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  • 2012年第41卷第9期文章目次
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    • Effects of Diamond-like Carbon Coatings with Different Thickness on Mechanical Properties and Corrosion Behavior of Biomedical NiTi Alloy

      2012, 41(9):1505-1510.

      摘要 (1518) HTML (134) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电弧增强磁控溅射技术在生物医用NiTi合金表面沉积253~1880 nm厚的类金刚石涂层。用轮廓仪、划擦仪、摩擦磨损仪和电化学工作站等检测涂层的力学性能和腐蚀行为。结果发现,厚度在700 ~1000 nm之间的涂层具有较低的残余应力、较高的膜基结合力、长的磨损寿命和良好的耐腐蚀性。因此,更适合于作为生物医用NiTi合金的保护性涂层,同时也对NiTi合金表面类金刚石涂层的厚度对其力学性能和腐蚀行为的影响机制进行探讨。

    • Electrochemical Properties of the Amorphous Ti3Ni2 Alloy in Ni/MH Batteries

      2012, 41(9):1511-1515.

      摘要 (1360) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用机械球磨晶态Ti3Ni2 (Ti2Ni/TiNi)合金的方法制备非晶态的Ti3Ni2合金,并研究其电化学性能。充放电测试结果显示,非晶态Ti3Ni2合金成功地解决了晶态Ti3Ni2合金在高温下(333 K)循环寿命极短的缺点。在333 K循环19次后,相对于晶态Ti3Ni2合金较低的容量保持率(39.47%),其非晶态合金有效的将容量保持率提高到88.83%。通过Tafel极化,线性极化以及交流阻抗测试,发现这种改善源于非晶态Ti3Ni2合金的耐蚀性远优于其晶态合金。

    • Investigation on Gaseous and Electrochemical Hydrogen Storage Kinetics of As-Quenched Nanocrystalline Mg2Ni-type Alloys

      2012, 41(9):1516-1521.

      摘要 (1535) HTML (135) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了改善Mg2Ni型合金气态及电化学贮氢动力学性能,用Cu部分替代合金中的Ni,用快淬技术制备Mg2Ni1-xCux (x = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)合金, 用XRD、SEM、HRTEM分析铸态及快淬态合金的微观结构;用自动控制的Sieverts设备测试合金的气态贮氢动力学性能,用程控电池测试仪测试合金的电化学贮氢动力学。结果表明,所有快淬态合金均具有纳米晶结构,无非晶相形成。Cu替代Ni不改变合金的主相Mg2Ni,但使合金的晶粒显著细化。快淬处理及Cu替代均显著地提高合金的气态及电化学贮氢动力学性能。当淬速从0 m/s (铸态被定义为淬速0 m/s) 增加到30 m/s时,Mg2Ni0.8Cu0.3合金在5 min内的吸氢饱和率从57.2%增加到92.87%,20 min的放氢率从21.6%增加到49.6%,高倍率放电能力(HRD)从40.6%增加到73.1%,氢扩散系数(D)从1.02×10?11 cm2/s增加到4.08×10?11 cm2/s,极限电流密度(IL)从113.0 mA/g增加到715.3 mA/g。

    • Effect of Friction Stir Processing on Microstructure and Mechanical Properties of Cast AZ31 Magnesium Alloy

      2012, 41(9):1522-1526.

      摘要 (1546) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对铸态AZ31镁合金进行单道次和双道次搅拌摩擦加工,对其微观组织和力学性能进行研究。结果表明:铸态AZ31镁合金搅拌摩擦加工后,共晶网状β-Mg17Al12相破碎并发生固溶,微观组织显著细化和均匀化。AZ31镁合金母材和单道次搅拌摩擦加工后的试样没有择优取向,而双道次搅拌摩擦加工后的试样存在择优取向,其(0002)基平面与试样表面平行。单道次和双道次搅拌摩擦加工后试样的抗拉强度分别提高了43和82 MPa,延伸率提高了4.3%和11.9%。搅拌摩擦加工后试样的拉伸断口表现为韧性断裂特征。

    • Preparation of Cobalt Nanofibres by Means of Mild Thermal Precipitation and Thermal Decomposition Process

      2012, 41(9):1527-1530.

      摘要 (1599) HTML (163) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以CoSO3和(NH4)2C2O4·H2O为原料,通过65 ℃的温热沉淀反应和温热陈化过程,控制合成了水合草酸钴纳米棒。以水合草酸钴纳米棒为前驱体,在Ar气氛中于360 ℃下,通过热分解过程制备纳米金属钴纤维。实验样品采用AAS,OEA,FT-IR,TGA-DTG,XRD和SEM测试技术进行分析。测试结果表明:温和液相沉淀法制备的样品为水合草酸钴,其化学式可写为CoC2O4·3H2O。制备的草酸钴纳米棒直径为0.2 ~ 0.4 μm,长度为1.0 ~ 5.0 μm;热分解制备的金属钴纳米纤维的直径约0.2 μm,长度为1.0 ~ 5.0 μm。

    • Effect of Hydrogen Content on Low-Cycle Fatigue Behavior of Zr-Sn-Nb Alloy

      2012, 41(9):1531-1534.

      摘要 (1521) HTML (144) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究氢对NZ2新锆合金(Zr-1.0Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr)低周疲劳行为的影响规律,采用4种不同氢含量(未渗氢,200,450,730 mg/g)的板材试样进行室温和375 ℃下的低周疲劳试验。结果表明,在375 ℃下,循环变形时发现了动态应变时效现象,渗氢及氢含量的变化不会影响动态应变时效的发生;氢可以提高375 ℃下NZ2合金的低周疲劳寿命并且导致氢致循环软化。

    • 骨科植入用TLM钛合金的相转变与力学性能

      2012, 41(9):1535-1538.

      摘要 (1324) HTML (136) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究骨科植入用TLM钛合金的相转变过程及其对合金力学性能的影响。结果表明,TLM钛合金固溶后的显微组织为β相和少量细长的α″相,合金经低温300 ℃至500 ℃时效的过程中,α相的形成经历β →ω →α、α″ →α 2个过程,微观组织揭示出α″马氏体对亚稳ω相的形成具有一定的阻碍作用。同时TLM钛合金中相结构对降低弹性模量的程度由大到小的顺序为:ω>α″>α;相结构对提高强度的作用由大到小的顺序为:ω>α>α″;而相结构对延伸率的提高由大到小的顺序为:α″>α>ω。

    • TC4合金和P110油管钢摩擦磨损性能的比较

      2012, 41(9):1539-1543.

      摘要 (1705) HTML (152) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对TC4合金和P110油管钢在不同温度下的摩擦磨损性能进行对比研究,分析其摩擦系数、磨损率和磨痕形貌随温度的变化规律,探讨磨损机制。结果表明:P110油管钢的耐磨性明显优于TC4合金,TC4合金的耐磨性随温度的升高无显著变化,磨痕呈犁沟形貌,在较低温度时的磨损机制为剥层磨损、黏着磨损和疲劳磨损,在较高温度时为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损;P110油管钢耐磨性随温度的升高而降低,在较低温度时磨痕呈磨坑形貌,磨损机制为剥层磨损和磨粒磨损,在较高温度时磨痕形貌呈犁沟形貌,主要为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损。

    • Cu-Ti+Mo连接2D C/SiC复合材料与GH783的接头微结构与性能

      2012, 41(9):1544-1548.

      摘要 (1346) HTML (150) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用Cu-Ti+Mo复合焊料,在真空条件下对2D C/SiC复合材料和GH783镍基合金进行连接,分析接头的显微组织结构,研究Mo含量对接头组织及性能的影响。结果表明:接头由界面反应层、应力缓解层、软金属层和扩散层4个区域组成,接头致密,无孔洞、裂纹等缺陷。随着Mo含量的增加,接头的连接强度不断增加;当Mo含量为15%(体积分数)时,接头连接强度达到最大(141 MPa);当Mo含量大于15%时,接头的连接强度开始下降。Mo的加入,缓解了接头的残余应力、抑制了Ti对C/SiC的过度侵蚀,从而有效提高接头的连接强度。

    • Cu-Cr-Zr-Sn合金的时效析出行为与性能

      2012, 41(9):1549-1554.

      摘要 (1471) HTML (107) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用TEM对Cu-0.22Cr-0.05Zr-0.05Sn合金不同形变热处理状态微观组织的演变以及时效过程中析出相的状态进行研究,并以此解释形变热处理过程中合金力学性能和导电性能的变化。结果表明,合金中存在2种析出相,分别是Cr相和Cu4Zr相。其中Cr相在时效过程中分别经历了固溶体、GP区、脱溶并与基体共格以及长大;而Cu4Zr相则以早期Cr析出相为核伴随析出,与基体半共格。由于析出相尺寸很小,且分布较为均匀,使合金具有很强的时效强化效果,经940 ℃固溶1 h后冷加工至变形率为96%并在400 ℃时效4 h,合金的抗拉强度和电导率可分别达到400 MPa和84%IACS。对于该合金,时效温度是决定合金综合性能的关键,而时效时间对综合性能的影响并不显著。

    • 新型Cr-Ni-Mo和Cr-Ni-Co堆焊合金空蚀性能

      2012, 41(9):1555-1558.

      摘要 (1521) HTML (147) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用钨极氩弧焊(TIG)将新型Cr-Ni-Mo和Cr-Ni-Co合金堆焊于304不锈钢表面进行空蚀试验,通过失重比较不同合金的抗空蚀性能。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和显微硬度计对合金层进行分析。结果表明:Cr-Ni-Mo和Cr-Ni-Co合金的耐空蚀性能均优越于304不锈钢,其中Cr-Ni-Co优于Cr-Ni-Mo;空蚀破坏优先出现在堆焊层的晶界处;Cr-Ni-Co合金在空蚀过程中发生了因奥氏体向马氏体的转变,有利于能量吸收,延缓了空蚀的进行,提高其耐空蚀性能;堆焊合金的抗空蚀能力与合金本身的硬度和加工硬化能力有关。

    • Mo靶材组织对溅射薄膜形貌及性能的影响

      2012, 41(9):1559-1563.

      摘要 (1498) HTML (155) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:将4种组织差异较大的钼靶材在同一溅射设备,同一溅射工艺下进行磁控溅射试验,对溅射后的靶材表面及薄膜表面、截面形貌及方阻进行检测,讨论并分析靶材微观组织对溅射过程及薄膜形貌、晶向、导电性能的影响。结果表明,不同组织靶材溅射的薄膜表面及截面形貌差异较小;靶材80%的晶粒尺寸小于50 μm时,溅射薄膜沉积速率较快,方阻值的变化较小,薄膜厚度较均匀;钼靶材溅射薄膜的择优均为(110)取向,靶材组织对溅射薄膜的取向影响不大;靶材组织的晶粒均匀细小,晶界所占面积率越大,靶材减薄越均匀,靶材利用率越高。

    • 钼镧合金板材料舟的研制及其断裂行为分析

      2012, 41(9):1564-1567.

      摘要 (1654) HTML (133) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究掺杂稀土镧的钼粉经压型、烧结、交叉换向轧制而成的钼镧合金板热冲压钼舟变温变载下的力学行为,探讨高温退火后析出物的弥散分布对钼镧合金板材力学性能的影响及加热制度对合金板材冲压成型性能的影响,分析料舟的断裂机制。研究表明,弥散分布的La2O3明显提高了钼板再结晶温度与力学性能,交叉轧制降低了板材纵向和横向力学性能的差异,有利于钼镧合金板的冲压成型;对2.8 mm厚Mo-1.0%La2O3合金板及冲压模具在550 ℃进行加热,将得到最大的冲压变形量;钼舟在18管炉内承受变温变载荷长期运行后,由于材料内部的空位迁移与滑移面上的位错滑移导致的韧窝撕裂,使料舟最终发生了宏观断裂。

    • 钒浓度与Ni75Al25-xVx合金形核孕育期的相关性研究

      2012, 41(9):1568-1573.

      摘要 (1576) HTML (150) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于微观相场动力学模型,用原子形貌演化图、平均序参数等研究钒(V)原子浓度与Ni75Al25-xVx合金沉淀析出L12相和D022相的形核孕育期的相关性。结果表明,若V元素的浓度在不同区间变化,则Ni75Al25-xVx合金沉淀析出L12和D022两相的孕育期也发生变化,两者呈现完全不同的相关性:当9.0≤x<19.7时,两相的孕育期与V浓度呈正相关性,且D022相的孕育期长于L12相的孕育期;当19.7

    • Sm、Ti复合变质对AM60合金显微组织和力学性能的影响

      2012, 41(9):1574-1579.

      摘要 (1428) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用 XRD、OM和 SEM等手段研究AM60合金中加入Sm和Ti后的组织和性能,并分别分析Sm和Ti对合金组织和性能的影响。结果表明,适量加入Sm和Ti都可以使合金组织得到极大地细化,减少了β相的析出,加入Ti后合金有少量的Al3Ti生成;Sm、Ti的复合加入则形成颗粒状Al2Sm、Mg41Sm5相和晕圈状球形化合物Al18Ti2Mg3,Ti的变质作用和适当的T6处理使合金中的杆状相钝化或者消失,粗大颗粒相变得圆整细小。复合添加比单独添加得到更优的力学性能,同时加入1.0%Sm和0.4%Ti,合金室温抗拉强度和伸长率分别达到226 MPa和6.7%,比母合金分别提高了34.5%和39.6%;200 ℃高温抗拉强度和伸长率分别达到170 MPa和10.4%,比母合金分别提高53.2%和82.5%。T6处理可以进一步提高该合金的力学性能。

    • 压铸镁合金AM60B的微观组织特征

      2012, 41(9):1580-1585.

      摘要 (1399) HTML (144) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:镁合金压铸件中的压室预结晶组织及离异共晶组织对铸件最终使用性能有着重要的影响。针对冷室压铸工艺,采用AM60B镁合金研究不同低速速度及高速速度下压铸实验件的凝固组织特征。通过OM、EBSD、XRD、SEM及EDS等实验手段进行分析和定量统计。结果表明:在低速压射阶段,压室中熔体的过热度消失,达到初生相形核条件;在高速充填型腔过程中,压室预结晶组织向铸件中心偏聚,使得其心部含量高于表层;同时,压铸件靠近浇口端压室预结晶组织含量高于远离浇口端;低速速度越小,压铸件中压室预结晶组织含量越高;高速速度越小,压铸件中压室预结晶颗粒越粗大,枝晶形貌越完整。在压铸凝固后期,初生α-Mg晶界处出现离异共晶组织,共晶β-Mg17Al12相在压铸件中心及表层分别呈网状和粒状分布,且压铸件中心及缺陷带位置的共晶组织含量高于表层。

    • AZ31镁合金在化学镀镀液中的电化学行为研究

      2012, 41(9):1586-1591.

      摘要 (1303) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用混合电位-时间曲线、极化曲线和电化学阻抗谱,研究经不同浓度氢氟酸活化处理后的AZ31变形镁合金在化学镀镀液中的电化学行为,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察AZ31活化前后的形貌变化。结果表明,经活化的试样在化学镀过程中被镀层完全覆盖,所用时间随着氢氟酸浓度的增加而延长;镀液中的镍离子被还原的起始电位随着氢氟酸浓度的增加而向正偏移;电极/镀液界面反应的电荷转移电阻随着氢氟酸浓度的增加而增大,并且电极/镀液界面反应是化学镀初始沉积期的控制步骤;AZ31镁合金基体中的Mn-Al相在氢氟酸活化过程中的颗粒脱落是导致氟化膜产生缺陷的主要原因,氢氟酸浓度越高,氟化膜缺陷越少。

    • 重力铸造Mg-3Nd-0.2Zn-Zr镁合金高周疲劳行为的研究

      2012, 41(9):1592-1596.

      摘要 (1552) HTML (146) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对重力金属型铸造 (GPC) 和重力砂型铸造(GSC)Mg-3Nd-0.2Zn-Zr(NZ30K) (质量分数,%)合金T6态的显微组织、室温拉伸性能和室温拉压疲劳性能 (R= –1) 进行对比研究。研究发现,GPC-NZ30K合金晶粒大体呈正态分布,平均晶粒较细小 (60 μm);GSC-NZ30K合金晶粒分布偏离正态分布,晶粒尺寸大小不均匀且平均晶粒较粗大 (70 μm)。晶粒细小均匀的显微组织 (GPC-NZ30K-T6合金) 可以明显提高合金的室温拉伸性能,包括屈服强度 (+6.6 MPa)、抗拉强度 (+43 MPa)和延伸率 (+2.8%),但对于提高合金的室温拉压疲劳强度 (+1.12 MPa) 作用不明显;平均晶粒略粗大且大小分布不均匀的显微组织 (GSC-NZ30K-T6合金) 可使NZ30K-T6合金的疲劳性能稳定。

    • 5083铝合金搅拌摩擦焊接头微弧氧化膜电化学腐蚀行为

      2012, 41(9):1597-1601.

      摘要 (1635) HTML (125) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用微弧氧化技术在5083铝合金搅拌摩擦焊 (FSW) 接头表面制备一层均匀的微弧氧化膜。通过动电位极化和电化学阻抗谱 (EIS) 分析,评估微弧氧化前后搅拌摩擦焊接头的腐蚀特性。结果表明,经过微弧氧化表面处理的搅拌摩擦焊样品腐蚀电流密度减小,电化学阻抗增加,抗腐蚀性能得到了显著改善。未氧化处理的不同焊接组织区域腐蚀行为存在明显的差异,而5083铝合金母相和焊缝表面的微弧氧化膜具有相同的形貌和抗腐蚀性能。

    • 扭转预变形对定向凝固DZ4合金低周疲劳寿命的影响

      2012, 41(9):1602-1606.

      摘要 (1803) HTML (149) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对定向凝固DZ4合金进行扭转预变形和热处理后的高温低周疲劳寿命与断裂行为进行测试与研究,分析不同的扭转变形程度、变形速率等对低周疲劳寿命和再结晶的影响,研究沿晶特征区的形成机制。结果表明,定向凝固DZ4合金在扭转预变形和热处理后其低周疲劳寿命急剧下降,分析发现与塑性变形区产生的再结晶组织有关。再结晶区与基体变形不协调导致在再结晶与基体界面处出现损伤和裂纹,裂纹沿再结晶晶界扩展形成沿晶特征区,使高温低周疲劳寿命下降,且疲劳寿命随着再结晶深度的增大而急剧降低。扭转预变形程度较小时,低周疲劳断口上的沿晶特征区的深度与断面沿再结晶区扩展的深度一致;扭转预变形程度较大时,沿晶特征区的深度相对较小。另外,应变速率增大,加剧了不协调变形,再结晶具有局部化倾向,且再结晶程度增加,使高温低周疲劳寿命下降更严重。

    • 添加元素对稀土粘结磁体退磁曲线方形度的影响

      2012, 41(9):1607-1610.

      摘要 (1587) HTML (158) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用快淬法制备镨基 (Nd,Pr)10.5(Fe,Co)83.5-xMxB6(M=Zr,Nb,Ti)系列粘结磁体,研究添加Zr、Nb和Ti等元素对快淬合金显微结构和磁性能的影响。(Nd,Pr)10.5(Fe,Co)83.5B6合金中适量添加Zr、Nb和Ti元素能有效细化合金晶粒,获得细小、均匀的晶粒,平均晶粒尺寸为50~70 nm。添加Zr、Nb和Ti元素的粘结磁体,由于晶粒细化和非磁性相对磁畴畴壁钉扎的共同作用,Hk/Hcj值大幅度增加,退磁曲线方形度得到明显改善,磁性能也显著提高。在Zr、Nb和Ti 3种元素中,Zr对细化晶粒和提高磁性能的效果最好。含1%Zr(原子分数)的 (Nd,Pr)10.5(Fe,Co)82.5Zr1B6合金薄带晶粒细小、均匀,平均尺寸约为60 nm,其粘结磁体退磁曲线方形度最好,Hk/Hcj值达到了39.9%,剩磁Br为0.675 T,内禀矫顽力Hcj为616 kA/m,最大磁能积(BH)m为77 kJ/m3。

    • Co和Zr元素对纳米晶复合NdFeB永磁合金晶化行为和磁性能的影响

      2012, 41(9):1611-1614.

      摘要 (1427) HTML (133) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用熔体快淬法和晶化退火处理工艺制备纳米晶复合NdFeB永磁合金,研究添加Co和Zr元素对合金晶化行为、微结构和磁性能的影响。结果表明,添加Co元素降低了晶化相的析出温度,提高了合金的剩磁;进一步增加Zr元素后,合金的晶化行为由两步晶化变为软硬磁相同步析出,合金的矫顽力明显提高,晶粒得到细化,软、硬磁相之间的交换耦合作用显著增强,从而使合金Nd9.5Fe76Co5Zr3B6.5表现出优异的综合磁性能,即Jr=0.93 T,iHc=687 kA/m,(BH)max=129 kJ/m3。

    • Ta对一种镍基单晶合金微观组织及蠕变机制的影响

      2012, 41(9):1615-1618.

      摘要 (1304) HTML (145) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用螺旋选晶法制备不同Ta含量的镍基单晶合金,研究Ta对合金微观组织及蠕变机制的影响。结果表明:Ta改变了合金中g ¢相的形貌,随着Ta含量的提高,g ¢相由椭圆形向方形转变;Ta促进了Mo在g 基体中的溶解,增大了合金的错配度;Ta对镍基单晶合金的高温蠕变寿命有较大影响,随着Ta含量的提高,合金的蠕变寿命增加;Ta促进了g/g ¢界面的位错网的发展与完善,影响了蠕变变形过程中位错的运动方式。

    • 过渡金属氧化物掺杂NaAlH4放氢性能

      2012, 41(9):1619-1622.

      摘要 (1567) HTML (135) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用PCT(Pressure-Content-Temperature)、XRD、SEM等测试方法对掺杂不同过渡金属氧化物(TiO2,ZrO2,Cr2O3,ZnO)的NaAlH4试样的放氢性能进行研究。结果表明,掺杂TiO2和ZrO2的NaAlH4试样的放氢性能较好。此外,所研究球磨工艺明显改善了NaAlH4的放氢性能。SEM结果发现,球磨3 h的Zr-NaAlH4试样效果最佳,此时粉体吸附在较大颗粒四周,随球磨时间的延长,NaAlH4粉体颗粒发生团聚。XRD结果表明,NaAlH4球磨后的结构并未发生明显变化,这说明NaAlH4具有良好的稳定性。

    • 微米球形银粉粒径的优化分析

      2012, 41(9):1623-1627.

      摘要 (1562) HTML (154) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用化学还原法制备微米银粉且用正交试验对工艺进行了优化。以聚乙二醇 (PEG-10000) 为分散剂和乙醇为消泡剂,以抗坏血酸在超声波下和碱性环境下直接还原硝酸银得到银溶胶,经过滤、洗涤、恒温干燥处理得到银粉。研究滴加顺序、消泡剂用量、pH值对银粉粒径的影响,利用SEM、XRD对银粉进行分析。结果表明,在0.3 mol/L硝酸银溶液和25 mL消泡剂乙醇、T=40 ℃和pH=7条件下,超声波振荡时间10 min,可制备粒径1.13 μm左右,粒径分布窄的球形银粉。

    • 纳米阵列和纳米晶薄膜锡电极性质的电化学研究

      2012, 41(9):1628-1632.

      摘要 (1749) HTML (131) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用氧化铝为模板的电化学沉积方法制备锡纳米阵列电极,用扫描电镜和X射线衍射仪表征电极微观形貌结构,并采用循环伏安和交流阻抗研究电极嵌锂过程,同时研究纳米晶锡薄膜电极和轧制锡箔电极。结果表明:纳米阵列电极与锡薄膜、锡箔电极具有不同交流阻抗谱特征,锡纳米阵列电极在中频区出现双电层阻抗,与其电解液/电极接触面积较大有关;不同微观结构形态下锡电极的电化学反应表面阻抗相差大于一个数量级,锡纳米阵列的表面膜电阻为19.8~14.6 Ω·cm2;锡纳米阵列电极上的锂离子扩散速率最大,0.2 V嵌锂电位下扩散系数为10-10 cm2·s-1;采用纳米阵列结构使电极具有很高电的化学活性。

    • DMFC阳极催化剂的失活特性

      2012, 41(9):1633-1637.

      摘要 (1375) HTML (132) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电化学老化试验考察直接甲醇燃料电池(DMFC)阳极PtRu/C催化剂的失活过程。结果表明,老化试验后PtRu/C催化剂的甲醇氧化活性明显降低。透射电镜和X射线衍射分析结果表明,在老化试验中催化剂粒子经历了Otswald熟化过程和电场作用下的微晶定向迁移过程。电化学阻抗谱分析表明,老化试验后催化层的欧姆电阻和极化阻抗都显著增加,这与活性组分的流失有关。X射线能谱分析显示,老化试验后催化剂的Pt:Ru质量比显著升高。由电位波动引起的活性组分流失是导致DMFC阳极催化剂失活的重要原因。

    • 温度对六方系金属层错能影响的热力学模型

      2012, 41(9):1638-1641.

      摘要 (1360) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用密排六方金属发生层错时在层错区域由密排六方 (Hexagonal Close-packed, hcp) 的AB排列转变为面心立方 (Face-centered Cubic, fcc) 的ABC排列的特点,通过计算hcp/fcc相变所需要的能量来计算hcp金属层错能。同时,在模型中引入了空位缺陷和温度等因素。利用此模型计算Mg,Zn,Ti等3种hcp纯金属的层错能,推导出层错能随温度变化的理论计算式,计算出变化值。计算结果表明:该热力学模型适用于hcp金属层错能的计算。Mg,Zn,Ti等hcp结构金属的层错能随着温度的升高逐渐降低,化学自由能变对层错能的影响占主导地位。空位有降低层错能的作用,随着温度的升高空位密度增大,层错能降低的幅度增大。

    • Be/HR-1不锈钢热静压高温形变的组织结构

      2012, 41(9):1642-1645.

      摘要 (1573) HTML (128) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用光学金相显微镜、扫描电镜 (SEM)、X射线衍射 (XRD) 仪和材料试验机分析Be/HR-1和Be/Cu/HR-1不锈钢真空热静压接头扩散区高温形变的组织结构和性能,探讨形变组织结构与压力和性能的关系。研究表明:热静压的作用使试样产生扩散性蠕变和晶界滑动,影响扩散焊区的晶粒大小和金属间化合物的数量;热静压应不得在使基体晶粒最大的临界压力或临界应变量下进行,适当降低压力和缩短时间可减少沿晶生成金属间化合物的数量,提高连接接头质量;Be/Cu/HR-l不锈钢热静压反应扩散生成的新相熔点大大低于原基材,适当降低温度或压力可有效控制连接工件的变形。

    • 贫稀土Pr4.5Fe77B18.5非晶合金晶化动力学研究

      2012, 41(9):1646-1650.

      摘要 (1817) HTML (139) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用X射线衍射分析仪、透射电镜、振动样品磁强计和差示扫描量热仪研究贫稀土非晶Pr4.5Fe77B18.5合金中Fe3B/Pr2Fe14B复合纳米晶的晶体结构、磁性能及其晶化动力学。结果表明,经650 ℃晶化退火处理后,Pr4.5Fe77B18.5合金的晶化相主要由软磁相Fe3B和硬磁相Pr2Fe14B组成,而且退火后复合纳米晶磁体晶粒细小、分布均匀,磁滞回线呈现单一的硬磁特征,表明其具有较强的交换耦合作用。晶化动力学研究表明,软磁相Fe3B易成核、难生长和Pr2Fe14B相的难成核易生长的晶化行为是Fe3B/Pr2Fe14B复合纳米磁体具有较好磁耦合性能的根本原因。

    • 制备工艺对GH4169合金组织结构与蠕变行为的影响

      2012, 41(9):1651-1656.

      摘要 (1705) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对等温锻造和热连轧工艺制备的GH4169合金进行蠕变性能测试和组织形貌观察,研究制备工艺对 GH4169合金组织结构及蠕变行为的影响。结果表明:在热连轧期间,合金发生孪晶变形和位错滑移;与等温锻造相比,热连轧合金中的高密度位错具有形变强化的作用,可提高合金的蠕变抗力。在蠕变期间,等温锻造合金仅发生孪晶变形,而热连轧合金的变形机制是孪晶和位错滑移,其中,合金在热连轧期间形成的高密度位错可诱发蠕变位错发生单取向或多取向滑移,可减缓应力集中,抑制或延缓裂纹在晶界处萌生是使该合金具有较长蠕变寿命的主要原因。蠕变后期,裂纹在与应力轴垂直的晶界处萌生,并沿晶界扩展、发生解理断裂是2种工艺制备合金的蠕变断裂机制。

    • 多孔β型钛合金及其微弧氧化涂层的体内植入研究

      2012, 41(9):1657-1660.

      摘要 (1591) HTML (145) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用球形TLM:Ti-Zr-Sn-Mo-Nb粉末松装烧结在中心件表面制备多孔件,利用微弧氧化技术在多孔件表面进行改性,并制备复合有BMP的涂层。对多孔件和微弧氧化件的表面形貌、结构和成分进行分析;通过动物体内植入实验评价β型钛合金多孔材料生物涂层周围骨组织界面的新骨形成情况。结果表明:3种表面涂层均具有良好的生物相容性,但PCI/HA和PCI/HA 2种复合涂层组较PCI组有明显的骨诱导活性,具有良好的临床应用前景。

    • Ag-TiO2复合纳米颗粒的自组装法制备及其光催化性

      2012, 41(9):1661-1665.

      摘要 (1557) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用空气-水界面自组装法制备TiO2纳米粒子,将其放入AgNO3溶液中浸泡,后在较低温度下进行热处理 (400 ℃),获得Ag-TiO2复合纳米颗粒。利用X射线衍射 (XRD) 仪、扫描电镜 (SEM)、透射电镜 (TEM)、紫外可见光谱 (UV-Vis)等分析测试手段进行表征。结果表明:复合粒子可以显著提高TiO2颗粒光催化活性。以甲基橙为模拟污染物,经过光催化试验,证实复合纳米粒子具有较好的光催化活性,降解率达到96.25%。

    • 原位合成Cr2Nb/CuCr复合材料及其真空电特性

      2012, 41(9):1666-1671.

      摘要 (1436) HTML (157) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用真空烧结熔渗法制备不同Cr2Nb含量的Cr2Nb/CuCr复合材料。通过XRD和SEM研究复合材料的组织结构,采用SEM和高速摄影研究原位合成的Cr2Nb对复合材料表面电弧运动及表面烧蚀形貌的影响。结果表明:随着Cr-Nb复合粉末添加量的增加,Cr2Nb/CuCr复合材料的硬度、电导率、截流值、电弧寿命和耐电压强度均有明显改善,当Cr-Nb复合粉末的添加量为7%(质量分数)时,Cr2Nb/CuCr复合材料的阴极斑点更为分散,截流值显著降低,电弧寿命明显延长。与常规CuCr合金性能相比,Cr2Nb/CuCr复合材料表现出较好的综合性能。

    • 抗坏血酸用于Ag纳米粒子的制备及其表面增强拉曼散射活性研究

      2012, 41(9):1672-1675.

      摘要 (1409) HTML (135) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用硝酸银 (AgNO3) 为前躯体,抗坏血酸 (Vc) 为还原剂,通过一条绿色途径合成了Ag纳米粒子,其粒径大小分布范围窄。对产物进行X射线衍射 (XRD)、扫描电镜 (SEM)、透射电镜 (TEM)、紫外-可见分光光度 (UV-Vis) 等多种手段进行表征。以吡啶(Py)作为探针分子进行表面增强拉曼散射效应的测定,具有很好的增强效果。结果表明,光谱的检测限为10-10 mol·L-1,且随探针分子浓度下降,拉曼信号变化趋势很稳定,为后续定量分析打下基础。

    • 片状硅藻土表面化学镀银工艺及介电性能

      2012, 41(9):1676-1679.

      摘要 (1371) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以片状硅藻土为模板,利用化学镀法在其表面包覆银来制备核壳式复合功能微粒。研究化学镀工艺对硅藻土表面银含量和微观形貌的影响,并对镀银硅藻土微粒的介电性能进行分析。结果表明,随着施镀时间和装载量的增大,硅藻土表面银含量随之升高;在银含量为34.65%时,镀层均匀、连续、致密,且硅藻土表面微孔被镀层完全覆盖;镀银硅藻土微粒的介电性能与其表面银含量、镀层质量及体积添加比有关,此外所有样品的介电常数虚部均低于其实部,表明未出现渗漏现象。

    • 真空热处理对微波烧结93W-Ni-Fe合金显微组织及力学性能的影响

      2012, 41(9):1680-1683.

      摘要 (1460) HTML (146) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究真空热处理对微波烧结挤压棒坯93W-Ni-Fe合金显微组织及力学性能的影响,采用高倍SEM和光学金相分别对合金断口和显微组织进行观察,采用能谱分析仪对合金真空热处理前后各元素含量进行定量分析,并对真空热处理样的相对密度、抗拉强度、延伸率和硬度进行测定和分析。结果表明:经真空热处理后,钨合金的各项力学性能都得到了提高,抗拉强度和延伸率提高显著,抗拉强度从920 MPa提高到了988 MPa,延伸率从9.7%提高到了18.6%;真空热处理后,显微组织中钨晶粒的连接度降低,合金断口中钨晶粒的穿晶解理断裂和粘结相的延性撕裂增多;真空热处理后合金粘结相中的钨含量明显降低。

    • Be薄膜制备及其生长动力学性质研究

      2012, 41(9):1684-1688.

      摘要 (1529) HTML (139) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用真空蒸镀法制备厚度400~2100 nm、表面均方根粗糙度Rq<6.0 nm的Be薄膜。XRD结果表明不同厚度Be薄膜均由hcp结构的 (αBe) 相组成。当蒸发温度从1243 K增加至1403 K时,Be原子沉积速率急剧增大,α-Be晶粒平均直径增大近3倍,其择优取向发生显著改变。薄膜表面小岛由不规则的多边形晶粒逐渐转化为棱角分明的六边形晶粒,而横截面形貌始终以柱状晶生长为主,它垂直于基片呈定向排列。此外,理论计算的Be薄膜生长速率与实验测定的结果十分吻合,它与平衡蒸气压成正比,随蒸发温度的升高而呈指数函数关系增大。

    • 热处理对粉末高温合金不均匀变形的改善作用

      2012, 41(9):1689-1692.

      摘要 (1333) HTML (154) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:粉末高温合金因合金化程度高、可锻性差,在锻造加工过程中容易发生不均匀变形和开裂。利用OM、SEM和TEM分析粉末高温合金易产生不均匀变形的组织原因,初步探索了退火处理对改善组织,提高可锻性的原因。结果表明:由于晶粒转动和第二相不均匀分布引起的微观不均匀变形是导致宏观不均匀变形的直接原因;经锻前多台阶热处理后,三晶粒交界处生成细小等轴晶层,第二相弥散分布均有利于粉末高温合金变形。

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