相形态、尺寸变化及长大动力学进行了研究。结果表明,在时效过程中γ'相逐渐转变为球形,随时效温度的升高和时间的延长γ’相尺寸增加,但温度对其影响比时间更为显著;计算得到合金的扩散激活能为130.9kJ/mol,从而确定其长大动力学方程为rf^3-r0^3=9.4×10^13·(t/T)·exp(-130.9/RT):测得780℃下喷射成形合金的空位迁移能为0.21eV,铸造合金的为1.16eV,因此喷射成形高温合金更容易形成大量的空位,导致其电阻率比铸造合金的高,而激活能值则较小,从而促进了元素扩散速度,缩短了峰时效硬化时间。

    • C/C复合材料与TC4合金钎焊接头的组织与性能分析

      2007, 36(7):1210-1214.

      摘要 (1143) HTML (129) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:在钎焊时间3~30min,钎焊温度860-1000℃的条件下,采用AgCuTi钎料对C/C复合材料和TC4合金进行了钎焊试验。利用扫描电镜及EDS能谱分析的方法对接头的界面组织及断口形貌进行了研究。结果表明,接头界面结构为C/C复合材料/TiC+C/TiCu+TiC/Ag(s.s)+Ti3Cu4+TiCu/Ti3Cu4/TiCu/Ti2Cu/Ti2Cu+Ti(s.s)/TC4。由压剪试验测得的接头抗剪强度结果可知,在钎焊温度910℃,保温时间10min的条件下,接头获得的最高抗剪强度为25MPa。接头的断口分析结果表明,接头断裂的位置与被连接界面的碳纤维方向有关,当碳纤维轴平行于连接面时,断裂发生在复合材料中;当碳纤维轴垂直于连接面时,断裂主要发生在复合材料与钎料的界面处。

    • Ti40Zr25Ni8Cu9Be18非晶合金的晶化行为研究

      2007, 36(7):1215-1218.

      摘要 (1135) HTML (139) PDF 0.00 Byte (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用吸铸法制备出直径3mm的Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金,并采用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)和透射电镜(TEM)研究了非晶合金试样的结构,同时,分别采用连续升温晶化方法和等温退火方法研究了该非晶合金的晶化动力学行为和晶化过程中的相转变。结果表明:该非晶合金的结构弛豫和晶化行为均具有显著的动力学特征,且具有较好的热稳定性,其过冷液相区宽度△Tx为54K,一级晶化激活能Ep1为213.04kJ/mol;晶化过程为二级晶化反应,第1阶段晶化对应I相从非晶基体中析出,第2阶段的晶化反应则包括:I相转变为Laves相和Laves相从残余非晶基体中直接析出。

    • 钨板轧制的轧制力模型研究

      2007, 36(7):1219-1223.

      摘要 (1094) HTML (141) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了使钨板轧制过程中的各项轧制参数得到有效控制,对钨板轧制数学模型进行了研究。首先在Gleeble热模拟机上进行热压缩试验,研究了变形抗力与各种变形条件的关系,确定了变形抗力模型:通过550mm轧机轧制钨板时采集到的有关数据,建立了应力状态影响系数数学模型、变形区长度等模型:最终建立了550mm钨板轧机轧制力模型。利用模型计算值与实际测量参数进行了对比,结果比较满意。

    • Zr替代Ti对Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金的影响Ⅱ:电化学性能

      2007, 36(7):1224-1228.

      摘要 (1236) HTML (147) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:在对合金微观结构和储氢性能研究的基础上,详细考察了少量Zr取代Ti对Ti19.5V40Mn16.2Cr9.8Ni14.5合金电化学性能的影响。通过观察电极的充放电行为,并结合EIS及多种极化曲线的分析结果,发现少量Zr对Ti的取代能够显著提高合金电极的实际电化学容量和循环稳定性,而且还能在一定程度上改善合金的电极动力学性能。对于这些性能的改善,从合金微观结构方面进行了解释。

    • Al-Li合金分级时效的微观相场模拟

      2007, 36(7):1229-1233.

      摘要 (1140) HTML (143) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于离散格点形式的微观相场动力学扩散方程,以Al-10at%Li合金为对象,对3种不同的时效工艺进行计算模拟。结果表明,对于该合金,采用137℃预时效+190℃终时效工艺比另2种时效工艺获得的组织更均匀,颗粒更细化、弥散度更高。Al-10at%Li合金的单级时效和分级时效的沉淀相δ’(Al3Li)由失稳分解+形核长大的混合方式形成。分级时效可以有效地提高有序相的体积分数和颗粒密度。

    • EB-PVD制备NiCrCoAl薄板800℃热处理微观组织研究

      2007, 36(7):1234-1236.

      摘要 (1348) HTML (135) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:对采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术制备Ni基高温合金薄板800℃真空保温过程中微观组织结构与硬度进行了研究。结果表明:制备态NiCrCoAl合金组织为γ-Ni固溶体,组织均匀细化、无沉淀析出相、无位错,存在孪晶,晶粒中出现大量应变条纹:在热处理态800℃,5×10^-3Pa真空保温过程中,合金组织相结构未发生变化,合金的平面和截面组织呈现层片状结构,存在大量亚结构缺陷——孪晶、少量位错,在800℃保温16h,有少量碳化物沉淀析出物;随着合金保温时间的延长,应变条纹随之消除,沿(220)晶面的晶粒择优取向迅速长大。同时,显微硬度随之降低。

    • 钼变形抗力的研究

      2007, 36(7):1237-1240.

      摘要 (1323) HTML (151) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在Gleeble-1500热模拟试验机上,分析钼的高温变形特征,其变形温度为1100~1400℃,变形速率为1-50s^-1,变形程度为0-0.6,并对钼板进行塑性变形抗力的研究,采用非线性回归方法建立钼板的变形抗力模型。获得了钼板的变形抗力曲线图,对不同的数学模型结构进行回归比较,提出拟合精度高的变形抗力的数学模型,该模型具有较高的精度及良好的数值稳定性。

    • >材料工艺
    • 工艺参数对冷坩埚定向凝固钛合金宏观组织的影响

      2007, 36(7):1241-1244.

      摘要 (1252) HTML (139) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用电磁冷坩埚进行定向凝固可以将电磁冷坩埚和定向凝固技术的优点相结合,为难熔、活泼金属的定向凝固开辟新的方法,但工艺过程复杂,影响因素众多,为了解冷坩埚定向凝固过程和宏观组织演变规律,本实验通过正交实验得到了工艺参数对宏观组织的影响规律,研究发现抽拉速度是影响宏观组织最主要的因素,其他因素影响不显著,随抽拉速度降低,晶粒数量明显减少,当抽拉速度为1mm/min时,能获得定向凝固组织。理论分析表明,工艺参数通过影响驼峰和凝固界面的位置和形状,以及吸收和导出的热量而影响宏观组织。

    • 氢还原法制备80:20镍银纳米复合粉的研究

      2007, 36(7):1245-1248.

      摘要 (1227) HTML (122) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以氢氧化钠、六水合硝酸镍、硝酸银为原料,采用化学共沉淀法制备氢氧化镍-氧化银复合粉:然后在封闭循环氢还原炉中还原氢氧化镍.氧化银复合粉,得到银镍复合粉。结果表明:制备氢氧化镍-氧化银复合粉的最佳工艺为,温度25℃,搅拌速度1200dmin,搅拌时间60min,反应终点的pH值13,滴加氢氧化钠溶液的速度为50ml/mim氢氧化镍.氧化银复合粉的粒度为3~45nm;在封闭循环氢还原炉中的还原条件为300℃,30min,镍银复合粉的粒度为2-20nm。

    • 钛合金表面高频感应热梯度新方法制备生物活性钙磷涂层探索

      2007, 36(7):1249-1252.

      摘要 (1052) HTML (132) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:探索了一种新的生物活性钙磷陶瓷制备工艺,即将导电基体置于钙磷溶液中,通过高频感应的方式加热钛合金基体,同时通过设计相应的装置使钛合金附近区域形成温度梯度。这一温度梯度由钛合金基体表面向外逐渐降低,使基体表面形成了有利于钙磷沉积的热力学条件,从而使钙磷生物陶瓷能够在基体表面生长并形成涂层。初步研究结果证实,该工艺可在钛合金上制备出生物活性五水磷酸八钙涂层。

    • 纳米晶WC-Co复合粉末制备的研究

      2007, 36(7):1253-1256.

      摘要 (1140) HTML (158) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用W,C,Co粉末为原料,通过机械活化-反应热处理工艺制备出晶粒尺寸为30.5nm的WC-Co复合粉末。研究发现该工艺具有以下特征:反应温度低,反应速度快。在800℃热处理时已有大量的WC生成。在850℃保温25min,W2C就完成了向WC的转化。经900℃保温35min制得纳米晶粒WC-Co复合粉末。

    • 外加电压对阳极氧化钛纳米阵列结构的影响

      2007, 36(7):1257-1259.

      摘要 (1289) HTML (151) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用阳极氧化在钛基体上原位合成了自组装有序的纳米管TiO2薄膜材料,采用的电解质溶液为0.5mol/L NH4HF2+1mol/LNH4H2PO4水溶液。通过XRD,SEM对TiO2纳米管进行表征。研究表明,外加电压对TiO2薄膜的微观结构有很大的影响。在外加电压为20V时,氧化8h可得到长度为2pm,内径为80nm,外径为100nm的TiO2纳米阵列。经300℃热处理后,可得到锐钛矿型的TiO2。通过对成膜工艺的研究,提出了阳极氧化法制备有序TiO2纳米管的成膜机制。

    • Mg-B烧结反应过程中孔洞形成研究

      2007, 36(7):1260-1262.

      摘要 (1028) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别采用相同纯度(99.9%)和粒度(〈45μm)的球形和屑状Mg粉与无定形B粉,按照MgB2化学计量比均匀混合后,在10MPa的压力下压制成块。并在650,700,750,800和850℃温度下进行固态烧结反应制备了MgB2块材。采用浸入介质法测量MgB2块材的孔隙特征参数。结果表明,两类试样的孔隙率相近,并且都随烧结温度的升高而增大。扫描电镜分析显示,试样内的孔洞形状和尺寸与初始Mg粉的形状和尺寸紧密相关。基于Mg-B体系的反应模型,对该体系烧结过程中孔洞形成原因进行了分析。

    • 热处理对激光成形TC4合金组织及性能的影响

      2007, 36(7):1263-1266.

      摘要 (1351) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对TC4钛合金激光快速成形件沉积态、去应力退火和固溶时效3种状态下的组织进行对比研究,探索改善TC4钛合金激光快速成形组织,提高材料综合力学性能的途径。结果表明,成形件的组织由贯穿多个熔覆层呈外延生长的粗大柱状晶组成,柱状晶主轴垂直于激光束扫描方向或略向光束扫描方向倾斜。原始的柱状伊Ti晶粒的微观组织是由极少量针状α,大量的魏氏α板条和一定体积分数的板条间声相组成。沉积态试样经退火处理后α板条有粗化趋势,性能改善不明显,塑性有所提高;经固溶时效热处理后可得到等轴α,网篮α和转变β相的三重混合组织,晶界α相被不同程度地破碎,甚至消失,塑性有明显提高,且强度降低不大,具有良好的综合力学性能。

    • 低成本燃烧合成氮化硅的工艺研究

      2007, 36(7):1267-1271.

      摘要 (1443) HTML (144) PDF 0.00 Byte (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用硅/氯化铵为反应剂,在2MPa的较低氮气压力实现了燃烧合成氮化硅。研究结果表明,对硅,氯化铵反应剂进行机械活化处理,可以有效提高反应剂活性,从而促进硅粉在低氮气压力下的快速燃烧氮化。随着原料中氯化铵加入量的增加,产物中α相氮化硅含量逐步升高,最高可达90.6%(质量分数)。应用简单的分析模型计算了料坯中心与表面的温度差,结果表明,以热辐射为主的散热方式导致的粉坯内外温度差是决定产物中不同部位的相组成和形貌产生差异的原因。模型计算和实验检测的结果都证明了这种温度差异的存在。

    • 功率对磁控溅射TbDyFe薄膜磁致伸缩性能的影响

      2007, 36(7):1272-1274.

      摘要 (1399) HTML (139) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用直流磁控溅射工艺制备TbDyFe磁致伸缩薄膜,通过考察薄膜成分及其微结构,分析研究了溅射功率对薄膜磁致伸缩性能的影响。结果表明,同一薄膜内部成分相当均一,但不同溅射功率条件下的薄膜成分相异。溅射功率较低,薄膜内部微柱状体结构导致了磁各向异性的产生,磁致伸缩性能下降;溅射功率提高到120W,微柱状体结构消失,薄膜内部趋于均一连续,磁致伸缩性能较好。

    • 锆702管环焊缝的性能和组织分析

      2007, 36(7):1275-1278.

      摘要 (1170) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:制定焊接工艺措施,设计并制作冷却工装,进行了Φ114.3mm×6.02mm规格锆管环焊缝的焊接,对焊缝的性能和组织进行了分析。结果表明,焊缝表面呈光亮的银白色,焊缝金属的化学成分杂质元素含量低,接头的拉伸性能、弯曲性能良好,焊缝及热影响区的硬度与母材相比没有明显升高,热影响粗晶区宽度窄,晶粒小,说明采取的工艺和工装措施效果良好。

    • 基质CBC对稀土离子Eu,Sm,Sm/Eu掺杂发光的影响

      2007, 36(7):1279-1282.

      摘要 (1533) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:高温固相法制备了在CaO-B2O3-CaCl2(CBC)基质中单双掺杂Eu^3+,Sm^3+,Sm^3+/Eu^3+的高光效发光材料。首次研究CBC对发光体光谱行为的影响;助熔剂对CBC:Eu^2+IR光谱的影响等。结果表明:发光体与基质的激发和发射光谱存在同位发射效应。由于基质能带隙中能级和标准还原电位不同,非还原条件掺杂三价Eu^3+,Sm^3+得到Eu^2+,Sm^3+的发射。在CBC:Sm^3+/Eu^2+中Sm^3+是Eu^2+的高效敏化剂,存在激活剂与CBC的能量传递及Sm^3+→Eu^2+的共振能量传递。助熔剂LiCl对大部分低频区IR谱的T%有增强作用。

    • 热氧化制备TiO2纳米薄膜电极及其光电化学性质研究

      2007, 36(7):1283-1286.

      摘要 (1617) HTML (134) PDF 0.00 Byte (12) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用管式炉热氧化金属钛片法方便的制备了金红石型TiO2纳米薄膜,并用纳米Au粒子对薄膜电极进行修饰。结果表明,在650℃热氧化30min形成的TiO2薄膜具有最好的光电化学性质,在此条件下形成的薄膜厚度约为2μm,薄膜表面被尺寸大小不等的纳米TiO2棒所覆盖,长为100~600nm,直径为90~100nm。TEM观测结果表明,纳米Au粒子的尺寸为30~50nm,当薄膜电极表面吸附0.37μg/cm^2的纳米Au粒子时光电流可提高约1.4倍。

    • V2O5修饰AB5储氢合金的性能研究

      2007, 36(7):1287-1290.

      摘要 (1111) HTML (144) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用不同量的V2O5对双辊快淬法制AB5型合金La0.65Ce0.28Pr0.02Nd0.05Ni3.8Co0.7Mn0.3Al0.2进行球磨修饰,得到V2O5修饰量分别为0%,3%,6%,10%(质量分数)的4个试样。对试样进行激光粒度分析、X射线衍射物相组成分析、扫描电子显微镜微观形貌观察,用恒电流充放电研究了试样作为镍氢电池负极时的性能,用循环伏安法研究了氧化还原氢动力学性能。结果表明,V2O5修饰使合金颗粒细化,但是主相合金依然保持了单一的六方晶系的CaCu5型结构。修饰V2O5使合金的实际放电容量得到提高,最高达到332.6mAh/g,合金电极表面的氢氧化还原过程动力学性能得到改善,修饰V2O5对电极反应有催化作用,同时合金的倍率放电性能得到明显改善。

    • C掺杂对MgB2超导体水解行为的影响

      2007, 36(7):1291-1294.

      摘要 (1296) HTML (133) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用固态反应法制备了纯MgB2和C掺杂MgB2超导体。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和物性测试仪(PPMS)研究了纯MgB2超导块材和C掺杂的MgB2超导块材的水解行为对微观结构和超导电性的影响。结果表明,纯MgB2和C掺杂的MgB2超导体与水之间存在明显的化学反应。C掺杂部分进入MgB2的晶格中,其余部分以第二相粒子形式存在于晶界处,使得首先发生于晶界的水解反应受到抑制,从而提高了MgB2超导体的水解稳定性,减缓了水解反应速度。

    • Ni对V55Ti20.5Cr18.1Fe6.4合金吸放氢性能的影响

      2007, 36(7):1295-1298.

      摘要 (1374) HTML (124) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了用Ni元素取代一定量V对V55Ti20.5Cr18.1Fe6.4合金结构与性能的影响。结果表明,随Ni含量的增加,合金有效吸氢量先增大后减小,放氢压力增大,合金吸氢动力学性能也是先有所改善,而后又变差。添加0.1at%Ni有利于改善基体合金V55Ti20.5Cr18.1Fe6.4的吸放氢性能。用Ni元素取代V引起的晶胞体积的变化、放氢平台压力的升高以及杂质相的出现,是影响合金有效吸氢量和吸氢动力学性能的主要因素。

    • >综合评述
    • TiO2可见光光催化的研究进展

      2007, 36(7):1299-1303.

      摘要 (1800) HTML (128) PDF 0.00 Byte (15) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述近年来有关以TiO2在可见光照射下对污染物进行光催化降解作用的研究进展,讨论了TiO2制备方法、制备过程和结构表征,阐述了TiO2在紫外光和可见光下的光催化机制,指出了TiO2研究进程中存在的主要问题、发展前景及今后的研究方向。

    • 合金化和热处理对难熔金属硅化物基合金组织和性能影响的研究现状

      2007, 36(7):1304-1308.

      摘要 (1453) HTML (135) PDF 0.00 Byte (25) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了合金化和热处理对硅化物基合金组织和性能的影响。在铌硅化物基合金中添加Mo,W或Al后,电弧熔炼态组织中的硅化物相为βNb5Si3;添加Cr或者V后,硅化物相为αNb5Si3:加入Ti后,硅化物相是Nb3Si。添加Ti,Hf和B可提高铌硅化物基合金的室温断裂韧性,添加W或Mo后合金的高温强度显著提高,而添加Cr,Al和Ti明显改善其高温抗氧化性能。在MoSi2中加入W,Nb和Ge等合金化元素后分别形成(Mo,W)Si2,(Mo,Nb)Si2或Mo(Si,Ge)2等硅化物,但在钼硅化物基合金中添加B后生成α—Mo,Mo3Si和T2相(MoSiB2),并且T2相所占的体积百分比与B的含量成正比。α-Mo相的含量对合金的断裂韧性和抗氧化性有重要影响。Nb或Mo的硅化物基合金的热处理温度都比较高,经过再结晶退火后合金中的组成相及其所占的体积百分比均发生变化,并且组织粗化,但分布更加均匀,从而对力学性能有显著的影响。

    • 直接甲醇燃料电池电催化剂研究进展

      2007, 36(7):1309-1312.

      摘要 (1291) HTML (138) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:催化剂是影响燃料电池性能及其产业化进程的关键技术之一。本文在简要介绍直接甲醇燃料电池电催化反应机制的基础上综述了其阳极、阴极催化剂的研究进展。

    • 锂离子电池锑基负极材料研究进展

      2007, 36(7):1313-1316.

      摘要 (1500) HTML (135) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:锑具有首次嵌/脱锂容量大等优点,是制备大容量高安全性锂离子电池负极潜在的优良材料。本文介绍了此系列材料的制备方法、特性及其用途。

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