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  • 2014年第43卷第6期文章目次
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    • Microstructure and Mechanical Behavior of a New α+β- Type Mg-9Li-3Al-2.5Sr Alloy

      2014, 43(6):1281-1285.

      摘要 (1649) HTML (152) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用传统铸造方法分别制备了Φ10 mm和Φ90 mm Mg-9Li-3Al-2.5Sr (LAJ932)合金锭。在挤压温度260 ℃,挤压比28条件下对Φ90 mm合金锭进行挤压。分别分析和报道了铸态和挤压态LAJ932镁合金的微观组织和力学性能。探讨了该合金在挤压过程中的组织演变规律。研究结果表明:铸态和挤压态LAJ932镁合金均包括α-Mg (hcp)相,β-Li (bcc)相和Al4Sr相。Φ10 mm铸锭的组织比Φ90 mm铸锭组织细小得多。挤压过程中α-Mg相发生连续动态再结晶,而β-Li相发生非连续动态再结晶。挤压过程中,在hcp α-Mg相中形成{100}<100>织构,而bcc β-Li相中则形成{110}<101>织构。挤压过程中,LAJ932镁合金的强度和塑性均得到改善。挤压态Mg-9Li-3Al-2.5Sr(LAJ932)合金的抗拉强度达到235 MPa,屈服强度为221 MPa,延伸率为19.4%,合金展现出良好的力学性能。

    • Age Hardening of AlCrMoNiTi High Entropy Alloy Prepared by Powder Metallurgy

      2014, 43(6):1286-1290.

      摘要 (1512) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用粉末冶金工艺制备了AlCrMoNiTi高熵合金,并对其铸态和退火态的微观组织和硬度进行了研究。结果表明,铸态合金由富(Cr, Mo)bcc固溶体枝晶相和富(Al,Ni,Ti) fcc固溶体枝晶间相组成。时效合金在900 ℃高温可获得最高硬度HV约为6150 MPa,在1000 ℃发生退火软化现象,但是其硬度HV仍保持在5160 MPa的高硬度水平。这表明,AlCrMoNiTi高熵合金具有优异的高温时效硬化特性。该合金在800 ℃时的时效硬化特性主要归因于细晶强化,在900 ℃时则归因于第二相(bcc2)的析出硬化。在1000 ℃时发生退火软化现象,其原因在于第二相的分解和晶粒粗化。

    • 铸态Mg-5Sn-(0~2)Cu合金的显微组织,力学性能和蠕变性能

      2014, 43(6):1291-1295.

      摘要 (1408) HTML (149) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用XRD,SEM手段研究了铸态Mg-5Sn-(0~2.0)Cu合金的显微结构。结果表明Mg-5Sn合金由枝晶状的α-Mg和Mg2Sn相组成,Cu的加入使合金出现Mg2Cu相。随着Cu含量的增加,晶粒逐渐细化,Mg2Sn相和Mg2Cu相的量也逐渐增加,但是这两种相的尺寸亦随之增加。室温拉伸结果表明,Cu质量分数在0.5%~1.0%时对合金起促进作用,然而,过多的Cu会弱化合金的拉伸性能。Mg-5Sn-1.0Cu合金具有最优的力学性能,抗拉强度达到180 MPa,延伸率达到12%。合金在温度为175 ℃,载荷为35~75 MPa的压蠕变性能表明,Cu可以提高Mg-Sn合金的抗蠕变性能。

    • A Comparable Study on the Arrays of Aligned ZnO Nanowires and TiO2 Nanotubes for Applications of Dye- sensitized Solar Cells

      2014, 43(6):1296-1299.

      摘要 (1614) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先通过水热法在透明导电基底上合成出垂直有序的ZnO纳米线阵列,再对这些ZnO纳米线进行表面处理以得到TiO2纳米管阵列。随后,这些纳米线(管)阵列被用作光阳极组装染料敏化太阳电池(DSSC),以探索它们的光电化学性能。通过研究发现,用TiO2纳米管阵列组装而成的DSSC具有0.81%的太阳能转换效率,高出ZnO纳米线阵列组装而成的DSSC 3倍以上。另外,还运用一个简单的二极管模型对这些DSSC的伏安特性(J-V)曲线进行分析。最终发现,造成DSSC性能大幅度提高的原因在于其内部并联电阻的增加以及泄漏电流的下降。

    • Modeling for Predicting Flow Stress of Al-14Cu-7Ce Alloy at Elevated Temperature

      2014, 43(6):1300-1303.

      摘要 (1271) HTML (144) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在应变速率0.001~1 s-1、温度573~823 K的条件下,采用Gleeble 3500热模拟试验机对Al-14Cu-7Ce合金进行等温热压缩实验,并根据真应力-真应变的计算数值,建立了Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力本构方程。结果表明,流变应力符合速率方程;其中,应变的影响通过多项式拟合方式耦合进入材料常数A,αL和n。所建立的本构方程能够准确预测Al-14Cu-7Ce合金高温流变应力,实验条件下控制合金热变形的主要机制是位错攀移。

    • Sn-Doped Mn3GaN Negative Thermal Expansion Material for Space Applications

      2014, 43(6):1304-1307.

      摘要 (1380) HTML (140) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用球磨后放电等离子体烧结的方法制了化学成分为Mn3Ga1-xSnxN (x=0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4) 的反钙钛矿锰氮化合物。研究了其热膨胀性能、导热性能和力学性能。结果表明:所有样品热膨胀性能与Sn含量有关,随着Sn含量的增加,负热膨胀温区向高温移动。其中,Mn3Ga0.9Sn0.1N化合物在279到338 K温区内的负热膨胀系数为–27.5×10-6 K-1,负热膨胀温区宽度为59 K。而Mn3Ga0.6Sn0.4N在363~400 K温区内的热膨胀系数较小,接近零膨胀。此外,这类负热膨胀材料的热导率约为3.2 W·(m·K)-1,压缩强度约为210 MPa。

    • Preparation of Nickel-Based Alloy Closed-pore Hollow Spheres

      2014, 43(6):1308-1311.

      摘要 (1315) HTML (136) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用3种不同粒度的镍基合金粉,通过挂浆法结合粉末冶金工艺制备出壁厚为0.3~0.4 mm, 直径为3~3.5 mm的金属空心球结构。得出了浆料的最佳配比,粘接剂和粉末的质量比为1/2。测试了空心球结构的密度、孔隙度和压缩强度,分析结果显示随着原始粉末粒度的减小,孔隙度减小,密度和抗压强度增加。压缩强度分别是16、18、28 MPa,实际相对抗压强度仅为理论抗压强度的50%。

    • Study of Ta-doped CeO2 Buffer Layer for Coated Conductors

      2014, 43(6):1329-1331.

      摘要 (1259) HTML (127) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用简单的金属有机物沉积方法在自制的Ni-5W基带上成功地制备了Ta掺杂CeO2过渡层。XPS结果表明:在热处理时的还原性气氛中,Ta5+优先于Ce4+被还原为Ta4+,这有利于减少或抑制由于Ce4+被还原而产生的裂纹和孔洞。XRD结果表明除CeO2的衍射峰稍变小外,没有发现新的物相生成,这说明Ta4+部分取代了CeO2晶格中Ce4+的位置生成了Ce0.75Ta0.25O2. Ce0.75Ta0.25O2 的ω-扫描和j-扫描半高宽带分别是 4.38o和 6.67o,这表明Ce0.75Ta0.25O2具有良好的面外和面内织构。AES结果表明单层Ce0.75Ta0.25O2的厚度大约为70 nm,在过渡层的表面没有检测到Ni元素,说明该过渡层具有很好的阻止元素扩散的能力。综上说明,Ta掺杂的CeO2过渡层有望成为涂层导体用单层多功能过渡层。

    • EBSD Analysis of Fatigue Crack Growth of 2124 Aluminum Alloy for Aviation

      2014, 43(6):1332-1336.

      摘要 (1550) HTML (152) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用电子背散射衍射(EBSD)分析技术对2124-T851铝合金板材的疲劳裂纹扩展进行了分析研究。结果表明,疲劳裂纹扩展以穿晶为主,随晶粒取向的不同而呈现一定的择优性。当裂纹扩展到晶界时,由于相邻晶粒间存在的取向差,裂纹会偏离其正常扩展路径而发生偏转,而晶内的裂纹偏转则更多是因为粗大第二相粒子在循环应力作用下协调变形能力差引起的。裂纹扩展过程中发生裂纹分叉与特定的晶体学方向有关,是由于裂纹尖端多个等效{111}<110>滑移系的同时开动造成的。

    • 损伤容限型TC4-DT钛合金近门槛区疲劳裂纹扩展行为研究

      2014, 43(6):1342-1346.

      摘要 (1764) HTML (135) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了双态组织、片层组织TC4-DT钛合金在近门槛区的疲劳裂纹扩展行为,通过扫描电镜观察裂纹扩展路径及断口微观特征,研究了等轴初生a相含量对TC4-DT钛合金在近门槛区疲劳裂纹扩展速率的影响,讨论了TC4-DT钛合金的疲劳裂纹扩展行为和断裂方式。结果表明:随着等轴初生a相含量的降低,TC4-DT钛合金在近门槛值区的da/dN-DK曲线逐渐向下偏折,裂纹扩展速率明显降低,在Paris区出现转折点现象且转折点对应的DKt值逐渐增大;片层组织在近门槛区的裂纹扩展路径曲折,疲劳裂纹扩展速率显著降低,表现出更好的损伤容限性能。

    • 2124-T851厚板S向超低周疲劳行为及断裂特征

      2014, 43(6):1347-1351.

      摘要 (1431) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为评价极端循环载荷下的服役性能,采用轴向名义应变控制法研究了2124-T851铝合金厚板短横向超低周疲劳(ELCF)行为。研究表明:该合金在ELCF过程中表现出持续稳定的循环软化特性,软化速率与名义应变幅Δεn/2呈幂函数关系;由Δεn/2表征的Manson-Coffin公式能准确地预测该合金的ELCF寿命。断口分析表明:短横向加载的静态断裂和ELCF断裂方向均趋于长横向,且随Δεn/2减小,断裂模式由切断型逐渐转变为正断型;ELCF微观形貌总体为韧窝断口+挤压平面,且仅在Δεn/2降至0.4%时出现疲劳条带。

    • T6态Al-20Si-5Cu合金干滑动摩擦磨损特性研究

      2014, 43(6):1352-1356.

      摘要 (1464) HTML (159) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以T6态Al-20Si-5Cu合金为研究对象,采用UMT-2型摩擦磨损试验机研究材料的摩擦磨损性能,并用SEM、EDS、奥林巴斯激光共焦扫描显微镜OLS4000分析材料的常温摩擦磨损行为。结果表明:Al-20Si-5Cu合金的磨损率随着附加载荷的增加而增大,但在高载荷下磨损率仍然很小,表现出了良好的耐磨性;摩擦系数平均值在0.38~0.42范围内变化,且在磨损过程中随时间的变化不大,表现出了较强的稳定性;同时,随着载荷的增大,材料的磨损机制发生改变,由低载荷的氧化磨损、磨粒磨损转变为疲劳磨损。

    • Nb3Sn超导股线热应变分析模型研究

      2014, 43(6):1372-1376.

      摘要 (1320) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:ITER聚变反应堆上Nb3Sn超导股线是由脆性金属间化合物构成的,由于其间各组分不同的热胀冷缩系数和不同的弹性模量,使得股线从热反应温度或热处理温度到室温、以至到低温运行时,会在Nb3Sn复合物中产生热应变。为了研究Nb3Sn的热应变和构建相应的数学模型,进行了加热期间局部应变测量以及室温下的拉力测试。根据Nb3Sn股线不同组分应力/应变曲线所显示的弹塑特性,对它们进行量化分析。测试分析发现,在室温下沿轴向加载到Nb3Sn超导丝的局部应变是压缩应变,高温下是拉应变;另外用数值分析计算方法可以再现依靠温度的轴向热应变。

    • 肯尼亚天然金红石矿流化床氯化率的研究

      2014, 43(6):1377-1380.

      摘要 (1524) HTML (150) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对肯尼亚金红石矿加碳氯化体系的热力学和动力学进行了研究,分析表明,C在固相中过量,体系处于平衡态时,TiCl4和CO是仅有的2个稳定的产物,增加C/TiO2比对产物组成影响不大;高温时,TiO2与C和Cl2生成CO的方程是占主导地位的。本实验提出了一个反应速率模型,得到金红石氯化率的公式,与实验数据吻合较好。反应速率与颗粒初始半径和天然金红石密度有关,在900 ℃到1000 ℃温度范围内,表观活化能为10.569 kJ/mol,扩散是反应的主要控制步骤。得到了C-Cl2体系中氯气反应率表达式,氯气反应率取决于反应程度、氯气浓度和焦炭粒径。

    • 5d过渡金属在Ni3Al中掺杂效应的第一性原理研究

      2014, 43(6):1381-1386.

      摘要 (1334) HTML (135) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:5d过渡金属Hf、Ta、W、Re、Ir被广泛地应用于第4、5代镍基单晶高温合金中,但对于其机理却没有系统的理论研究。采用基于密度泛函理论(density functional theory)的第一性原理平面波超软赝势方法研究5d过渡金属Hf、Ta、W、Re、Ir掺杂镍基单晶高温合金γ′-Ni3Al相前后系统的晶格常数、形成热、结合能、态密度、差分电荷密度及电荷布局。计算结果表明:5d过渡金属Hf、Ta、W、Re、Ir掺杂Ni3Al系统后有优先占据Al原子位置的倾向,且与周围的Ni 3d电子和Al 3p电子发生强烈的轨道杂化,使电子被束缚,离域性变小,峰变窄;掺杂前系统中主要是Ni原子与最近的Al原子之间的共价键作用,掺杂后系统中主要是Ni原子与最近的X原子(Hf、Ta、W、Re、Ir)之间的共价键作用,且随原子序数的增大共价键逐渐增强。

    • n型掺杂BaSnO3的电子结构和光学性能的第一性原理研究

      2014, 43(6):1387-1391.

      摘要 (1748) HTML (158) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于密度泛函理论,从头计算了La以及Nb掺杂BaSnO3的稳定性、电子结构和光学性质。结果表明La以及Nb掺杂BaSnO3体系结构稳定,均为n型导电材料,在可见光区透过率大于80%,且La以及Nb掺杂BaSnO3明显改善了体系的导电性。计算结果为实验制备n型BaSnO3基透明导电材料提供了理论指导。

    • 多孔钛表面无裂纹生物活化层的制备及表征

      2014, 43(6):1392-1396.

      摘要 (1380) HTML (145) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用碱热处理方法对多孔钛进行了表面活化处理,获得了无裂纹的网状微孔结构的生物活化层。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)等设备对生物活化层进行表征,最后用模拟体液中浸泡的方法检测了该活化层的生物活性。结果表明:当NaOH溶液浓度低于8 mol/L,碱处理时间少于36 h时,多孔钛孔内外壁都可获得无裂纹的生物活化层,该活化层呈现网状微孔结构,是由金红石结构的二氧化钛和钛酸钠组成的混合物质。浸泡SBF后结果显示该活化层在浸泡3 d后就已诱导产生了类骨的碳羟基磷灰石,表现出了很好的生物活性。

    • GW93镁合金表面锡酸盐化学转化膜工艺研究

      2014, 43(6):1397-1402.

      摘要 (1324) HTML (139) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以锡酸钠为转化液主要成分对Mg-8.8Gd-3.1Y-0.6Zn-0.5Zr (GW93) 镁合金进行无铬化学转化表面处理,通过全浸法评价转化膜在pH为中性的3.5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀性能,利用光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析转化膜的微观形貌和相组成。结果表明,适用于GW93镁合金的锡酸盐转化膜的最佳工艺条件为:锡酸钠50 g/L,焦磷酸钠50 g/L,乙酸钠15 g/L,氢氧化钠5 g/L,柠檬酸3 g/L,碳酸钠20 g/L,转化温度80 ℃,转化时间15 min。转化膜主要组成为MgSnO3·3H2O。该工艺下形成的膜层为细小的、近球状颗粒堆积而成,表面均匀平整。腐蚀性能评价结果表明,未经锡酸盐化学转化的镁合金的平均腐蚀速率为6.1083 g·a-1·cm-2,经最佳化学转化成膜工艺处理后,该镁合金的平均腐蚀速率为0.1264 g·a-1·cm-2。抗腐蚀性能被提高了97.9%,说明该锡酸盐化学转化膜层可以有效地提高镁合金的耐腐蚀性能。

    • 真空热压烧结对高纯W-Si合金靶材性能影响

      2014, 43(6):1403-1406.

      摘要 (1516) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以高纯W-Si合金粉(>99.995%)为原料,采用真空热压烧结工艺制备高纯W-Si合金靶材。研究烧结温度、热压压力、保温时间等工艺条件对靶材密度、微观组织性能的影响。结果表明,烧结温度在1350~1380 ℃,热压压力25~30 MPa,保温时间1.5~2 h,可制备出相对密度99%以上、平均晶粒尺寸100 μm以内的高性能W-Si合金靶材。

    • γ-TiAl表面NiCrAlY/Al复合涂层的高温氧化行为

      2014, 43(6):1407-1411.

      摘要 (1480) HTML (135) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用磁控溅射和电弧离子镀技术在γ-TiAl合金表面制备NiCrAlY/Al复合涂层,研究了复合涂层对提高γ-TiAl合金抗高温氧化性能的作用机理。经950 ℃恒温氧化100 h后,涂层表面未发现裂纹和脱落,涂层试样氧化增重值较基体大幅减小。对氧化层进行了SEM、EDS和XRD分析,结果表明无保护涂层的基体γ-TiAl合金表层疏松多孔,无法抵抗高温环境下氧气对基体合金的侵蚀。复合涂层表面的NiCrAlY镀层在氧化过程中形成了Cr2O3,α-Al2O3和β-NiAl相组成的致密防护涂层,阻隔了氧气与基体的接触,中间的Al层为表层持续生成Al2O3提供了Al源。NiCrAlY/Al复合涂层显著提高了基体在950 ℃下的抗高温氧化性能。

    • TaMoN复合膜的微结构、力学性能与摩擦性能

      2014, 43(6):1412-1416.

      摘要 (1636) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用多靶磁控溅射技术,根据不同Mo靶功率制备一系列不同Mo含量的TaMoN复合膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损仪、扫描电子显微镜及其配套的能谱仪研究复合膜的相组成、力学性能、室温和高温下的摩擦性能。结果表明,TaMoN复合膜的微结构是由面心立方、密排六方与底心斜方组成的多相结构;TaMoN复合膜的硬度比TaN单层膜的硬度高,且随着Mo含量的增加先升高后降低,在Mo含量为52.68 at%时达到最大值,为33.9 GPa;Mo元素的添加可以有效改善TaN薄膜在常温和高温下的摩擦性能,通过对磨痕的分析,详细解释了TaMoN复合膜具有优异的减摩性能的原因。

    • 复合γ-Fe2O3/M(M=Pt/Pd)纳米磁敏催化剂超声制备与表征

      2014, 43(6):1417-1422.

      摘要 (1488) HTML (160) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用焙烧法制备γ-Fe2O3之后,再利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其表面进行功能化修饰,在其溶液体系中加入氯铂酸/氯化钯溶液,使游离的四价铂粒子/二价的钯离子吸附在磁性纳米粒子表面,与氨基化基团形成配位化合物,在超声化学作用下,利用水合肼将铂离子和钯离子还原为单质,制成γ-Fe2O3/M(M=Pt/Pd)复合磁敏催化剂纳米粒子。并采用Bruker Advanced-D8粉末衍射仪,带有选区电子衍射(SAED)的透射电子显微镜(TEM),高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和带有超导量子干涉装置(SQUID)功能的磁性测量系统(MPMS)等对γ-Fe2O3粒子和γ-Fe2O3/M复合粒子磁性进行表征。结果表明:采用焙烧法制备的γ-Fe2O3磁性纳米粒子粒径在20 nm左右,制备的γ-Fe2O3/Pt和γ-Fe2O3/Pd复合粒子粒径分别在68和36 nm左右,室温下的磁化强度分别为29.4和31.2 (A·m2)/kg,磁响应性能优越,可用于磁敏催化剂反应体系。这为贵金属Pt、Pd催化剂的回收与磁敏催化剂应用提供了新的思路。

    • C2Cl6除气剂-超声场联合处理对铝合金氢含量及力学性能的影响

      2014, 43(6):1427-1431.

      摘要 (1342) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了C2Cl6除气剂-超声联合处理对铝合金(Al-3.06%Si, Al-3.21%Mg 和 2024合金)氢含量及2024合金力学性能的影响。结果表明:联合处理可大幅度缩短超声除气时间。联合除气后对2024合金力学性能影响很大:铸锭的抗拉强度及延伸率比未除气时分别提高了28.3%及92.3%(最大增幅),除气处理对2024合金的屈服强度影响很小,仅提高6.7%(最大增幅)。另外,除气后断裂方式从脆性断裂向微孔聚集型断裂转变,最终提高了力学性能。

    • 热加工工艺对Ti-1300合金轧制棒材显微组织的影响

      2014, 43(6):1441-1446.

      摘要 (1403) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了轧制温度、变形量以及热处理工艺对Ti-1300合金显微组织的影响,并讨论了热加工工艺与合金组织结构以及形貌之间的联系规律。结果表明:两相区轧制后的加工态Ti-1300合金主要由等轴的β相和球状α相组成,随轧制温度向合金相变点温度的升高,α相逐渐溶解在β基体上,因而β单相区轧制的合金主要由等轴的β相晶粒组成,而合金的晶粒随变形量的增加而破碎越充分,组织也更加细小、均匀。两相区固溶处理后的Ti-1300合金在晶界和晶间析出球状以及条状α相,弥散分布于亚稳定β基体,产生细晶强化效应,而β单相区固溶处理后的合金主要由平均晶粒尺寸为60 μm的等轴β相组成。两相区固溶处理后的时效态Ti-1300合金的组织主要由条状初生αp相、针状次生αs相以及β基体组成,热轧温度和变形量对时效态Ti-1300合金中αp相的形貌特征影响较小,但αp相和αs相都随时效温度的升高而不同程度的长大,针状次生αs相弥散分布在β基体上。

    • 铬酸钠对铀钛合金在氯化钠溶液中的缓蚀作用

      2014, 43(6):1447-1451.

      摘要 (1368) HTML (161) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用失重法和电化学方法研究了铬酸钠对铀钛合金在200 mg/L氯化钠溶液中的缓蚀作用,并用X射线光电子能谱(XPS)和激光共聚焦显微镜分析铀钛合金表面氧化物成分和形貌。结果表明,铬酸钠属于阳极型钝化剂,缓蚀效率随浓度的增加而增大。但溶液温度对铬酸钠的缓蚀效率影响较大,溶液温度高于45 ℃时,加入100 mg/L的铬酸钠对铀钛合金具有加速腐蚀作用。XPS分析表明,铀钛合金表面形成的钝化膜中铀的氧化物存在两种形式,最外层为UO2+x,内层为UO2;加入铬酸钠后,钝化膜最外层含有UO2+x和多种铬化合物,厚度小于3 nm。

    • 微波-超声波协同制备微细仲钨酸铵

      2014, 43(6):1457-1461.

      摘要 (1299) HTML (164) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在不使用外力搅拌和不添加任何表面活性剂的条件下,采用微波-超声波协同蒸发结晶制备微细仲钨酸铵。考察了结晶温度,钨酸铵浓度,微波与超声波的协同功率、协同时间对仲钨酸铵粒度及形貌影响。在较佳条件下,微波-超声波协同可制得平均粒度为7.6 μm、粒径分布均匀、晶型完整的微细单晶五水仲钨酸铵。

    • 插层还原法制备纳米钯/石墨烯复合材料的研究

      2014, 43(6):1462-1466.

      摘要 (1594) HTML (129) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以氧化石墨和氯化双乙二胺钯Pd(en)2Cl2 为前驱体,将金属钯前驱体与氧化石墨发生插层反应,再将插层了Pd(en)22+的氧化石墨在溶液中用NaBH4还原,制备出纳米钯/石墨烯复合材料。采用X射线衍射(XRD)、场扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)、低温氮气吸附等手段对复合材料进行表征并对复合材料进行了储氢性能的测试。研究结果表明:复合材料具有规则的中孔结构,直径为2~6 nm钯的纳米粒子弥散地分布在石墨烯的层间,起着支撑作用,阻止石墨烯片层的重新聚集;复合材料具有较高的BET比表面积,在77 K及0.11 MPa条件下其储氢量达到了3.4%(质量分数)。

    • 2099铝锂合金腐蚀性能

      2014, 43(6):1467-1472.

      摘要 (1314) HTML (139) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过光学显微镜观察、透射电镜分析和慢应变速率拉伸试验,研究了2099铝锂合金在不同时效条件下的晶间腐蚀行为、剥落腐蚀行为、应力腐蚀行为和微观组织。结果表明:随着时效时间的延长,合金的耐腐蚀性能得到改善。在欠时效条件下,晶界上残余AlCuFeMn相的存在,导致合金耐腐蚀性能较差;峰时效条件下,大量T1相在基体的均匀析出,改善了合金的耐腐蚀性能;在过时效条件下,大量T1相保持峰时效状态的形貌特征,晶界析出相呈粗大不连续分布,从而使合金的耐腐蚀性能进一步提高。

    • IgG与HA对TZNT合金腐蚀行为的影响

      2014, 43(6):1473-1478.

      摘要 (1328) HTML (148) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在PBS溶液(pH=7.4)中采用电化学测试技术考察了免疫球蛋白G(IgG)与透明质酸(HA)对潜在的人工关节用TZNT合金腐蚀行为的影响。结果表明:免疫球蛋白G的吸附可在一定程度上减缓TZNT合金表面氧化膜的生长;透明质酸抑制TZNT合金腐蚀的效果与其掺入浓度和浸泡时间相关,在其浓度为2.5 g/L,浸泡72 h时,抑制合金腐蚀的效果最佳。

    • 添加纳米TiO2的Ni-P化学复合镀层显微结构与性能

      2014, 43(6):1483-1486.

      摘要 (1187) HTML (156) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用化学复合镀法制备了Ni-P-纳米TiO2复合镀层,研究了纳米TiO2添加对Ni-P复合镀层的显微结构、硬度、耐磨性、孔隙率及耐蚀性的影响,并讨论了其影响机理。结果表明:纳米TiO2粒子较为均匀地分布在Ni基镀层,未发生明显团聚;纳米TiO2粒子的弥散强化作用,使复合镀层具有较高的表面硬度和良好的耐摩擦性能,晶化热处理后的复合镀层表面硬度达到了10 925 MPa,耐摩擦性能也显著提高。添加纳米TiO2粒子后,镀层的孔隙率增加,耐碱和耐盐腐蚀的能力稍有降低,耐HCl溶液腐蚀的能力较差。

    • 多孔钛表面负载HA重金属吸附材料的新方法

      2014, 43(6):1487-1491.

      摘要 (1339) HTML (155) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了以多孔钛为基体,采用超高频感应热/水热法负载HA涂层的新方法,借助XRF、XRD、FTIR、SEM等手段对HA的成分、结构及形态进行了表征,并运用ICP考察其对水溶液中Pb2+,Cr2+,Ni2+的吸附作用。结果表明,所制得的HA晶格中含有大量碳酸根,对Pb2+,Cr2+,Ni2+的吸附效率分别达到97.5%、97.3%、97.6%。

    • TiAl基合金超塑性变形的力学行为研究

      2014, 43(6):1492-1496.

      摘要 (1740) HTML (131) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用恒应变速率和应变速率递增实验研究了变形态Ti-48Al-2.3Cr-0.2Mo (at%)合金的超塑性变形力学行为,并根据计算得到的变形激活能,结合超塑性变形的流变曲线形态,对TiAl基合金的超塑性变形机理进行了分析。超塑性拉伸试验分别在800~900 ℃区间和950~1100 ℃区间和应变速率?=1′10-3~5′10-5 s-1的条件下进行。结果表明,变形态TiAl基合金超塑性变形的应变-应力曲线上几乎没有稳态塑性流变阶段。在950~1100 ℃区间,加工硬化现象显著。当T>1025 ℃或≤5′10-4 s-1时,应力-应变曲线呈典型的加工硬化形态,并且随着变形温度升高和应变速率降低,加工硬化阶段增长。原始组织中的高密度位错是引起加工硬化的原因。在800~900 ℃区间,应变速率敏感性因子m的最佳值在0.52~0.67之间,超塑性变形的表观激活能为Qapp=178 kJ/mol,晶界扩散是超塑性的速率控制机制。在950~1100 ℃区间,m的最佳值在0.63~0.77之间,超塑性变形的表观激活能值Qapp=290 kJ/mol,晶格扩散是超塑性变形的速率控制机制。

    • 太阳能电池浆料用亚微米球形银粉的制备工艺研究

      2014, 43(6):1497-1501.

      摘要 (1761) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以抗坏血酸为还原剂,AgNO3为银盐,聚乙二醇4000(PEG-4000)为分散剂,采用液相还原法制备亚微米球形银粉。采用L9(33)正交试验设计,考察抗坏血酸浓度、分散剂加入方式以及溶液pH值对银粉粒度的影响。分析得出制备亚微米球形银粉的优化条件为:pH=5,AgNO3浓度为0.5 mol/L,AgNO3和抗坏血酸溶液中分别加入一半分散剂,抗坏血酸的浓度为0.9 mol/L,PEG-4000/AgNO3(质量比)为1.2,反应温度为室温。通过激光粒度仪、XRD及SEM表征,表明在较优实验条件下制备的亚微米级银粉纯净,粒度分布均匀,呈球状。并将优化条件下所得银粉调制成太阳能电池用浆料,通过丝网印刷在硅片上并烧结,烧结膜银栅线的表面方阻为0.721 mΩ/□,可满足太阳能电池的电性能要求。

    • 有机碳源替代石墨制备TZM合金及其性能研究

      2014, 43(6):1502-1506.

      摘要 (1419) HTML (151) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以有机碳源硬脂酸替代传统的石墨粉末,采用粉末冶金法固-液混合方式掺杂碳元素,后经压制成形、高温烧结、热轧、温轧、冷轧等工艺制备TZM合金板材,并对其力学性能及组织特点进行对比分析。研究结果表明:以有机碳源采用固-液掺杂硬脂酸的TZM合金粉末比传统固-固掺杂石墨粉的TZM合金粉末混合更加均匀,组织中第二相更多、更细小、分布更均匀,第二相质点粒子对位错起到钉扎作用,阻碍晶界滑移,从而显著提高了TZM的抗拉强度,其抗拉强度为1168.23 MPa,伸长率为7.66%,较传统固-固掺杂石墨粉的TZM合金抗拉强度提高了15.3%。

    • 热处理对Ti-5553钛合金棒材组织与性能的影响

      2014, 43(6):1507-1510.

      摘要 (1455) HTML (136) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了Ti-5553合金Φ300 mm大规格棒材在典型热处理工艺条件下的微观组织与力学性能。结果表明:Ti-5553合金的力学性能对固溶温度非常敏感;在BASCA热处理条件下Ti-5553合金断裂韧性高达87.3 MPa×m1/2,强度也维持在1100 MPa左右;在820 ℃固溶并在580~620 ℃时效后,Ti-5553合金弥散分布着大量等轴初生a相颗粒和针状次生a相,其相对体积分数决定了Ti-5553合金的强度和塑性匹配。

    • 钛合金石油管材的研究和应用进展

      2014, 43(6):1518-1524.

      摘要 (1511) HTML (165) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了国内外钛合金石油管材研究和应用现状,详细介绍了钛合金石油管材的成分、组织及机械性能;论述了钛合金石油管材在完井液或环空保护液、酸化液和生产工况环境中的抗均匀腐蚀、局部腐蚀、冲蚀、腐蚀疲劳及应力腐蚀开裂(SCC)性能;同时介绍了钛合金石油管材制造工艺和应用状况。指出了国内研制开发钛合金石油管材与国外的差距,以及其在国内外高压高温油气田的应用前景和发展方向。

    • 超高比能量锂-空气电池最新研究进展

      2014, 43(6):1525-1530.

      摘要 (1442) HTML (161) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了近年来锂-空气电池领域的最新研究进展,总结了锂-空气电池的充放电机理、空气电极、电解液等方面的研究工作。此外,展望了锂-空气电池领域今后的发展方向。

    • L10-FePt纳米颗粒的合成、结构与磁性

      2014, 43(6):1531-1536.

      摘要 (1500) HTML (144) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:首先概述了L10-FePt纳米颗粒的普遍制备方法,然后重点总结了降低其相转变温度和直接合成这两个方面的典型实验方法,并回顾了L10-FePt纳米颗粒结构、磁性能与自组装方面的最新研究进展。

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