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  • 2017年第46卷第1期文章目次
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    • >材料科学
    • 热处理对定向凝固Nb-Ti-Si基合金组织及力学性能的影响

      2017, 46(1):1-6.

      摘要 (2065) HTML (154) PDF 0.00 Byte (1375) 评论 (0) 收藏

      摘要:在熔体温度为2323 K,抽拉速率为100 μm/s的条件下对Nb-Ti-Si基超高温合金进行了有坩埚整体定向凝固 (DS),然后对定向凝固试样进行了两种不同工艺的热处理:即1723 K/50 h高温均匀化处理 (HT1) 和1623 K/50 h 1723 K/50 h 1373 K/50 h复合热处理 (HT2)。采用XRD,SEM和EDS等分析手段研究热处理对定向凝固合金微观组织及其力学性能的影响。结果表明,热处理后合金中大尺寸初生硅化物的体积分数下降,两种方式的热处理均能有效减轻甚至消除合金中的成分偏析。热处理后原DS试样中Nbss (Nb,X)5Si3共晶胞的边界完全消失。相比HT1处理,HT2处理后试样中硅化物的分布更加均匀。与DS试样相比,经HT2处理后试样的室温断裂韧性值增加了12.3% (约19.2 MPa?m1/2),且其拉伸强度增加了26.6% (最大值达到933.2MPa)。力学性能的改善主要归因于热处理后组织中 (Nb,X)5Si3颗粒弥散分布以及韧性Nbss相的形状、尺寸及含量均发生变化。

    • V-5Cr-5Ti合金铸态组织中的第二相行为研究

      2017, 46(1):104-110.

      摘要 (1551) HTML (161) PDF 0.00 Byte (943) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用XRD、OM、SEM和TEM对V-5Cr-5Ti合金铸态组织结构进行分析。结果表明: 采用真空电子束熔炼制备的V-5Cr-5Ti合金铸态组织具有粗大的晶粒,晶粒内部存在以层状第二相堆垛成树枝状为特征的成分偏析区;金属钒和铸态V-5Cr-5Ti合金的晶格常数分别为0.30316nm和0.30375nm,V的单胞体积膨胀约0.58%;存在两种类型的第二相:1)短条状第二相,具有FCC结构,晶格常数为0.4182~0.4228nm;2)椭圆状第二相,具有FCC结构,晶格常数为0.4186~0.4242nm;V-5Cr-5Ti合金凝固过程中,首先Ti元素与C元素反应析出具有立方结构的亚稳间隙相(Ti2C)或V元素与C元素反应析出具有HCP结构的亚稳间隙相(V2C),随后原子发生相互取代,最终形成以Ti元素为主,V、Cr元素为辅,具有FCC结构的碳-氧-氮化物,化学式记为(Ti2-CON)。

    • <110>取向银单晶宏微观裂化及界面失配角分布

      2017, 46(1):111-116.

      摘要 (1527) HTML (156) PDF 0.00 Byte (1035) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以低层错能<110>取向单晶银为研究对象,采用EBSD和TEM等技术,系统分析了冷拔变形过程中的宏观裂化、微观裂化和界面失配角分布的变化规律与内在机制。研究结果表明,随应变量的增加,冷拔银单晶的宏观裂化不断加剧,变形带数量增加,宽度和间距减小。当应变量大于0.94时,形成了与冷拔方向平行的纤维状组织。与层错能相近的合金相比,纯金属单晶银的交滑移和攀移的被抑制程度降低,除了变形孪晶,在低层错能的单晶银中还出现大量随机捕捉位错界面和几何必须位错界面。界面失配角分析结果表明,低应变下,变形以位错滑移为主;中高应变下,滑移和孪生相互竞争;高应变下,孪生为主要变形机制。

    • NiTi形状记忆合金回复力-温度模型改进与实验研究

      2017, 46(1):117-121.

      摘要 (1640) HTML (154) PDF 0.00 Byte (1310) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 针对NiTi形状记忆合金的马氏体不完全逆转变现象带来的回复力模型预测误差,开展了NiTi形状记忆合金一维回复应力-温度模型研究。在Brinson的形状记忆合金(SMA)一维本构模型基础上,增加马氏体回复因子为内变量,给出了马氏体回复因子与预应变的关系,综合考虑温度和应力对马氏体体积分数的影响,构造NiTi形状记忆合金回复应力-温度改进模型,通过实验测试了不同预应变量的NiTi合金回复应力与温度关系曲线。研究表明:本文提出的改进模型预测的NiTi形状记忆合金回复应力-温度曲线,与实验结果曲线吻合较好,本研究结果对于提高NiTi形状记忆合金回复力预测精度具有重要意义。

    • 不同速率定向凝固条件Mg-1.5Gd镁合金的微观结构及微观偏析

      2017, 46(1):12-16.

      摘要 (2101) HTML (175) PDF 0.00 Byte (1449) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文研究了在定向凝固条件下凝固速率对Mg-1.5Gd镁合金微观结构的影响。试样通过Bridgman定向凝固炉来制备,温度梯度恒定为40K/mm,凝固速率为10-200μm/s。研究发现,Mg-1.5Gd镁合金凝固组织为典型胞晶结构,通过线性拟合得到胞晶间距与凝固速率关系为:λ= 130.2827V-0.222,此结论与Trivedi模型拟合较好。通过Scheil模型进行热力学凝固路径计算,结合试验观察可以确定凝固组织为α(Mg)相和α(Mg) Mg5Gd二元共晶相。同时,通过Scheil模型计算所得的Gd元素的微观偏析与EPMA测量结果基本一致。

    • 纳米晶复合Nd9.5Fe79-xCo5NbxB6.5(x=0, 1, 2, 3)永磁合金的微结构和磁性能

      2017, 46(1):122-126.

      摘要 (1863) HTML (170) PDF 0.00 Byte (1077) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)和三维原子探针(3DAP)等研究了Nb元素对纳米晶复合Nd9.5Fe79-xCo5NbxB6.5(x=0, 1, 2, 3)永磁合金微结构和磁性能的影响。结果表明,随着Nb元素的增加,合金的剩磁Jr首先增加,在Nb含量为1at%时达到最大值0.94T,继续增加Nb元素后,合金的剩磁开始下降;矫顽力iHc则随着Nb元素的增加逐步增加,当Nb含量超过2at%后,增加幅度变缓;合金的最大磁能积(BH)max随着Nb元素的增加先增加后降低,纳米晶复合Nd9.5Fe77Co5Nb2B6.5合金具有最优的综合磁性能,即Jr=0.91T,iHc=663kA/m,(BH)max=120kJ/m3。Nb元素在合金的晶化过程中富集于晶间形成NbFeB相,有利于细化晶粒尺寸,从而提高合金的磁性能。

    • 超声冲击对AZ91D镁合金耐磨性能及显微硬度的影响

      2017, 46(1):17-22.

      摘要 (1646) HTML (154) PDF 0.00 Byte (1302) 评论 (0) 收藏

      摘要:模板采用HJ-III型超声冲击设备对AZ91D镁合金表面了冲击处理,利用高倍透射电子显微镜研究了超声冲击细化晶粒的机理。分别研究了经超声冲击处理和未经处理的AZ91D镁合金的耐磨性能。用扫描电镜和显微硬度计研究了超声冲击处理对微观组织和显微硬度的影响。结果表明,超声冲击使AZ91D镁合金的表面出现了严重的塑性变形,塑变层深度约为120 祄,表面组织明显得到细化。并在AZ91D镁合金的冲击表面出现了残余压应力。超声冲击可极大的提高AZ91D镁合金的耐磨性能和显微硬度。耐磨性能和显微硬度随超声冲击电流和冲击时间的增加而提高,表明超声冲击是提高AZ91D镁合金耐磨性能和显微硬度的一种有效方法。

    • TiO2/Al2O3微弧氧化复合涂层的制备及耐磨性研究

      2017, 46(1):23-27.

      摘要 (1945) HTML (164) PDF 0.00 Byte (1367) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文主要利用微弧氧化方法在Ti-6Al-4V合金表面制备TiO2/Al2O3复合涂层,并揭示了O2-、AlO2-,和Ti4 在涂层生长过程中的作用机制。在高温高电压条件下,Ti-6Al-4V合金表面首先生成TiO2、Al2O3和Al2TiO5,不断放电引起的高热能导致Al2TiO5进一步分解成TiO2和Al2O3,且XRD分析表明涂层的物相组成主要是A-TiO2、R-TiO2和α-Al2O3。耐磨性测试结果表明,与基体相比TiO2/Al2O3复合涂层的显微硬度提高到1100HV,且耐磨性显著提高,磨损量降低了9.5倍。

    • Al-Cu-Li合金均匀化处理参数优化和微观组织演化

      2017, 46(1):28-34.

      摘要 (1608) HTML (154) PDF 0.00 Byte (1562) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要:对Al-Cu-Li铸态合金进行单级和双级均匀化处理,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X衍射(XRD)和差热分析(DSC)研究合金元素分布和微观组织演化,结果表明:Al-Cu-Li合金铸态组织存在严重枝晶偏析,由晶内到晶界Cu元素分布十分不均匀,Mg、Zn、Mn和Ag变化不明显。晶界处存在大量的非平衡共晶相,主要包括Al2Cu、含有少量Mg元素的Al2Cu相,以及Al2CuMg相。经双级均匀化(495℃×24h 515℃×24h)处理后,大部分非平衡共晶相和部分第二相(Al2CuMg和Al2CuLi)溶解到合金基体,但仍有部分富-Fe和富-Mn相残留在晶界不能回溶。Al2CuMg相的熔点低于Al2Cu相,两者分别在495℃和515℃先后溶解。通过均匀化动力学分析,确定Al-Cu-Li铝锂合金最佳的均匀化制度为495℃×24h 515℃×24h,该双级均匀化制度与动力学分析结果一致。

    • 形状记忆晶相/铜基非晶复合材料的组织和微观力学行为研究

      2017, 46(1):35-38.

      摘要 (1900) HTML (163) PDF 0.00 Byte (1082) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文采用悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备Cu50Zr42Al8锥形试样,研究了合金不同直径处的组织和微观力学行为,分析了尺寸效应和裂纹自愈合行为。结果表明,复合材料组织中包括非晶基体相、金属间化合物AlCu2Zr相、奥氏体B2-ZrCu相和热致马氏体 B19’-ZrCu相。纳米压痕结果表明,单一非晶结构的试样心部硬而表面较软,呈现越小越软趋势,而较大尺寸的非晶复合材料由于析出相的存在,心部软而表面较硬。形状记忆晶相由TRIP效应对非晶基体增强增韧,而AlCu2Zr相析出使基体脆化。经150 oC 10mins退火后,微观压痕产生的裂纹表现出自愈合行为。加载时,形变诱导B2奥氏体向B19’马氏体相转变并伴随着体积的膨胀,而高于逆转变温度退火,B19’转变为B2相,体积收缩并驱动裂纹愈合。

    • Ti-Al二元系合金的表面张力

      2017, 46(1):39-44.

      摘要 (1623) HTML (145) PDF 0.00 Byte (1397) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用滴落法研究了在1758K条件下Ti-Al合金的表面张力。同时采用Butler模型和几种改进的理想溶液模型理论计算Ti-Al合金表面张力。结果表明,Ti-Al合金的表面张力随着Al含量的增加而减小,实验结果和采用Butler模型以及改进理想溶液模型理论计算的结果相一致。Al原子主要分布在熔体的表面,而钛由于具有高的表面张力主要分布在熔体的内部。同时也讨论了表面活性元素硫对Ti-Al合金表面张力的影响。结果表明硫对合金表面张力影响很大。随着硫的增加,合金表面张力降低。硫在表面上的浓度高于内部。硫在Ti-Al合金中的吸附属于正吸附。

    • Mg-2Zn-0.5Ca-Y系镁合金在模拟体液和氯化钠溶液中的腐蚀行为和电化学性质

      2017, 46(1):45-50.

      摘要 (1756) HTML (152) PDF 0.00 Byte (1242) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用金相显微镜和扫描电镜测试Mg-2Zn-0.5Ca-Y系镁合金的金相结构及表面微观形貌,利用电化学测试系统测试铸态Mg-2Zn-0.5Ca-Y系镁合金在3.5%NaCl溶液和模拟体液中的电化学腐蚀性能,通过在3.5%NaCl溶液和模拟体液中的浸泡实验测试其腐蚀速率。Mg-2Zn-0.5Ca-Y系镁合金的微观腐蚀形貌表明,腐蚀行为并不一致,在浸泡实验后其腐蚀表面有大量的裂痕。稀土Y的加入能够提高其耐蚀能力,并且Mg-2Zn-0.5Ca-1.0Y 合金的耐蚀性较其他同系合金强。由于腐蚀保护层的存在,所有在模拟体液和氯化钠溶液中得到的极化曲线均显示出高容电流。在实验条件下的电化学阻抗曲线均有一个循环电容。出现高频率的循环电容的是由于稳定的双电层电容的存在。出现低频率的循环电容是由于自由区域的扩散控制膜。

    • 医用锻造CoCrMo合金等离子氮化微观结构及摩擦性能分析

      2017, 46(1):51-56.

      摘要 (1440) HTML (148) PDF 0.00 Byte (984) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用高压直流等离子体氮化技术,对医用锻造钴铬钼合金进行表面氮化处理,考察了氮化温度及时间对钴铬钼合金摩擦性能及润湿性能的影响。运用XRD衍射仪及场发射扫描电镜分析氮化层物相组成及表面微观形貌;显微硬度计和光学动/静态接触角仪测试合金表面显微硬度及接触角数值;利用球-盘摩擦实验在干摩擦条件下对氮化层的摩擦磨损性能进行测试。实验结果表明:钴铬钼合金试样经直流等离子体氮化处理后,氮化层厚度、表面粗糙度及显微硬度值显著增加,亲水性能及耐磨损性能得到明显改善。在较低的氮化温度及较短的氮化时间内,氮化试样物相主要由σ-CoCr相及CrN相组成;随着氮化温度及时间的增加,氮化试样物相中还检测到硬质化合物相Cr2N。同未处理试样相比,氮化试样的磨损率及磨痕宽度减小,氮化参数为800℃-8h时磨损率最低,磨痕宽度最窄,耐磨损性能最佳。未氮化试样磨损机制以粘着磨损为主;氮化试样主要以疲劳磨损、磨粒磨损及轻微粘着磨损为主。

    • 合金元素Al对Ni-10 wt. % Fe基合金在熔融NaCl中腐蚀行为影响研究

      2017, 46(1):57-62.

      摘要 (1946) HTML (175) PDF 0.00 Byte (1288) 评论 (0) 收藏

      摘要:NaCl及其混合盐作为太阳能中高温相变储热介质具有很多优点,但熔融氯化盐对金属储热容器材料具有强烈腐蚀性。研究了Al添加量分别为0 wt. %、5 wt. %和10 wt. %的三种Ni-10 wt. % Fe基试样(分别为1#、2#和3#)在850℃熔融NaCl中的腐蚀行为,分析了试样表面腐蚀产物和腐蚀残盐成分,对比了试样横截面腐蚀特征和元素变化趋势,探讨了腐蚀机制。结果表明,三种试样的腐蚀动力学曲线均满足线性腐蚀规律;添加Al的试样平均质量损失率大幅降低,2#和3#试样腐蚀速率分别为1#试样的12%和20%。原子量较小的Al优先于Fe、Ni被氧化和生成高温稳定性好的Al2O3,是腐蚀速率降低的两个主要原因。但Al含量较高(如本文中的10 wt. %)时,基体中Al原子向试样表面扩散较为容易,氧化膜较厚,且易于脱落,又导致腐蚀速率增大。本研究对研发耐熔融氯化盐腐蚀的新型合金奠定了基础。

    • 超高温热处理对不同工艺制备的W/ZrC金属陶瓷微观组织结构的影响

      2017, 46(1):63-67.

      摘要 (2507) HTML (155) PDF 0.00 Byte (1155) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别采用置换填充工艺(DCP)和热压烧结工艺(HP)制备了W/ZrC金属陶瓷,然后在2600℃下对其进行热处理1h,研究了热处理前后两种W/ZrC金属陶瓷的组织结构变化。研究表明热处理后两种材料都出现开孔率增大、线膨胀及质量损失。其中DCP法W/ZrC金属陶瓷在热处理后仍由分散分布的W颗粒相和连续的ZrC相组成,但原始材料中残留的WC、W2C及Zr-Cu合金相都消失,取而代之的是大量的空隙,同时W相含量也急剧减小。而HP法W/ZrC金属陶瓷在热处理后则有新相W2C生成,同时其W颗粒相有聚集的趋势,形成了大块团状相。

    • 基于不同锰源微乳液法合成MnMoO4?xH2O(x=0.9,1.5)及相应的带隙能研究

      2017, 46(1):68-72.

      摘要 (1713) HTML (160) PDF 0.00 Byte (1535) 评论 (0) 收藏

      摘要:在不同锰源条件下,通过一个四元体系(CTAB/水/戊烷/戊醇)微乳液法合成MnMoO4?xH2O (x=0.9,1.5),XRD和热重分析辅助证明:当锰源是MnCl2?4H2O能够合成出MnMoO4?0.9H2O,当锰源为C4H6MnO4?4H2O时产物为MnMoO4?1.5H2O。ω(CTAB/水)和不同锰源对最终产物结构有很大的影响。通过固体紫外吸收光谱图可以计算出:MnMoO4?0.9H2O的带隙能达到3.08eV,MnMoO4?1.5H2O的带隙能是3.04eV。

    • Li3PO4对Li0.5La0.5TiO3/Li3PO4复合固体电解质的电性能影响

      2017, 46(1):7-11.

      摘要 (2292) HTML (174) PDF 0.00 Byte (1493) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用复阻抗谱分析技术考察了复合Li3PO4的Li0.5La0.5TiO3 (LLTO) 固体电解质的离子电导率,同时还利用X射线衍射图谱、扫描电镜观测和相对致密度测量等实验手段研究了LLTO电解质中第二相的分散情况。结果发现,加入Li3PO4第二相后,尽管复合固体电解质LLTO拥有比较高的致密度,但是Li3PO4会导致离子电导率的降低。通过分析LLTO的晶体结构,晶界的微观结构和锂含量,阐明了LLTO离子电导率恶化的原因,往LLTO基质中分散的Li3PO4导致的锂含量和微观结构的变化是引起锂离子传导行为改变的主要原因。

    • 金属纤维/聚合物复合材料的制备及其电磁屏蔽效能

      2017, 46(1):73-77.

      摘要 (1512) HTML (152) PDF 0.00 Byte (1290) 评论 (0) 收藏

      摘要:填充金属纤维的复合材料由于具有优异的电磁屏蔽效能(EMSE)而广泛应用于电磁干扰领域。本研究采用浸渗和机械搅拌法分别制备了316L纤维/环氧树脂和Cu纤维/环氧树脂两种复合材料,并测试了其电磁屏蔽效能。研究表明,当316L纤维长径比从200增加到1000时,316L纤维/环氧树脂复合材料的电磁屏蔽效能逐渐增大,而当长径比从1000增加到3000时,其复合材料的电磁屏蔽效能迅速下降;当316L纤维的含量从10wt%增加到25wt%时,复合材料的电磁屏蔽效能逐渐增大。对于316L纤维/环氧树脂复合材料而言,316L纤维的最佳参数为:纤维直径为?8μm、含量为25wt%、长径比为1000,其复合材料的电磁屏蔽效能最高可达-78dB。对于Cu纤维/环氧树脂复合材料而言,Cu纤维的最佳参数为:纤维直径为?120μm、含量为2.0wt%。

    • 湿浸渍法合成LiMnBO3/C复合材料及其电化学性能改善

      2017, 46(1):78-82.

      摘要 (1866) HTML (162) PDF 0.00 Byte (1390) 评论 (0) 收藏

      摘要:以三维网络结构的科琴黑(KB)为模板和导电骨架,采用湿浸渍法合成了六方结构的LiMnBO3/C复合材料。用X-射线衍射、扫描电镜和氮吸附等测试技术分别对样品的微观结构、形貌和比表面积进行了表征。用恒流充放电和循环伏安对复合材料的电化学性能进行了表征。当LiMnBO3/C复合材料以C/20倍率进行锂离子脱嵌性能测试时,30周循环后放电容量保持率为87.4%,表现出优良的循环稳定性。当电流从C/20、C/10增至C/5时,复合材料的首次放电比容量依次为138.8、124.5和100.5mA h g-1,表明复合材料具有良好的倍率性能。

    • 铝锂合金2198-T8高周疲劳性能及其裂纹萌生机理

      2017, 46(1):83-89.

      摘要 (1432) HTML (151) PDF 0.00 Byte (986) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:选用第三代铝锂合金2198-T8材料,对其力学以及高周疲劳性能进行了研究。相对于同系列不同时效状态或者其它航空铝合金材料,2198-T8在抗拉强度和屈服强度上均有不同程度的提升,并具有较强的抗疲劳性能,但疲劳数据的离散性却随着施加应力的减小而增大。利用扫描电子显微镜(SEM)及其自带的能谱分析(EDS)功能对疲劳裂纹萌生机理进行深入研究。研究发现,位错的增殖、运动和塞积是2198-T8疲劳裂纹萌生的主要原因,疲劳裂纹易于从驻留滑移带(PSB)以及挤出带形成的粗糙区域萌生。不同应力状态下,由材料内部缺陷引起的疲劳断裂现象是致命的,对疲劳寿命有巨大影响,最高可使疲劳寿命降低90%以上。裂纹萌生机制的不同可引起疲劳寿命的较大变化,合理的解释了疲劳数据的离散性问题。

    • X2A66铝锂合金等温压缩时的流变变形行为

      2017, 46(1):90-96.

      摘要 (1711) HTML (168) PDF 0.00 Byte (1072) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要:采用Gleeble-3500热模拟试验机对X2A66合金进行等温热压缩实验,变形温度为350~470℃、应变速率为0.001~10s-1 ,并利用双曲正弦函数和动态材料模型,建立合金峰值应力的本构方程和加工图。结果表明:X2A66合金的流变应力随温度的增加而减小,随应变速率的增加而增大;X2A66合金的温度敏感性不受应变速率的影响,高应变速率(应变速率高于0.1s-1)时的速率敏感性高于低应变速率时的速率敏感性。X2A66合金等温压缩时峰值流变应力和应变速率之间满足双曲正弦函数关系,其本构方程为: =5.09?09[sinh(0.019σ)]4.54414exp(-145.377/RT) 在试验工艺参数范围内,X2A66合金的失稳区集中在高应变速率区,当应变速率为0.01s-1~0.3s-1,温度为700K~743K时是耗散效率的峰值区域,也是X2A66合金最佳的热加工工艺区

    • Fe-C-Ta三元系相关系的实验测定与热力学计算

      2017, 46(1):97-103.

      摘要 (1964) HTML (152) PDF 0.00 Byte (1164) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用差热分析(DTA)测定了Fe-C-Ta三元系中Fe-xC-0.1Ta和Fe-xC-0.5Ta两个垂直截面,并选取Fe-2.93C-0.1Ta和Fe-2.31C-0.5Ta两种合金,对其相变过程进行了分析。利用CALPHAD方法,并结合实验数据对该体系的相关系进行了热力学优化。结果表明,计算结果与实验结果符合较好。该体系富铁角的液相面投影存在四个四相恒温反应:Liquid bcc ? fcc TaC,Liquid ? bcc Fe2Ta TaC,Liquid ? Fe3C TaC fcc,Liquid Ta2C? TaC Fe2Ta,反应温度分别为1443.26℃、1413.90℃、1122.42℃及1508.64℃。Fe-xC-0.1Ta合金和Fe-xC-0.5Ta合金在726.6℃发生共析反应。

    • >材料工艺
    • 大变形纯钛微弧氧化膜层的生物摩擦学性能研究

      2017, 46(1):127-134.

      摘要 (1670) HTML (174) PDF 0.00 Byte (1172) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用微弧氧化法在纯钛及大变形纯钛表面制备多孔氧化膜层,研究微弧氧化膜层在干摩擦、模拟体液和小牛血清不同润滑介质条件下的生物摩擦学性能,探讨钛基材组织细化对其膜层表面摩擦磨损性能的影响。结果表明:与纯钛微弧氧化膜层相比,大变形纯钛微弧氧化膜层耐磨性能更优的原因在于钛基材晶粒的细化使得晶体缺陷增多,为微弧氧化膜层的形核提供了更多的能量,反应生成的TiO2膜层硬度更强,膜层表面更致密均匀光滑,提高了其摩擦磨损性能所致。大变形纯钛微弧氧化膜层在小牛血清润滑时的摩擦系数和磨损程度都优于干摩擦和模拟体液润滑条件下的摩擦系数与磨损情况。这归因于小牛血清于摩擦表面形成的化学反应膜及物理吸附膜,起到了更有效的润滑、冷却与承载作用。

    • 挤压比及不同Mn含量对Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-xMn镁合金组织性能的影响

      2017, 46(1):135-142.

      摘要 (1779) HTML (162) PDF 0.00 Byte (1037) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过模铸法制备了Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-xMn (x=0.4, 0.8, 1.2, 1.6, 2.0, wt.%)系列镁合金,研究了挤压比及Mn含量对Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-xMn镁合金显微组织及室温力学性能的影响。研究结果表明:铸态Mg-10Gd-6Y-1.6Zn-xMn合金经热挤压后,合金中的长周期堆垛有序(LPSO)结构由亚稳的18R结构转变为稳定的14H结构。大挤压比能够显著提高合金的室温力学性能,当Mn含量为0.8%时,未时效态抗拉强度达到386MPa,断后延伸率约为10%。

    • 碳氢协同还原-碳化法制备纳米WC粉的工艺及机理研究

      2017, 46(1):143-149.

      摘要 (1576) HTML (153) PDF 0.00 Byte (904) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统还原-碳化工艺中WC粉颗粒的长大问题,采用碳氢协同还原-碳化法制备纳米级球形WC粉,研究前驱体配碳比和反应温度对WC粉性能的影响。结果表明,WC的碳含量与前驱体的配碳比密切相关,最佳配碳比(即n(C)/n(W)值)为3.6。W向WC的转变具有结构遗传性,WC的平均粒径与还原温度和碳化温度密切相关。随着还原温度由680 ℃升高至800 ℃,还原水蒸气与碳反应生成CO和H2,显著降低体系中水蒸气的分压,从而抑制中间产物W颗粒的挥发-沉积长大,WC的平均粒径随还原温度升高而减小。碳化过程中的高温促进WC颗粒的晶界迁移和纳米W颗粒之间的烧结合并长大,WC的平均粒径随碳化温度的升高而增大。n(C)/n(W)为3.6的前驱体粉末经800 ℃还原和1100 ℃碳化后,得到平均粒径为87.3 nm的球形WC粉。

    • Mo(Si1-xAlx)2/Al2O3复合材料的制备与强韧化

      2017, 46(1):150-156.

      摘要 (1899) HTML (164) PDF 0.00 Byte (1146) 评论 (0) 收藏

      摘要:以Mo、Al、Si和MoO3四种粉末为原料,通过燃烧合成和真空热压烧结工艺原位制备了Mo(Si1-x,Alx)2/Al2O3复合材料,分析了燃烧模式、产物相结构、微观组织和力学性能。结果表明:添加Al之后坯体的燃烧合成反应更加剧烈,燃烧模式由螺旋模式转入混沌模式,随着合金化Al含量的增加,基体相结构由C11b型MoSi2转变为C40型Mo(Si,Al)2,并且在所有复合材料中都可以鉴别出Al2O3衍射峰,表明通过燃烧合成技术原位制备了Mo(Si1-x,Alx)2/Al2O3复合材料。复合材料的断裂韧度和弯曲强度最高分别达到4.25MPa.m1/2和346MPa,比纯MoSi2提高了39%和60%。复合材料的强韧化机制主要有Al合金化强韧化、Al2O3第二相颗粒弥散强韧化、玻璃相的消除以及断裂方式的转变。

    • 新型Nd掺杂PbO2阳极性能及对AOII的电催化氧化研究

      2017, 46(1):157-163.

      摘要 (1859) HTML (192) PDF 0.00 Byte (1370) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用电沉积法制备了稀土金属Nd改性PbO2电极(Nd-PbO2),并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱(FP)、线性极化扫描(LSV)、强化寿命测试(ALT)、循环伏安扫描(CV)等方法表征了其表面结构和电化学性能,探讨了对酸性橙II(AOII)的电催化氧化性能。SEM、XRD、XPS测试结果表明,Nd以Nd3 形式掺杂进入电极镀层,同时对表面形貌、元素组成均有不同程度的改变,但不改变镀层表面的β-PbO2晶型;电化学性能测试表明,Nd掺杂可有效提高电极的析氧电位和稳定性;CV测试及AOII降解实验结果表明,Nd-PbO2电极对AOII还表现出直接氧化作用,电催化氧化AOII能力更强;FP分析表明,Nd-PbO2具有较强的催生羟基自由基能力,可增强电极降解有机物的催化活性。

    • 熔体混合细化变质处理对A356铝合金组织的影响

      2017, 46(1):164-170.

      摘要 (1510) HTML (141) PDF 0.00 Byte (1050) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘 要:为提高A356铝合金细化变质效果、降低成本,对其进行熔体混合细化变质处理,并与常规细化变质处理进行对比,结果表明,熔体混合细化变质处理具有更佳的细化变质效果,熔体互混过程中能充分地进行粒子和能量交换,第二相粒子自发地从化学势高的相进入化学势低的相,降低系统总的自由能,使系统趋于达到平衡,由于改变第二相粒子在液相中浓度,使第二相粒子平衡分配系数K0改变,结晶析出行为改变,降低了第二相粒子的富集偏析,明显改善细化变质效果。

    • 脉冲离子束辐照致TiD2膜力学性能的变化

      2017, 46(1):171-176.

      摘要 (1542) HTML (165) PDF 0.00 Byte (1084) 评论 (0) 收藏

      摘要:金属氢化物(MHx)应用于反应堆中子慢化剂、激光离子源片材料、中子发生器用靶时,会经历极端非平衡束流的辐照。提出利用TEMP-6型强流脉冲离子束装置产生的强流脉冲离子束辐照 TiD2 膜,评估极端束流对膜力学性能的影响因素和影响程度。采用涂层附着力自动划痕仪、维氏显微硬度计对原始和辐照后的 TiD2 膜进行测试分析。研究结果发现:多次 HIPIB 的的辐照效应导致膜面重熔再结晶,使其内部结构趋于更加致密化和平整化,能降低材料的摩擦系数并在一定程度上提高其初始临界载荷;D 的释放有助于膜面韧性、显微硬度的提高,从而减轻了其塑性形变程度。

    • TC4表面丝粉同步激光熔覆制备复合材料层微观组织研究

      2017, 46(1):177-182.

      摘要 (1797) HTML (163) PDF 0.00 Byte (1017) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对Ti-6Al-4V耐磨性差的问题,本文采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V基材表面通过旁轴添加与基材同质的Ti-6Al-4V丝材,同轴送入WC颗粒作为强化相的方式制备表面WC颗粒增强钛基复合材料层。激光功率、扫描速度、送丝速度等工艺参数是影响复合材料层成形的主要工艺因素,通过实验确定了优化的工艺参数。采用SEM,EDS以及XRD对复合材料层的显微组织进行了研究。复合材料层中主要包括WC、W2C、TiC、α-Ti、W相。研究表明,复合材料层中WC颗粒呈现不同形态。TiC、W2C相形成并以不同形态分布于表面复合材料层中。WC颗粒与Ti之间的反应区由多层组成,分别为W2C、W、TiC。性能分析发现,复合材料层的硬度达到了570HV0.2,较基体提高了一倍。表面复合材料层的摩擦系数为0.3,而钛基体的摩擦系数为0.5。与基体相比,表面复合材料层摩擦系数显著降低。

    • 非等温时效对一种铝锂合金力学性能与微观组织的影响

      2017, 46(1):183-188.

      摘要 (2029) HTML (158) PDF 0.00 Byte (1084) 评论 (0) 收藏

      摘要:论文比较研究了一种Mg、Ag、Zn多元复合微合金化铝锂合金等温T8时效及非等温(降温)T8时效时的微观组织与力学性能。结果表明,该铝锂合金主要时效强化相为T1相(Al2CuLi),同时还存在??相(Al2Cu)及??相(Al3Li)相的补充强化作用。相比于等温T8时效而言,降温T8时效可在不降低延伸率的同时,提高铝锂合金的强度。另外,降温T8时效时T1相析出及生长速度较慢,而且峰时效时??相及??相含量较高,补充强化作用更大。

    • 铸造冷却速度对Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y挤压态合金组织性能的影响

      2017, 46(1):189-194.

      摘要 (2000) HTML (168) PDF 0.00 Byte (1004) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文通过两种不同冷却速度制备成分相同、铸造组织特征不同的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y铸态合金,研究不同铸造组织特征对挤压变形态合金组织和力学性能的影响。研究结果表明:与空冷铸造合金相比较,通过水冷冷却增大了熔体冷却速度,使铸态组织得到细化,抑制了W-相(Mg3Y2Zn3相)的形核,并促进了I-相(Mg3YZn6相)的生成,获得了更大体积分数的准晶相(I-相)。经过挤压变形后,水冷铸造合金中的再结晶晶粒细小均匀,经过挤压变形破碎的细小I-相颗粒弥散分布在基体上,{0002}基面织构得到弱化,而{101 ?2}织构强度增强,从而使挤压态Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y合金的强度和塑性都得到了大幅的提高。水冷铸造Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y合金经过挤压变形后,屈服强度和抗拉强度分别达到297.0MPa和327.3MPa,与空冷铸造挤压态合金相比分别提高了46.4MPa和21.4MPa。水冷铸造Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y挤压态合金的延伸率达到14.8%,与空冷铸造挤压态合金相比增大了4.7%。

    • 热处理温度对表面涂覆TiO2薄膜的金刚石成键及抗氧化性能影响

      2017, 46(1):195-200.

      摘要 (2064) HTML (156) PDF 0.00 Byte (1703) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用溶胶-凝胶法在金刚石表面涂覆一层TiO2薄膜,通过扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射、光电子能谱、综合热分析、破裂强度试验等测试方法,表征了热处理温度对金刚石表面TiO2薄膜的形貌、相组成、相变、与基体金刚石的成键和涂膜后金刚石抗氧化性能的影响。研究结果表明:热处理温度上升到600℃时,金刚石表面的TiO2薄膜会由无定型态转变为致密的锐钛矿相薄膜,TiO2与金刚石基体形成Ti-O-C化学键合;热处理温度为800℃时,TiO2薄膜依然为锐钛矿相,金刚石基体产生石墨化,石墨C也能与TiO2薄膜形成Ti-O-C化学键合,但薄膜开始出现裂纹。同时,TiO2薄膜的热处理温度对金刚石在空气中的抗氧化性能有较大影响,当热处理温度在600℃时,金刚石的起始氧化温度达到最大值754℃,在空气中800℃氧化0.5h金刚石的氧化失重率达到最小值6.7wt.%,抗压强度达到最大值15.7N。

    • 退火工艺对Zr-0.8Sn-0.25Nb-0.35Fe-0.1Cr-0.05Ge合金耐腐蚀性能的影响

      2017, 46(1):201-206.

      摘要 (1713) HTML (166) PDF 0.00 Byte (927) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用静态高压釜腐蚀实验和SEM、TEM/EDS分析方法,研究了β相水淬后不同退火工艺对Zr-0.8Sn-0.25Nb-0.35Fe-0.1Cr-0.05Ge合金的显微组织及在400 ℃/10.3 MPa过热蒸汽中耐腐蚀性能的影响。结果表明:500℃退火处理的样品发生了部分再结晶,退火时间对第二相尺寸的影响不明显;580℃退火处理的样品发生了完全再结晶,并且随着退火时间的延长,第二相的尺寸增大;合金元素主要以密排六方的Zr(Nb,Fe,Cr)2、四方的Zr3Ge和正交的Zr3Fe第二相析出;Zr-0.8Sn-0.25Nb-0.35Fe-0.1Cr-0.05Ge合金在400 ℃/10.3MPa过热蒸汽中的耐腐蚀性能随着退火温度的升高和退火时间的延长而提高。

    • 球磨时间对石墨烯/铜材料组织和性能的影响

      2017, 46(1):207-212.

      摘要 (1677) HTML (158) PDF 0.00 Byte (2357) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用机械球磨湿磨方法在不同球磨时间下将0.5wt%石墨烯与纳米铜粉混合,然后通过等离子烧结(SPS)方法制备石墨烯/铜(G/Cu)复合材料。利用SEM、XRD等对球磨过程中复合颗粒形貌及其组织结构变化规律进行分析,发现当球磨时间的延长至8h,石墨烯在铜基体中有更好的结合和分布,性能改善相对最佳,G/Cu的拉伸屈服强度为183MPa,较纯铜提高52.5%;压缩屈服强度也由纯铜的150MPa提高到了365MPa,提升近1.4倍;均值硬度也提高到了135HV,导电率IACS达到了66.5%,综合性能得到明显提高。

    • Ti6Al4V零件铣削加工表面等效残余应力与作用深度的测量及其有限元分析

      2017, 46(1):213-218.

      摘要 (1524) HTML (155) PDF 0.00 Byte (1120) 评论 (0) 收藏

      摘要:金属零件在切削加工后,其被加工表面会形成一残余应力层,其所引起零件的变形是影响精密弱刚性零件精度的重要的因素。为了预测Ti6Al4V零件因铣削加工表面残余应力而引起的变形,本文介绍一种测量表面等效残余应力及其作用深度的方法而达到此目的。通过对被加工面的对面进行两次腐蚀去除材料的操作使得零件的厚度和中性层的位置发生变化,测量此过程中零件挠度和表面应变的变化,进而计算得铣削加工引起的零件表面等效残余应力及其作用深度值。通过有限元分析验证该方法得到的结果,发现有限元计算得到的零件挠度和应变的变化与实际测量值非常吻合,因此可以断定该方法得到的结果是正确的,其可以正确评估铣削加工引起的表面残余应力性质和大小并能准确预测零件铣削加工后因表面残余应力而引起的工件的变形量,从而可以预测零件是否满足精度要求。

    • 碳量子点及其功能化与银复合的催化性能研究

      2017, 46(1):219-224.

      摘要 (1495) HTML (158) PDF 0.00 Byte (1058) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用水热反应釜法制备碳量子点以及氯化亚砜功能化碳量子点,然后分别与用乙二醇还原的银纳米粒子进行复合,利用FTIR、TEM对样品进行表征,利用荧光分光光度计测试荧光谱,紫外-可见分光光度计测试吸收谱和甲基橙浓度。结果表明:碳量子点的平均粒径约3.5nm,类球形银纳米粒子的平均粒径约18nm。银纳米粒子和碳量子点复合催化剂能够使荧光猝灭,使可见光区的吸收增强。复合催化剂比单独的银纳米粒子和碳量子点的催化能力更好。银纳米粒子和碳量子点以1:2的比例复合时催化效率最高。氯化亚砜功能化的碳量子点与银纳米粒子复合能提高降解甲基橙的浓度和降解速率,12分钟内降解完50mL,50mg/L的甲基橙。

    • 添加Cu和Mn对Zr-4合金耐腐蚀性能的影响

      2017, 46(1):225-230.

      摘要 (1469) HTML (157) PDF 0.00 Byte (985) 评论 (0) 收藏

      摘要:在Zr-4合金中添加Cu和Mn,用非自耗真空电弧炉熔炼了成分不同的7种锆合金,用高压釜在360?C/18.6 MPa/0.01 M LiOH水溶液中和400 ?C/10.3 MPa过热蒸汽中进行长期腐蚀试验,与出厂退火态Zr-4样品和经过重熔加工的Zr-4样品的耐腐蚀性能进行了比较。结果表明:添加0.05%~0.18%的Cu或0.07%~0.35%的Mn,或同时添加0.08%Cu和0.09%Mn都可以明显改善合金在LiOH水溶液中的耐腐蚀性能,在腐蚀增重曲线上没有出现明显的转折,耐腐蚀性能明显优于Zr-4合金;但是添加Cu或Mn后却使合金在400 ?C过热蒸汽中的耐腐蚀性能变坏,影响的程度随着Cu或Mn含量的增加而增加,并且Mn的有害作用比Cu更明显。讨论了氧化膜生长各向异性特征与添加合金元素之间的关系,解释了添加Cu和Mn合金元素后对Zr-4合金耐腐蚀性能在不同腐蚀条件下产生不同影响的原因。

    • BZCY-(Li/Na)2CO3新型复合电解质材料性能研究

      2017, 46(1):231-236.

      摘要 (1582) HTML (157) PDF 0.00 Byte (1140) 评论 (0) 收藏

      摘要:BaZr0.1Ce0.7Y0.2O2.9(BZCY)电解质与氧离子传导型电解质相比,质子迁移的电导活化能较氧离子更低,低温下具有更高的离子电导率,在固体氧化物燃料电池低温话发展过程中,质子传导型电解质将会是一个很好的选择。本研究采用均相共沉淀法合成BaZr0.1Ce0.7Y0.2O2.9(BZCY)粉体,并制备不同组成的BZCY- (Li/Na)2CO3复合电解质,初步研究了其结构与性能。实验结果表明,复合电解质中碳酸盐以无定形形态存在,BZCY与碳酸盐发生反应生成BaCO3杂相;复合电解质电导率在空气中600℃和450℃时分别可达到0.095Scm-1和0.071Scm-1,加湿氢气中分别可达到0.126Scm-1和0.075Scm-1。以BZCY- 20%(Li/Na)2CO3为复合电解质的单电池表现出良好输出性能,在600℃和500℃时输出功率密度可达741mWcm-2和258mWcm-2。

    • 放电等离子体烧结Cu(In0.7Ga0.3)Se2四元合金靶材 的结构和导电性研究

      2017, 46(1):237-241.

      摘要 (1803) HTML (160) PDF 0.00 Byte (1085) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文选用650℃条件下真空合成的Cu(In0.7Ga0.3)Se2单相合金粉末,通过放电等离子体烧结法制备了CIGS合金靶材,研究了烧结温度、保温时间以及烧结压强等工艺参数对CIGS四元合金靶材的结构与性能的影响,研究表明:烧结温度为500℃以上时,靶材为单一的Cu(In0.7Ga0.3)Se2相,随着烧结温度的升高,靶材的晶粒尺寸增大,致密度和电阻率基本呈线性升高;随着保温时间的延长,靶材晶粒尺寸随之增大,致密度和电阻率也随之升高;随着烧结压强的提高,靶材的致密度增加,而且电阻率得到下降。综上所述,烧结温度为600℃,压强为30MPa,保温时间为5min的工艺条件下,制备靶材的电阻率50Ω?cm,致密度为98%以上。

    • TiCp/W金属基复合材料的制备与性能研究

      2017, 46(1):242-246.

      摘要 (1892) HTML (155) PDF 0.00 Byte (1171) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用滴定法,在偏钨酸铵(AMT)饱和溶液与碳化钛(TiC)微粉和分散剂组成的悬浮液中,滴入无水乙醇获得AMT包覆碳化钛前驱体;然后对前驱体进行高纯氢还原制备出钨包覆TiC复合粉体,对复合粉体进行了XRD物相和SEM形貌分析。结果表明,当N,N-甲基甲酰胺(DMF)和聚乙二醇(PEG)作为TiC与AMT饱和溶液的分散剂,经600 ℃保温1 h和800 ℃保温30 min H2还原,得到分散良好的类球形复合粉体。采用放电等离子体烧结(SPS)技术制得块体样品,对其进行了SEM形貌分析,并测试了其相对密度和力学性能。结果表明,在1600 ℃,保温2 min,SPS烧结后, TiC在基体中分布均匀,TiCp/W复合材料的相对密度达到94.6%,抗弯强度达到739 MPa,显微硬度达到4.86GPa,断裂韧性达到7.87MPa?m1/2。

    • 工艺参数对Ti/Zn/Al异种金属搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

      2017, 46(1):247-251.

      摘要 (1772) HTML (157) PDF 0.00 Byte (1044) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以3mm厚2A14铝合金和TC4钛合金为试验材料,以0.05mm Zn薄片为中间层材料,研究了不同焊接参数对钛铝异种金属搅拌摩擦焊对接接头宏观形貌、微观组织、力学性能的影响,试验结果表明:当焊接速度为75mm/min,旋转速度为375~950r/min,偏移量2.5mm时,均可获得表面成形良好的焊接接头,但随着旋转速度的增加,焊缝表面粗糙度先降低后增大,而对接接头拉伸强度逐渐降低;当旋转速度为600r/min,焊接速度从60mm/min增大到95mm/min时,焊缝表面粗糙度逐渐增大,拉伸强度减小。当旋转速度375r/min,焊接速度75mm/min,偏移量2.5mm时,抗拉强度达到最大值237.3MPa,达铝合金母材拉伸强度的56.7%。

    • Pd含量对催化剂加氢脱氧性能的影响

      2017, 46(1):252-256.

      摘要 (1701) HTML (160) PDF 0.00 Byte (1135) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用浸渍法制备了系列不同Pd含量催化剂,通过XRD、H2-TPR、BET等分析表征技术和以油酸甲酯为模型化合物的加氢反应体系,考察了Pd含量对催化剂催化加氢脱氧性能和催化加氢饱和性能的影响。结果表明,适量的Pd有助于提高Pd在载体上的分散度,减小其与载体的相互作用强度,从而可提高催化剂的加氢脱氧性能和加氢饱和性能,也可使油酸甲脂的加氢脱氧方式越容易按加氢脱羧或脱羰的方式进行;2%Pd/γ-Al2O3催化剂的催化加氢脱氧转化率和加氢饱和转化率均为100%,且加氢脱氧方式完全按加氢脱羧或脱羰方式进行。

    • 低温SOFC复合电解质LSGM-碳酸盐的制备及性能

      2017, 46(1):257-261.

      摘要 (1613) HTML (156) PDF 0.00 Byte (1110) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过固相反应法、甘氨酸-硝酸盐燃烧法和聚丙烯酰胺溶胶凝胶法合成了La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O2.85(LSGM)粉体,并与二元碳酸盐复合,制备了低温下具有较高离子电导率和良好稳定性的新型LSGM-(Li/Na)2CO3复合电解质。结果表明,LSGM-碳酸盐复合电解质具有电导跃迁温度,且电导率得到明显的增强,600℃和450℃时分别达到0.122Scm-1和0.08Scm-1。以LSGM-碳酸盐复合物为电解质的单电池表现了良好的性能,600℃和500℃时最高输出功率密度可达617mWcm-2和311mWcm-2,电池输出功率和OCV受LSGM形貌、尺寸和碳酸盐含量的影响,20wt%碳酸盐含量的复合电解质电池性能最佳。

    • La0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Nb0.1O3-δ电极应用于YSZ基对称SOFC性能研究

      2017, 46(1):262-265.

      摘要 (1682) HTML (146) PDF 0.00 Byte (1006) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用固相法合成了钙钛矿型氧化物La0.4Sr0.6Co0.2Fe0.7Nb0.1O3-δ(LSCFN),并采用流延-丝印法制备了以8mol%Y2O3稳定ZrO2(YSZ)为电解质、Gd0.1Ce0.9O2-δ(GDC)为隔离层、LSCFN同时做阴极和阳极的对称固体氧化物燃料电池。利用X射线衍射对电极材料进行了物相及化学相容性分析,用扫描电镜表征了对称电池的微观形貌。分别以湿H2(3%H2O)和湿CH4(3%H2O)为燃料气,空气为氧化气测试了单电池的电化学性能,并在850℃湿CH4下进行了电池的稳定性测试。结果表明:LSCFN与GDC具有良好的化学相容性。以湿H2和湿CH4为燃料气的单电池在850℃时最大功率密度分别为254 mW cm-2,105 mW cm-2。在100 h的CH4稳定性测试中性能无明显衰减,具有良好的稳定性。因此LSCFN是很有前景的可应用于YSZ电解质的对称电极材料。

    • Mg-9Li双相合金中共晶组织的形成及力学反应

      2017, 46(1):266-269.

      摘要 (1665) HTML (161) PDF 0.00 Byte (1261) 评论 (0) 收藏

      摘要:在Mg-9Li双相合金中添加0.5wt.% Ca元素,通过磁悬浮熔炼及铜模吸铸方法熔炼制备了共晶型Mg-9Li-0.5Ca合金。组织观察表明,常规Mg-9Li双相合金中形成的?-Mg相为粗大短板条状,取向随机、均匀无序分布于?-Li 基体中。而Mg-9Li-0.5Ca合金中形成了棒状交替排列的(?-Mg ?-Li)共晶团组织,在共晶团内?-Mg相呈长纤维状(长径比~100)、并以一定取向定向排列;相比于Mg-9Li合金,共晶?-Mg相纤维间距及纤维直径显著减小、组织明显细化,?-Mg相体积分数显著增加;同时,大量纳米、亚微米级Mg2Ca颗粒均匀弥散分布于?-Mg、?-Li晶粒内及两相界面上。由此导致具有该共晶组织的Mg-9Li-0.5Ca合金相比于Mg-9Li合金室温拉伸屈服强度提高3%、抗拉强度提高3.5%,伸长率提高50%,力学性能显著增加。分析表明,微量Ca元素的添加和铜模吸铸产生的较快的冷却速度,诱发Mg-9Li双相中细小(?-Mg ?-Li)共晶组织的形成,显著提高力学性能。

    • 多层及交替多层NdFeB/Nd薄膜的磁性能研究

      2017, 46(1):270-273.

      摘要 (1547) HTML (149) PDF 0.00 Byte (947) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用磁控溅射法制备了两组薄膜,经650℃退火处理后,对样品进行了XRD和VSM测试分析。结果表明:对于Mo/Nd/NdFeB/Nd/Mo多层薄膜,当NdFeB/Nd厚度比为6/5时,薄膜的矫顽力最好,平行和垂直方向的矫顽力分别为14.5kOe和10.5kOe;对于Mo/[NdFeB/Nd]n/Mo(n=2,5,8,10;NdFeB/Nd厚度比为6/5 )交替多层薄膜,当n为8时,薄膜具有最好的磁性能,平行和垂直方向的矫顽力分别为21.3kOe和16.7kOe;对于NdFeB/Nd厚度比均为6/5的薄膜,交替多层膜的综合磁性能高于多层膜。

    • 电磁搅拌对功能材料凝固组织和心部缺陷的影响

      2017, 46(1):274-277.

      摘要 (1733) HTML (167) PDF 0.00 Byte (1138) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别采用电磁搅拌和传统模铸工艺制备金基合金,研究了电磁场对金基合金显微组织和心部缺陷的影响,结果表明:采用电磁搅拌技术制备的金基合金其凝固组织的枝晶化程度明显降低,与此同时,消除了在传统模铸条件下金基合金铸锭心部所普遍出现的中心缩孔和缩松等缺陷,并对电磁搅拌作用下,金基合金凝固组织的细化和铸锭心部缺陷的消除机理进行了探讨。

    • EDXRF法测定U-Zr合金中Zr含量

      2017, 46(1):278-281.

      摘要 (1719) HTML (143) PDF 0.00 Byte (977) 评论 (0) 收藏

      摘要:因U-Zr合金的优良性能,未来将会受到越来越广泛的应用,为满足大量U-Zr合金常规分析的需求,本文研究了用能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)法测定U-Zr合金中Zr的含量。切削样品经溶解、转移、烘干等操作后,制备出薄层样品,用EDXRF来测量。与传统方法相比,本方法简便、快速、准确,适用于Zr含量在6%~18%范围的U-Zr合金样品的Zr含量测定,测量结果的相对标准偏差(n=6)不大于1.0%,方法扩展不确定度(k=2)不大于3%。

    • >评述
    • 热障涂层的CMAS腐蚀失效及对策研究综述

      2017, 46(1):282-288.

      摘要 (1949) HTML (157) PDF 0.00 Byte (1330) 评论 (0) 收藏

      摘要:研制具有长寿命、高性能的热障涂层(TBCs),是制造我国大功率航空发动机、发展新一代超音速战机的一项十分紧迫的任务。由于外来沉积物CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CMAS)渗入涂层而导致TBCs失效的现象越来越受到人们的重视,在过去的一段时间里,很多学者对CMAS渗入后涂层的失效机理进行了大量的研究并尝试了一些缓解CMAS渗入涂层的方法。本文针对当前应用最为广泛的“层状多孔结构”的等离子喷涂涂层及“细长柱晶结构”的电子束辅助物理气相沉积涂层,系统地梳理了近年来国内外学者对TBCs在CMAS渗入条件下的失效机制及涂层缓解CMAS渗入方面的最新研究成果,为制备高性能的TBCs提供帮助。

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