2005年第34卷第1期文章目次
2005, 34(1):1-6.
摘要:
快淬双相纳米复合稀土永磁材料非晶晶化过程决定了材料的微观组织和磁性能。从形核规律出发，提出了持续形核长大和“爆炸式形核长大”的非晶晶化模型。讨论了快淬速度、添加合金元素、退火工艺以及外加磁场等对非晶晶化过程的影响，重点分析了合金元素在非晶晶化过程中的重新分布。在此基础上，提出了利用中间相的分解细化晶粒等获得理想材料的不同方法。
快淬双相纳米复合稀土永磁材料非晶晶化过程决定了材料的微观组织和磁性能。从形核规律出发，提出了持续形核长大和“爆炸式形核长大”的非晶晶化模型。讨论了快淬速度、添加合金元素、退火工艺以及外加磁场等对非晶晶化过程的影响，重点分析了合金元素在非晶晶化过程中的重新分布。在此基础上，提出了利用中间相的分解细化晶粒等获得理想材料的不同方法。
2005, 34(1):7-11.
摘要:
对贵金属二次资源的特点、来源、预处理方法以及金银铂钯等贵金属的回收利用方法等进行综合评述，提出了在无害化处置贵金属废料时应充分考虑回收利用工艺的全面性、尽可能以废治废、生物处理、集中处理、政府积极参与协调并加大投入，对于目前暂时无法做到无害化处置的贵金属废料，将这些废料暂时集中放置，滞后处理等有价值的建议。
对贵金属二次资源的特点、来源、预处理方法以及金银铂钯等贵金属的回收利用方法等进行综合评述，提出了在无害化处置贵金属废料时应充分考虑回收利用工艺的全面性、尽可能以废治废、生物处理、集中处理、政府积极参与协调并加大投入，对于目前暂时无法做到无害化处置的贵金属废料，将这些废料暂时集中放置，滞后处理等有价值的建议。
4 热电材料研究进展
2005, 34(1):12-15.
摘要:
热电材料是能够使热能与电能直接相互转化的材料，它的出现为制造无污染、无机械运动、高效率的发电和制冷设备提供了广阔前景。随着环境和能源问题日益突出，热电材料越来越受到人们重视。在其发展过程中热电材料涌现出诸多种类，本文对热电材料近年来研究进展进行了介绍和简要评述。
热电材料是能够使热能与电能直接相互转化的材料，它的出现为制造无污染、无机械运动、高效率的发电和制冷设备提供了广阔前景。随着环境和能源问题日益突出，热电材料越来越受到人们重视。在其发展过程中热电材料涌现出诸多种类，本文对热电材料近年来研究进展进行了介绍和简要评述。
2005, 34(1):16-21.
摘要:
分别以Miedema坐标、合金自扩散激活能ΔHs与形成焓ΔHf为参数坐标，将多元合金分解为若干相应的二元合金叠加，对有实验结果的128个二元和153个多元机械合金化(MA)非晶合金的形成规律进行了研究。结果：以上2种坐标中，分别可由一直线或曲线将非晶形成与非形成区分割，方程为：Miedema坐标，二元系，y=2．8600x 0．22；多元系，y=2．7900x 0．27，总区分率均为80％：ΔHs～ΔHf坐标，二元系，y=0．0005x^2 0．20x-23；多元系，y=0．0005x^ 0．21x-25，总区分率分别为85％和83％。合金包含过渡族金属、涵盖非过渡族金属及类金属，并扩展至多元系，同时与已有定性以及半定量结果进行了比较。
分别以Miedema坐标、合金自扩散激活能ΔHs与形成焓ΔHf为参数坐标，将多元合金分解为若干相应的二元合金叠加，对有实验结果的128个二元和153个多元机械合金化(MA)非晶合金的形成规律进行了研究。结果：以上2种坐标中，分别可由一直线或曲线将非晶形成与非形成区分割，方程为：Miedema坐标，二元系，y=2．8600x 0．22；多元系，y=2．7900x 0．27，总区分率均为80％：ΔHs～ΔHf坐标，二元系，y=0．0005x^2 0．20x-23；多元系，y=0．0005x^ 0．21x-25，总区分率分别为85％和83％。合金包含过渡族金属、涵盖非过渡族金属及类金属，并扩展至多元系，同时与已有定性以及半定量结果进行了比较。
2005, 34(1):22-27.
摘要:
研究了粘结剂配方，粉末装载量，喂料热力学性质，注射成形工艺等多个因素对金属注射成形17-PH不锈钢脱脂保形性的影响。结果表明具有较高热分解温度，较低熔解热的HDPE作为第2组元的蜡基粘结剂，具有比采用EVA为第2组元的粘结剂更好的保形性能。试样变形率随着粉末装载量，注射压力，注射温度的增加而下降，而且存在一最佳的工艺条件，包括粉末装载量，注射压力，注射温度，此时试样最不容易变形，试样变形比例最小。
研究了粘结剂配方，粉末装载量，喂料热力学性质，注射成形工艺等多个因素对金属注射成形17-PH不锈钢脱脂保形性的影响。结果表明具有较高热分解温度，较低熔解热的HDPE作为第2组元的蜡基粘结剂，具有比采用EVA为第2组元的粘结剂更好的保形性能。试样变形率随着粉末装载量，注射压力，注射温度的增加而下降，而且存在一最佳的工艺条件，包括粉末装载量，注射压力，注射温度，此时试样最不容易变形，试样变形比例最小。
2005, 34(1):28-32.
摘要:
采用化学镀镍、镀钴、机械混合以及球磨几种方法对Zr-Ti系贮氢合金进行了表面改性。XRD结果表明，随着镀镍量的增加，合金越趋向微晶化；球磨时间越长，合金的衍射峰更加弥散化，充放电试验结果表明，当镀镍量为15％(质量分数，下同)时，贮氢合金在60mA.g^-1的电流密度下初始容量比未处理的合金高出130mAh．g^-1，经过6次～8次循环完全活化，最大放电容量可达400mAh．g^-1，随着镀镍量的增加，抗自放电能力增加；当镀钴量为5％时，贮氢合金在60mA．g^-1的电流密度下初始容量比未处理的合金高出40mAh．g^-1，经过7次～9次循环完全活化，最大放电容量可达390mAh．g^-1，但随着镀钴量的增加，初始容量上升较快，但放电容量在减少；而机械混合仅提高初始容量，对最大放电容量没有改善；球磨不仅改善贮氢合金的活化性能，并且其最大放电容量可达450mAh．g^-1。
采用化学镀镍、镀钴、机械混合以及球磨几种方法对Zr-Ti系贮氢合金进行了表面改性。XRD结果表明，随着镀镍量的增加，合金越趋向微晶化；球磨时间越长，合金的衍射峰更加弥散化，充放电试验结果表明，当镀镍量为15％(质量分数，下同)时，贮氢合金在60mA.g^-1的电流密度下初始容量比未处理的合金高出130mAh．g^-1，经过6次～8次循环完全活化，最大放电容量可达400mAh．g^-1，随着镀镍量的增加，抗自放电能力增加；当镀钴量为5％时，贮氢合金在60mA．g^-1的电流密度下初始容量比未处理的合金高出40mAh．g^-1，经过7次～9次循环完全活化，最大放电容量可达390mAh．g^-1，但随着镀钴量的增加，初始容量上升较快，但放电容量在减少；而机械混合仅提高初始容量，对最大放电容量没有改善；球磨不仅改善贮氢合金的活化性能，并且其最大放电容量可达450mAh．g^-1。
2005, 34(1):33-36.
摘要:
采用粘性流体的运动微分方程分析工作介质在锥模中的挤压流动，通过分析工作介质的粘度对热静液挤压的影响，指出了合理的选择工作介质的成分使得粘度适宜，可以使热静液挤压力最小，而且能够避免挤压件缺陷的产生。挤压介质的粘度是关系到坯料变形流动的润滑性能及挤压变形流动性能的关键。在此基础上，给出了挤压介质的粘度的数学关系式，为热静液挤压工艺奠定重要的理论基础。
采用粘性流体的运动微分方程分析工作介质在锥模中的挤压流动，通过分析工作介质的粘度对热静液挤压的影响，指出了合理的选择工作介质的成分使得粘度适宜，可以使热静液挤压力最小，而且能够避免挤压件缺陷的产生。挤压介质的粘度是关系到坯料变形流动的润滑性能及挤压变形流动性能的关键。在此基础上，给出了挤压介质的粘度的数学关系式，为热静液挤压工艺奠定重要的理论基础。
2005, 34(1):37-40.
摘要:
利用有限元法，采用弹塑性理论对Al2O3陶瓷／Nb接头的应力场进行了数值模拟。得出了接头部位应力σx，σy和τxy的分布状态，研究发现在当接头界面结合良好时在界面附近的陶瓷侧的残余主应力(σ1)出现极大值，裂纹最有可能从此处开启，然后在残余主应力(σ2)的作用下向陶瓷内部延伸。
利用有限元法，采用弹塑性理论对Al2O3陶瓷／Nb接头的应力场进行了数值模拟。得出了接头部位应力σx，σy和τxy的分布状态，研究发现在当接头界面结合良好时在界面附近的陶瓷侧的残余主应力(σ1)出现极大值，裂纹最有可能从此处开启，然后在残余主应力(σ2)的作用下向陶瓷内部延伸。
2005, 34(1):41-45.
摘要:
通过磁性测量和X-射线衍射研究了Gd2(Co，Al)17化合物的结构和磁晶各向异性。当x≤4时，样品具有菱方Th2znl7型结构，x=5时，具有六方CaCu5型结构。随着Al浓度增加，晶格常数和单胞体积单调增大，而居里温度和自发磁化强度近似线性地减小；在x≥l时，观察到Co亚点阵的磁晶各向异性变号，室温易磁化方向由易面转变为易轴，且易轴各向异性场和各向异性常数随Al原子浓度增加出现极大值；基于补偿温度(65K)下自由粉末颗粒的磁化曲线，导出了亚点阵间的分子场系数和Gd-co交换耦合常数，结果表明，Al原子对Gd-Co交换耦合作用的影响较小。根据Al原子在Co亚点阵4种晶位的择优占位，分析了磁晶各向异性的演变。
通过磁性测量和X-射线衍射研究了Gd2(Co，Al)17化合物的结构和磁晶各向异性。当x≤4时，样品具有菱方Th2znl7型结构，x=5时，具有六方CaCu5型结构。随着Al浓度增加，晶格常数和单胞体积单调增大，而居里温度和自发磁化强度近似线性地减小；在x≥l时，观察到Co亚点阵的磁晶各向异性变号，室温易磁化方向由易面转变为易轴，且易轴各向异性场和各向异性常数随Al原子浓度增加出现极大值；基于补偿温度(65K)下自由粉末颗粒的磁化曲线，导出了亚点阵间的分子场系数和Gd-co交换耦合常数，结果表明，Al原子对Gd-Co交换耦合作用的影响较小。根据Al原子在Co亚点阵4种晶位的择优占位，分析了磁晶各向异性的演变。
2005, 34(1):46-50.
摘要:
基于离散格点形式的微扩散方程(Langevin方程)和非平衡自由能函数，编制了引入原子间相互作用能变化的Al3Li(δ′)相沉淀原子层面计算机模拟程序。该程序包容亚稳区到失稳区的全部温度、成分范围，孕育期至粗化的全过程，可以处理与时间相关的过程问题。开展了不同原子间相互作用势下原子图像、序参数的计算机模拟，进而探讨了最近邻原子相互作用能(W1)对有序相沉淀的影响机制。探明过渡区合金先发生等成分有序化，后进行失稳分解；随W1的增大，有序相沉淀的孕育期缩短，单相有序畴数量增多，面积减小，合金达到最大有序化的时间早，所能达到的最大有序化程度大。W1值较大，会促进合金有序化和原子簇聚，阻碍无序相的形成。
基于离散格点形式的微扩散方程(Langevin方程)和非平衡自由能函数，编制了引入原子间相互作用能变化的Al3Li(δ′)相沉淀原子层面计算机模拟程序。该程序包容亚稳区到失稳区的全部温度、成分范围，孕育期至粗化的全过程，可以处理与时间相关的过程问题。开展了不同原子间相互作用势下原子图像、序参数的计算机模拟，进而探讨了最近邻原子相互作用能(W1)对有序相沉淀的影响机制。探明过渡区合金先发生等成分有序化，后进行失稳分解；随W1的增大，有序相沉淀的孕育期缩短，单相有序畴数量增多，面积减小，合金达到最大有序化的时间早，所能达到的最大有序化程度大。W1值较大，会促进合金有序化和原子簇聚，阻碍无序相的形成。
2005, 34(1):51-55.
摘要:
通过热力学平衡相计算方法并采用相应的Ni基数据库，对1种新型高铬的Ni-Cr基GH648合金成分对平衡相析出的影响规律进行系统研究。结果认为GH648合金析出的主要平衡相为α-Cr，γ′相和M23C6碳化物(主要为Cr23C6)，并进一步计算了合金成分对这些相的析出行为及合金初熔点和终熔点的影响规律。计算结果表明，Cr含量主要影响α-Cr的析出量及开始析出温度，并影响合金的初熔点，对以Cr为主的M23C6的析出行为没有明显影响。C显著影响碳化物的析出量，而Al，Ti增加显著增加γ′相的析出量和开始析出温度。
通过热力学平衡相计算方法并采用相应的Ni基数据库，对1种新型高铬的Ni-Cr基GH648合金成分对平衡相析出的影响规律进行系统研究。结果认为GH648合金析出的主要平衡相为α-Cr，γ′相和M23C6碳化物(主要为Cr23C6)，并进一步计算了合金成分对这些相的析出行为及合金初熔点和终熔点的影响规律。计算结果表明，Cr含量主要影响α-Cr的析出量及开始析出温度，并影响合金的初熔点，对以Cr为主的M23C6的析出行为没有明显影响。C显著影响碳化物的析出量，而Al，Ti增加显著增加γ′相的析出量和开始析出温度。
13 六钛酸钾纳米线的结构分析
2005, 34(1):56-59.
摘要:
采用X射线粉末衍射Rietveld精修方法和高分辨电子显微方法分析了六钛酸钾纳米线的品体结构。X射线精修结果表明纳米线的晶体结构与六钛酸钾晶须结构相同。高分辨电子显微像模拟计算所得的像与高分辨像匹配良好，且与X射线结构精修所得结构模型相符。纳米线的生长方向平行于K2Ti6O13结构的[010]方向。
采用X射线粉末衍射Rietveld精修方法和高分辨电子显微方法分析了六钛酸钾纳米线的品体结构。X射线精修结果表明纳米线的晶体结构与六钛酸钾晶须结构相同。高分辨电子显微像模拟计算所得的像与高分辨像匹配良好，且与X射线结构精修所得结构模型相符。纳米线的生长方向平行于K2Ti6O13结构的[010]方向。
2005, 34(1):60-63.
摘要:
弹性变形范围内,在采用三维有限元模型分析了颗粒增强Mg基复合材料(PRMMCs)中,颗粒的分布形态对材料微区力学状态的影响。结果表明,在保持颗粒长径比(2:1)和颗粒间距(d)不变的情况下,随着θ的变化,不存在颗粒断裂的危险,材料的主要失效方式为界面脱离和基体开裂。增强体相对夹角θ=15o时的结果优于其它情况,这更有利于充分发挥材料的性能。
弹性变形范围内,在采用三维有限元模型分析了颗粒增强Mg基复合材料(PRMMCs)中,颗粒的分布形态对材料微区力学状态的影响。结果表明,在保持颗粒长径比(2:1)和颗粒间距(d)不变的情况下,随着θ的变化,不存在颗粒断裂的危险,材料的主要失效方式为界面脱离和基体开裂。增强体相对夹角θ=15o时的结果优于其它情况,这更有利于充分发挥材料的性能。
2005, 34(1):64-68.
摘要:
为了推进从俄罗斯引进的田湾VVER-1000型核电站用Zr-1Nb合金燃料包壳和端塞棒材的国产化进程，研究了焊接及随后的真空热处理对Z4-1Nb合金抗360℃，18．6MPa水和500℃，10.3MPa蒸汽腐蚀性能的影响。实验结果表明焊接严重恶化Zr-1Nb合金在2种介质中的腐蚀抗力，主要是因为焊区中出现了粗大的马氏体组织；随后的真空退火对腐蚀抗力的影响取决于退火温度和腐蚀实验温度。但即使在最佳温度退火也不能使焊接态的腐蚀抗力恢复到非焊接态的水平。
为了推进从俄罗斯引进的田湾VVER-1000型核电站用Zr-1Nb合金燃料包壳和端塞棒材的国产化进程，研究了焊接及随后的真空热处理对Z4-1Nb合金抗360℃，18．6MPa水和500℃，10.3MPa蒸汽腐蚀性能的影响。实验结果表明焊接严重恶化Zr-1Nb合金在2种介质中的腐蚀抗力，主要是因为焊区中出现了粗大的马氏体组织；随后的真空退火对腐蚀抗力的影响取决于退火温度和腐蚀实验温度。但即使在最佳温度退火也不能使焊接态的腐蚀抗力恢复到非焊接态的水平。
2005, 34(1):69-72.
摘要:
通过等温压缩特性及微观组织演变研究，提出了有效的γ-TiAl基合金晶粒细化方法。研究发现，如果γ-TiAl合金锭具有一定的细晶组织便可以在(α2 γ)2相区完成等温变形而不产生裂纹。动态再结晶和静态球化数量的增加是提高γ-TiAl合金变形能力的主要原因。将等温变形的模拟锻件在不同相区进行热处理获得了具有细小尺寸的3种(全片层、近片层和双态)组织。
通过等温压缩特性及微观组织演变研究，提出了有效的γ-TiAl基合金晶粒细化方法。研究发现，如果γ-TiAl合金锭具有一定的细晶组织便可以在(α2 γ)2相区完成等温变形而不产生裂纹。动态再结晶和静态球化数量的增加是提高γ-TiAl合金变形能力的主要原因。将等温变形的模拟锻件在不同相区进行热处理获得了具有细小尺寸的3种(全片层、近片层和双态)组织。
2005, 34(1):73-76.
摘要:
通过在不同温度下氨化ZnO／Ga2O3膜，在Si衬底上成功制备了GaN纳米结构材料。氨化前，ZnO层和Ga2O3膜分别通过射频磁控溅射法依次溅射到Si衬底上。用X射线衍射(XRD)、红外傅里叶变换光谱(FTIR)分析了GaN晶体的结构和组分，利用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的形貌。通过对测试结果的分析可知在Si衬底上由ZnO挥发辅助生长出六方纤锌矿GaN纳米结构晶体，并且ZnO／Ga2O3的氨化温度对形成GaN纳米材料具有明显的影响。
通过在不同温度下氨化ZnO／Ga2O3膜，在Si衬底上成功制备了GaN纳米结构材料。氨化前，ZnO层和Ga2O3膜分别通过射频磁控溅射法依次溅射到Si衬底上。用X射线衍射(XRD)、红外傅里叶变换光谱(FTIR)分析了GaN晶体的结构和组分，利用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的形貌。通过对测试结果的分析可知在Si衬底上由ZnO挥发辅助生长出六方纤锌矿GaN纳米结构晶体，并且ZnO／Ga2O3的氨化温度对形成GaN纳米材料具有明显的影响。
2005, 34(1):77-81.
摘要:
研究了不同能量界面动态共混过程中的界面反应及其对沉积在GCr15和45钢基体的IBAD CrN薄膜结合强度的影响。用AFM和GDOES分析了不同能量共混界面的形貌和成分。用循环滚动接触法使薄膜在膜基最薄弱处产生剥落，用以分析界面反应产物，同时对膜基结合强度加以评价。用SEM，EDAX和XPS分析了滚动接触疲劳试验后的疲劳剥落区的形貌、成分及结构。结果表明40kV共混后的界面粗糙度高并出现了碳含量的升高，而20kv时界面碳含量和基体差不多。基体碳化物在离子轰击引起的热峰效应的作用下发生分解，而对基体和碳化物的选择溅射导致了碳含量的升高以及粗糙度的增加。分解后的碳以石墨态的形式存在。在滚动接触疲劳试验时循环载荷的作用下，界面处的石墨相当于孔洞引起应力集中。疲劳裂纹起始于界面石墨富集处表明它是引起结合强度差的主要原因。
研究了不同能量界面动态共混过程中的界面反应及其对沉积在GCr15和45钢基体的IBAD CrN薄膜结合强度的影响。用AFM和GDOES分析了不同能量共混界面的形貌和成分。用循环滚动接触法使薄膜在膜基最薄弱处产生剥落，用以分析界面反应产物，同时对膜基结合强度加以评价。用SEM，EDAX和XPS分析了滚动接触疲劳试验后的疲劳剥落区的形貌、成分及结构。结果表明40kV共混后的界面粗糙度高并出现了碳含量的升高，而20kv时界面碳含量和基体差不多。基体碳化物在离子轰击引起的热峰效应的作用下发生分解，而对基体和碳化物的选择溅射导致了碳含量的升高以及粗糙度的增加。分解后的碳以石墨态的形式存在。在滚动接触疲劳试验时循环载荷的作用下，界面处的石墨相当于孔洞引起应力集中。疲劳裂纹起始于界面石墨富集处表明它是引起结合强度差的主要原因。
2005, 34(1):82-85.
摘要:
研究了放电等离子烧结(SPS)纳米WC-10%Co-0.8%VC硬质合金的致密化机理,并与真空烧结的制品显微组织及性能进行对比。SPS特殊的直流脉冲电压使烧结中蒸发-凝固、塑性流动、表面扩散等过程得到加强,使制品在低温下快速致密,有效抑制了晶粒的长大,如在1200℃烧结5min的制品平均晶粒尺寸<100nm。与真空烧结相比,SPS可以使制品在低温、短时间内获得高密度、高硬度,如1300℃烧结3min,制品相对密度达97.7%,HV30比相同烧结温度下真空烧结30min的相对密度92.8%的制品高近16.4%。SPS烧结温度降低至1200℃,虽然密度有所降低,但HV30和KIC分别提高了15.4%和12.2%。
研究了放电等离子烧结(SPS)纳米WC-10%Co-0.8%VC硬质合金的致密化机理,并与真空烧结的制品显微组织及性能进行对比。SPS特殊的直流脉冲电压使烧结中蒸发-凝固、塑性流动、表面扩散等过程得到加强,使制品在低温下快速致密,有效抑制了晶粒的长大,如在1200℃烧结5min的制品平均晶粒尺寸<100nm。与真空烧结相比,SPS可以使制品在低温、短时间内获得高密度、高硬度,如1300℃烧结3min,制品相对密度达97.7%,HV30比相同烧结温度下真空烧结30min的相对密度92.8%的制品高近16.4%。SPS烧结温度降低至1200℃,虽然密度有所降低,但HV30和KIC分别提高了15.4%和12.2%。
2005, 34(1):86-90.
摘要:
选用了分散性能较差的4种商业氮化硅粉料，系统研究了表面水解及热氧化处理对氮化硅粉料表面特性及分散性能的影响，并结合粉料的DRIFT光谱、离子电导率和可溶性离子浓度、以及表面氧含量的分析，总结了氮化硅粉料分散性能较差的限制性因素，提出1种普适性的制备氮化硅水基浓悬浮体的新方法。
选用了分散性能较差的4种商业氮化硅粉料，系统研究了表面水解及热氧化处理对氮化硅粉料表面特性及分散性能的影响，并结合粉料的DRIFT光谱、离子电导率和可溶性离子浓度、以及表面氧含量的分析，总结了氮化硅粉料分散性能较差的限制性因素，提出1种普适性的制备氮化硅水基浓悬浮体的新方法。
2005, 34(1):91-94.
摘要:
用料浆熔烧法在铌基体表面制备了。MoSi2高温抗氧化涂层。利用SEM，EDS，XRD等仪器分析研究了涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明：涂层与基体之间达到了冶金结合，通过扩散形成了过渡层，涂层的复合结构有利于提高抗氧化性能，用料浆熔烧法在铌基体表面制备MoSi2涂层是可行的。在氧化环境下，MoSi2涂层能在表面自生成一层SiO2玻璃层，阻止氧的进一步扩散。经2h以上高温氧化后，Si的扩散使涂层主体中形成多孔疏松组织。涂层元素与基体发生互扩散，在界面处形成大量集中孔洞并横向贯穿，使涂层从其主体与过渡层接触的界面处发生横向内部断裂，导致涂层失效。
用料浆熔烧法在铌基体表面制备了。MoSi2高温抗氧化涂层。利用SEM，EDS，XRD等仪器分析研究了涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明：涂层与基体之间达到了冶金结合，通过扩散形成了过渡层，涂层的复合结构有利于提高抗氧化性能，用料浆熔烧法在铌基体表面制备MoSi2涂层是可行的。在氧化环境下，MoSi2涂层能在表面自生成一层SiO2玻璃层，阻止氧的进一步扩散。经2h以上高温氧化后，Si的扩散使涂层主体中形成多孔疏松组织。涂层元素与基体发生互扩散，在界面处形成大量集中孔洞并横向贯穿，使涂层从其主体与过渡层接触的界面处发生横向内部断裂，导致涂层失效。
2005, 34(1):95-97.
摘要:
研究了添加0．5at％和1．0at％Zr对钐铁合金微结构和相组成的影响。添加和不添加Zr的Sm-Fe合金相比，发现添加1．0at％Zr可以基本消除铸态组织中的α-Fe，并且能同时减少富钐相。多添加18at％Sm的Sm-Fe合金退火后，仍残留少量的α-Fe，而添加1．0at％Zr的Sm-Fe-Zr合金退火后主相Sm2Fe17以及α-Fe的量没有明显的变化，因此有可能避免过长的均匀化退火过程。
研究了添加0．5at％和1．0at％Zr对钐铁合金微结构和相组成的影响。添加和不添加Zr的Sm-Fe合金相比，发现添加1．0at％Zr可以基本消除铸态组织中的α-Fe，并且能同时减少富钐相。多添加18at％Sm的Sm-Fe合金退火后，仍残留少量的α-Fe，而添加1．0at％Zr的Sm-Fe-Zr合金退火后主相Sm2Fe17以及α-Fe的量没有明显的变化，因此有可能避免过长的均匀化退火过程。
2005, 34(1):98-101.
摘要:
采用差示扫描量热仪(DSC)研究了大块金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20的结构弛豫。结果表明金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20的结构驰豫可分为2个阶段：在400K～520K的温度范围，样品发生的是低温结构弛豫，所伴随的结构变化是局域的和短程的，自由体积没有发生明显湮灭，所以样品的密度变化不大。而在520K～玻璃转变温度Tg的温度范围，样品发生的是高温结构弛豫，在这一过程中发生原子的中长程扩散，部分自由体积通过样品表面发生湮灭，因而导致样品的密度显著增加。实验还表明，在Tg以下进行预退火处理使得大块金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20的玻璃转变激活能明显降低，但对后续的晶化过程的影响不大。
采用差示扫描量热仪(DSC)研究了大块金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20的结构弛豫。结果表明金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20的结构驰豫可分为2个阶段：在400K～520K的温度范围，样品发生的是低温结构弛豫，所伴随的结构变化是局域的和短程的，自由体积没有发生明显湮灭，所以样品的密度变化不大。而在520K～玻璃转变温度Tg的温度范围，样品发生的是高温结构弛豫，在这一过程中发生原子的中长程扩散，部分自由体积通过样品表面发生湮灭，因而导致样品的密度显著增加。实验还表明，在Tg以下进行预退火处理使得大块金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20的玻璃转变激活能明显降低，但对后续的晶化过程的影响不大。
2005, 34(1):102-106.
摘要:
采用Cu68Ti20Ni12钎料进行了Si3N4／Si3N4的活性钎焊连接。结果表明：钎焊温度和时间对连接强度有重要影响；在1373K，10min的连接条件下，Si3N4/Si3N4连接强度达到最大值289MPa。通过对Si3N4／Cu68Ti20Ni12界面区的微观分析：发现Ti，Ni明显向Si3N4方向富集，相对Ni而言，Ti的富集区更靠近Si3N4陶瓷，而Si则向钎料方向扩散，Cu在接头中心富集：界面区存在2层反应层，反应层Ⅰ为TiN层，而反应层Ⅱ则由TiN，Ti5Si4，Ti5Si3，Ni3Si及NiTi化合物组成。
采用Cu68Ti20Ni12钎料进行了Si3N4／Si3N4的活性钎焊连接。结果表明：钎焊温度和时间对连接强度有重要影响；在1373K，10min的连接条件下，Si3N4/Si3N4连接强度达到最大值289MPa。通过对Si3N4／Cu68Ti20Ni12界面区的微观分析：发现Ti，Ni明显向Si3N4方向富集，相对Ni而言，Ti的富集区更靠近Si3N4陶瓷，而Si则向钎料方向扩散，Cu在接头中心富集：界面区存在2层反应层，反应层Ⅰ为TiN层，而反应层Ⅱ则由TiN，Ti5Si4，Ti5Si3，Ni3Si及NiTi化合物组成。
2005, 34(1):107-111.
摘要:
为了研究高能氪离子轰击对纯锆水溶液中耐蚀性能的影响,纯锆样品用LC-4型离子注入机在40℃温度下进行高能氪离子轰击,注入剂量从1×1015ions/cm2到3×1016ions/cm2,注入能量为300keV。用X-射线光电子谱(XPS)分析注入表层元素价态,俄歇电子谱(AES)测试氧化膜的深度分布,用透射电镜(TEM)观察轰击样品的形貌和结构转变,轰击样品在1N硫酸溶液中的耐蚀性能用动电位极化测量曲线表征。结果表明:高能氪离子轰击样品后其耐蚀性能大大降低,轰击剂量越大,耐蚀性越差。最后讨论了辐照腐蚀的机理。
为了研究高能氪离子轰击对纯锆水溶液中耐蚀性能的影响,纯锆样品用LC-4型离子注入机在40℃温度下进行高能氪离子轰击,注入剂量从1×1015ions/cm2到3×1016ions/cm2,注入能量为300keV。用X-射线光电子谱(XPS)分析注入表层元素价态,俄歇电子谱(AES)测试氧化膜的深度分布,用透射电镜(TEM)观察轰击样品的形貌和结构转变,轰击样品在1N硫酸溶液中的耐蚀性能用动电位极化测量曲线表征。结果表明:高能氪离子轰击样品后其耐蚀性能大大降低,轰击剂量越大,耐蚀性越差。最后讨论了辐照腐蚀的机理。
2005, 34(1):112-115.
摘要:
采用机械合金化法制备了MgNi非晶，并对不同制备工艺下的MgNi储氢合金的电化学性能进行了测试。对球磨参数、合金微观结构和合金电化学性能之间关系的分析结果表明，球磨过程中的转速、球料比R和球磨时间3个参数对合金电化学的影响是通过对合金微观结构的控制来实现的。
采用机械合金化法制备了MgNi非晶，并对不同制备工艺下的MgNi储氢合金的电化学性能进行了测试。对球磨参数、合金微观结构和合金电化学性能之间关系的分析结果表明，球磨过程中的转速、球料比R和球磨时间3个参数对合金电化学的影响是通过对合金微观结构的控制来实现的。
2005, 34(1):116-119.
摘要:
研究了FU105大功率广播发射管用碳化镧钼阴极，参照碳化钍钨阴极FU105管的制备工艺，实现了镧钼阴极的碳化以及镧钼阴极FU105管的排气和老炼。通过镧铝阴极FU105管的性能测试，对碳化镧钼阴极的发射能力和稳定性进行了分析。结果认为：FU105管碳化镧钼阴极的发射能力可以达到碳化钍钨阴极的水平，但其稳定性还有待改进。
研究了FU105大功率广播发射管用碳化镧钼阴极，参照碳化钍钨阴极FU105管的制备工艺，实现了镧钼阴极的碳化以及镧钼阴极FU105管的排气和老炼。通过镧铝阴极FU105管的性能测试，对碳化镧钼阴极的发射能力和稳定性进行了分析。结果认为：FU105管碳化镧钼阴极的发射能力可以达到碳化钍钨阴极的水平，但其稳定性还有待改进。
2005, 34(1):120-123.
摘要:
摘要：利用真空甩带机制备了Fe84Zr2．08Nb1．92Cu1B11金属快淬薄带。X射线衍射结果表明：薄带经570℃退火后析出纳米化结构bccα-Fe相，晶粒大小约为20nm～40nm，利用HP4294A阻抗分析仪测量了此纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应。结果显示在低频下阻抗随外磁场单调减小，这主要是由于磁导率随外磁场的变化导致的，高频下阻抗随外磁场变化出现1个峰值，这主要是由于横向各向异性的原因。运用计算机模拟了这一结果，发现磁导率随外磁场的变化在外场与各向异性场的比值约为0．9处出现了峰值，巨磁阻抗效应也在此位置出现峰值。并且随着驱动电流频率的增大峰值变大。
摘要：利用真空甩带机制备了Fe84Zr2．08Nb1．92Cu1B11金属快淬薄带。X射线衍射结果表明：薄带经570℃退火后析出纳米化结构bccα-Fe相，晶粒大小约为20nm～40nm，利用HP4294A阻抗分析仪测量了此纳米晶薄带中的巨磁阻抗效应。结果显示在低频下阻抗随外磁场单调减小，这主要是由于磁导率随外磁场的变化导致的，高频下阻抗随外磁场变化出现1个峰值，这主要是由于横向各向异性的原因。运用计算机模拟了这一结果，发现磁导率随外磁场的变化在外场与各向异性场的比值约为0．9处出现了峰值，巨磁阻抗效应也在此位置出现峰值。并且随着驱动电流频率的增大峰值变大。
2005, 34(1):124-127.
摘要:
采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的稀土复合氧化物DyFeO3，X射线粉末衍射和透射电镜观察表明该材料为粒径约26nm的纳米颗粒，由于粒径的减小、表面积的增大而造成其晶体结构中呈现出一定的晶格畸变率。将材料制成气敏元件并测试了其对H2S，乙醇，CO，H2等多种气体的气敏特性，结果发现该材料对H2S有较高的灵敏度和选择性，因而有较高的实用价值。
采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了具有钙钛矿结构的稀土复合氧化物DyFeO3，X射线粉末衍射和透射电镜观察表明该材料为粒径约26nm的纳米颗粒，由于粒径的减小、表面积的增大而造成其晶体结构中呈现出一定的晶格畸变率。将材料制成气敏元件并测试了其对H2S，乙醇，CO，H2等多种气体的气敏特性，结果发现该材料对H2S有较高的灵敏度和选择性，因而有较高的实用价值。
2005, 34(1):128-131.
摘要:
在空气和真空(10^-5Pa)条件下对TC4合金进行了系统的磨损性能测试，研究了载荷和滑动速度对TC4合金磨损率的影响。对TC4合金磨损后的表面层进行了显微组织分析。试验结果表明，空气磨损后表面层的显微组织在较低滑动速度下呈现位错的滑移带，在较高滑动速度下出现显微裂纹。真空磨损后表面层的显微组织发生细化并具有50nm～100nm尺寸，显微组织中呈现大量的位错，在较高滑动速度下有孪晶出现。
在空气和真空(10^-5Pa)条件下对TC4合金进行了系统的磨损性能测试，研究了载荷和滑动速度对TC4合金磨损率的影响。对TC4合金磨损后的表面层进行了显微组织分析。试验结果表明，空气磨损后表面层的显微组织在较低滑动速度下呈现位错的滑移带，在较高滑动速度下出现显微裂纹。真空磨损后表面层的显微组织发生细化并具有50nm～100nm尺寸，显微组织中呈现大量的位错，在较高滑动速度下有孪晶出现。
2005, 34(1):132-134.
摘要:
利用放电等离子烧结技术研究了SHS的Ti3AlC2粉体的烧结过程。烧结温度1450℃，压力20MPa，真空烧结，保温5min，可获得相对密度达98．4％的致密烧结体，HV可达3．8GPa；烧结温度为l500℃，则可获得完全致密的烧结体，HV可达4．2GPa；烧结体的维氏硬度随烧结温度(1300℃～1500℃)的升高而增大；SEM分析表明，SPS技术烧结制备的Ti3AlC2陶瓷，片层大小随烧结温度的升高而增大。
利用放电等离子烧结技术研究了SHS的Ti3AlC2粉体的烧结过程。烧结温度1450℃，压力20MPa，真空烧结，保温5min，可获得相对密度达98．4％的致密烧结体，HV可达3．8GPa；烧结温度为l500℃，则可获得完全致密的烧结体，HV可达4．2GPa；烧结体的维氏硬度随烧结温度(1300℃～1500℃)的升高而增大；SEM分析表明，SPS技术烧结制备的Ti3AlC2陶瓷，片层大小随烧结温度的升高而增大。
2005, 34(1):135-138.
摘要:
采用电化学测试技术和化学浸泡试验对生物医用TiNi基形状记忆合金在生理盐水中的腐蚀行为进行了研究。结果表明，TiNi合金比TiNiCu合金阳极钝化区拓宽，孔蚀电位正移，腐蚀率减小。通过EDX分析和SEM观察发现，TiNi合金蚀孔内存在富Ti贫Ni的Ti2Ni析出相，而TiNiCu合金存在Cu原子富集的CuNi相，从而验证了这些析出相是萌生孔蚀的敏感位置。在生理盐水中TiNiCu合金的耐蚀性比TiNi合金劣，其原因是TiNiCu合金有较多的残余奥氏体及单斜和斜方的马氏体结构，存在不同晶体结构区域，造成电化学性质不均匀性，从而形成了腐蚀微电池，加速了活性溶解。
采用电化学测试技术和化学浸泡试验对生物医用TiNi基形状记忆合金在生理盐水中的腐蚀行为进行了研究。结果表明，TiNi合金比TiNiCu合金阳极钝化区拓宽，孔蚀电位正移，腐蚀率减小。通过EDX分析和SEM观察发现，TiNi合金蚀孔内存在富Ti贫Ni的Ti2Ni析出相，而TiNiCu合金存在Cu原子富集的CuNi相，从而验证了这些析出相是萌生孔蚀的敏感位置。在生理盐水中TiNiCu合金的耐蚀性比TiNi合金劣，其原因是TiNiCu合金有较多的残余奥氏体及单斜和斜方的马氏体结构，存在不同晶体结构区域，造成电化学性质不均匀性，从而形成了腐蚀微电池，加速了活性溶解。
2005, 34(1):139-142.
摘要:
在不通入活性气体的条件下，采用三乙酰丙酮铱金属有机物化学气相沉积方法制备铱薄膜。结果表明：低于190℃长时间加热使先驱体分子结构改变，其C-H和C-O键断裂活性升高，导致沉积薄膜中含有显著数量的碳杂质；高于220℃加热先驱体和550℃沉积，可获得致密连续、无杂质碳并且呈亮银白色的铱薄膜。
在不通入活性气体的条件下，采用三乙酰丙酮铱金属有机物化学气相沉积方法制备铱薄膜。结果表明：低于190℃长时间加热使先驱体分子结构改变，其C-H和C-O键断裂活性升高，导致沉积薄膜中含有显著数量的碳杂质；高于220℃加热先驱体和550℃沉积，可获得致密连续、无杂质碳并且呈亮银白色的铱薄膜。
2005, 34(1):143-145.
摘要:
在半导体制造工艺中，Al焊盘表面的氧化膜会阻碍金丝键合。针对某公司新半导体工艺中出现键合失效问题的芯片，采用SEM，EDS和AES对切片前后的芯片进行了分析，结果发现，切片前后Al焊盘表面的元素成分基本一致。可以认为清洗工艺对金丝键合基本没有影响，它不是导致金丝键合失效的原因；通过AES对焊盘进行深度剖析，在深度接近Al焊盘高度的一半时，氧的含量仍然高达40%左右，如此高含量的氧已经足以将Al完全氧化，其所形成的氧化膜阻碍了金丝键合所必需的金属连接和扩散过程，从而导致键合质量差，甚至无法实现键合。
在半导体制造工艺中，Al焊盘表面的氧化膜会阻碍金丝键合。针对某公司新半导体工艺中出现键合失效问题的芯片，采用SEM，EDS和AES对切片前后的芯片进行了分析，结果发现，切片前后Al焊盘表面的元素成分基本一致。可以认为清洗工艺对金丝键合基本没有影响，它不是导致金丝键合失效的原因；通过AES对焊盘进行深度剖析，在深度接近Al焊盘高度的一半时，氧的含量仍然高达40%左右，如此高含量的氧已经足以将Al完全氧化，其所形成的氧化膜阻碍了金丝键合所必需的金属连接和扩散过程，从而导致键合质量差，甚至无法实现键合。
2005, 34(1):146-149.
摘要:
对Ti(C，N)基金属陶瓷硬质相粉末TiC，TiN和WC的分散行为进行了研究。探讨了不同液体介质和不同表面活性剂对硬质相粉末分散的影响，结果表明：以蒸馏水作液体介质优于以无水乙醇作液体介质；对TiC，TiN粉末，选用聚氧乙烯十二烷基醚作为分散剂具有较好分散效果，而对WC粉末，聚乙二醇是较好的分散剂。
对Ti(C，N)基金属陶瓷硬质相粉末TiC，TiN和WC的分散行为进行了研究。探讨了不同液体介质和不同表面活性剂对硬质相粉末分散的影响，结果表明：以蒸馏水作液体介质优于以无水乙醇作液体介质；对TiC，TiN粉末，选用聚氧乙烯十二烷基醚作为分散剂具有较好分散效果，而对WC粉末，聚乙二醇是较好的分散剂。
2005, 34(1):150-153.
摘要:
研究了真空荧光显示屏阵列材料FeNi42Cr6合金在高温湿氢气氛中的氧化行为。其氧化过程为：首先形成Cr2O3，然后(Fe,Mn)Cr2O4氧化物形核、生长，形成完整氧化膜，成熟氧化膜由颗粒状刚玉型氧化物Cr2O3和块状尖晶石型(Fe,Mn)Cr2O4氧化物组成。实验同时表明，阵列板电阻率随氧化膜厚度增加而增大，电阻率过高会导致与之焊接的Ni丝熔断，氧化膜厚度应控制在1μm～2μm。借助扫描电镜、X射线衍射研究了氧化时间、氢气流量、氢气露点等工艺参数对阵列板氧化增重、氧化膜相结构及、氧化膜表面形貌的影响。得出氧化温度为950℃，时间40min～60min，氢气露点(dp)35℃，流量8L／mm为最佳阵列材料氧化工艺。
研究了真空荧光显示屏阵列材料FeNi42Cr6合金在高温湿氢气氛中的氧化行为。其氧化过程为：首先形成Cr2O3，然后(Fe,Mn)Cr2O4氧化物形核、生长，形成完整氧化膜，成熟氧化膜由颗粒状刚玉型氧化物Cr2O3和块状尖晶石型(Fe,Mn)Cr2O4氧化物组成。实验同时表明，阵列板电阻率随氧化膜厚度增加而增大，电阻率过高会导致与之焊接的Ni丝熔断，氧化膜厚度应控制在1μm～2μm。借助扫描电镜、X射线衍射研究了氧化时间、氢气流量、氢气露点等工艺参数对阵列板氧化增重、氧化膜相结构及、氧化膜表面形貌的影响。得出氧化温度为950℃，时间40min～60min，氢气露点(dp)35℃，流量8L／mm为最佳阵列材料氧化工艺。
2005, 34(1):154-157.
摘要:
研究了微量Nd2O3添加剂对氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度的影响，并对其微观组织进行了分析研究，从理论上探讨了Nd2O3影响氧化锌压敏阀片压敏电位梯度与组织的机理。研究结果表明，在0m01％～0．04mol％成分范围内，随着Nd2O3含量的增加，氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度明显提高；当Nd2O3含量超过0．04mol%时，随其含量的增加，氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度又呈降低趋势。其原因是Nd2O3加入到氧化锌压敏阀片中，使晶粒尺寸减小所致。
研究了微量Nd2O3添加剂对氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度的影响，并对其微观组织进行了分析研究，从理论上探讨了Nd2O3影响氧化锌压敏阀片压敏电位梯度与组织的机理。研究结果表明，在0m01％～0．04mol％成分范围内，随着Nd2O3含量的增加，氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度明显提高；当Nd2O3含量超过0．04mol%时，随其含量的增加，氧化锌压敏阀片的压敏电位梯度又呈降低趋势。其原因是Nd2O3加入到氧化锌压敏阀片中，使晶粒尺寸减小所致。
2005, 34(1):158-161.
摘要:
采用热压烧结的方法制备了镍铁尖晶石基金属陶瓷试样,用于铝电解的惰性阳极。实验制得了相对密度大于98%的阳极试样,并研究了试样的导电性能和抗电解质腐蚀性能。结果表明,所得的阳极试样的电导率随温度的升高而增大,在900℃时电导率在40Ω-1·cm-1~60Ω-1·cm-1之间。在电解过程中,阳极电压降平稳(2.8V~3.2V),表明阳极的电阻在电解过程中没有明显变化,导电性能稳定。用反电动势法测量电解反应的分解电压为2.2V~2.5V,表明电解反应为2Al2O3=4Al+3O2,电极呈现良好的惰性。电子显微分析表明,试样抗冰晶石-氧化铝熔盐腐蚀的性能良好,电解质通过对Fe2O3的溶解来腐蚀阳极。
采用热压烧结的方法制备了镍铁尖晶石基金属陶瓷试样,用于铝电解的惰性阳极。实验制得了相对密度大于98%的阳极试样,并研究了试样的导电性能和抗电解质腐蚀性能。结果表明,所得的阳极试样的电导率随温度的升高而增大,在900℃时电导率在40Ω-1·cm-1~60Ω-1·cm-1之间。在电解过程中,阳极电压降平稳(2.8V~3.2V),表明阳极的电阻在电解过程中没有明显变化,导电性能稳定。用反电动势法测量电解反应的分解电压为2.2V~2.5V,表明电解反应为2Al2O3=4Al+3O2,电极呈现良好的惰性。电子显微分析表明,试样抗冰晶石-氧化铝熔盐腐蚀的性能良好,电解质通过对Fe2O3的溶解来腐蚀阳极。
2005, 34(1):162-165.
摘要:
利用双层辉光离子渗金属技术，在Ti-6Al-4V的表面渗入Cu元素，在其表面形成Ti-Cu阻燃合金层。阻燃合金层的成分及硬度呈梯度分布，显微组织为基体组织加弥散分布的Ti2Cu金属间化合物。初步阻燃试验证明，渗铜合金层起到了预期的阻燃效果。
利用双层辉光离子渗金属技术，在Ti-6Al-4V的表面渗入Cu元素，在其表面形成Ti-Cu阻燃合金层。阻燃合金层的成分及硬度呈梯度分布，显微组织为基体组织加弥散分布的Ti2Cu金属间化合物。初步阻燃试验证明，渗铜合金层起到了预期的阻燃效果。
2005, 34(1):166-168.
摘要:
研究了Ga2O3／Al2O3膜氢化反应自集结制备GaN薄膜的光致发光特性，讨论了发光机制以及生长条件对其光致发光特性的影响。样品的荧光光谱在347nm有一强发光峰，在412nm有一弱发光峰，这两个峰的强度都随着氨化温度的升高和氨化时间的增长而增强，但峰的位置保持不变。我们认为347nm的峰是GaN的带边发光峰由于薄膜中晶粒尺寸的减小而蓝移造成的，而412nm的发光峰则来源于导带到杂质受主能级的辐射复合。
研究了Ga2O3／Al2O3膜氢化反应自集结制备GaN薄膜的光致发光特性，讨论了发光机制以及生长条件对其光致发光特性的影响。样品的荧光光谱在347nm有一强发光峰，在412nm有一弱发光峰，这两个峰的强度都随着氨化温度的升高和氨化时间的增长而增强，但峰的位置保持不变。我们认为347nm的峰是GaN的带边发光峰由于薄膜中晶粒尺寸的减小而蓝移造成的，而412nm的发光峰则来源于导带到杂质受主能级的辐射复合。
