2004年第33卷第12期文章目次
2004, 33(12).
摘要:
二次锂电池负极材料电化学………………………………………………………………………………………………………徐艳辉 (1)介孔纳米结构材料的研究与发展……………………………………………………………………………赵 丽,余家国,赵修建等 (5)中国高温用钨铜复合材料的研究现状………………………………………………………………………陈 伟,邝用庚,周武平 (11) 材料科学Study on High-Rate Dischargeability Hydrogen Storage Alloy……………………………Tang Yougen, Lu…
二次锂电池负极材料电化学………………………………………………………………………………………………………徐艳辉 (1)介孔纳米结构材料的研究与发展……………………………………………………………………………赵 丽,余家国,赵修建等 (5)中国高温用钨铜复合材料的研究现状………………………………………………………………………陈 伟,邝用庚,周武平 (11) 材料科学Study on High-Rate Dischargeability Hydrogen Storage Alloy……………………………Tang Yougen, Lu…
2004, 33(12):1233-1237.
摘要:
本文从精巧的实验测量和独到的理论计算两方面对碳纳米管杨氏弹性模量的研究方法、实验原理、基本理论、主要发现及意义等进行讨论。实验测量方法主要包括CNTs自由端振动法、AFM探针偏折或拉伸CNTs等，理论计算方法主要涉及到连续体模型，分子动力学模拟或两者相结合的混合方法。
本文从精巧的实验测量和独到的理论计算两方面对碳纳米管杨氏弹性模量的研究方法、实验原理、基本理论、主要发现及意义等进行讨论。实验测量方法主要包括CNTs自由端振动法、AFM探针偏折或拉伸CNTs等，理论计算方法主要涉及到连续体模型，分子动力学模拟或两者相结合的混合方法。
2004, 33(12):1238-1242.
摘要:
讨论了YBCO高温超导体定向凝固中所涉及的包晶反应、界面稳定性及其形态控制、凝固取向和晶向控制等问题。并提出了定向凝固中应该注意的问题。
讨论了YBCO高温超导体定向凝固中所涉及的包晶反应、界面稳定性及其形态控制、凝固取向和晶向控制等问题。并提出了定向凝固中应该注意的问题。
2004, 33(12):1243-1247.
摘要:
本文综述了国内外牙科用钛合金发展过程及应用现状；介绍了现有牙科用钛合金弹性模量、抗拉强度、压缩强度、延伸率等力学性能，卤素元素对钛合金腐蚀的影响，不同材质与钛合金在口腔环境中电偶腐蚀，口腔环境中钛合金的微生物腐蚀，牙科钛合金表面特性特别是表面粗糙度对水基液体润湿性影响，设计新型牙科用钛合金时推荐使用的合金元素种类及计算设计采用的d-电子合金设计法等方面研究成果，并指出了目前存在的问题及努力的方向。
本文综述了国内外牙科用钛合金发展过程及应用现状；介绍了现有牙科用钛合金弹性模量、抗拉强度、压缩强度、延伸率等力学性能，卤素元素对钛合金腐蚀的影响，不同材质与钛合金在口腔环境中电偶腐蚀，口腔环境中钛合金的微生物腐蚀，牙科钛合金表面特性特别是表面粗糙度对水基液体润湿性影响，设计新型牙科用钛合金时推荐使用的合金元素种类及计算设计采用的d-电子合金设计法等方面研究成果，并指出了目前存在的问题及努力的方向。
2004, 33(12):1248-1251.
摘要:
综合论述了连续纤维增强钛基复合材料热残余应力的分析方法如：X射线衍射和中子衍射方法、剥层法、基片弯曲法以及选择基体腐蚀法等，以及热残余应力对复合材料力学性能的影响。就热残余应力的影响因素总结了人们在降低复合材料热残余应力方面所作的各种努力，在此基础上指出了当前研究存在的缺陷和今后的发展方向。
综合论述了连续纤维增强钛基复合材料热残余应力的分析方法如：X射线衍射和中子衍射方法、剥层法、基片弯曲法以及选择基体腐蚀法等，以及热残余应力对复合材料力学性能的影响。就热残余应力的影响因素总结了人们在降低复合材料热残余应力方面所作的各种努力，在此基础上指出了当前研究存在的缺陷和今后的发展方向。
2004, 33(12):1252-1256.
摘要:
综述了近几年自生颗粒增强钛基复合材料的主要制备技术，其制备方法有粉末冶金、熔铸法、XD^TM法、燃烧合成法、燃烧合成-熔铸法、接触反应法、机械合金化法、激光熔覆法等。论述了不同制备方法中分别以碳化物和硼化物为增强相的钛基复合材料的微观组织。碳化物增强相主要有TiC，Ti2AlC，Ti3AlC等。硼化物增强相有TiB2和TiB。分别对增强相的形态进行了分析，并对钛基复合材料的发展提出了展望。
综述了近几年自生颗粒增强钛基复合材料的主要制备技术，其制备方法有粉末冶金、熔铸法、XD^TM法、燃烧合成法、燃烧合成-熔铸法、接触反应法、机械合金化法、激光熔覆法等。论述了不同制备方法中分别以碳化物和硼化物为增强相的钛基复合材料的微观组织。碳化物增强相主要有TiC，Ti2AlC，Ti3AlC等。硼化物增强相有TiB2和TiB。分别对增强相的形态进行了分析，并对钛基复合材料的发展提出了展望。
2004, 33(12):1257-1260.
摘要:
利用差示扫描量热法(DSC)和透射电镜(TEM)对Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5(at％)大块非晶合金的等温晶化过程和析出相进行了研究。结果表明，大块非晶合金在等温晶化过程中表现出多阶段相析出行为，并且在不同的晶化阶段，析出相也有所不同。在第1个晶化阶段，析出相主要是体心四方(b.c．t)结构的Zr2Cu相；而在晶化的第2个阶段，晶化相主要为简单六方结构的ZrBe2相。从一定程度上证实了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金在发生晶化时会形成富Zr区和富Be区，即有相分离的趋势。XRD测试的结果也证实了非晶合金在发生完全晶化时，主要的晶化产物为Zr2Cu和ZrBe2相。
利用差示扫描量热法(DSC)和透射电镜(TEM)对Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5(at％)大块非晶合金的等温晶化过程和析出相进行了研究。结果表明，大块非晶合金在等温晶化过程中表现出多阶段相析出行为，并且在不同的晶化阶段，析出相也有所不同。在第1个晶化阶段，析出相主要是体心四方(b.c．t)结构的Zr2Cu相；而在晶化的第2个阶段，晶化相主要为简单六方结构的ZrBe2相。从一定程度上证实了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金在发生晶化时会形成富Zr区和富Be区，即有相分离的趋势。XRD测试的结果也证实了非晶合金在发生完全晶化时，主要的晶化产物为Zr2Cu和ZrBe2相。
2004, 33(12):1261-1265.
摘要:
为了给研究合金在凝固过程中发生收缩、迁移现象和偏析提供科学依据,我们用改良静滴法对钨浓度为0到15%的液态Ni-W二元合金的密度进行了测量.结果表明Ni-W二元合金的液态密度随温度的增加而减少,但随合金中钨浓度的增加而增加;液态Ni-W二元合金的摩尔体积随温度和合金中钨浓度的增加而增加.金属钨在Ni-W二元合金中的偏摩尔体积约为(10.80-1.35×10-3T)×10-6m3·mol-1.
为了给研究合金在凝固过程中发生收缩、迁移现象和偏析提供科学依据,我们用改良静滴法对钨浓度为0到15%的液态Ni-W二元合金的密度进行了测量.结果表明Ni-W二元合金的液态密度随温度的增加而减少,但随合金中钨浓度的增加而增加;液态Ni-W二元合金的摩尔体积随温度和合金中钨浓度的增加而增加.金属钨在Ni-W二元合金中的偏摩尔体积约为(10.80-1.35×10-3T)×10-6m3·mol-1.
2004, 33(12):1266-1269.
摘要:
通过给镁中添加稀士元素Y和Ce获得了具有良好阻燃效果的Mg—Y—Ce合金，该合金能在1173K的高温下暴露于大气中0．5h而不燃烧。扫描电镜和X射线衍射分析表日月，合金表面生成了具有双层结构的复杂氧化膜：其中外层主要由Y2O3和MgO组成，内层则由大量的金属镁和极少量的MgO，Y2O3组成。高温氧化动力学研究显示，该合金在673K和773K时氧化符合抛物线一直线规律，而在873K下则遵循四方规律。
通过给镁中添加稀士元素Y和Ce获得了具有良好阻燃效果的Mg—Y—Ce合金，该合金能在1173K的高温下暴露于大气中0．5h而不燃烧。扫描电镜和X射线衍射分析表日月，合金表面生成了具有双层结构的复杂氧化膜：其中外层主要由Y2O3和MgO组成，内层则由大量的金属镁和极少量的MgO，Y2O3组成。高温氧化动力学研究显示，该合金在673K和773K时氧化符合抛物线一直线规律，而在873K下则遵循四方规律。
2004, 33(12):1270-1273.
摘要:
用元素混合法研究了粉末冶金Ti-NdAl合金的烧结致密化行为及力学性能。结果表明，粉末冶金Ti-NdAl合金中由于稀土元素钕的存在，其烧结过程中出现液相，同时稀土钕对钛粉末表面氧有净化作用，二者促进了粉末钛的致密化过程。烧结密度可以达到99％以上。显微组织分析表明，粉末烧结Ti-NdAl合金是单相。相，随着钕含量的增加，晶粒细化。该合金烧结态试样中存在生长孪晶。对粉末冶金Ti-NdAl合金的室温力学性能检测结果表明，随着稀土钕含量的增加，Ti-NdAl合金室温拉伸强度不变，而塑性得到大幅度改善。Ti-1．6％Nd0．4％Al合金的强度为728MPa，延伸率为15％。
用元素混合法研究了粉末冶金Ti-NdAl合金的烧结致密化行为及力学性能。结果表明，粉末冶金Ti-NdAl合金中由于稀土元素钕的存在，其烧结过程中出现液相，同时稀土钕对钛粉末表面氧有净化作用，二者促进了粉末钛的致密化过程。烧结密度可以达到99％以上。显微组织分析表明，粉末烧结Ti-NdAl合金是单相。相，随着钕含量的增加，晶粒细化。该合金烧结态试样中存在生长孪晶。对粉末冶金Ti-NdAl合金的室温力学性能检测结果表明，随着稀土钕含量的增加，Ti-NdAl合金室温拉伸强度不变，而塑性得到大幅度改善。Ti-1．6％Nd0．4％Al合金的强度为728MPa，延伸率为15％。
2004, 33(12):1274-1277.
摘要:
采用声电化学工艺在CVI C／C复合材料表面制备了HA涂层，分别用SEM，XPS，EDAX和XRD表征了CVI C／C和HA的表面形貌、组成和结构，同时对比了成骨细胞在其表面的粘附、增殖和碱性磷酸酶活性的表达。制备的HA涂层为球状形貌，由纳米片状晶体构成。细胞培养初期，粘附于HA涂层表面的细胞数与CVI C／C表面的细胞数无显著差别，成骨细胞在CVI C／C表面易铺展在孔的边缘，8h后粘附于HA表面的成骨细胞数显著多于CVI C／C表面。HA涂层提高了细胞的增殖能力，成骨细胞碱性磷酸酶在HA涂层表面的表达也优于CVI C／C材料。结果表明，声电化学制备的HA涂层提高了CVI C／C材料的生物活性和生物相容性，可以加速成骨细胞的粘附、增殖、分化和成熟。成骨细胞在材料表面的粘附机制是由多因素综合作用的，材料的表面形貌和生物活性在细胞粘附过程的早期发挥着重要作用。
采用声电化学工艺在CVI C／C复合材料表面制备了HA涂层，分别用SEM，XPS，EDAX和XRD表征了CVI C／C和HA的表面形貌、组成和结构，同时对比了成骨细胞在其表面的粘附、增殖和碱性磷酸酶活性的表达。制备的HA涂层为球状形貌，由纳米片状晶体构成。细胞培养初期，粘附于HA涂层表面的细胞数与CVI C／C表面的细胞数无显著差别，成骨细胞在CVI C／C表面易铺展在孔的边缘，8h后粘附于HA表面的成骨细胞数显著多于CVI C／C表面。HA涂层提高了细胞的增殖能力，成骨细胞碱性磷酸酶在HA涂层表面的表达也优于CVI C／C材料。结果表明，声电化学制备的HA涂层提高了CVI C／C材料的生物活性和生物相容性，可以加速成骨细胞的粘附、增殖、分化和成熟。成骨细胞在材料表面的粘附机制是由多因素综合作用的，材料的表面形貌和生物活性在细胞粘附过程的早期发挥着重要作用。
2004, 33(12):1278-1282.
摘要:
介绍了1种制备新型载银抗菌功能膜的方法。首先制备阳极氧化初级膜，然后通过特殊的着色工艺把银添加到氧化膜中，最终获得了金黄色和棕色的抗菌膜。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验菌种，采取体外实验的方法，测试了试样的抗菌效果。通过实验发现，新制备的抗菌膜和在空气中存放24个月的抗菌膜，都具有良好的抗菌效果，而且所制备的抗菌膜具有好的颜色稳定性。对抗菌膜进行了扫描电镜、X射线光电子谱和俄歇电子谱的研究与分析，发现抗菌膜中存在多种以银元素的化合物。通过1个对比实验，计算了抗菌膜中的银量和银离子在不同介质中的释放速度。研究表明，这种工艺制备的抗菌膜具有可靠和高效的抗菌效果。
介绍了1种制备新型载银抗菌功能膜的方法。首先制备阳极氧化初级膜，然后通过特殊的着色工艺把银添加到氧化膜中，最终获得了金黄色和棕色的抗菌膜。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验菌种，采取体外实验的方法，测试了试样的抗菌效果。通过实验发现，新制备的抗菌膜和在空气中存放24个月的抗菌膜，都具有良好的抗菌效果，而且所制备的抗菌膜具有好的颜色稳定性。对抗菌膜进行了扫描电镜、X射线光电子谱和俄歇电子谱的研究与分析，发现抗菌膜中存在多种以银元素的化合物。通过1个对比实验，计算了抗菌膜中的银量和银离子在不同介质中的释放速度。研究表明，这种工艺制备的抗菌膜具有可靠和高效的抗菌效果。
2004, 33(12):1283-1286.
摘要:
采用高频感应熔炼方法制备了PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金；用X射线衍射分析和电化学方法研究了添加不同Mg含量以补偿Mg元素烧损时合金的组织结构和电化学性能。X射线衍射分析(XRD)表明，铸态合金由．PuNi3型主相和少量的CaCu5型第二相组成，铸态合金经1223K和10h退火处理后，CaCu5型第二相可明显减少，其中Mg增加10％时得到纯度较高的PuNi3型组织。电化学测试表明，增加适当Mg含量和进行退火热处理能明显提高和改善合金电极容量、循环稳定性和大电流放电性能。与AB5型和。482型Laves相贮氢合金比较，PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金具有电极容量高及优良的大电流放电性能。
采用高频感应熔炼方法制备了PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5合金；用X射线衍射分析和电化学方法研究了添加不同Mg含量以补偿Mg元素烧损时合金的组织结构和电化学性能。X射线衍射分析(XRD)表明，铸态合金由．PuNi3型主相和少量的CaCu5型第二相组成，铸态合金经1223K和10h退火处理后，CaCu5型第二相可明显减少，其中Mg增加10％时得到纯度较高的PuNi3型组织。电化学测试表明，增加适当Mg含量和进行退火热处理能明显提高和改善合金电极容量、循环稳定性和大电流放电性能。与AB5型和。482型Laves相贮氢合金比较，PuNi3型La0.67Mg0.33Ni2.5Co0.5贮氢合金具有电极容量高及优良的大电流放电性能。
2004, 33(12):1287-1290.
摘要:
研究了粉末冶金三元双相Cu-44%Cr-12?(质量分数）合金在900℃不同氧分压下的氧化行为，用光学显微镜，XRD，SEM/EDX观察和分析试样氧化膜的表面、截面形貌和组成，结果表明：合金中44%的Cr含量在0.1MPa纯氧中并不能使合金表面形成连续致密的Cr2O3膜，合金的氧化速度随氧分压的降低而降低，原因是低氧分压有助于抑制合金中Cr的内氧化并形成连续致密的外Cr2O3膜，最后讨论了氧化膜的形成机制。
研究了粉末冶金三元双相Cu-44%Cr-12?(质量分数）合金在900℃不同氧分压下的氧化行为，用光学显微镜，XRD，SEM/EDX观察和分析试样氧化膜的表面、截面形貌和组成，结果表明：合金中44%的Cr含量在0.1MPa纯氧中并不能使合金表面形成连续致密的Cr2O3膜，合金的氧化速度随氧分压的降低而降低，原因是低氧分压有助于抑制合金中Cr的内氧化并形成连续致密的外Cr2O3膜，最后讨论了氧化膜的形成机制。
2004, 33(12):1291-1294.
摘要:
采用均相沉淀法制备了可以在强碱性溶液中稳定存在的A1代α—Ni(OH)2。X射线衍射和扫描电子显微镜测试表明，试样结晶度很高，形貌为细小颗粒的团聚。采用恒流充放电测试方法研究了所制备的α-Ni(OH)2的放电比容量。结果表明，试样的放电比容量较高，可以达到290mAh／g，而且充放电的极化程度小。
采用均相沉淀法制备了可以在强碱性溶液中稳定存在的A1代α—Ni(OH)2。X射线衍射和扫描电子显微镜测试表明，试样结晶度很高，形貌为细小颗粒的团聚。采用恒流充放电测试方法研究了所制备的α-Ni(OH)2的放电比容量。结果表明，试样的放电比容量较高，可以达到290mAh／g，而且充放电的极化程度小。
2004, 33(12):1295-1298.
摘要:
对大宽厚比(4：1)的高温合金(K3)板状件电磁成形包括工艺、感应器结构、屏蔽罩等进行了研究。结果表明：合理的感应器结构能使板状坯料均匀地沿横截面周界熔化并能约束一定高度的金属液柱；屏蔽罩能够调节感应器内的磁场分布，使感应器内的熔体处于合理状态；在其它条件一定的情况下，有一适合的抽拉速度和电源功率匹配，使熔化和凝固达到动态平衡；最后获得了表面质量良好、组织定向的宽厚比为4：1的高温合金板状件。
对大宽厚比(4：1)的高温合金(K3)板状件电磁成形包括工艺、感应器结构、屏蔽罩等进行了研究。结果表明：合理的感应器结构能使板状坯料均匀地沿横截面周界熔化并能约束一定高度的金属液柱；屏蔽罩能够调节感应器内的磁场分布，使感应器内的熔体处于合理状态；在其它条件一定的情况下，有一适合的抽拉速度和电源功率匹配，使熔化和凝固达到动态平衡；最后获得了表面质量良好、组织定向的宽厚比为4：1的高温合金板状件。
2004, 33(12):1299-1303.
摘要:
根据内涨作用下薄膜发生鼓泡变形的原理，开发了1种新的适用于金刚石膜附着强度精确定量评价的测试系统。并在传统的硅平面加工工艺的基础上发展了1种新的在沉积好的基片上制备自支撑窗口试样的方法，该方法可以保证在刻蚀基底形成自支撑窗口的同时不会损坏到薄膜。通过实验，实现了对硅基底金刚石膜结合强度的定量检测，实验得到的薄膜结合强度为4．28726J／m^2。实验所测得的附着强度结果与有限元仿真结果类比的吻合，证实了该模型的有效性，从而为金刚石膜的制备工艺优化及其质量的评估提供了可靠的依据和标准，对促进金刚石膜材料的深度开发和工程应用将具有积极的意义。
根据内涨作用下薄膜发生鼓泡变形的原理，开发了1种新的适用于金刚石膜附着强度精确定量评价的测试系统。并在传统的硅平面加工工艺的基础上发展了1种新的在沉积好的基片上制备自支撑窗口试样的方法，该方法可以保证在刻蚀基底形成自支撑窗口的同时不会损坏到薄膜。通过实验，实现了对硅基底金刚石膜结合强度的定量检测，实验得到的薄膜结合强度为4．28726J／m^2。实验所测得的附着强度结果与有限元仿真结果类比的吻合，证实了该模型的有效性，从而为金刚石膜的制备工艺优化及其质量的评估提供了可靠的依据和标准，对促进金刚石膜材料的深度开发和工程应用将具有积极的意义。
2004, 33(12):1304-1307.
摘要:
以基材为1Cr18Ni9Ti不锈钢，熔覆材料为Ni20自熔合金粉末，采用激光快速成形制取试件，并用小孔法对成形试件中残余应力的分布特性进行了实验研究。结果表明，成形试件中的残余应力整体水平较低，属于低残余应力。靠近基材处熔覆金属承受1个与光束扫描方向平行的压应力，随着熔覆层数的增加，压应力值逐渐减小并转变为拉伸应力，同时应力值呈增加趋势，与此相比，与光束扫描方向垂直的应力值相对较小。
以基材为1Cr18Ni9Ti不锈钢，熔覆材料为Ni20自熔合金粉末，采用激光快速成形制取试件，并用小孔法对成形试件中残余应力的分布特性进行了实验研究。结果表明，成形试件中的残余应力整体水平较低，属于低残余应力。靠近基材处熔覆金属承受1个与光束扫描方向平行的压应力，随着熔覆层数的增加，压应力值逐渐减小并转变为拉伸应力，同时应力值呈增加趋势，与此相比，与光束扫描方向垂直的应力值相对较小。
2004, 33(12):1308-1311.
摘要:
采用电化学测试技术、X射线衍射等技术研究了Ti0．8Zr0．2V1．6Mn0．8Ni0．6(0≤x≤0．64)贮氢电极合金的结构和电化学放电特性。研究表明：合金由C14 Laves相和BCC相构成；铬替代锰的量越多，枝晶组织越粗大。X射线衍射发现替代影响合金的晶格参数。合金的最大电化学放电容量为545mAh／g，电化学活化容易，但循环性能比较差。随着替代量增大，由于铬抑制了钛、锆和钒元素的表面迁移和氧化使合金的循环性能退化明显减轻，但同时因为替代使晶胞过大导致最大电化学放电容量有所降低。
采用电化学测试技术、X射线衍射等技术研究了Ti0．8Zr0．2V1．6Mn0．8Ni0．6(0≤x≤0．64)贮氢电极合金的结构和电化学放电特性。研究表明：合金由C14 Laves相和BCC相构成；铬替代锰的量越多，枝晶组织越粗大。X射线衍射发现替代影响合金的晶格参数。合金的最大电化学放电容量为545mAh／g，电化学活化容易，但循环性能比较差。随着替代量增大，由于铬抑制了钛、锆和钒元素的表面迁移和氧化使合金的循环性能退化明显减轻，但同时因为替代使晶胞过大导致最大电化学放电容量有所降低。
2004, 33(12):1312-1316.
摘要:
通过机械合金化制备了Al-15％Pb-4％Si-1％Sn-1．5％Cu(质量分数)纳米晶粉末。采用X射线衍射(XRD)，扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同球磨时间的混合粉末的组织结构、晶粒大小、微观形貌以及颗粒中化学成分分布情况进行了研究。结果表明混合粉末经过球磨后形成了纳米晶，其组织非常均匀。球磨对Pb的作用效果明显大于对Al的作用效果，经过40h球磨后Pb粒子达到40nm，而Al在球磨60h后晶粒为65nm；经球磨后，Cu和Si固溶于Al的晶格中，而Sn则固溶于Pb晶格中，并且Al和Pb发生了互溶，形成了Pb(Al）超饱和固溶体；在球磨过程中硬度高的脆性粒子Si难于完全实现合金化。
通过机械合金化制备了Al-15％Pb-4％Si-1％Sn-1．5％Cu(质量分数)纳米晶粉末。采用X射线衍射(XRD)，扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同球磨时间的混合粉末的组织结构、晶粒大小、微观形貌以及颗粒中化学成分分布情况进行了研究。结果表明混合粉末经过球磨后形成了纳米晶，其组织非常均匀。球磨对Pb的作用效果明显大于对Al的作用效果，经过40h球磨后Pb粒子达到40nm，而Al在球磨60h后晶粒为65nm；经球磨后，Cu和Si固溶于Al的晶格中，而Sn则固溶于Pb晶格中，并且Al和Pb发生了互溶，形成了Pb(Al）超饱和固溶体；在球磨过程中硬度高的脆性粒子Si难于完全实现合金化。
2004, 33(12):1317-1320.
摘要:
采用水淬法制备了Zr—Ti—Cu—Ni—Be—Co块状非晶合金(BMGs)。使用XRD进行相分析，采用热分析仪进行玻璃转变温度、晶化温度和热稳定性等的测定，用SEM观察试样压缩后的外表面和断口形貌。研究了Co对Zr—Ti—Cu—Ni—Be合金非晶形成能力(GFA)、热稳定性及力学性能的影响。结果表明：含Co的所有Zr—Ti—Cu—Ni—Be BMGs都有1个明显的玻璃转变点和宽的过冷液相区(△T）。Zr38Ti17Cu10.5Co12Be22.5合金具有和Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5合金相当的△T；Co的添加明显提高Zr—Ti—Cu—Ni—Be BMGs的力学性能，含Co量大于10at％的Zr—Ti—Cu—Ni—Be BMGs的压缩断裂强度（σf）超过2000MPa，Zr38Ti17Co22.5Be22.5合金的σf达到2230MPa，比Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5合金的σf提高23％。
采用水淬法制备了Zr—Ti—Cu—Ni—Be—Co块状非晶合金(BMGs)。使用XRD进行相分析，采用热分析仪进行玻璃转变温度、晶化温度和热稳定性等的测定，用SEM观察试样压缩后的外表面和断口形貌。研究了Co对Zr—Ti—Cu—Ni—Be合金非晶形成能力(GFA)、热稳定性及力学性能的影响。结果表明：含Co的所有Zr—Ti—Cu—Ni—Be BMGs都有1个明显的玻璃转变点和宽的过冷液相区(△T）。Zr38Ti17Cu10.5Co12Be22.5合金具有和Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5合金相当的△T；Co的添加明显提高Zr—Ti—Cu—Ni—Be BMGs的力学性能，含Co量大于10at％的Zr—Ti—Cu—Ni—Be BMGs的压缩断裂强度（σf）超过2000MPa，Zr38Ti17Co22.5Be22.5合金的σf达到2230MPa，比Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5合金的σf提高23％。
2004, 33(12):1321-1324.
摘要:
研究了快淬处理对AB2型Laves相电极合金循环稳定性的影响，用XRD和SEM分析了铸态及快淬态合金的相结构，并观察了合金的微观组织形貌。结果表明，快淬对AB2型贮氢合金循环稳定性的影响与合金的成分密切相关。快淬对Ti基电极合金的循环寿命有所提高，但不显著；对Ti—Zr基合金，随淬速增加，合金的循环稳定性急剧增加。快淬使AB2型电极合金循环寿命发生变化的根本原因是合金中形成了不同量的非晶相。
研究了快淬处理对AB2型Laves相电极合金循环稳定性的影响，用XRD和SEM分析了铸态及快淬态合金的相结构，并观察了合金的微观组织形貌。结果表明，快淬对AB2型贮氢合金循环稳定性的影响与合金的成分密切相关。快淬对Ti基电极合金的循环寿命有所提高，但不显著；对Ti—Zr基合金，随淬速增加，合金的循环稳定性急剧增加。快淬使AB2型电极合金循环寿命发生变化的根本原因是合金中形成了不同量的非晶相。
2004, 33(12):1325-1328.
摘要:
采用 ECAP 方法和 3 种工艺路径,研究纯铝的显微组织和力学性能的变化。研究发现,对于φ-120°模具来说,在 3 种工艺路径中,路径 A 的晶粒细化效果最明显,其次为路径 Bc,路径 C;6 次 ECAP 后,采用路径 Bc 试样的显微组织由等轴晶组成,而采用路径 A 和路径 C 时试样的显微组织由拉长的纤维状晶粒组成,平均晶粒尺寸均能小于 1 μm。相应地,3种工艺路径提高强度的有效性依次为路径A,路径Bc,路径C,变形过程中σ0.2同晶粒尺寸的关系符合Hall-petch关系。ECAP 过程中纯铝的强化机制主要是细晶强化,并初步探讨了 ECAP 过程中细晶的形成机制。
采用 ECAP 方法和 3 种工艺路径,研究纯铝的显微组织和力学性能的变化。研究发现,对于φ-120°模具来说,在 3 种工艺路径中,路径 A 的晶粒细化效果最明显,其次为路径 Bc,路径 C;6 次 ECAP 后,采用路径 Bc 试样的显微组织由等轴晶组成,而采用路径 A 和路径 C 时试样的显微组织由拉长的纤维状晶粒组成,平均晶粒尺寸均能小于 1 μm。相应地,3种工艺路径提高强度的有效性依次为路径A,路径Bc,路径C,变形过程中σ0.2同晶粒尺寸的关系符合Hall-petch关系。ECAP 过程中纯铝的强化机制主要是细晶强化,并初步探讨了 ECAP 过程中细晶的形成机制。
2004, 33(12):1329-1332.
摘要:
研究了铝含量对定向凝固Ni3Al基合金铸态和热处理态显微组织的影响，用定向凝固技术制取合金。测试了合金的高温持久性能，利用SEM，EDS，XRD等考察了持久断裂试样的微观形貌。结果表明，铝含量在6．5％～9．5％(质量分数，下同)范围内，合金的铸态组织由γ′，γ和MC碳化物组成，9．5％Al的合金形成大量的γ′初晶和少量β—NiAl相；1300℃，4h固溶热处理使次生γ′全部固溶，共晶γ′固溶很少，直到合金初熔γ′初晶和β—NiAl相仍不能固溶，严重损伤合金的高温强度；在1100℃，70MPa条件下持久时间高于10h时，合金即出现明显的筏排组织，持久裂纹主要沿柱晶横向段和枝晶间萌生扩展。7．5％～8．5％的铝含量是添加了W，Mo，Ta，Ti等合金元素的定向凝固Ni3Al基合金的适宜范围。
研究了铝含量对定向凝固Ni3Al基合金铸态和热处理态显微组织的影响，用定向凝固技术制取合金。测试了合金的高温持久性能，利用SEM，EDS，XRD等考察了持久断裂试样的微观形貌。结果表明，铝含量在6．5％～9．5％(质量分数，下同)范围内，合金的铸态组织由γ′，γ和MC碳化物组成，9．5％Al的合金形成大量的γ′初晶和少量β—NiAl相；1300℃，4h固溶热处理使次生γ′全部固溶，共晶γ′固溶很少，直到合金初熔γ′初晶和β—NiAl相仍不能固溶，严重损伤合金的高温强度；在1100℃，70MPa条件下持久时间高于10h时，合金即出现明显的筏排组织，持久裂纹主要沿柱晶横向段和枝晶间萌生扩展。7．5％～8．5％的铝含量是添加了W，Mo，Ta，Ti等合金元素的定向凝固Ni3Al基合金的适宜范围。
2004, 33(12):1333-1336.
摘要:
采用机械合金化合成了新型合金LaNi5—38％Mg(质量分数，下同)，并采用X射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，差热分析(DTA)等对其结构、形貌及热稳定性能等进行了表征。结果表明：经280r／min球磨250h后，LaNi5—38％Mg合金由非晶和MgNi2纳米晶(5．4nm)组成：所得粉末大多数为规则的近球形或球形，另有少量的多角形或梨形，其粒径为0．05μm～13．9μm，其中90％的颗粒为0．5μm～2．0μm。球磨试样经763K保温35d，获得了热稳定性较好的具有纳米尺度(25.3nm)的三相合金。
采用机械合金化合成了新型合金LaNi5—38％Mg(质量分数，下同)，并采用X射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，差热分析(DTA)等对其结构、形貌及热稳定性能等进行了表征。结果表明：经280r／min球磨250h后，LaNi5—38％Mg合金由非晶和MgNi2纳米晶(5．4nm)组成：所得粉末大多数为规则的近球形或球形，另有少量的多角形或梨形，其粒径为0．05μm～13．9μm，其中90％的颗粒为0．5μm～2．0μm。球磨试样经763K保温35d，获得了热稳定性较好的具有纳米尺度(25.3nm)的三相合金。
2004, 33(12):1337-1340.
摘要:
研究了Mn和Zr对新型Al-Mg-Si-Cu合金的显微组织和机械性能的影响，并采用XRD，EDAX和TEM分析了合金中析出相的类型和成分。结果表明：单独添加Zr，合金的强度降低，塑性提高；复合添加0.3％Mn和0．08％Zr，合金-T6的组织中出现了大量的粒状或条状AlCrMnFeSi相，合金的强度和塑性均有所提高；继续增加Mn和Zr的含量，由于合金中时效强化相——Mg2Si数量的显著减少和粗大AlCrMnFeSi相的增加，造成合金性能下降。
研究了Mn和Zr对新型Al-Mg-Si-Cu合金的显微组织和机械性能的影响，并采用XRD，EDAX和TEM分析了合金中析出相的类型和成分。结果表明：单独添加Zr，合金的强度降低，塑性提高；复合添加0.3％Mn和0．08％Zr，合金-T6的组织中出现了大量的粒状或条状AlCrMnFeSi相，合金的强度和塑性均有所提高；继续增加Mn和Zr的含量，由于合金中时效强化相——Mg2Si数量的显著减少和粗大AlCrMnFeSi相的增加，造成合金性能下降。
2004, 33(12):1341-1343.
摘要:
采用PVD和CVD技术制备Cu/TiN/PI试样，研究表明，TiN薄膜可以有效地阻挡Cu向PI基板内部扩散，CVD工艺制备的Cu膜内部残余应力很小，Cu膜有相对高的结合强度；而PVD制备的Cu膜，在有TiN阻挡层存在的情况下，Cu膜内存在拉应力，拉应力降低了Cu膜结合强度，300℃退火可以消除膜内残余应力，结合强度提高。
采用PVD和CVD技术制备Cu/TiN/PI试样，研究表明，TiN薄膜可以有效地阻挡Cu向PI基板内部扩散，CVD工艺制备的Cu膜内部残余应力很小，Cu膜有相对高的结合强度；而PVD制备的Cu膜，在有TiN阻挡层存在的情况下，Cu膜内存在拉应力，拉应力降低了Cu膜结合强度，300℃退火可以消除膜内残余应力，结合强度提高。
2004, 33(12):1344-1346.
摘要:
研究了MB3镁合金的搅拌摩擦焊技术。对其塑性连接时的焊缝成形，焊缝组织形态及接头的力学性能进行了分析。结果表明，用搅拌摩擦焊方法焊接MB3镁合金，当工艺参数合适时，可获得外观成形美观、内部无缺陷，几乎无变形的平板对接接头。接头力学性能试验表明，其抗拉强度可达母材的97．2％，高于熔焊接头的强度，断裂位置大多位于热影响区。
研究了MB3镁合金的搅拌摩擦焊技术。对其塑性连接时的焊缝成形，焊缝组织形态及接头的力学性能进行了分析。结果表明，用搅拌摩擦焊方法焊接MB3镁合金，当工艺参数合适时，可获得外观成形美观、内部无缺陷，几乎无变形的平板对接接头。接头力学性能试验表明，其抗拉强度可达母材的97．2％，高于熔焊接头的强度，断裂位置大多位于热影响区。
2004, 33(12):1347-1350.
摘要:
采用Sol—Gel工艺在普通玻璃表面制备出均匀、透明的添加0．3％～0．5％贵金属Pd^2 的TiO2-SiO2复合薄膜。通过对薄膜的XRD，SEM表征及薄膜耐酸、碱化学稳定性的检测，结果表明，在TiO2—SiO2薄膜中添加Pd^2 ，增强了TiO2薄膜的光催化活性，由于Pd^2 所起到阻滞剂的作用，使晶粒尺寸减小，表面呈多孔合理结构，改善了TiO2薄膜的显微结构，使薄膜的化学稳定性得到明显的提高。
采用Sol—Gel工艺在普通玻璃表面制备出均匀、透明的添加0．3％～0．5％贵金属Pd^2 的TiO2-SiO2复合薄膜。通过对薄膜的XRD，SEM表征及薄膜耐酸、碱化学稳定性的检测，结果表明，在TiO2—SiO2薄膜中添加Pd^2 ，增强了TiO2薄膜的光催化活性，由于Pd^2 所起到阻滞剂的作用，使晶粒尺寸减小，表面呈多孔合理结构，改善了TiO2薄膜的显微结构，使薄膜的化学稳定性得到明显的提高。
2004, 33(12):1351-1354.
摘要:
采用固相法合成粉体，冷等静压成型，保护烧结制备出了单一相的γ—LiAlO2陶瓷试样。采用激光粒度仪，XRD和电子拉伸机等分别测定了粉体的粒度、相组成和试样的抗压性能等。主要研究了粉体合成以及工艺因素对烧结后γ—LiAlO2陶瓷试样的相对密度、气孔率和抗压强度等性能的影响。研究结果表明：原始粉料的粒度和分布对烧结影响很大：成型压力为300MPa，烧结温度1400℃保温6h所得试样的性能较佳。
采用固相法合成粉体，冷等静压成型，保护烧结制备出了单一相的γ—LiAlO2陶瓷试样。采用激光粒度仪，XRD和电子拉伸机等分别测定了粉体的粒度、相组成和试样的抗压性能等。主要研究了粉体合成以及工艺因素对烧结后γ—LiAlO2陶瓷试样的相对密度、气孔率和抗压强度等性能的影响。研究结果表明：原始粉料的粒度和分布对烧结影响很大：成型压力为300MPa，烧结温度1400℃保温6h所得试样的性能较佳。
2004, 33(12):1355-1357.
摘要:
采用双层辉光无氢离子渗碳技术在本底真空为 5×10-3Pa 的情况下,用 99.999%的高纯氩气对 Ti-6Al-4V 钛合金进行无氢渗碳。检测结构为:渗碳层厚度大于 200μm;表面层有一层以 TiC 为主的沉积层;在渗层中有 TiC 相生成;渗层的近表面硬度为 7 000 MPa;与刚玉球的摩擦力矩大幅度降低。通过研究得出:钛材经过双辉离子无氢渗碳后,不仅提高了表面的硬度,同时降低了摩擦系数,因而使耐磨性能得到了提高。
采用双层辉光无氢离子渗碳技术在本底真空为 5×10-3Pa 的情况下,用 99.999%的高纯氩气对 Ti-6Al-4V 钛合金进行无氢渗碳。检测结构为:渗碳层厚度大于 200μm;表面层有一层以 TiC 为主的沉积层;在渗层中有 TiC 相生成;渗层的近表面硬度为 7 000 MPa;与刚玉球的摩擦力矩大幅度降低。通过研究得出:钛材经过双辉离子无氢渗碳后,不仅提高了表面的硬度,同时降低了摩擦系数,因而使耐磨性能得到了提高。
2004, 33(12):1358-1361.
摘要:
采用溶胶-凝胶技术制备了掺杂纳米CeO2的纳米玻璃，探索了不同溶剂、pH值、热处理温度和升温速率等制备条件对纳米玻璃的影响，获得了最佳的制备条件，得到了透明的掺杂纳米CeO2的纳米玻璃。其中反应物最佳摩尔比为：nTEOS：ni-PrOH：nEOH：nH2O=1：2：1：20；最佳pH值为：1．4～118；凝胶化的理想环境为：T65℃～70℃，润湿气氛；制备干凝胶的最佳热处理路线为：水浴70℃，3d→水浴85℃，3d→烘箱100℃，1d→烘箱150℃，2d。因此，溶胶-凝胶技术是制备纳米玻璃的有效途径。
采用溶胶-凝胶技术制备了掺杂纳米CeO2的纳米玻璃，探索了不同溶剂、pH值、热处理温度和升温速率等制备条件对纳米玻璃的影响，获得了最佳的制备条件，得到了透明的掺杂纳米CeO2的纳米玻璃。其中反应物最佳摩尔比为：nTEOS：ni-PrOH：nEOH：nH2O=1：2：1：20；最佳pH值为：1．4～118；凝胶化的理想环境为：T65℃～70℃，润湿气氛；制备干凝胶的最佳热处理路线为：水浴70℃，3d→水浴85℃，3d→烘箱100℃，1d→烘箱150℃，2d。因此，溶胶-凝胶技术是制备纳米玻璃的有效途径。
2004, 33(12):1362-1364.
摘要:
用 SEM 的波谱(WD)分析手段,定性研究了合金元素铌在 Zr-Sn-Nb-Fe 合金中的存在方式及其与中间退火工艺的关系。研究结果表明添加的合金元素铌主要存在于 Laves 相中,并且随中间退火温度升高,第二相中铌含量增加。铌在 α-Zr 中的含量随退火温度升高而降低,可降低至小于 1×10-4,这与二元 Zr-Nb 合金中合金元素铌的固溶度随温度升高而增加明显不同。铌和铁、铬共存于锆合金中时,将与铁、铬一起优先形成沉淀相,导致合金元素主要存在于第二相中,并出现其在 α-Zr 中固溶量随退火温度升高而降低的现象;其原因可归结为随退火温度升高铌扩散能力增加,从而导致在第二相中含量增加。
用 SEM 的波谱(WD)分析手段,定性研究了合金元素铌在 Zr-Sn-Nb-Fe 合金中的存在方式及其与中间退火工艺的关系。研究结果表明添加的合金元素铌主要存在于 Laves 相中,并且随中间退火温度升高,第二相中铌含量增加。铌在 α-Zr 中的含量随退火温度升高而降低,可降低至小于 1×10-4,这与二元 Zr-Nb 合金中合金元素铌的固溶度随温度升高而增加明显不同。铌和铁、铬共存于锆合金中时,将与铁、铬一起优先形成沉淀相,导致合金元素主要存在于第二相中,并出现其在 α-Zr 中固溶量随退火温度升高而降低的现象;其原因可归结为随退火温度升高铌扩散能力增加,从而导致在第二相中含量增加。
