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  • 2011年第40卷第1期文章目次
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    • Directional Solidification of TiAl-Based Alloys: Determination of the Primary Phase in Ti-50Al-5Nb Alloy

      2011, 40(1):1-3.

      摘要 (1636) HTML (161) PDF 0.00 Byte (62) 评论 (0) 收藏

      摘要:In order to obtain excellent comprehensive mechanical properties, it is important to control the lamellar orientation of TiAl-based alloys by directional solidification technology. The control of the lamellar orientation is related closely with the primary phase during the directional solidification of TiAl-based alloys. The identification of the primary phase in directionally solidified TiAl-based alloys is insufficient only according to an isolated two-dimensional micrograph of the lamellar orientation. In this paper, we identified accurately the primary phase according to the quasi three-dimensional micrograph of the lamellar microstructure. The results indicate that the primary phase with various lamellar orientations is β phase during the directional solidification of Ti-50Al-5Nb alloy

    • 碳纳米管对AZ31镁合金抗腐蚀性能影响与机制研究

      2011, 40(1):101-105.

      摘要 (1448) HTML (141) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究碳纳米管对镁合金抗腐蚀性能的影响,在氩气保护下,采用搅拌铸造法制备碳纳米管增强AZ31镁基复合材料,观察并分析其显微组织,并进行盐水静态浸渍试验,研究碳纳米管的加入量对复合材料在3.5%NaCl(质量分数, 下同)溶液中腐蚀行为的影响,测试浸泡过程中3.5%NaCl介质的pH值变化;利用扫描电子显微镜对复合材料腐蚀形貌进行观察和分析;并对复合材料的抗腐蚀机制进行分析。结果表明:碳纳米管的加入能有效地提高复合材料的抗腐蚀性能,当碳纳米管加入量为1.5% (质量分数)时,平均腐蚀速率由AZ31基体3.2068 mg/(m2·s)降为1.1069 mg/(m2·s)

    • Mg2B2O5晶须增强镁基复合材料的组织与界面结构研究

      2011, 40(1):106-110.

      摘要 (1622) HTML (149) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用光学显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射仪研究Mg2B2O5晶须增强镁基复合材料的铸态组织及Mg2B2O5/AZ91D界面反应产物。结果表明:Mg2B2O5 晶须具有孪晶结构,其孪生面和晶体生长方向分别为 (202) 和 [010]; 部分Mg2B2O5 晶须中存在MgB4O7 颗粒相; 在基体晶界与Mg2B2O5晶须之间存在等轴状Mg2Si相; Mg2B2O5/AZ91D界面处存在厚度不均匀的MgO和MgB2相界面层。尽管Mg2B2O5、MgO和MgB2之间没有确定的晶体学位相关系,但在特定Mg2B2O5 晶须表面观察到(202)Mg2B2O5//(002)MgO, [010]Mg2B2O5//[110]MgO和(002)MgO//(0001)MgB2,[110]MgO//[]MgB2取向关系。最后,讨论Mg2B2O5 晶须对复合材料组织结构和性能的影响

    • C/C复合材料与镍基高温合金连接接头的力学性能和微观结构

      2011, 40(1):111-114.

      摘要 (1235) HTML (140) PDF 0.00 Byte (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Ni、Si粉末作中间层连接材料,利用真空热压工艺成功制备C/C复合材料与镍基高温合金(GH3128)的连接样件。并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜和材料万能试验机,研究连接温度对其连接接头力学性能和微观结构的影响规律。结果表明,随着连接温度的升高,不仅接头中间层的元素分布更加均匀,而且接头的剪切强度也随之明显增大。当连接温度为1160 ℃时,连接接头的剪切强度可达12.6 MPa。

    • 掺锡氧化钌超级电容器薄膜电极的研制

      2011, 40(1):115-120.

      摘要 (1690) HTML (144) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用直流-示差脉冲组合电沉积技术,以 (Ru-Sn)Clx水溶液为沉积液,通过后续热处理工艺制备超级电容器用钽基 (Ru-Sn)O2·nH2O薄膜电极材料。借助扫描电镜 (SEM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱 (XPS)和电化学分析仪,研究前驱体(Ru-Sn)Clx转化为(Ru-Sn)O2·nH2O的物相演变及其微观形貌和电容性能。结果表明:合适的热处理工艺能使前驱体 (Ru-Sn)Clx转化为(Ru-Sn)O2·nH2O薄膜,提高薄膜与钽基体的附着力(达到12.3 MPa);在溶液中加入SnCl2能改善薄膜内部的结合力;随着SnCl2含量的增加,薄膜单位面积的质量增加;薄膜单位面积的电容量先升高后降低,最大值为1.9 F/cm2;而比电容则呈现单调下降趋势

    • Na2SO3浸出法提纯粗硒工艺研究

      2011, 40(1):121-125.

      摘要 (1418) HTML (151) PDF 0.00 Byte (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Na2SO3浸出法提纯粗硒,研究浸硒过程Na2SO3溶液浓度、浸出温度、浸出时间、搅拌速度和净化过程Na2S溶液浓度对提纯粗硒的影响,采用XRD、SEM对所得样品进行表征。结果表明,Na2SO3溶液浓度为300 g/L、浸出温度为98 ℃、浸出时间为2 h、搅拌速度为150 r/min、Na2S溶液浓度为2 g/L时,粗硒的提纯效果最佳,硒的浸出率达98.6%,精硒纯度达99.98 %。XRD分析结果表明,所得样品的纯度得到了进一步的提高。SEM分析表明,所得精硒颗粒呈纺锤状、粒度分布均匀

    • 基于电子理论Ni基体上电沉积Cu膜内应力研究

      2011, 40(1):126-129.

      摘要 (1494) HTML (136) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电沉积法在Ni基体上制备Cu膜。悬臂梁法在线测量沉积Cu膜后的Ni基片挠度,由测得的挠度值计算出Cu膜内的平均内应力和分布内应力。结果表明,Cu膜内的平均内应力和分布内应力均随膜厚的增加而急剧减小。膜内的界面应力很大,而生长应力很小。基于改进的Thomas-Feimi-Dirac-Cheng(TFDC)电子理论,对由于界面电子密度调整而引起的Cu膜内平均内应力作出了初步估算。结果表明,理论估算结果与实验结果较接近。这说明理论计算模型具有较高的准确性

    • 碳含量对磷酸钒锂正极材料的影响

      2011, 40(1):130-133.

      摘要 (1500) HTML (153) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究碳含量对Li3V2(PO4)3正极材料的晶型结构、晶格参数、密度、颗粒平均粒度等性质的影响。发现无定型的碳不会影响Li3V2(PO4)3正极材料的晶型结构和晶格参数,但对材料颗粒大小和密度等有较大影响,随着碳含量的增加,材料的平均粒度和密度都呈变小趋势。将材料装配成CR2032扣式电池进行充放电循环性能测试表明,碳含量对材料的电化学性能有较大影响。进行小电流充放电循环时,随着碳含量的增加,材料的电化学性能逐渐提升,碳含量为10%时到达最佳;高倍率放电时则要求材料具有更高的碳含量

    • 磁场热处理温度对Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.8储氢合金倍率性能的影响

      2011, 40(1):134-137.

      摘要 (1246) HTML (171) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:在不同温度下对Nd0.75Mg0.25(Ni0.8Co0.2)3.8储氢合金进行磁场热处理,分别对合金的电化学性能、磁性能、合金的相组成及点阵参数进行测试和计算。结果表明:合金在磁场热处理前后的相组成没有发生明显变化,主相均为Ce2Ni7型(Nd,Mg)2(Ni,Co)7相和CaCu5型NdNi5相。磁场热处理使Ce2Ni7型磁性相的易磁化轴沿c轴取向,且晶格参数c增大,氢质子在四面体间隙中迁移的势能减小,合金的倍率性能大幅提高。温度越高,磁场热处理对合金的倍率性能改善越明显

    • 液态硅浸渍反应和混合酸(HNO3+HF)刻蚀制备多孔SiC陶瓷

      2011, 40(1):138-141.

      摘要 (1467) HTML (145) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过液态硅浸渍反应和混合酸(HNO3 + HF)腐蚀制备了多孔SiC陶瓷。扫描电镜(SEM)结果显示,多孔SiC具有不规则且相互连通的孔道结构,其微观形貌特征源于滤纸和酚醛树脂制备的多孔碳。多孔SiC 的气孔率可达62%,混合酸腐蚀的多孔SiC 的弯曲强度和断裂韧性均小于致密SiC/Si 复合体。并提出用循环氧化-腐蚀机制解释游离态Si的腐蚀过程

    • Study on Reaction Characteristics of Er3Ni Hydrogenation

      2011, 40(1):14-17.

      摘要 (1402) HTML (140) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:In order to better understand the mechanism of the reaction characteristics of Er3Ni hydrogenation, a self-built hydrogen-adsorption experimental apparatus was used to study the effects of particle size, reaction temperature and pressure on the induction time of Er3Ni hydrogenation reaction and the hydrogen adsorption capacity, based on which the hydrogenation characteristics of Er3Ni were then discussed. The results show that activation has a great effect on hydrogen absorption capacity of Er3Ni. The influence of particle size of Er3Ni is mainly on the induction time. Lower reaction temperature needs longer induction time of accumulating energy to overcome the energy barrier of hydrogenation. The value x in Er3NiHx is insensitive to the reaction equilibrium pressure. Hydrides Er3NiHx reaches equilibrium at an extremely low pressure, about 10 kPa

    • 热处理对激光立体成形TA15合金组织及力学性能的影响

      2011, 40(1):141-147.

      摘要 (1504) HTML (158) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了激光立体成形TA15钛合金沉积态、退火态、固溶时效态以及双固溶时效态4种状态的组织及力学性能。结果表明:沉积态组织为大量不同取向相互交叉的发达魏氏α+β板条,其拉伸性能表现出一定的各向异性。经退火后,显微组织没有明显变化,塑性在强度降低不多的情况下得到了提高。退火态试样具有良好的综合拉伸性能,达到了锻件退火态的拉伸性能标准。经固溶时效处理后可得到粗化的α初+α'组织,成形件的强度显著提高。经双固溶时效后可得到粗化α初+细化α次+α'组织,强度稍有降低。与室温相比,4种状态均呈现出高温强度降低而塑性提高的特点。对于不同的热处理状态,成形试样的洛氏硬度HRC处于30~45范围变化,不同热处理态的硬度变化与拉伸性能中的强度变化趋势一致

    • 生物法制备纳米银溶胶的稳定性

      2011, 40(1):148-151.

      摘要 (1701) HTML (151) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用生物还原法制备纳米银溶胶,借助于UV-Vis表征技术对其热稳定性和化学稳定性进行考察。结果表明:生物法制备的纳米银溶胶在100 ℃下加热6 h,UV-Vis谱图未发生明显变化;H+和具有高价阳离子的电解质对其稳定性的影响明显;OH-对银溶胶的稳定性影响相对较弱。生物法制备的纳米银溶胶在热稳定性、化学稳定性方面均略优于柠檬酸三钠法制得的银溶胶

    • DZ40M合金的热疲劳性能

      2011, 40(1):152-155.

      摘要 (1387) HTML (154) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用扫描电子显微镜研究DZ40M定向凝固钴基高温合金的热疲劳性能。结果表明,随着上限温度的升高,裂纹扩展速率增加,热疲劳抗力降低。在上限温度相同时,随着保温时间的延长,热疲劳性能提高,在合金表面形成均匀致密的氧化物保护膜有利于热疲劳性能的提高。由于碳化物与基体的热膨胀系数不同,合金在受温度交替变化时,易在基体和碳化物界面处产生裂纹孔洞,从而萌生裂纹。热疲劳裂纹通过裂纹孔洞的相互连接向前扩展

    • Nd对挤压态AZ31镁合金耐腐蚀性能的影响

      2011, 40(1):156-160.

      摘要 (1340) HTML (160) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盐雾腐蚀和动电位扫描法研究稀土元素 Nd 对挤压态 AZ31 镁合金耐腐蚀性能的影响,并利用扫描电镜分析合金腐蚀试样的微观形貌,用X射线衍射衍射仪分析合金的物相组成和腐蚀产物。结果表明, Nd 能够明显提高AZ31 合金的耐腐蚀性能,且合金的腐蚀速率随 Nd 含量的不同而发生变化,盐雾、电化学腐蚀实验结果一致

    • 蜂窝状多孔316 L不锈钢的选区激光熔化制备

      2011, 40(1):161-164.

      摘要 (1514) HTML (146) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:对含预合金316L不锈钢和NH4HCO3(质量比96:4)的混合粉末进行选区激光熔化,制备多孔材料的实验研究。利用扫描电镜分析试样的微观孔隙特征。结果表明,在较高激光功率(800 W)条件下,可形成蜂窝状的多孔结构,孔径分布均匀(2~5 μm),平均孔径约3.5 μm。分析激光功率对多孔结构特征的影响,讨论选区激光熔化蜂窝状多孔结构的形成机制

    • 渐变Ni-AlN选择性吸收涂层的中频溅射技术研究

      2011, 40(1):165-168.

      摘要 (1434) HTML (164) PDF 0.00 Byte (6) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨Ni-AlN复合膜和渐变Ni-AlN选择性吸收涂层的中频溅射技术。结果表明:随着镍靶电流增加和铝靶电流减小,铝靶溅射由金属模式向反应模式转变对应的临界氮气流量降低,制备的Ni-AlN复合膜中镍含量增加,铝含量和氮/铝原子比减少,更容易产生游离铝。随着单层复合材料吸收层沉积时间的增加,Ni-AlN选择性吸收涂层由梯度渐变结构变成多层膜结构,在可见光范围的反射率降低;当单层复合材料吸收层沉积时间为10 min时,Ni-AlN选择性涂层在可见光范围的反射率约为10%,具有良好的光谱选择性

    • 钛铁混合氧化物短流程直接制备钛铁合金

      2011, 40(1):169-172.

      摘要 (1367) HTML (161) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用固体透氧膜(SOM)法研究钛铁混合氧化物短流程直接制备钛铁合金。在熔融CaCl2熔盐体系中,以二氧化钛和氧化铁的混合氧化物压片为阴极,氧化钇稳定氧化锆管(YSZ)内的碳饱和铜液为阳极, 在1100 ℃,槽电压3.5 V的条件下电解2~6 h。经SEM、EDS、XRD等分析表明:二氧化钛和氧化铁被电解还原为钛铁合金,直接从氧化物制备钛铁合金是可行且高效的

    • 熔体过热水平对Cu36Zr48Ag8Al8块体非晶合金热稳定性和力学性能的影响

      2011, 40(1):173-176.

      摘要 (1651) HTML (151) PDF 0.00 Byte (14) 评论 (0) 收藏

      摘要:熔体过热度对Cu36Zr48Ag8Al8块体非晶合金的热稳定性和力学行为有显著影响。高的过热水平制备非晶合金的比热容大,初始缺陷密度小,热稳定性高。过热度越小,压缩塑性越小;抗压强度和维氏硬度随着过热度的减小先增加后下降。自由体积和残余应力共同影响不同吸铸电压制得非晶合金的力学性能

    • 热处理工艺对Ni-7W合金基带立方织构的影响

      2011, 40(1):177-182.

      摘要 (1471) HTML (135) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用先进的放电等离子烧结技术(SPS)制备Ni-7W(at%, 下同)(Ni7W)合金初始锭,通过高能球磨使Ni、W粉末充分混合,优化冷轧和热处理工艺制备出高立方织构的Ni7W合金基带。基带晶粒大小均匀,电子背散射衍射技术(EBSD)测试结果显示:该Ni7W基带表面10°以内立方织构晶粒含量高达99.4%,10°以内晶界长度含量为93.6%;XRD测得的基带(111)Phi扫描和(200)摇摆曲线表明:基带的面内和面外半高宽分别是6.32°和5.4°,表明基带具有锐利的立方织构。在该基带上制备的La2Zr2O7(LZO)过渡层显示,LZO很好地外延生长了基底的织构,LZO薄膜(222)面φ扫描和(400)面摇摆曲线的半高宽值分别为7.57o°和5.73°

    • Molecular Dynamics Simulation of Thermodynamic Properties for Pb-Au Alloys

      2011, 40(1):18-21.

      摘要 (1488) HTML (150) PDF 0.00 Byte (29) 评论 (0) 收藏

      摘要:The molecular dynamics method was used to simulate thermodynamic properties of three binary alloys: Pb40Au60, Pb80Au20 and Pb90Au10. The energy functions, including excess free energy, cohesive energy and formation energy, were calculated. Formation energy and excess free energy are all negative values, so Pb-Au alloys belong to negative system. The atomic interactions were analyzed in macroscopic and microcosmic views. The calculated formation energy can describe the deviation degree between the actual alloy and the ideal melt quantitatively

    • 搅拌摩擦加工研究进展及前景展望

      2011, 40(1):183-188.

      摘要 (1571) HTML (159) PDF 0.00 Byte (25) 评论 (0) 收藏

      摘要:对搅拌摩擦加工工艺、加工对性能的影响及其在制备复合材料及合金等方面的研究做了比较详尽的综述,并指出搅拌摩擦加工研究进程中存在的问题、发展前景及今后的研究方向。认为对非正常晶粒长大的影响因素及其产生机制还有待深入研究。熔化焊结合搅拌摩擦加工能满足钛合金等高强材料焊接的需要。用搅拌摩擦加工制备纳米相增强金属基复合材料和金属间化合物将有良好的应用前景。为解决材料微观结构不均匀现象,基于搅拌摩擦加工基本思想,开发新的适合材料制备的新工艺将是该技术从实验室成功走向实际应用的瓶颈

    • Effect of the Mass Ratio of CaCO3 to CaHPO4·2H2O on in Situ Synthesis of Hydroxyapatite Coating by Laser Cladding

      2011, 40(1):22-27.

      摘要 (1324) HTML (141) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:Hydroxyapatite coatings were fabricated on Ti substrates by laser cladding (LC) using mixed powders of CaCO3 and dicalcium phosphate dihydrate (DCPD, CaHPO4·2H2O). The effect of the mass ratio of CaCO3 to DCPD on phase and microstructure formation of the coatings was investigated. The reactions between CaCO3 and DCPD can produce high crystallized hydroxyapatite (HA, Ca5(PO4)3(OH)) in the coatings as well as tetracalcium phosphate (TTCP, Ca4P2O9), α-tricalcium phosphate (α-TCP, α-Ca3(PO4)2), β-tricalcium phosphate (β-TCP, β-Ca3(PO4)2) and Ca2P2O7. The Ca/P molar ratio (CMR) of the mixed powders (CMRP) has a great influence on the contents of the phases in the coating. HA can be produced in the coating only when the CMRP is higher than 1.54, and its content increases slowly as the CMRP increases. The coating contains only about 25wt% HA when CMRP reaches 2.00, and there exists large amount of TTCP in the coating. So a post heat treatment with furnace cooling is recommended to increase the amount of HA in the coating. All the coatings have porous structures because the reactions between the powders produce lots of gases during LC. The pore size in the coating fabricated by the powders with CMR equal to 2.00 is about 100-300 mm. CMRP also has a great influence on the bond strength, porosity and cracks of the coatings. Along with the increase of the CMRP, the bond strength and porosity decrease, whereas the number of cracks increases

    • 120°模具室温8道次ECAP变形TA1纯钛的组织与性能

      2011, 40(1):28-31.

      摘要 (1666) HTML (134) PDF 0.00 Byte (44) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用两通道夹角Φ=120°,外圆角ψ=20°的模具,在道次间未退火的条件下实现TA1纯钛BC方式8道次室温ECAP(Equal Channel Angular Pressing)变形,制备表面光滑无裂纹的变形试样。研究纯钛室温ECAP变形组织结构的演变和特征,测定变形试样的力学性能。结果表明:随着室温ECAP变形道次的增加,原始粗大的α相等轴晶由最初几道次形成的板条和孪晶经过自身和相互交割形成亚晶,以及剧烈变形形成的位错胞状结构,通过位错的相互作用和重组逐渐演变成大角度晶界的超细晶等轴组织。获得平均晶粒尺寸约200 nm的TA1纯钛试样,其屈服强度和抗拉强度分别由275和407 MPa提高到710和791 MPa,并保持较高的塑性,延伸率为19.0%

    • Zr0.9Ti0.1V2合金循环吸放氢稳定性

      2011, 40(1):32-35.

      摘要 (1878) HTML (139) PDF 0.00 Byte (38) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了Zr0.9Ti0.1V2合金的循环吸放氢性能。合金在吸氢P-C-T曲线的特征区域内具有良好的循环吸氢稳定性,在P-C-T曲线的吸氢平台区(H/A为0.5左右)、吸氢形成氢化物初始阶段(H/A为1~1.2)、吸氢形成氢化物中间阶段(H/A为1.4左右)吸放氢循环测试中,每组循环内合金的吸氢量差别非常小,循环吸氢稳定性很好。经过70次吸氢循环后,合金的吸氢量可以恢复到1.957 (H/A),合金的粉碎程度很低,表明合金具有良好的循环吸氢能力

    • Ti-Fe系金属间化合物价电子结构与性能分析

      2011, 40(1):36-39.

      摘要 (1589) HTML (151) PDF 0.00 Byte (29) 评论 (0) 收藏

      摘要:在钛与钢的连接界面处,由于母材组元的相互扩散和反应,形成了TiFe和TiFe2金属间化合物,对接头性能影响很大。运用固体与分子经验电子理论,计算TiFe和TiFe2的价电子结构和共价键键能,并从价电子结构层次分析TiFe和TiFe2热稳定性和脆性。结果表明:TiFe2比TiFe具有更牢固的共价键络,因此其热稳定性更好; TiFe和TiFe2的脆性因子均小于0.08,表现为本征脆性

    • Fabrication of Ultra-fine Grain Tungsten by Combining Spark Plasma Sintering with Resistance Sintering under Ultra High Pressure

      2011, 40(1):4-8.

      摘要 (1589) HTML (145) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:Pure tungsten with ultra-fine grains has been fabricated by two novel sintering methods, namely spark plasma sintering (SPS) and resistance sintering under ultra high pressure (RSUHP). The sample fabricated by SPS at 1600 oC has a high density of 97.8% and tightly bound grains. However, during the SPS process the W grains obviously grew. On the contrary, the sample fabricated by RSUHP has a low density and weakly bound fine grains. The disadvantages in both the techniques can be avoided via combining the two methods by fabricating green compacts using SPS at 1400 oC followed by consolidating that by RSUHP. By employing the combined method, the product with a relative density of more than 99% and an average grain size less than 400 nm can be obtained. The consolidating mechanism has been explored and the process has been optimized. In addition, any rare earth metal element additives to prevent grains from growing are not needed during the sintering process

    • Ti-6Al-2Zr-1Mo-3Nb合金微弧氧化陶瓷膜的结构与性能

      2011, 40(1):40-44.

      摘要 (1753) HTML (154) PDF 0.00 Byte (23) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用微弧氧化技术,在Ti-6Al-2Zr-1Mo-3Nb合金表面制备陶瓷涂层。用扫描电镜和X射线衍射仪观察并分析陶瓷膜层的组织形貌和相结构,用电子万能材料试验机和数字万用表研究膜层的结合强度和绝缘性,并用MMS-1G高温高速销盘摩擦磨损试验机和YWX/Q-750盐雾试验机考察涂层的摩擦性能和耐腐蚀性能。结果表明:陶瓷层主要由金红石TiO2相和锐钛矿TiO2相构成,膜基结合强度达到30 MPa以上,膜层绝缘性和耐腐蚀性良好,耐磨性得到明显改善,涂层的磨损机制表现为轻微的磨粒磨损与粘着磨损

    • 正电子湮没技术研究Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金的结构自由体积

      2011, 40(1):45-47.

      摘要 (1403) HTML (157) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用X射线衍射(XRD)仪、正电子湮没光谱(PAT)研究Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金的结构特性。结果表明:原始制备的Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金其正电子湮没寿命为176 ps(大于正电子在纯铁中点阵空位上湮没的寿命τVFe=165 ps)。在过冷液区(T=400 ℃)等温退火中,正电子湮没寿命随着退火时间的增加而减小。在过冷液区退火,导致 Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶合金的结构更致密

    • Si3N4/AgCu/TiAl钎焊接头界面结构及性能

      2011, 40(1):48-51.

      摘要 (1692) HTML (136) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用AgCu非活性钎料实现了Si3N4陶瓷与TiAl基合金的钎焊,确定接头的典型界面组织结构为:TiAl/Ti3Al+Ti(s,s)/AlCuTi/Ag(s,s)+AlCu2Ti/Ti5Si3+TiN/Si3N4陶瓷。钎焊过程中,活性元素Ti从TiAl母材溶解到钎料中与Si3N4陶瓷发生反应润湿,实现了TiAl与Si3N4陶瓷的连接。随着钎焊温度的升高及保温时间的延长,靠近Si3N4陶瓷的TiN反应层厚度增加,Ag基固溶体中弥散分布的AlCu2Ti化合物聚集长大成块状,导致接头性能下降。当钎焊温度T=860 ℃,保温时间为5 min时接头抗剪强度达到最大值124.6 MPa。基于反应热力学及动力学计算TiN层反应激活能Q约为528.7 kJ/mol,860 ℃时该层的成长系数KP=2.7×10-7 m/s1/2

    • 微观相场法计算Fe含量对NiAlFe三元合金中反位缺陷的影响

      2011, 40(1):52-56.

      摘要 (1841) HTML (159) PDF 0.00 Byte (29) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用三元微观相场模型,对铝含量大于25% (原子分数, 下同)与镍含量大于75% (原子分数, 下同)的NiAlFe三元合金中反位缺陷NiAl、AlNi随Fe含量变化的规律进行模拟计算,其中NiAl(AlNi)表示Ni(Al)原子占据Al(Ni)格点产生的反位缺陷。结果表明:在一定温度范围内,随着Fe含量的增大,铝含量大于25%的NiAlFe合金中AlNi浓度明显上升,NiAl浓度略有上升,但小于AlNi浓度,相反在镍含量大于75%的NiAlFe合金中NiAl浓度明显上升且远大于AlNi浓度;同一温度下比较铝含量大于25%与镍含量大于75%的NiAlFe合金中反位缺陷受Fe含量影响的程度差异,发现前者的AlNi浓度比后者受Fe含量影响大,而后者的NiAl浓度比前者受Fe含量影响大。此外,反位缺陷NiAl和AlNi浓度随时间的演化规律均是逐渐由初始值降低至平衡值;温度升高促使反位缺陷演化变缓慢以及平衡时浓度增大

    • 添加镁对锂负极在碱性水溶液中放电性能和析氢反应行为的影响

      2011, 40(1):57-62.

      摘要 (1550) HTML (164) PDF 0.00 Byte (17) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过测定负极放电电流、放电电位、极化曲线和析氢速率研究添加镁对锂负极在碱性水溶液中放电性能和析氢反应行为的影响。结果表明,在锂中添加0.07%Mg(质量分数)降低了锂负极的析氢速率,锂镁合金负极电流效率比纯锂负极高,放电电流密度略低于纯锂负极,高电流密度放电时放电电位比纯锂负极略有正移。极化曲线测量结果表明,Li-0.07%Mg(质量分数)合金负极开路电位比纯锂负极稍有正移,自腐蚀微电池电流密度接近纯锂负极。XRD结果表明,锂镁合金负极放电后表面膜主要由LiOH、LiOH·H2O和Mg(OH)2组成。SEM结果表明,锂镁合金负极放电后的表面膜比纯锂负极表面膜的孔隙少,即添加镁降低锂负极析氢速率与负极表面膜中形成的Mg(OH)2对提高膜的完整性有关

    • 蠕变温度对Al-Cu-Mg合金晶内S’相析出过程的影响

      2011, 40(1):63-68.

      摘要 (1786) HTML (147) PDF 0.00 Byte (19) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究蠕变温度对Al-Cu-Mg合金晶内S’相析出过程的影响,测定125、150、175、200 ℃ 4种温度下合金的蠕变性能,并通过透射电子显微镜对比分析蠕变后试样夹头部位和断口附近区域的微观组织变化。结果表明:在150 ℃, 345 MPa蠕变96 h后,合金断口附近区域晶内S’相的长度和厚度比夹头部位增加了1倍。在175 ℃, 265 MPa蠕变100 h和在200 ℃, 210 MPa蠕变115 h后,合金断口附近区域晶内S’相厚度比夹头部位都有明显增加,而长度则略有下降

    • 合金相团簇规律及其在Zr-Al-Ni非晶体系中的应用

      2011, 40(1):69-73.

      摘要 (1754) HTML (140) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究多个典型非晶形成体系合金相结构中的团簇规律,指出在合金相结构中团簇之间以不同方式共享原子的事实。共享后的有效团簇到合金相的连接方式有两种,一种是共享后的团簇成分就是相成分,无须连接原子,另一种是共享后的团簇加上连接原子才能构成空间相结构(这类相称之为团簇相)。这种方法使得对合金相的结构有了一个全新的理解。在典型的非晶形成体系Zr-Al-Ni中,团簇相有3个:AlNiZr-Fe2P结构,Al2NiZr6-InMg2结构和Al5Ni3Zr2- Mn23Th6结构。通过此项工作还提出了基于合金相结构来确定与非晶形成相关的团簇的方法,即与非晶相关的团簇一般为团簇相里出来的孤立团簇,这一结论在Zr-Al-Ni体系中得到了很好的验证

    • 氧化铝孔结构特征对Pd基催化剂性能的影响

      2011, 40(1):74-79.

      摘要 (1729) HTML (162) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:考察2种γ-Al2O3改性前后的孔结构参数,并以改性氧化铝为涂层基体材料制备Pd基催化剂。结果表明,改性Al2O3-02具有比表面积:134.691 m2·g-1,孔容:0.5851 cm3·g-1,孔径:8.6877 nm,且用其制备的Pd基催化剂TWC-02的性能较优越;该催化剂经950 ℃煅烧后,Pd均匀分散于改性Al2O3-02表面,甚至温度≥1050 ℃高温条件下煅烧后Pd的分散性仍较好。氧化铝对Pd基催化剂起到结构助催化作用,起燃活性评价试验也证实改性Al2O3-02的这一优越性能

    • Pt(100)/ZrO2(100)界面性质的第一性原理

      2011, 40(1):80-84.

      摘要 (2007) HTML (164) PDF 0.00 Byte (38) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用密度泛函理论的平面波赝势法,分别研究在ZrO2(100)面上以氧为键桥和以锆为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)界面模型的结合能、电子结构以及等电荷差分密度分布图。结果发现:在以氧为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)-bridge O界面结合能为1.978 J/m2,而以锆为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)-bridge Zr界面结合能为10.035 J/m2,前者的界面结合能低于后者的界面结合能,即以锆为键桥的ZrO2(100)更容易与Pt(100)面结合。通过电子结构和等电荷差分密度分布图分析可知,以氧为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)-bridge O时,主要是锆氧之间存在电子转移,而以锆为键桥的Pt(100)/ZrO2(100)-bridge Zr时,不仅锆氧之间、而且铂锆之间也存在电子转移,铂锆之间主要是锆的4d电子轨道和铂的5d以及部分6s、5p电子轨道上的电子发生了转移并且成键结合,这说明在铂基材料中以锆为键桥的界面结合能有效提高铂基材料的强度

    • Al含量变化对CoNiCrAlYRe合金氧化行为的影响

      2011, 40(1):85-89.

      摘要 (1408) HTML (152) PDF 0.00 Byte (18) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析研究不同铝含量的CoNiCrAlYRe合金在1000 ℃空气中的恒温氧化行为。结果表明:铝含量的增加促进了合金中富Cr相在γ、β相界面处的析出;铝含量的增加显著抑制了尖晶石氧化物的形成;高铝含量合金中存在的富Cr层有利于致密氧化膜的形成,从而降低了氧化速率,提高了合金的抗氧化性能

    • Analysis of Competitive Growth Mechanism of Stray Grains of Single Crystal Superalloys during Directional Solidification Process

      2011, 40(1):9-13.

      摘要 (1497) HTML (143) PDF 0.00 Byte (21) 评论 (0) 收藏

      摘要:Nickel based superalloy AM3 was prepared in high thermal gradient directional solidification apparatus with a seeding technique. Off-axial seeds were used in the experiments to investigate the nucleation and competitive growth of stray grains. The results indicate that the local undercooling caused by off-axial dendrites could result in stray grains formation. The grains with dendrite direction close to the heat flow direction can be overgrown by those grains which have larger deviation from the heat flow direction. The results reveal that the competitive growth of stray grains depends upon the synthetical effects of the comparative position of the dendrites, the angles between the dendritic direction of the grains and the heat flow direction, and the orientations of the crystal grains.

    • 挤压Mg-Li-Zn-Ce-Y-Zr合金的热变形行为

      2011, 40(1):90-95.

      摘要 (1564) HTML (152) PDF 0.00 Byte (16) 评论 (0) 收藏

      摘要:在温度T=250~450 ℃,应变速率为0.001~10 s-1的条件下,利用Gleeble-3500热模拟试验机对挤压Mg- 7.8%Li-4.6%Zn-0.96%Ce-0.85%Y-0.30Zr合金进行高温热压缩试验,分析流变应力曲线特点。合金的流变应力曲线表现出动态再结晶特征,动态再结晶是热变形过程中的主要软化机制。流变应力峰值随温度的降低和应变速率的增大而升高。稀土相化合物和α相促进β相的动态再结晶,使α相再结晶减缓。在热变形过程中动态再结晶迅速,流变应力曲线表现为临界应变较小,加工硬化迅速被动态软化所掩盖

    • NiCrFe金属上涂覆玻璃陶瓷涂层的结构和性能

      2011, 40(1):96-100.

      摘要 (1426) HTML (165) PDF 0.00 Byte (24) 评论 (0) 收藏

      摘要:以硝酸铝Al(NO3)3·9H2O和正硅酸四乙酯(TEOS)为主要原料,采用溶胶-凝胶法在镍铬铁合金(NiCrFe)载体上制备不同硅铝摩尔比的玻璃陶瓷涂层,研究不同制备条件对涂层形貌、结晶质量及结合强度的影响。XRD、SEM及热冲击、超声振荡、拉伸试验结果表明,与传统涂层相比,该涂层可以提高比表面积,增强柴油车金属基(NiCrFe)后处理器与催化剂的结合强度,且焙烧温度较低,制备工艺简单。其中,载体经900 ℃预处理,硅铝摩尔比为5:1的涂层经70 ℃烘干2 h,650 ℃焙烧2 h后得到最佳样品

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