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  • 2015年第44卷第12期文章目次
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    • Preparation of Ni-SiC Composite Coating by Electrochemical Deposition

      2015, 44(12):2960-2964.

      摘要 (1016) HTML (125) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电化学沉积法通过在电解槽中添加SiC颗粒制备Ni-SiC复合镀层。由于第二相颗粒SiC的加入改善了镀层的性能,使之具有高硬度、耐磨性和耐腐蚀性能等。Ni-SiC复合电镀改善镀层的组织结构并显著提高镀层的质量。采用NiSO4·6H2O(35 g/100 mL),NiCl2·6H2O(4 g/100 mL),H3BO3(3.5 g/100 mL),十二烷基硫酸钠(0.5 g/100 mL),SiC颗粒(0.4~1.0 g/100 mL)体系,在pH值为4,温度35~50 ℃时,通过电化学沉积法制备Ni-SiC复合镀层。实验探究了温度、电流密度、镀液中碳化硅颗粒含量以及超声波分散时间对镀层中SiC复合量的影响。通过扫描电镜和XRD对镀层进行分析,结果表明:在温度为35~50 ℃之间复合镀层中SiC的量随温度的增加呈现先增加后减少的趋势;在电流密度为0.026~0.06 A/cm2之间,复合镀层中SiC的含量随电流密度的增加呈现先增加后减小的趋势;镀液中SiC量在0.4~1.0 g/100 mL之间时,镀层中SiC含量随着镀液中SiC含量的增加而增加,超过一定值(0.6 g/100 mL)增加幅度变小;超声波分散时间在10~50 min之间, 镀层中SiC的含量随时间的增加而先增加后减少。镀层中碳化硅颗粒均匀分布有利于晶粒的细化

    • Synthesis and Refinement Performance of the Novel Al-Ti-B-RE Master Alloy Grain Refiner

      2015, 44(12):2970-2975.

      摘要 (1005) HTML (121) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为优化铝中间合金细化剂的组织,提升细化性能,采用熔配法工艺合成新型Al-Ti-B-RE中间合金晶粒细化剂,合成反应基于热力学和动力学分析是可能的、存在的、自发向右进行,在适当的工艺条件下,在基体中可生成均匀弥散分布的第二相A13Ti、TiB2、Ti2A120RE等粒子。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)和力学拉伸试验等分析方法对所合成材料的微观组织、细化效果及力学性能进行了表征。细化试验表明:自制的Al-5Ti-1B-1RE中间合金细化工业纯铝时,其平均晶粒尺寸小于150 μm到达细晶粒度级别。拉伸试验表明:工业纯铝中加入0.2%自制的Al-5Ti-1B-1RE中间合金晶粒细化剂后有更优的机械性能,与未细化工业纯铝相比,抗拉强度提高了28.39 MPa,延伸率增加了29.97%,其性能明显优于某国产的Al-5Ti-1B丝中间合金细化剂

    • Virtual Crystal Approximation of Pd-Ru-Zr System

      2015, 44(12):2976-2981.

      摘要 (1249) HTML (133) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用密度泛函理论中的虚拟晶体近似方法研究了Zr和Ru掺杂Pd体系的相结构稳定性。搭建了3种可能的虚拟晶体近似模型,并计算了体系的弹性常数正方剪切常数、体模量、剪切模量、杨氏模量、Cauchy压力值和态密度等。计算结果表明根据正方剪切常数判断Pd-5Ru-1Zr[T(3)]是Pd-Ru-Zr体系中最稳定的相,根据Cauchy压力值判断 Pd-10Ru-1Zr[T(2)] 是硬脆相,并且具有较强的方向键,随着Ru和Zr原子逐步替代Pd原子,体系的化学键强度和硬度逐渐增大,但是相结构稳定性有所降低

    • Effect of Process Conditions on the Synthesis of TiB2/TiC Nanocomposite Powders by Mechanical Alloying

      2015, 44(12):2987-2991.

      摘要 (1059) HTML (131) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用机械合金化的方法利用工业纯Ti粉和B4C粉末合成了TiB2/TiC 纳米复合粉末。结果表明,球磨过程中保护气氛的纯度对合金化过程有着非常重要的影响。在纯氩气保护的情况下球磨5 h,Ti和B4C粉末发生了固相反应,形成了复合TiB2/TiC相,随着球磨时间增加,合成的TiC相的晶粒尺寸减小至10 nm,而TiB2晶粒尺寸略大;如果球磨过程中混入空气,合金化产物中将会出现大量的TiN和TiO

    • Trapping and Detrapping Effects on Current Conduction Mechanisms at Interface of Au/HfO2 High-k Films

      2015, 44(12):2992-2995.

      摘要 (1049) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要研究了经不同温度退火后 HfO2 高k栅介质薄膜的电流电压特性,结果表明,在栅极入射下,漏电流与 Au/HfO2 界面处的陷阱密度密切相关,在高电场下,Au/HfO2/p-Si 结构的主要导电机制为 Schottky发射和 Poole-Frenkel 发射。研究了电压应力对栅介质薄膜稳定性的影响,由于局部导电通道的形成,经时电介质击穿(TDDB)现象被观察到

    • SEM-EDS Plane Scan and Line Scan Analysis of TiCN Coatings by Cathodic Arc Ion Plating

      2015, 44(12):3000-3004.

      摘要 (1084) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用阴极弧离子镀在Cr12MoV冷作模具钢表面制备了TiCN涂层,通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了涂层表面化学元素的面分布和界面化学元素的线分布。讨论了涂层界面结合机理,用划痕法对结合强度进行了表征分析。结果表明,涂层主要是由TiN、TiC和C原子组成,其中TiN和TiC提高了涂层硬度,C原子改善了涂层摩擦润滑性能;涂层中N原子分数超过C原子分数,界面结合处发生了相互扩散,涂层中C原子扩散量最大,基体中Si原子扩散量最大,涂层与基体形成了冶金结合,利用划痕法测定TiCN涂层结合强度为79.6 N

    • Preparation and Properties of W-15Cu Composite by Electroless Plating and Powder Metallurgy

      2015, 44(12):3005-3008.

      摘要 (1086) HTML (136) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用化学镀和粉末冶金的方法制备出W-15Cu复合材料。首先用化学方法对W粉表面预处理,然后在其表面化学镀铜。得到的复合粉末用图谱进行表征。发现用化学镀的方法制备出的W-15Cu复合粉末纯度非常高,且W颗粒均匀、被Cu致密的包覆着。呈现出包状结构。这种复合粉末表现出优异的压制性能,压坯分别在300, 400, 500, 600 MPa的压制压力下成形。压坯在1250 ℃温度下保温90 min烧结后,从其断口形貌可以发现W颗粒没有明显的长大,且W颗粒表面特征并没有发生改变,仍然表现出预处理后的表面特征。对烧结体的相对密度、硬度、抗弯强度和电导率同样进行了表征

    • Terahertz Magneto-Optical Absorption by Cylindrical Metallic Nanowires

      2015, 44(12):3014-3018.

      摘要 (1152) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用Kubo公式对圆柱形金属纳米线的磁光响应特性进行了理论研究。结果发现:与具有抛物线型电子限制势的低维半导体量子线不同,金属纳米线的磁光吸收谱以及相位延迟响应都敏感地依赖于光的偏振,这主要是由于不同的偏振光具有不同的磁光选择定则所致。另外,电子在不同子能带间磁光跃迁所产生的光吸收在太赫兹频率范围,可以通过改变纳米线半径以及调节磁场强度来有效调节金属纳米线在太赫兹频段的共振磁光吸收特性。这些理论结果揭示了金属纳米线的基本磁光响应特性

    • Quantized Acoustic-Phonon Modes in Metallic Nanowire Structures

      2015, 44(12):3019-3022.

      摘要 (1215) HTML (124) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对金属纳米线结构中量子化的声学声子模式进行了详细的理论研究。利用柱形纳米线结构来描述以氧化铝为模板制备的金属镍纳米线。考虑器件结构中弹性声波对应的边界及连续条件,求解弹性波波动方程,可以得到纳米线结构中量子化的声学声子模式。发现量子化的声子能量和不同声子态之间的能量差会随着纳米线半径的减小而增大。在色散关系中,允许的声子模式位于qzVAl2O3这条直线的下方,这一特征不随纳米线半径的变化而改变。研究结果表明,金属纳米线系统在高频超声器件中具有潜在的应用前景

    • Correlations of Photoluminescence and Size Evolution of Si Quantum Dots in Amorphous Silicon Carbide

      2015, 44(12):3023-3026.

      摘要 (1184) HTML (136) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过磁控溅射技术和1100 ℃的高温后续退火处理,在富硅碳化硅中形成高密度、小尺寸的硅量子点。其微结构和光学特性由高分辨电镜和光致发光技术进行表征。结合斯托克斯偏移和高分辨电镜分析表明,由非晶碳化硅包覆的硅量子点存在α-Si、c-Si两种结构,并呈现多带隙特征,子带隙分布范围从2.3到3.5 eV,出现紫外光到绿光的光致发光特征峰;发现此特征的硅量子点尺寸分布在~1.0~4.0 nm;通过改变薄膜中的Si和C原子比例,以及改变退火参数可进一步优化和控制硅量子点的微结构

    • Fabrication of Metamaterials Based on Gold Dendritic Cells

      2015, 44(12):3037-3040.

      摘要 (1055) HTML (155) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种由无序树形结构构成的超材料的自下而上化学制备方法,这种超材料可工作在可见光频段。当树形结构的直径为500 nm时,这种金纳米树形结构阵列超材料分别在470,540,670 nm频段出现透射通带,这种超材料也可在可见光频段实现平板聚焦,有益于对可见光频段超材料的研究

    • Elemental Ratio Controlled Semiconductor Type of Bismuth Telluride Alloy Thin Films

      2015, 44(12):3041-3044.

      摘要 (1157) HTML (137) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过磁控共溅射的方法制备了Bi2Te3合金薄膜,并通过423~623 K,1 h热处理提高薄膜的结晶程度。随着热处理温度的升高,Te/Bi原子含量比例逐渐减小,这说明在热处理过程中Te元素有一定的挥发,其挥发量随着温度的升高而增加,这使得薄膜的半导体类型由N型转变为P型,同时赛贝克系数也由负值变为正值。另外,热处理导致了晶粒长大,降低了缺陷密度,使得薄膜的电导率和赛贝克系数等热电性能得到提高

    • Wearing and Corrosion Resistance of TAMZ Alloy Implanted by Carbon Ion in Hank’s Body Fluid

      2015, 44(12):3045-3049.

      摘要 (967) HTML (125) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:人体模拟体液Hank’s溶液中对碳离子注入TAMZ合金的耐蚀耐磨行为进行研究。结果表明,碳离子注入TAMZ合金表面形成含碳量1.07%的均匀改性层,碳离子注入层厚度达9 μm。碳离子注入后,TAMZ表面形成无序层膜,经XRD分析主要由TiC和Ti组成。Hank’s溶液中电化学测试结果表明,注入碳离子的TAMZ合金腐蚀电位升高、电荷转移电阻增大,阳极极化电流密度降低,改善了电化学性能。其原因归结于碳离子注入后碳化物的无序层膜的形成阻滞了合金元素的溶解,提高了膜层的耐蚀性能。Hank’s溶液中注入碳离子的TAMZ合金的摩擦系数和比磨损率均明显小于基体TAMZ合金,硬度提高;而且经摩擦的碳离子注入TAMZ合金比基体TAMZ合金的阳极极化电流密度小、电荷转移电阻大,表明碳离子注入改性层在人体模拟液环境中具有优良的耐磨、耐蚀性能

    • 镍和铜纳米线阵列的超声子带隙

      2015, 44(12):3055-3059.

      摘要 (999) HTML (157) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以实验可制备的镍、铜纳米线三角有序阵列为模型,用平面波法计算了它们的声子能带,发现了GHz频率的超声子带隙。在XΓ方向镍比铜更容易获得z模态带隙,而在ΓM方向上铜材料更容易激发xy模态的带隙以及在高频区获得更宽的带隙;通过调节填充率,可获得z模态和xy模态共同占据的带隙,正方晶格结构比三角晶格结构更有利于同时获得这两种模态的带隙

    • ZnO-TiO2核壳纳米线结构及其热稳定性研究

      2015, 44(12):3073-3077.

      摘要 (1099) HTML (132) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用热还原法和原子层沉积技术制备了ZnO-TiO2核壳纳米线,研究沉积厚度、沉积温度及退火对于ZnO-TiO2核壳纳米线晶化和结构的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)等手段对退火前后核壳纳米线进行表征。结果表明:沉积厚度和温度的增加有利于TiO2壳层发生非晶向晶化的转变;500 ℃退火提高了TiO2的结晶性,但可能会使细核壳纳米线(ZnO纳米线直径<80 nm)产生波浪形变形,使150 ℃沉积的非晶TiO2壳层形成凸出晶粒,并导致其界面处ZnO缺失

    • 新型高强铝合金高温平面压缩与退火微观组织和织构

      2015, 44(12):3094-3099.

      摘要 (1113) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用热力模拟平面压缩实验和电子背散射衍射(EBSD)组织分析测试方法,研究了新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金热压缩变形以及退火微观组织和织构。结果表明,在变形温度为350 ℃,应变速率为0.1 s-1的条件下,合金微观组织演变机理为动态回复和大应变几何动态再结晶,出现旋转立方织构{001}< >和黄铜织构{111}<110>,分别沿着α-取向线和β-取向线分布;退火后旋转立方织构减少,黄铜织构增多,旋转立方织构沿着α-取向线向黄铜织构转变。在变形温度为420 ℃,应变速率为0.1 s-1的条件下,合金变形组织较均匀,再结晶晶粒分布在变形剧烈的晶界或三角晶界处,出现的织构种类主要有旋转立方织构{110}< >、黄铜型{011}<211>织构;退火过程中发生亚动态再结晶,旋转立方织构强度增强,黄铜型{011}<211>织构有向高斯织构方向移动的趋势

    • 过热处理时间对Zr-Cu基大块非晶合金力学性能的影响

      2015, 44(12):3109-3112.

      摘要 (1230) HTML (125) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在一定初始温度下经过不同时间的熔体过热处理,利用铜模吸铸法,制备纯非晶合金Zr48Cu36Ag8Al8棒状试样,通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热分析仪(DSC)、万能力学试验机和场发射扫描电子显微镜(SEM)研究过热处理对其力学性能的影响。结果表明,在一定的处理时间范围内,随着处理时间的增长,Zr48Cu36Ag8Al8非晶合金原子排列的混乱度增加,非晶合金的平均自由体积增加,Zr48Cu36Ag8Al8非晶合金的变形局域化程度降低,变形能力随之增强,非晶合金的断裂强度和塑性得到了提高

    • NiSe2块体材料的制备及热电性能研究

      2015, 44(12):3124-3129.

      摘要 (1211) HTML (133) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合机械合金化(MA)与放电等离子烧结(SPS)工艺制备了NiSe2块体热电材料。研究了MA球磨时间和SPS烧结温度对NiSe2热电材料的物相、显微组织以及电热传输性能的影响。结果表明:当转速为425 r/min,球磨40 h后合成了约45 nm的NiSe2纳米粉体。NiSe2粉体是一种直接禁带半导体,禁带宽度为2.653 eV,其块体呈n型导电特征。烧结温度为773 K时,NiSe2块体材料在323 K获得最大功率因子101 μW·m-1·K-2,热导率为7.5 W·m-1·K-1,最大ZT值为0.0045

    • 氧化态SiCp/5052Al复合材料的界面及热导性能

      2015, 44(12):3130-3135.

      摘要 (1058) HTML (139) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了SiC颗粒经不同氧化时间的氧化行为,采用无压渗透法制备了体积分数大于55%的SiCp/Al复合材料,分析了复合材料的微观组织与界面形貌,探讨了氧化及界面反应对复合材料热导性能的影响。结果表明:当SiC颗粒在1100 ℃氧化时,随着氧化时间的延长,其氧化增重及氧化层的厚度均增加,但氧化时间大于6 h时,其增加速率减缓;经氧化处理后,颗粒尖角明显钝化,所制备复合材料颗粒分布均匀,致密度比颗粒未氧化时要高;且氧化改变了复合材料的界面反应及结合,未经氧化颗粒表面出现了短棒状Al4C3,4 h氧化后颗粒表面形成了八面体MgAl2O4,6 h氧化后仍有残余的SiO2;随氧化时间的延长,复合材料热导及界面热传导系数均呈先增大后减小的变化趋势,这与不同氧化时的实际界面状况密切相关

    • 基于两步法阳极氧化的TiO2纳米管阵列制备研究

      2015, 44(12):3136-3140.

      摘要 (1114) HTML (140) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用低浓度的无机溶剂HF溶液(0.05%, 质量分数)对溅射在硅基底上的400 nm钛薄膜进行阳极氧化制备TiO2纳米管阵列,并利用SEM对制备出的TiO2纳米管阵列进行表征。实验结果表明,通过优化阳极氧化电压幅值、电压施加方式和氧化时间,均可有效控制纳米管阵列的尺寸和形貌。首先施加0.5 V的低电压28 min,在低浓度的HF溶液中阳极氧化钛薄膜制备TiO2纳米管阵列,其管径可达120 nm左右。在此基础上,对电压施加方式进行改进,提出两步法施加电压方式,并优化氧化时间,在硅基底钛薄膜上制备出管径为100 ~ 270 nm结构紧密有序的TiO2纳米管阵列,明显优于钛薄膜在有机电解液中氧化制备的管径为70 ~ 100 nm的TiO2纳米管阵列

    • 机械振动对AZ91充型凝固中铸件-铸型传热的影响

      2015, 44(12):3141-3146.

      摘要 (1074) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了AZ91镁合金在充型凝固过程中不同振动频率对镁合金充型过程、凝固方式和铸件-铸型间隙的影响机制,并自主设计铸件-铸型界面传热效率装置,探讨了机械振动对铸件-铸型界面传热的影响。结果表明,机械振动使充型过程中合金液流体雷诺数变大,层流边界层厚度减小;破坏凝固初期型腔壁已凝固薄层,改变镁合金的凝固方式,使合金晶粒细化、改变晶体内部相形态及分布;凝固后,使铸件-铸型间隙处于动态变化过程。进而影响了铸件-铸型界面间的传热。当振动频率分别为0,20,50 Hz时,模具所达到的最高温度值分别为365.3,372.1,377.1 ℃,模具温度上升至最大温度值所需的时间依次为111,100,91 s,振动频率从0 Hz增大到50 Hz,模具所达到的最大温度值逐渐增加,模具温度上升至最大温度值所需的时间逐渐减少

    • Al含量对Al取代氢氧化镍振实密度及电化学性能的影响

      2015, 44(12):3151-3155.

      摘要 (1105) HTML (129) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用化学共沉淀法制备了Al3+/Ni2+摩尔分数分别为0%, 5%, 10%, 15%和20%的Al取代Ni(OH)2样品。振实密度测试发现当Al含量低于10%时,随着Al含量的增加样品的振实密度急剧增大;当Al含量为10%时,样品具有最大的振实密度;继续增加Al含量,样品的振实密度开始降低。X射线衍射分析发现,当Al含量低于5%时,样品的晶型为β相;当Al含量在5%~10%时,样品的晶型为α/β混合相;当Al含量高于10%时,样品的晶型为α相。循环伏安(CV)、电化学交流阻抗(EIS)和充放电测试研究表明:掺Al样品比未掺Al样品具有更高的电化学活性。其中Al含量为15%的样品具有最好的电化学性能,在100 mA/g恒电流充放电下的稳定质量比容量和体积比容量分别高达324 mAh/g和516 mAh/cm3,并且具有优异的循环性能

    • 等离子熔覆原位自生NbC/高熵合金显微组织研究

      2015, 44(12):3156-3160.

      摘要 (1206) HTML (141) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用等离子熔覆技术在Q235钢基体上原位制备了NbC增强的CoCrCuFeNiMn(NbC)x(x=0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4)高熵合金熔覆层,并研究了熔覆层的相组成、显微组织以及显微硬度。结果表明,C和Nb的加入并没有引起熔覆层物相的复杂化,物相由fcc1相、fcc2相和NbC相组成。NbC大多偏聚于基体的树枝晶间,少量在树枝晶内析出。NbC的形态与其含量有关,当x较小时,NbC呈颗粒状;当x较大时,NbC呈颗粒状、长条状以及十字枝晶状。原位自生高熵合金复合材料的硬度较基体合金有了明显提高,在一定范围内(x=0~0.4),熔覆层显微硬度随增强相含量的升高而增加

    • 钛合金管材二辊矫直机辊型曲线与矫直精度分析

      2015, 44(12):3161-3165.

      摘要 (1058) HTML (120) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对钛合金管材很难被矫直的问题,采用压扁加反弯的方法得到很好的矫直效果。设计了实现钛合金管材压扁加反弯矫直的分段等曲率反弯辊型,从弹塑性基本理论出发,推导了矫直过程中考虑材料强化条件下的弯矩公式,并建立了矫直精度的理论计算模型。借助该矫直精度计算模型对反弯量组合进行了优化,针对典型产品的分段等曲率反弯钛合金管材,提出合理的压扁量取值范围,为实际生产中辊缝调节提供参考

    • 脉冲磁场-机械振动复合作用下K4169高温合金凝固组织的细化

      2015, 44(12):3166-3172.

      摘要 (1072) HTML (143) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对比研究了未处理、脉冲磁场处理、机械振动处理和脉冲磁场-机械振动复合处理对K4169高温合金凝固组织和力学性能的影响,并考察了复合处理条件下不同的脉冲电压、脉冲频率及浇注温度时合金的初生相形貌。结果表明:经脉冲磁场-机械振动复合处理后,合金的晶粒尺寸由4.5 mm细化至0.98 mm,断面等轴晶比例由36%提高至96%,且细化效果均好于单一的脉冲磁场处理或机械振动处理,同时合金的抗拉强度和延伸率较常规铸造条件下分别提高了49.2%,37.3%。随着脉冲电压或脉冲频率增加,合金的初生相逐渐退化,由发达的树枝晶变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体。在1380~1530 ℃范围内,随浇注温度的提高,复合处理后合金的初生相不断细化

    • 球磨高氮不锈钢粉末特性及注射喂料流变性能

      2015, 44(12):3173-3177.

      摘要 (998) HTML (135) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用高能球磨技术制备了高氮节镍不锈钢近球形复合粉末,与石蜡基多聚合物组元黏结剂混炼制成金属注射成形喂料,研究了注射喂料的黏度、剪切速率以及温度等对黏度的影响。结果表明:高能球磨能够显著改善高氮不锈钢粉末的工艺特性,球磨60 h得到的粉末颗粒细小,球形度较好,振实密度高,适合用来制作高质量的金属注射成形喂料。其中,粉末装载量为58%的喂料应变敏感因子最小(n=0.45),粘流活化能最低(E=28.70 kJ/mol),综合流变学因子最大(αSTV=2.96),表明该喂料具有最好的综合流变性能,非常适宜进行后续注射成形工艺

    • 钨铜合金表面纳米化及其性能分析

      2015, 44(12):3188-3191.

      摘要 (1260) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用超音速微粒轰击法在CuW70假合金表面制备出一定厚度的纳米晶层,测其硬度及电性能,并利用XRD和SEM对其物相及显微形貌进行分析。结果表明,在实验过程中,轰击微粒以很高的动能连续作用于W-Cu合金表面,致使W颗粒和粘结相铜细化,最终在合金表层制备出晶粒尺寸约80 nm、厚度约十几微米的纳米层,且最佳纳米化效果出现在次表层。此外,显微硬度值较原始基体提高40%~60%;而电导率基本未变。再者,表面纳米化能够抑制电弧的形成和快速熄灭电弧,可达到抗电弧烧蚀的目的

    • 退火温度对IrO2+ZrO2涂层结构和电容性能的影响

      2015, 44(12):3192-3196.

      摘要 (1099) HTML (145) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用热分解法在Ti基上被覆了IrO2+ZrO2氧化物涂层。通过XRD、SEM、EDX、XPS和循环伏安法等分析了退火温度对IrO2-ZrO2二元氧化物涂层的物相、表面形貌和电容性能的影响,引用非线性方程q*(v)=A1exp(-v/t1)+A2exp(-v/t2)+y0计算了涂层的内外活性点。结果表明: IrO2-ZrO2涂层的临界晶化温度为340~360 ℃,340 ℃退火的涂层物相为非晶结构,360 ℃退火,含有晶态和非晶态2种结构组织,其离子价态为Ir3+、Ir4+以及过饱和IrO2+x(x>0)。电容性能随着温度的升高呈先增大后减小变化, 360 ℃退火的电极有最大的电容值,与其“非晶态/晶态”两相共存组织结构有关。涂层中质子迁移能力比电子导电能力对电容的影响要大,扫描速度对质子迁移的影响大于对电子导电的影响

    • Fe24Mn4Al5Cr合金高温氧化诱发贫Mn层的耐蚀性

      2015, 44(12):3197-3201.

      摘要 (1101) HTML (140) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了Fe24Mn4Al5Cr合金在800和950 ℃空气中的循环氧化动力学及氧化层形貌、成分和组织结构。由于Mn元素的选择性氧化,在氧化层与基体之间形成高耐蚀性的贫Mn铁素体层。对贫Mn铁素体层的耐腐蚀性能进行了分析。结果表明,950 ℃氧化10 h后,氧化层与基体间形成形状弯曲、厚度约6 μm、较基体贫Mn (5 at%)、富Fe (85 at%)的铁素体层。降低氧化温度至800 ℃、延长氧化时间至160 h,氧化层与基体之间形成连续平整、厚度约9 μm的贫Mn (6 at%~19 at%)、富Fe (83 at%~72 at%)和富Cr (8 at%)的铁素体层。在1 mol/L Na2SO4溶液中于800 ℃氧化160 h后的铁素体贫Mn层的阳极极化曲线呈自钝化,自腐蚀电位Ecorr由原始合金的–710 mV提高至57 mV,维钝电流密度ip从3.3 μA/cm2下降至0.7 μA/cm2,耐蚀性能提高

    • 硼对医用Ti-22Nb-6Zr记忆合金的显微组织及性能的影响

      2015, 44(12):3208-3214.

      摘要 (1023) HTML (138) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究在Ti-22Nb-6Zr (at%) 合金中添加不同含量 (质量分数) (0.02%~1.5%)的硼元素,通过粉末烧结法成功制备了性能优良的含硼Ti-22Nb-6Zr记忆合金。结合OM、XRD、SEM分析发现,随着硼元素含量的增加,合金的β相基体中逐渐析出α相和TiB相,晶粒得到明显细化。通过压缩力学性能测试,发现硼元素对Ti-22Nb-6Zr合金的弹性模量和超弹性影响不大,但硼含量对其屈服强度和抗压强度有显著影响,当硼含量为0.02 %~0.1%和1%时,合金展现出较高的抗压强度(1450 MPa以上)和屈服强度(1250 MPa以上)。通过电化学测试,发现当硼含量在0.02%~1%时,合金具有较好的耐腐蚀性,腐蚀电流密度保持在10-6 A·cm-2以内。综合考虑合金的显微组织、力学性能与抗腐蚀性能,得出Ti-22Nb-6Zr记忆合金中适宜的硼添加量为0.02%~0.1%和1%

    • 工艺参数对电子束选区熔化成形Ti6Al4V合金显微组织的影响

      2015, 44(12):3215-3218.

      摘要 (1123) HTML (147) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电子束选区熔化的特点,采用不同工艺参数成形了Ti6Al4V实体试样,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜和X射线衍射仪研究了气雾化Ti6Al4V粉末在电子束选区熔化成形中的微观组织特征以及不同体能量密度(P/v)对微观组织的影响。结果表明:电子束选区熔化Ti6Al4V合金内部组织为细针状马氏体、魏氏组织和网篮组织,细针马氏体区位于试样成形顶部;随着体能量密度的增加马氏体区高度由7~8个铺粉层厚增加到22~25个铺粉层厚,内部组织由细长片状魏氏组织变为魏氏组织和网篮组织组成的双态组织,片状α相的厚度也由1~2 μm增加到2~4 μm

    • 纳米晶体镍片剪切带演化的实验研究

      2015, 44(12):3234-3237.

      摘要 (1064) HTML (140) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:以高纯度、高致密度的纳晶金属镍片为研究对象,利用数字图像相关方法研究了其在单轴准静态拉伸载荷下的剪切带化变形行为,系统分析了纳晶金属镍片中剪切带的萌生及演化规律,定量分析了剪切带形核、扩展和失效的重要节点,讨论了纳晶镍剪切带的物理特征。结果显示:剪切带的演化发展是纳晶镍试样塑性变形的主要形式,是纳晶镍试样具有较低延性的原因

    • 半固态等温处理Mg-Zn-Y合金微观组织演变

      2015, 44(12):3243-3247.

      摘要 (1220) HTML (142) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了挤压Mg-2Zn-xY (x=0.5, 1, 2, at%)合金在半固态等温处理过程中的微观组织演变规律。结果表明:3种Mg-2Zn-xY合金中,挤压Mg-2Zn-1Y合金中α-Mg基体晶粒尺寸最小,挤压Mg-2Zn-2Y合金中出现了大量的孪晶;当半固态等温时间为10 min时,随着等温温度的升高,Mg-2Zn-xY合金中α-Mg固相晶粒均逐渐趋于球化,且α-Mg固相颗粒逐渐分离,晶界处的液相和晶内液池体积分数均明显增加;随着580 ℃等温时间的延长(≤30 min),Mg-2Zn-0.5Y合金微观组织演变以Ostwald熟化机制为主,而Mg-2Zn-1Y和Mg-2Zn-2Y合金微观组织演变过程中Ostwald熟化机制和固相颗粒熔化机制同时起主导作用

    • A Novel Magnesium Slag-Based Cementitious Nano-Com- posite for Photocatalytic Degradation of Dye

      2015, 44(12):3032-3036.

      摘要 (1208) HTML (145) PDF 0.00 Byte (834) 评论 (0) 收藏

      摘要:合成一种新型廉价的负载双金属氧化物NiO和CuO的碱激发镁渣基纳米复合胶凝材料(AMSCN),并将其用于光催化甲基橙染料降解的探索性研究。FESEM结果表明:碱激发镁渣基胶凝材料具有大约30 nm的形貌特征;XRD结果表明:碱激发镁渣基胶凝材料主要是由水化硅酸钙等矿物相所组成,而纳米复合胶凝材料中的NiO以无定形的方式、CuO以大约15 nm大小的颗粒均匀地分散在碱激发镁渣基胶凝材料的基质上。10(NiO+CuO)/AMSCN 纳米复合胶凝材料高的光催化甲基橙染料降解活性归因于AMSCN载体与NiO及CuO活性相的协同作用,其光催化降解反应为一级反应动力学

    • 间歇式电解制备高活性LaNi5-xAlx合金薄膜的研究

      2015, 44(12):3089-3093.

      摘要 (1344) HTML (136) PDF 0.00 Byte (896) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过间歇式熔盐电解技术制备一种高活性LaNi5-xAlx合金薄膜材料,采用热力学计算、循环伏安技术研究Ni阴极的去极化能力以及在氧化物熔盐电解体系中La、Al的共析出条件,采用扫描电镜和X射线衍射仪对合金薄膜材料表层的显微组织结构进行观察与分析。结果表明:采用间歇式脉冲电解可以将电沉积和扩散过程有效分离,在设计Na3AlF6114g、Al2O31.2g以及La2O34.8g的熔盐体系中Ni阴极上首先析出Al,形成液态Al-Ni阴极,使稀土La2O3活度大大降低,发生去极化作用,实现La、Al共析出,进而制备出高活性、成分均匀的LaNi5-xAlx合金薄膜,其中X的值介于3.5-4之间。

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