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  • 2012年第41卷第5期文章目次
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    • 激光立体成形Rene88DT高温合金γ′相的高温粗化行为研究

      2012, 41(5).

      摘要 (1078) HTML (157) PDF 0.00 Byte (1038) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • La3 离子在EMIMBF4离子液体中的电化学行为研究

      2012, 41(5).

      摘要 (1528) HTML (151) PDF 0.00 Byte (1017) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用三电极体系对La3 离子在0.01mol/L LaCl3-0.1mol/L LiCl-EMIMBF4离子液体电化学还原制备金属镧的电极过程进行了研究。循环伏安法结合恒电位电解法研究结果表明La3 离子的电化学还原是不可逆过程,还原步骤为一次完成La3 3e-→La。计时电流法结合恒电位电解法研究表明La3 离子的还原过程受到扩散控制,传递系数和扩散系数分别为0.0492和(1.07-1.19)?0-6 cm2/s。

    • 保压时间对储氢合金电极电化学性能的影响

      2012, 41(5).

      摘要 (1119) HTML (156) PDF 0.00 Byte (1007) 评论 (0) 收藏

      摘要:在不同保压时间下制备了Mm0.3Ml0.7Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3储氢合金电极,研究了保压时间对合金电极的活化性能、最大放电容量、放电特性和循环稳定性的影响规律和机制。结果表明,保压时间对合金电极的活化性能基本无影响,而合金电极的其他电化学性能随着保压时间的增大均呈现出先变好后变坏的变化规律,保压时间为15min时,合金展示了最佳的综合电化学性能,电化学性能的改善主要归因于合金电极的电荷转移速度加速和内阻减小。

    • Preparation of Flower-Like Ni Particles by the Water-Ethanol-Ammonia Liquid Phase Synthesis and Thermal Decomposition Method

      2012, 41(5):753-756.

      摘要 (1148) HTML (152) PDF 0.00 Byte (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:在水-醇-氨液相体系中,沉淀合成了酒石酸镍纳米晶片和花状酒石酸镍颗粒。以花状酒石酸镍颗粒为前驱体,在CO2气氛中,于380和420 °C条件下,通过热分解过程分别制备花状金属镍颗粒。实验样品采用IR,DSC-TG,XRD和SEM测试技术进行分析,测试结果表明:液相沉淀法制备的样品为纯相的酒石酸镍,在1.0 mol的酒石酸镍中含有约2.5 mol的结晶水,花状的酒石酸镍颗粒直径约40 μm,纳米晶片花瓣的厚度约0.1 μm;热分解制备的具有银白光泽的粉体为纯相的具有面心立方结构的金属镍粉,花状金属镍颗粒直径约10 μm,纳米晶片花瓣的厚度约0.3 μm。

    • Processing Maps for Controlling Microstructure of an Aircraft 2E12 Aluminum Alloy

      2012, 41(5):757-761.

      摘要 (1419) HTML (140) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用能量消耗加工图研究2E12铝合金热压缩过程中的变形行为及其微观组织演变,且建立能量消耗效率与微观组织演变的关系。压缩变形温度范围为250~500 °C,应变速率范围为0.01~10 s-1,总真应变量为0.5。结果表明,加工图中存在2个动态回复区域:(1) 325~400 °C,0.01~0.03 s-1,(2) 350~450 °C,1.78~10 s-1。当温度高于450 °C时,2E12合金发生部分动态再结晶现象,且动态再结晶体积分数随变形温度的升高而增大,但是当温度为500 °C,应变速率为1~10 s-1时,2E12合金发生了第二相粒子回溶和沿晶开裂的现象。

    • Effect of Size and Aspect Ratio on the Mechanical Properties of ZrAlNiCuNb Metallic Glass

      2012, 41(5):762-766.

      摘要 (1432) HTML (140) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用单轴压缩和扫描电镜研究试样尺寸和形状因子(长径比)对Zr56Al10.9Ni4.6Cu27.8Nb0.7 金属玻璃力学性能的影响。结果表明,小尺寸和低长径比的金属玻璃试样展现出更好的塑性,主要是小尺寸试样在凝固过程中由于更高的冷却速率而形成了大量的自由体积,以及多重剪切带的稳定传播。同时引入剪切带不稳定因子(SBI)解释了试样尺寸和高径比对金属玻璃塑性的影响。研究表明,小尺寸和低长径比的试样可以获得剪切带的稳定传播,导致金属玻璃基于尺寸和长径比的塑性演变。

    • Thermoelectric Properties of P-Type Ga2Te5 Based Compounds

      2012, 41(5):767-771.

      摘要 (1334) HTML (145) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用放电等离子烧结技术(SPS)制备P型复相Ga2Te5 基化合物,对其进行微观分析和热电性能测试。通过XRD分析观察到主相Ga2Te5和少量的SnTe、单质Te。在整个测试温度 (319~549 K) 范围内,Ga2Te5 基化合物的Seebeck系数、电导率和热导率都随温度的升高而降低。由于具有相对较低的热导率和较高的电导率,Ga2SnTe5在549 K时取得了最高ZT值0.16。

    • Effect of Different Shapes of the Titanium Based IrO2-Ta2O5 Coatings Anode on Electrochemical Properties

      2012, 41(5):772-775.

      摘要 (1182) HTML (149) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:钛基IrO2-Ta2O5涂层阳极的形状分别是板状和扩张网。采用涂覆了H2IrCl6·H2O的盐酸溶液和TaCl5乙醇溶液的混合溶液再进行热分解制备得到IrO2-Ta2O5涂层。分别采用SEM,EDX,CV和加速寿命测试对电极的微观结构和电化学性能进行分析。相对板状电极而言,由于较少的活性物质IrO2在电极表面结晶析出,扩张网状电极具有更低的电化学催化活性。但是由于表面的裂纹较为细密、表面活性元素分布也较为均匀,并且其纵截面的形状更有利于电解析出的气泡排出,扩张网状电极具有更长的加速寿命。

    • Raman Spectroscopy Analysis of Oxide Film of NZ8 Alloy Corroded in 360 °C Li Water and 400 °C Steam

      2012, 41(5):776-780.

      摘要 (1238) HTML (148) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过拉曼光谱法研究NZ8合金在360 ℃锂水和400 ℃蒸汽的静态高压釜中腐蚀后氧化膜的晶体结构。结果表明,NZ8合金的氧化膜主要由单斜氧化锆组成,其中包括少量畸变的四方氧化锆。随着腐蚀时间的延长,氧化膜中平均四方氧化锆含量不断减少,单斜氧化锆含量不断增加,四方氧化锆在向单斜氧化锆转变。从氧化膜/基体界面到氧化膜外表面,四方氧化锆含量不断减少,界面处四方氧化锆含量最高。NZ8合金在360 ℃锂水中腐蚀98 d后所得氧化膜/金属界面处四方氧化锆含量较其在400 ℃蒸汽中腐蚀70 d所得氧化膜/金属界面处四方氧化锆含量高,而且在400 ℃蒸汽中腐蚀后氧化膜外表面没有四方氧化锆形成。四方氧化锆向单斜氧化锆的转变决定了NZ8合金的耐腐蚀性能。氧化膜中四方氧化锆含量越高,则锆合金的耐腐蚀性能越好。

    • 钛合金热变形过程中裂纹缺陷的预测

      2012, 41(5):781-785.

      摘要 (1281) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于连续损伤力学(CDM)理论,同时考虑包括温度和应变速率在内的变形历史影响,建立TC11钛合金热变形过程中的损伤演化方程,提出宏观裂纹预测的断裂准则,并采用高温拉伸试验确定方程和准则中的参数。将提出的方法用于TC11合金热压缩变形过程中的数值模拟,模拟结果同实验结果的对比表明该方法可以很好地预测合金在热变形过程中裂纹的起裂和裂纹的扩展行为。

    • TA15合金在3.5%NaCl盐雾下的腐蚀疲劳性能

      2012, 41(5):786-789.

      摘要 (1185) HTML (145) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究TA15合金在3.5%NaCl盐雾环境和不同应力比 (R= –1、0.06,0.5) 条件下的腐蚀疲劳性能,并建立合金腐蚀疲劳的Sa-Sm-N曲面方程:N=1.83×1013/[888Sa /(888–Sm)–329.51]3.65。根据疲劳过程中试样循环位移响应得出,TA15合金的循环硬化/软化行为与施加应力比有关。对腐蚀疲劳断口的SEM观察进一步表明,合金在盐雾环境下的裂纹萌生呈现多源特征,且裂纹源区大多呈解理形貌,裂纹扩展区材料抗力变化与应力比相联系。

    • SiCf/Ti-43Al-9V复合材料的界面反应

      2012, 41(5):790-794.

      摘要 (1346) HTML (143) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用纤维涂层法和真空热压工艺制备SiC纤维增强g-TiAl金属间化合物(Ti-43Al-9V)复合材料,采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)仪等研究复合材料的界面反应产物和界面反应产物的生长动力学。结果发现,SiCf/Ti-43Al-9V复合材料的界面反应生成了TiC、Ti2AlC和Ti5Si3,分三层分布。从SiC纤维到Ti-43Al-9V基体,界面反应产物序列为:TiC/Ti2AlC/Ti5Si3+Ti2AlC (颗粒)。界面反应产物的生长受扩散控制并遵循抛物线生长规律,其生长激活能Q和指前因子k0分别为190 kJ/mol和2.5×10-5 m·s-1/2。与其它Ti合金基的复合材料相比,g-TiAl基复合材料的界面热稳定性更好。

    • TC4钛合金GTN损伤模型反向标定法研究

      2012, 41(5):795-799.

      摘要 (1541) HTML (158) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过拉伸试验得到TC4钛合金载荷-位移曲线,研究反向标定法确定GTN孔洞损伤模型参数。通过有限元模拟,研究GTN模型6个待定参数对模拟结果的影响。结果表明,参数f0和fN需要通过反向标定法确定,εn可由拉伸试验确定,Sn可通过计算确定,fc 和fF可由模拟结果直接给出;TC4钛合金的孔洞损伤随颈缩过程的产生迅速发展,直至断裂。

    • TC21两相钛合金中斜方马氏体的时效分解

      2012, 41(5):800-804.

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

      摘要:研究了TC21两相钛合金淬火后马氏体在时效过程中的组织结构变化及其引起的强化效应。结果表明:合金淬火后得到交错排列的针状斜方马氏体组织,在300-700 ℃之间时效4 h,α″相的分解次序遵循α″→α″+α→α+β规律。低温时效时首先形核析出针状的初生α相,随着时效温度的升高,初生α相在长大的同时其片层之间析出十几纳米宽、几个微米长的细小次生α相,且β相呈10~50 nm大小的颗粒状弥散分布在α相之间,随后的时效过程中次生α相和β相迅速长大,最终斜方马氏体完全分解为α+β混合相。显微硬度分析表明,利用斜方马氏体的逆转变,通过在时效过程中均匀地析出细小的次生α相和纳米级弥散分布的β相可使合金具有明显的时效强化效果,500 ℃时效4 h后,TC21合金的显微硬度比淬火态提高了35%。

    • β稳定元素对钛合金α相强化行为的影响

      2012, 41(5):805-810.

      摘要 (1694) HTML (149) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用显微硬度测试结合宏观试样拉伸性能测试法,研究β稳定元素Mo、V、Cr、Fe对钛合金α相强化行为的影响。结果表明:β稳定元素Mo、V、Cr、Fe对α相的强化作用明显大于α稳定元素Al。在Ti-xMe合金中添加6%(质量分数,下同)的Al,α相的硬度和抗拉强度得到显著提高。在有6% Al元素的条件下,合金元素对钛合金α相的强化能力与没有Al元素时相同,其强化作用由大到小的顺序为:Fe>Cr>Mo>V。在Ti-xCr、Ti-xV,Ti-xMo、Ti-xV,Ti-xFe、Ti-xV这3组不同成分的合金相中添加6% Al,其强度之差变小。

    • 热暴露对Ti3Al/TC11双合金连接界面组织和拉伸性能的影响

      2012, 41(5):811-816.

      摘要 (1451) HTML (160) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对550 ℃热暴露50 h的Ti3Al/TC11双合金拉伸试样用OM和SEM观察连接界面在近等温锻造、热处理和热暴露后的组织与断口形貌。结果表明:梯度热处理条件下,随着变形量的增加,试样热暴露后室温抗拉强度升高;连接界面上锻造形成的细针状α交织组织在热暴露期间发生分解、粗化,同时焊缝中析出更多细小的球状α/α2相。采用梯度热处理的双合金试样热暴露后强度稍高于经双重热处理的试样,双重热处理试样中Ti3Al基合金热影响区的α2相在热暴露期间发生长大。由于氧化造成表面微裂纹,使得试样直接热暴露性能低于毛坯热暴露性能。从拉伸断裂位置可以看出,断裂主要发生在Ti3Al基合金侧。

    • Ti2Ni储氢合金的充放电特性及腐蚀行为

      2012, 41(5):817-821.

      摘要 (1349) HTML (140) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过球磨晶态Ti2Ni合金制备非晶态Ti2Ni合金,采用X射线衍射、充放电测试、阳极极化曲线对不同结构的Ti2Ni储氢合金的充放电特性及腐蚀行为进行研究。结果表明:晶态Ti2Ni合金的首次电化学充氢容量可达480 mAh/g,但首次放氢量仅为充氢量的一半,合金内形成了大量不可逆氢化物相。随后的充放电循环中几乎没有不可逆相的形成。非晶相能够有效抑制充氢过程中不可逆相的形成,且充放氢使非晶合金间隙发生了弹性变形。此外,非晶结构使合金在碱性电解液中的自腐蚀电位升高、腐蚀电流降低,显著提高了合金的耐蚀能力。

    • TiNi合金牙弓丝表面环氧树脂/聚四氟乙烯涂层的组织结构与性能

      2012, 41(5):822-825.

      摘要 (1462) HTML (149) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用浸涂法在硅烷偶联剂表面改性的TiNi合金表面制备环氧树脂/聚四氟乙烯涂层,研究不同硅烷偶联剂对涂层附着力的影响规律。揭示了硅烷偶联剂提高涂层附着力的机制。考察涂层牙弓丝的生物相容性及涂层对TiNi合金中Ni离子析出的影响,并对比涂层与未涂层牙弓丝在口腔正畸中的效果。结果表明:硅烷偶联剂的浓度对涂层与TiNi合金之间的附着力有显著影响,并且随着浓度的增加,附着力先增大后减小。EP/PTFE涂层有效地抑制TiNi合金中Ni离子的析出,同时具有良好的生物相容性。

    • 新型轻质TiAlBeSc系合金的组织及性能

      2012, 41(5):826-829.

      摘要 (1266) HTML (152) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用真空电弧炉熔炼制备新型轻质TiAlBeSc系合金,最小密度为3.289 g/cm3,利用SEM (EDS)、XRD、纳米力学探针和DTA等分析方法对合金的显微组织和热稳定性进行分析研究。结果表明,TiAlBeSc系合金形成稳定的金属间化合物和固溶体,1000 ℃以下加热过程中不发生相变,熔点均高于1100 ℃,具有很高的热稳定性。合金元素等摩尔比配比时,25%铍(原子分数)全部固溶于钪的点阵晶格,L10正方有序结构的TiAl相呈树枝状均匀分布于α-Sc的基体上,硬度高达7330 MPa,具有良好的综合力学性能。

    • Sn含量对Zr-Sn-Nb-Fe-Cr合金相变温度和沉淀析出相的影响

      2012, 41(5):830-834.

      摘要 (1603) HTML (134) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:以Zr-1.0Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr与Zr-0.8Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr 2种不同Sn含量锆合金为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)测量2种锆合金的相变温度,探讨Sn含量变化对锆合金相变点的影响。同时,采用SEM对热轧态、热轧退火态、冷轧态、冷轧退火态、终轧态、终轧退火态6种加工工序样品分别进行详细的微观组织观察,随后通过定量金相法对2种锆合金在不同加工工序下的第二相大小及分布等特点进行对比分析,得出2种锆合金定量的统计结果。降低Sn含量对α→β相变点有明显影响,而沉淀析出相的颗粒形状基本不变,但是第二相颗粒平均尺寸减小。扫描电镜的能谱(EDS)分析半定量地说明Sn在锆合金中存在不同程度的成分偏析。

    • RhZr2电子结构和弹性性质的第一性原理

      2012, 41(5):835-839.

      摘要 (1325) HTML (158) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过基于密度泛函理论 (Density Functional Theory,DFT) 的第一性原理 (First Principles),分别应用广义梯度近似 (GGA) 和局域密度近似 (LDA) 平面波超软赝势法,计算四方晶相RhZr2基态的电子结构和弹性系数矩阵。对四方晶相结构的 RhZr2进行几何优化,对其能带结构、总态密度和分态密度以及差分电荷密度进行研究,并计算RhZr2 晶体的原胞总能量与形成焓。计算得到RhZr2的弹性系数C11、C12、C13、C33、C44、C66分别为195.38、176.80、109.00、235.65、11.12、24.51 GPa,体积模量为156.92(±2.22)GPa,在 [100]、[010] 和 [001] 方向上的杨氏模量分别为34.77、34.77、171.80 GPa,切变模量Gxy、Gzx、Gzy分别为24.79、14.57、19.68 GPa。

    • 凝固参数对DZ125合金叶片类铸件微观组织和性能的影响

      2012, 41(5):840-846.

      摘要 (1548) HTML (152) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用高速凝固定向凝固方法研究凝固工艺参数 (抽拉速度、模壳保温温度) 对DZ125高温合金铸件组织及性能的影响。结果发现,升高模壳保温温度可大幅度提高温度梯度,并制备出晶粒挺直度更为优良的铸件。枝晶组织及γ′析出相在壁厚较大部位更为粗大,且均随着抽拉速率及模壳保温温度的提高得到细化。显微偏析随抽拉速率的增加先减轻后加重,随模壳保温温度的提高部分元素偏析加重,部分元素减轻;γ+γ'共晶含量随抽拉速率的增大和模壳保温温度的提高而减少。铸件经标准热处理后,枝晶组织模糊不清,γ'析出相由于凝固参数变化而引起的差异显著减轻,且共晶组织几乎全部消除。抽拉速率变化对热处理态铸件性能无显著影响,但温度梯度的提高改善了铸件晶粒的挺直度,减小了晶粒偏离轴向的角度,提高了铸件性能。

    • Pt+g ¢-Ni3Al+g-Ni/CMSX-4涂层结构的透射电镜研究

      2012, 41(5):847-850.

      摘要 (1130) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过在CMSX-4镍基单晶高温合金表面镀Pt然后采用包埋渗铝的方法成功制备Pt改性的Pt+g ¢-Ni3Al+g -Ni/CMSX-4涂层,采用扫描电镜和透射电镜研究Pt+g ¢-Ni3Al+g -Ni/CMSX-4涂层的微观结构。TEM分析表明Pt主要分布于涂层g ¢-Ni3Al相中,且涂层g ¢-Ni3Al相里存在 {111} 孪晶;此外涂层内还发现六方结构富铼的拓扑密堆相(m相),点阵常数为a = 0.473 nm和c = 2.565 nm,首次发现m 相内除了(001)孪晶外还存在(10

    • 纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀特性

      2012, 41(5):851-856.

      摘要 (1334) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用脉冲电沉积技术制备纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层。用EDS、XRD、TEM和SEM等手段分析纳米晶镀层的成分、微观组织结构和表面形貌。用电化学极化方法研究镀层中Co含量和退火温度对纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层在3.5%(质量分数,下同)NaCl溶液中腐蚀行为的影响。结果表明,纳米晶Co-Ni-Fe合金镀层的晶体结构为单一面心立方结构,其晶粒尺寸随镀层Co含量的增加而减小。镀层的晶粒尺寸随退火温度的升高而增大,并呈现强的(111)织构。纳米晶镀层的腐蚀速率随Co含量的增加先下降而后上升。退火可明显降低纳米晶镀层的腐蚀速率。纳米晶与粗晶Co-Ni-Fe合金镀层经电化学腐蚀后呈现出完全不同的腐蚀形貌。

    • ThMn12型金属间化合物NdFe10-xCoxMo2有序化行为的热力学研究

      2012, 41(5):857-861.

      摘要 (1027) HTML (144) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:从合金热力学的角度,采用四亚晶格热力学模型,辅助以第一性原理总能计算,研究了具有ThMn12原型结构的NdFe10-xCoxMo2金属间化合物中元素的占位有序化行为。结果表明,NdFe10-xCoxMo2系列合金中稀土原子Nd占据2a亚晶格,Mo占据50%的8i亚晶格,Fe和Co原子共同占据8f、8j和剩余50%的8i亚晶格,与实验结果相吻合。在三元合金中,Fe和Co原子的占位分数在8f和8j亚晶格上随温度变化不发生改变。而在四元合金中,由于Fe和Co原子在8f和8j亚晶格上局部固溶更有利于体系稳定,Fe和Co原子的占位分数在8f和8j亚晶格上随温度变化而发生变化。Co原子部分取代Fe原子而不影响体系的占位有序化行为。Fe与Co等成分的NdFe5Co5Mo2合金中Fe原子微弱趋向于占据8f亚晶格,而Co原子则微弱趋向于占据8j亚晶格。

    • AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金的组织控制和腐蚀性能

      2012, 41(5):862-866.

      摘要 (1395) HTML (156) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究冷坩埚悬浮熔炼AlCoCrFeNiTi0.5多组元高熵合金的微观组织及回火工艺对合金组织、硬度和电化学性能的影响规律。结果发现,冷坩埚悬浮熔炼AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金铸锭中晶粒呈树枝晶长大并析出少量ω相。随回火温度的升高,晶粒长大,共晶组织增多,BCC相强度呈先下降后升高趋势。800 ℃时,合金树枝晶晶粒变得细小,之后随着温度的升高,枝晶间的元素偏析减弱。合金具有较强的抗回火软化能力。在3.5%NaCl溶液中,孔蚀主要集中在树枝晶与共晶组织α相的交接处,回火后合金的耐蚀性均优于铸态合金,700 ℃回火后合金的耐腐蚀性能比铸态及其它合金更强。

    • 等通道转角挤压ZK31+4Si镁合金的显微组织及高温蠕变行为

      2012, 41(5):867-871.

      摘要 (1201) HTML (141) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究ZK31+4Si镁合金经等通道转角挤压 (ECAP) 后的微观组织和高温蠕变行为。结果表明,ECAP挤压可显著细化原铸态组织中粗大的汉字状Mg2Si相,并使其趋于均匀弥散分布。ECAP挤压后试样的抗蠕变性能明显优于铸态试样,在温度为473 K,应力为70 MPa的条件下,8道次挤压试样的稳态蠕变速率约为铸态试样的1/15,蠕变寿命提高近8倍。由稳态蠕变速率与应力的对数曲线关系求得473 K下4道次挤压和8道次挤压试样的应力指数n均约为4,同时按位错蠕变机制,当应力指数n=4时,理论计算所得稳态蠕变速率与实验值非常吻合,说明在本实验条件下发生的是位错蠕变。

    • 高速电弧喷涂铝基非晶纳米晶复合涂层的组织及性能

      2012, 41(5):872-876.

      摘要 (1335) HTML (102) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用自动化高速电弧喷涂系统,将自行研制的粉芯丝材在AZ91镁合金基体表面制备出2种Al基非晶纳米晶复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)观察非晶纳米晶复合涂层横截面的微观形貌,利用XRD对非晶纳米晶复合涂层进行结构分析。结果表明,非晶纳米晶复合涂层是由非晶相和晶化相共同组成,涂层致密,孔隙少。Al-Ni-Y-Co涂层的维氏硬度值为3117.6 MPa, Al-Ni-Mm-Fe涂层的维氏硬度值为3407.2 MPa,约为传统Al-RE涂层的4倍左右,为AZ91镁合金基体的5倍左右。电化学试验结果表明,Al-Ni-Y-Co、Al-Ni-Mm-Fe涂层的耐蚀性优于传统Al-RE涂层和AZ91镁合金基体。

    • 热连轧GH4169合金的晶粒长大行为

      2012, 41(5):877-880.

      摘要 (1519) HTML (150) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对热连轧 (HCR) GH4169合金在固溶处理过程中晶粒长大行为进行系统研究。结果表明,该合金d相溶解温度在990~1000 ℃之间,d相对晶粒长大有显著阻碍作用,在低于d相溶解温度进行固溶处理时,析出的d相使得晶粒长大缓慢;在高于d相溶解温度以上时,晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明:在高于d相固溶线温度以上进行固溶处理时,晶粒生长指数随着固溶温度的升高而增加;固溶处理温度为1000和1050 ℃时的晶粒长大激活能为223.849 kJ/mol,晶粒长大机制为自扩散过程控制机制,并建立了相应的晶粒长大动力学方程。

    • 1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐离子液体中镝电沉积行为

      2012, 41(5):881-884.

      摘要 (1827) HTML (147) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究室温下Pt电极上Dy3+离子在1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐 (EMIMBF4) 离子液体中的电化学行为。循环伏安法结合计时电流法和计时电位法研究结果表明,Dy3+离子的电化学还原是不可逆过程,还原为一步完成,即Dy3++3e-→Dy。计时电流法结合恒电位电解研究表明,Dy3+离子的还原过程受扩散控制。测得浓度0.01 mol/L的 Dy3+离子在0.1 mol/L LiCl-EMIMBF4离子液体中的传递系数、扩散系数分别为0.176和 (4.87-5.04)×10-10 cm2/s。SEM和XRD分析表明,金属镝颗粒直径为几百纳米。

    • 纳米Eu0.12Y1.78La0.10O3-δ荧光粉的合成动力学

      2012, 41(5):885-889.

      摘要 (1308) HTML (155) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用不同升温速率的差热-热重分析 (DTA-TG) 研究纳米Eu0.12Y1.78La0.10O3-δ荧光粉的合成动力学。研究表明,纳米Eu0.12Y1.78La0.10O3-δ荧光粉的前驱体为六方相Y(OH)3,利用Doyle-Ozawa法和Kissinger法计算得到前驱体2个分解阶段的表观活化能平均值分别为699.40、362.81 kJ·mol-1。用Kissinger法确定反应级数和频率因子,确定纳米Eu0.12Y1.78La0.10O3-δ荧光粉2个合成阶段的反应速率方程分别为dα/dt=1.94×1046e-84120/T(1-α)1.17;dα/dt= 5.89×1020e-43640/T(1-α)1.14。

    • AuCd合金相变稳定性的理论研究

      2012, 41(5):890-893.

      摘要 (1081) HTML (137) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用第一原理平面波法,计算AuCd合金中B2、γ2’和ζ2’相的能带结构、晶格参数和总能量,计算结果和实验数据符合得很好。计算结果表明:对于B2、γ2’和ζ2’ 3种不同的结构,能带结构在费米面以下非常相似;费米面以上的能带曲线陡峭,而以下的却很平滑。γ2’相具有最低的系统总能量,稳定顺序依次为γ2’>ζ2’> B2。AuCd合金γ2’相的晶格参数在释放内部应力过程中,总是遵循一个简单规律,即晶格参数a变小,b和c变大。实验测得的这3个晶格参数的变化趋势和本研究计算得到的理论结果完全一致。

    • 定向生长Bi2Te3-Sb2Te3三元合金热电材料的组织与性能

      2012, 41(5):894-898.

      摘要 (1439) HTML (153) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用Bridgman定向凝固法,在大凝固速率范围内5~1000 μm/s制备出Bi2Te3-Sb2Te3三元合金块体热电材料,并对其凝固组织和不同凝固速率下合金的热电性能进行研究。结果表明:高温度梯度和大凝固速率范围内制备的25%Bi2Te3-75%Sb2Te3合金定向凝固组织由Bi0.5Sb1.5Te3单相组织组成;在较低凝固速率5 μm/s下,熔体生长平界面失稳形成胞状组织,而随定向凝固速率的增加,胞状组织减少,组织细化。不同定向凝固速率下25%Bi2Te3-75%Sb2Te3合金的Seebeck系数和电阻率随着凝固速率的增加而增大。50 μm/s下300~450 K范围内获得功率因子 (PF) 在4.6×10-3~5.01×10-3 W/(K2·m),并在350 K时PF值达到最大值5.01×10-3 W/(K2·m);而在高凝固速率500 μm/s下,其功率因子也可达4.5×10-3 W/(K2·m),表明高温度梯度和大凝固速率制备热电材料是一种有效的制备工艺方法。

    • 铝热自蔓延法制备低氧高钛铁合金及表征

      2012, 41(5):899-904.

      摘要 (1450) HTML (135) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以金红石、钛精矿、Al为原料采用铝热自蔓延法制备出低氧高钛铁。研究相关反应体系的热力学及动力学问题,考察配料比、熔渣类型、发热剂等对铝热自蔓延过程的影响,采用XRD,SEM以及化学分析等技术对高钛铁合金进行表征。结果表明:反应体系的绝热温度大于1800 K,反应能自我维持进行;Al还原TiO2反应的表观活化能为93.676 kJ·mol-1,反应级数为0.01,Al还原TiO2和Fe2O3的表观活化能为300.740 kJ·mol-1,反应级数为1.20;合金主要由TiFe2、TiFe以及Fe2TiO0.13等钛铁低氧固溶体相组成,夹杂相存在是导致合金中氧含量高及微观缺陷存在的直接原因;合金中钛、铝、铁、硅含量分别为:60.0%~62%、7.0%~11.0%、21.0%~25.0%以及3.0%左右;合金中的氧被有效去除,最低为1.85%。

    • 润滑相尺寸对自润滑膜形成的影响

      2012, 41(5):905-909.

      摘要 (1500) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用高能球磨制备细小的复合粉末,再通过感应烧结制备耐高温自润滑IS304涂层,涂层致密且润滑相明显细化,其中Ag粉尺寸为5 μm左右、氟化物尺寸小于2 μm,且氟化物粒子与Cr2O3粒子形成复合结构。室温时IS304摩擦系数较大,磨损机制主要为微观脆性断裂;随着温度的升高,由于润滑相尺寸减小、且氟化物粒子与Cr2O3粒子形成复合结构,使得摩擦副在高速滑动过程中接触点的瞬态温度迅速升高,此瞬态温度有效地激活了氟化物粒子的润滑性能,在摩擦力和压力的作用下,氟化物粒子经塑性变形后形成表面润滑膜,使得接触面的摩擦系数急剧减小。有限元计算也表明润滑相的细化和分布位置的改变可明显提高润滑相的瞬态温度。

    • LiAlH4/2LiNH2复合体系的储氢性能

      2012, 41(5):910-913.

      摘要 (1659) HTML (151) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善LiAlH4和LiNH2的储氢性能,将LiAlH4与LiNH2通过球磨制备成LiAlH4/2LiNH2复合储氢材料体系,采用X射线粉末衍射 (XRD) 仪、傅里叶红外光谱分析 (FTIR) 仪、同步热分析 (TG/DSC) 仪、核磁共振波谱分析 (NMR)仪等测试手段研究LiAlH4/2LiNH2复合储氢材料的储氢性能以及放氢过程的结构变化,分析了LiAlH4与LiNH2相互作用的机制。结果表明:LiNH2的加入改变了LiAlH4的放氢反应路径,有效地降低了LiAlH4的分解放氢温度,其放氢过程主要进行两步反应,最终产物为Li3AlN2。

    • 超声场作用下Mg-3Ca合金除气及细化的工艺研究

      2012, 41(5):914-919.

      摘要 (1314) HTML (148) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对Mg-3Ca合金熔体进行超声处理来研究超声功率、施振时间和施振温度对合金除气及凝固组织的影响。结果表明,采用超声波处理技术,可以有效去除Mg-3Ca合金熔体中的气体,从而提高铸锭的致密度。超声除气效果与施振功率、处理时间及处理温度密切相关。当施振功率过小、处理时间过短或过长及处理温度过高或过低均不会有良好的除气效果。熔体处理温度为:700 ℃,超声功率为150 W,处理时间为120 s时除气效果最好,除气率可达53.8%。另外,超声波在去除熔体中气体的同时,也使得铸锭的凝固组织变得细小、均匀。粗大的树枝晶不利于气泡的上浮和熔体补缩;而均匀、细小的等轴晶则有利于这一点。

    • 电化学法制备Fe/Pt多层膜的工艺研究

      2012, 41(5):920-924.

      摘要 (1148) HTML (130) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过电化学沉积法制备Fe/Pt多层膜。分别以FeSO4·7H2O和H2PtCl6·6H2O作为Fe2+源和Pt4+源,配置Fe/Pt摩尔浓度比为100:1混合溶液,调整其pH值为2.5。然后以铂片为阳极,以纯铜片为阴极,接通脉冲电源,调节电位、换向时间等参数实现Fe、Pt的反复沉积,获得Fe/Pt多层膜。结果表明,变换富Fe层沉积电位对多层膜的表面形貌有一定影响。在富铂层沉积电位为–2 V,沉积6 min和富铁层沉积电位为–5 V,沉积3 min,循环4个周期得到的多层膜的Fe/Pt原子比接近3:1。将此多层膜在550 ℃热处理30 min之后,其矫顽力从5.12 kA/m增大至42.18 kA/m,饱和磁化强度从43.1 kA/m增大至459.1 kA/m。

    • 退火对栅介质SrHfON薄膜性能的影响

      2012, 41(5):925-928.

      摘要 (1343) HTML (152) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用射频磁控溅射法在Si衬底上制备新型栅介质SrHfON薄膜。采用X射线衍射(XRD)仪、高分辨透射电镜(HRTEM)和X射线光电子谱(XPS)分析退火对SrHfON薄膜的界面形态、薄膜的结构和电学性能的影响。结果表明,SrHfON薄膜经900 ℃退火后仍保持非晶态,表现出良好的热稳定性。SrHfON薄膜与Si衬底的界面主要由HfSixOy和SiO2组成。以SrHfON薄膜为栅介质的MOS电容结构具有较小的漏电流密度,并且漏电流密度随着退火温度的升高而减小。在外加偏压(Vg)为+1 V时样品在沉积态和900 ℃退火后的漏电流密度分别为4.3×10-6和1.2×10-7 A/cm2。研究表明,SrHfON薄膜是一种很有希望替代SiO2的新型栅介质材料。

    • 锌对925银抗变色性能的影响

      2012, 41(5):929-931.

      摘要 (1258) HTML (153) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究添加0~2.5%(质量分数,下同)的Zn对925银合金抗变色性能的影响。物相分析、铸造分析、显微组织观察、抗变色性能试验结果表明,添加0.5%~1%的Zn对提高925银合金抗变色性能较为明显有效,主要原因是表面形成一层氧化锌膜。此外,合金中添加Zn可起到增亮的效果,并改善其铸造性能。

    • 热处理对TC21合金组织形貌演变的影响

      2012, 41(5):932-935.

      摘要 (1207) HTML (130) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究固溶温度及冷却速率对TC21合金组织演变的影响,采用定量软件对组织特征参数、晶粒大小、α相面积和片层厚度,及初生α相面积和次生α相厚度进行定量表征。结果表明,β相区处理时,随着固溶温度的升高,晶粒尺寸增大,且炉冷(FC)条件下晶粒长大的程度比包覆冷却(BC)的大(FC

    • M-Rh-O热电材料的研究进展

      2012, 41(5):936-940.

      摘要 (1183) HTML (140) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了La-Rh-O、Bi-Rh-O、Cu-Rh-O、Ca-Rh-O、Zn-Rh-O、Li-Rh-O系列铑基氧化物热电材料的最新研究工作,分析其晶体结构、制备方法、元素掺杂对热电性能的影响,认为铑基氧化物热电材料是目前很有潜能的新型热电材料。

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