2008年第37卷第3期文章目次
2008, 37(3).
摘要:
采用粉末冶金工艺制备了高温稀土永磁Sm(CobalFexCu0.1Zr0.03)7.5 (x=0.09～0.21),研究了Fe含量对磁体磁性能的影响.结果表明:随着Fe含量的增加,剩磁Br和最大磁能积(BH)max逐渐增加,在x=0.21时获得最大值,分别为0.96 T和176.7 kJ/m3;内禀矫顽力Hci先增加后降低,在x=0.15时获得峰值2276.6 kA/m.最佳工艺制备(x=0.15)的磁体温度稳定性良好,B-H退磁曲线在温度为500 ℃时保持为直线;内禀矫顽力温度系数β为-0.16%/℃,最高使用温度(OT)max达到533 ℃.
采用粉末冶金工艺制备了高温稀土永磁Sm(CobalFexCu0.1Zr0.03)7.5 (x=0.09～0.21),研究了Fe含量对磁体磁性能的影响.结果表明:随着Fe含量的增加,剩磁Br和最大磁能积(BH)max逐渐增加,在x=0.21时获得最大值,分别为0.96 T和176.7 kJ/m3;内禀矫顽力Hci先增加后降低,在x=0.15时获得峰值2276.6 kA/m.最佳工艺制备(x=0.15)的磁体温度稳定性良好,B-H退磁曲线在温度为500 ℃时保持为直线;内禀矫顽力温度系数β为-0.16%/℃,最高使用温度(OT)max达到533 ℃.
2008, 37(3):377-381.
摘要:
综述了采用热变形工艺制备的具有较高磁性能和良好温度稳定性的两类纳米复合磁体的最新进展,介绍了工艺参数和成分对纳米复合磁体的微结构、磁性能和温度稳定性的影响.目前,采用热变形工艺制备的纳米复合磁体的最佳磁能积高达438 kJ/m3.
综述了采用热变形工艺制备的具有较高磁性能和良好温度稳定性的两类纳米复合磁体的最新进展,介绍了工艺参数和成分对纳米复合磁体的微结构、磁性能和温度稳定性的影响.目前,采用热变形工艺制备的纳米复合磁体的最佳磁能积高达438 kJ/m3.
2008, 37(3):382-385.
摘要:
介绍了金属氮氢化合物贮氢材料吸放氢性能和反应机制的研究进展,阐述了该系列贮氢材料的热力学和动力学性能及其影响因素.分析结果表明:Li-Mg-N-H系贮氢材料具有合适的热力学性能,其动力学问题成为制约该系列贮氢材料应用的瓶颈.根据两种反应机制理论讨论了Li-Mg-N-H系贮氢材料动力学问题中的关键控制步骤,并进一步分析了两种贮氢材料放氢反应机制的合理性和存在的问题.
介绍了金属氮氢化合物贮氢材料吸放氢性能和反应机制的研究进展,阐述了该系列贮氢材料的热力学和动力学性能及其影响因素.分析结果表明:Li-Mg-N-H系贮氢材料具有合适的热力学性能,其动力学问题成为制约该系列贮氢材料应用的瓶颈.根据两种反应机制理论讨论了Li-Mg-N-H系贮氢材料动力学问题中的关键控制步骤,并进一步分析了两种贮氢材料放氢反应机制的合理性和存在的问题.
2008, 37(3):386-390.
摘要:
采用XRD、PCT和TG-DSC方法研究了VFe合金取代TiCr1.8合金中部分Cr对其结构与吸放氢性能的影响.结果表明:随VFe取代Cr的量的增加,合金的相组成逐步由Laves相转变为BCC相,而且BCC相的晶胞参数随合金中VFe含量的增加而增大;合金的最大储氢量随VFe含量的增加而升高,合金的最大储氢量可达到5.2/结构单元,质量比约3.4%;但合金的可逆储氢量却随合金中VFe含量的增加先升高后降低;氢在BCC相的TiCr1.2(VFe)0.6合金中有两种具有不同结合能的储存位置.
采用XRD、PCT和TG-DSC方法研究了VFe合金取代TiCr1.8合金中部分Cr对其结构与吸放氢性能的影响.结果表明:随VFe取代Cr的量的增加,合金的相组成逐步由Laves相转变为BCC相,而且BCC相的晶胞参数随合金中VFe含量的增加而增大;合金的最大储氢量随VFe含量的增加而升高,合金的最大储氢量可达到5.2/结构单元,质量比约3.4%;但合金的可逆储氢量却随合金中VFe含量的增加先升高后降低;氢在BCC相的TiCr1.2(VFe)0.6合金中有两种具有不同结合能的储存位置.
2008, 37(3):391-395.
摘要:
采用结构分析和热分析手段研究了Nb对Zr65(Cu0.4Al0.3Ni0.3)35-xNbx(x=0, 3, 5, 6 7) (at%)合金玻璃形成能力和热稳定性的影响,采用铜模吸注法成功制备了非晶基体上均匀分布枝晶相的Zr65(Cu0.4Al0.3Ni0.3)28Nb7块体非晶复合材料.Nb的添加导致合金的过冷液相区间的宽度显著减小,同时,Nb的加入使得合金的原子结构更加无序化,因而合金具有更好的热稳定性.
采用结构分析和热分析手段研究了Nb对Zr65(Cu0.4Al0.3Ni0.3)35-xNbx(x=0, 3, 5, 6 7) (at%)合金玻璃形成能力和热稳定性的影响,采用铜模吸注法成功制备了非晶基体上均匀分布枝晶相的Zr65(Cu0.4Al0.3Ni0.3)28Nb7块体非晶复合材料.Nb的添加导致合金的过冷液相区间的宽度显著减小,同时,Nb的加入使得合金的原子结构更加无序化,因而合金具有更好的热稳定性.
2008, 37(3):396-399.
摘要:
采用粉末冶金工艺制备了高温稀土永磁Sm（CobalFexCu0.1Zr0.03）7．5（x=0．09-0．21），研究了Fe含量对磁体磁性能的影响。结果表明：随着Fe含量的增加，剩磁Br和最大磁能积（BH）max。逐渐增加，在x=0．21时获得最大值，分别为0．96T和176．7kJ／m^3；内禀矫顽力巩先增加后降低，在x=0．15时获得峰值2276．6kA／m。最佳工艺制备（x=0．15）的磁体温度稳定性良好，B-H退磁曲线在温度为500℃时保持为直线；内禀矫顽力温度系数β为-0．16％／℃，最高使用温度（OT）max达到533℃。
采用粉末冶金工艺制备了高温稀土永磁Sm（CobalFexCu0.1Zr0.03）7．5（x=0．09-0．21），研究了Fe含量对磁体磁性能的影响。结果表明：随着Fe含量的增加，剩磁Br和最大磁能积（BH）max。逐渐增加，在x=0．21时获得最大值，分别为0．96T和176．7kJ／m^3；内禀矫顽力巩先增加后降低，在x=0．15时获得峰值2276．6kA／m。最佳工艺制备（x=0．15）的磁体温度稳定性良好，B-H退磁曲线在温度为500℃时保持为直线；内禀矫顽力温度系数β为-0．16％／℃，最高使用温度（OT）max达到533℃。
2008, 37(3):400-403.
摘要:
通过PCT设备和XRD对掺杂Ti和Fe的LiAlH4试样进行了研究.结果表明:掺杂Ti和Fe都明显地降低了LiAlH4的放氢温度、放氢量和放氢速率,其中掺杂5mol?试样的放氢温度降低最低,并且放氢量明显地高于掺杂Ti试样的放氢量;和掺杂5 mol% Ti的试样相比,掺杂5 mol?的试样在第一分解阶段的分解速率明显低于前者;对于经过250 ℃热分解后的掺杂5 mol% Fe和1、3、5 mol%Ti的试样的XRD分析结果显示,掺杂催化剂并没有引起晶体结构的变化,也没有发现Ti和Fe相或含Ti和Fe的第二相的存在
通过PCT设备和XRD对掺杂Ti和Fe的LiAlH4试样进行了研究.结果表明:掺杂Ti和Fe都明显地降低了LiAlH4的放氢温度、放氢量和放氢速率,其中掺杂5mol?试样的放氢温度降低最低,并且放氢量明显地高于掺杂Ti试样的放氢量;和掺杂5 mol% Ti的试样相比,掺杂5 mol?的试样在第一分解阶段的分解速率明显低于前者;对于经过250 ℃热分解后的掺杂5 mol% Fe和1、3、5 mol%Ti的试样的XRD分析结果显示,掺杂催化剂并没有引起晶体结构的变化,也没有发现Ti和Fe相或含Ti和Fe的第二相的存在
2008, 37(3):404-408.
摘要:
采用等离子体原子发射光谱(ICP)、扫描电镜(SEM)、线性电位扫描(LSV)、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等方法研究了化学镀铟对锌在碱性溶液中析氢和阳极溶解行为的影响.结果表明:化学镀铟能有效抑制锌自腐蚀共轭反应,即阴极析氢反应和锌的阳极溶解反应,并拓宽锌的活化电位区,延缓锌的钝化;厚度适宜的镀铟层能显著提高锌电极的可充性.
采用等离子体原子发射光谱(ICP)、扫描电镜(SEM)、线性电位扫描(LSV)、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)等方法研究了化学镀铟对锌在碱性溶液中析氢和阳极溶解行为的影响.结果表明:化学镀铟能有效抑制锌自腐蚀共轭反应,即阴极析氢反应和锌的阳极溶解反应,并拓宽锌的活化电位区,延缓锌的钝化;厚度适宜的镀铟层能显著提高锌电极的可充性.
2008, 37(3):409-412.
摘要:
研究了添加稀土元素Gd2O3,Dy2O3对本系统介电性能的影响规律.实验表明,适量添加稀土元素能有效减少材料内部的缺陷和空位,并抑制B位Nb5 离子的松弛极化,明显改善材料的介电损耗(tgδ<1×10-3).另外Gd3 ,Dy3 取代部分Ag ,减小A位离子的平均半径,导致材料介电常数增大和减小的两种机制同时存在.当添加量适当时可以使材料的介电常数ε达到550以上.
研究了添加稀土元素Gd2O3,Dy2O3对本系统介电性能的影响规律.实验表明,适量添加稀土元素能有效减少材料内部的缺陷和空位,并抑制B位Nb5 离子的松弛极化,明显改善材料的介电损耗(tgδ<1×10-3).另外Gd3 ,Dy3 取代部分Ag ,减小A位离子的平均半径,导致材料介电常数增大和减小的两种机制同时存在.当添加量适当时可以使材料的介电常数ε达到550以上.
2008, 37(3):413-417.
摘要:
对Mg-9Sr中间合金的组织及其对AZ31镁合金组织细化的影响进行了研究.研究结果表明:常规铸态、热处理态和快速凝固态Mg-9Sr中间合金的组织均由(-Mg和Mg17Sr2相组成,但合金组织中枝晶的尺寸和Mg17Sr2相的数量和形态存在一定的差异.不同状态Mg-9Sr中间合金对AZ31镁合金均有很好的细化效果,其中热处理态Mg-9Sr中间合金的细化效果最好,其次依次是常规铸态和快速凝固态Mg-9Sr中间合金.在Sr加入量为0.1%和熔体保温时间为60 min条件下,添加热处理态Mg-9Sr中间合金可使AZ31镁合金获得46 μm的最小平均晶粒尺寸.
对Mg-9Sr中间合金的组织及其对AZ31镁合金组织细化的影响进行了研究.研究结果表明:常规铸态、热处理态和快速凝固态Mg-9Sr中间合金的组织均由(-Mg和Mg17Sr2相组成,但合金组织中枝晶的尺寸和Mg17Sr2相的数量和形态存在一定的差异.不同状态Mg-9Sr中间合金对AZ31镁合金均有很好的细化效果,其中热处理态Mg-9Sr中间合金的细化效果最好,其次依次是常规铸态和快速凝固态Mg-9Sr中间合金.在Sr加入量为0.1%和熔体保温时间为60 min条件下,添加热处理态Mg-9Sr中间合金可使AZ31镁合金获得46 μm的最小平均晶粒尺寸.
2008, 37(3):418-422.
摘要:
通过对Ti-50A板材拉深过程的数值模拟,研究了参数选择与状态控制的基本途径,建立了对拉深过程进行数值模拟所用的几何模型.选择了壳单元为离散模型,采用映射网格划分技术对几何模型进行了网格划分,并对板料拉深数值模拟过程采用了自适应网格划分.针对Ti-50A钛合金给出了合适的材料本构模型.解决了加载、边界约束及求解过程当中最佳的时间和步长问题.利用接触理论和经典的库仑摩擦定律处理了模拟过程当中板坯与模具的接触与摩擦问题,最终完整地建立了符合实际的Ti-50A拉深成形过程数值模拟的有限元模型.通过有限元模拟与实际情况对比,验证了所提出的技术方案.
通过对Ti-50A板材拉深过程的数值模拟,研究了参数选择与状态控制的基本途径,建立了对拉深过程进行数值模拟所用的几何模型.选择了壳单元为离散模型,采用映射网格划分技术对几何模型进行了网格划分,并对板料拉深数值模拟过程采用了自适应网格划分.针对Ti-50A钛合金给出了合适的材料本构模型.解决了加载、边界约束及求解过程当中最佳的时间和步长问题.利用接触理论和经典的库仑摩擦定律处理了模拟过程当中板坯与模具的接触与摩擦问题,最终完整地建立了符合实际的Ti-50A拉深成形过程数值模拟的有限元模型.通过有限元模拟与实际情况对比,验证了所提出的技术方案.
2008, 37(3):423-427.
摘要:
对Ti40合金锻态和热处理态在550 ℃热暴露不同时间的组织和性能进行了研究.结果表明:该合金在热暴露过程中析出物较少,并且大都分布在晶界,这些晶界析出物是合金热稳定性能降低的主要原因;通过组织模拟和分析,对Ti40合金550 ℃热暴露组织和性能划分了3个阶段,每个阶段对应析出物不同的形成和长大阶段;热暴露末期,出现性能的不稳定和与硬度不匹配的主要原因是析出物沿晶界形成析出物带;最后指出,Ti40合金要使用到更高温度,适当调整合金目前的热处理工艺和成分是可行的方法.
对Ti40合金锻态和热处理态在550 ℃热暴露不同时间的组织和性能进行了研究.结果表明:该合金在热暴露过程中析出物较少,并且大都分布在晶界,这些晶界析出物是合金热稳定性能降低的主要原因;通过组织模拟和分析,对Ti40合金550 ℃热暴露组织和性能划分了3个阶段,每个阶段对应析出物不同的形成和长大阶段;热暴露末期,出现性能的不稳定和与硬度不匹配的主要原因是析出物沿晶界形成析出物带;最后指出,Ti40合金要使用到更高温度,适当调整合金目前的热处理工艺和成分是可行的方法.
2008, 37(3):428-432.
摘要:
在Mg-Zn-Al系镁合金高Zn低Al侧选择新的成分点,通过加入合金化Cu和微量Sr、Ti等元素,研究了ZAC843铸造镁合金在金属型铸造工艺条件下显微组织和力学性能,尤其是Sr,Ti对其显微组织的影响.研究发现:添加合金化元素Cu后,试验合金的相组成为:δ-Mg基体和Mg32(Al, Zn)49,而不再存在Mg17Al12等低熔点相;试验合金进行热处理后,Cu元素在Mg32(Al, Zn)49相中有一定程度的溶入(约1 at %～10at%);ZAC843A同时添加Sr Ti,即使添加量很小,对组织也能够起到较好的细化、变质作用,而ZAC843B单独添加Sr,即使添加量较大,效果也不明显;试验合金在热处理后,使得显微组织更加细化,力学性能得到改善,尤其是ZAC843A实验合金在金属型铸造工艺条件下热处理后的室温力学性能优良,抗拉强度达到253 MPa.
在Mg-Zn-Al系镁合金高Zn低Al侧选择新的成分点,通过加入合金化Cu和微量Sr、Ti等元素,研究了ZAC843铸造镁合金在金属型铸造工艺条件下显微组织和力学性能,尤其是Sr,Ti对其显微组织的影响.研究发现:添加合金化元素Cu后,试验合金的相组成为:δ-Mg基体和Mg32(Al, Zn)49,而不再存在Mg17Al12等低熔点相;试验合金进行热处理后,Cu元素在Mg32(Al, Zn)49相中有一定程度的溶入(约1 at %～10at%);ZAC843A同时添加Sr Ti,即使添加量很小,对组织也能够起到较好的细化、变质作用,而ZAC843B单独添加Sr,即使添加量较大,效果也不明显;试验合金在热处理后,使得显微组织更加细化,力学性能得到改善,尤其是ZAC843A实验合金在金属型铸造工艺条件下热处理后的室温力学性能优良,抗拉强度达到253 MPa.
2008, 37(3):433-435.
摘要:
研究了不同半固态加工变形温度下Ti14合金组织的演变规律,探讨了变形机制.结果表明:温度影响了液相的析出,随着温度的升高,液相形成量增加,并集中在晶界处,使得晶界宽化,由不连续转变为连续分布;由于晶界液相的增加,产生了润滑作用,使得晶界的摩擦力减小,滑移易于开动,加工变形机制由单一的固相塑变转变为以晶界滑移为主伴随少量固相塑变.
研究了不同半固态加工变形温度下Ti14合金组织的演变规律,探讨了变形机制.结果表明:温度影响了液相的析出,随着温度的升高,液相形成量增加,并集中在晶界处,使得晶界宽化,由不连续转变为连续分布;由于晶界液相的增加,产生了润滑作用,使得晶界的摩擦力减小,滑移易于开动,加工变形机制由单一的固相塑变转变为以晶界滑移为主伴随少量固相塑变.
2008, 37(3):436-439.
摘要:
研制了镁合金熔体功率超声处理设备及附属装置.通过对镁合金熔体进行超声处理和改变熔体状态来研究超声功率、施振时间和施振温度等参数对镁合金微观组织的影响.结果表明,经功率超声处理后,镁合金的凝固组织细小,并随超声功率的增加,镁合金微观组织细化程度提高,但功率提高到一定程度时,组织有粗化的趋势;施振时间和施振温度等处理参数对镁合金凝固组织也有较大影响.同时也表明功率超声对镁合金熔体处理有良好的应用前景.
研制了镁合金熔体功率超声处理设备及附属装置.通过对镁合金熔体进行超声处理和改变熔体状态来研究超声功率、施振时间和施振温度等参数对镁合金微观组织的影响.结果表明,经功率超声处理后,镁合金的凝固组织细小,并随超声功率的增加,镁合金微观组织细化程度提高,但功率提高到一定程度时,组织有粗化的趋势;施振时间和施振温度等处理参数对镁合金凝固组织也有较大影响.同时也表明功率超声对镁合金熔体处理有良好的应用前景.
2008, 37(3):440-443.
摘要:
研究了退火工艺对FeSiB非晶薄带压应力阻抗(SI)效应的影响.结果表明,与淬态非晶薄带相比,退火可以改变非晶薄带的SI效应.当退火时间为1 h,退火温度低于300 ℃时,退火后薄带的SI效应增强,且薄带的SI效应随着退火温度的升高而增强,退火温度升高到400 ℃时,薄带的SI效应减弱;当退火温度为300 ℃,退火时间小于1.5 h时,退火后薄带的SI效应增强,且薄带的SI效应随着退火时间的延长而增强,退火时间大于1.5 h时,薄带的SI效应反而随着退火时间的延长而减弱;经300 ℃, 1.5 h退火后薄带的SI效应最强.当测试压应力为1.42 MPa,测试频率为60 MHz时,淬态非晶薄带的SI效应为1.12%,经300 ℃, 1.5 h退火后薄带的SI效应可达1.52%.
研究了退火工艺对FeSiB非晶薄带压应力阻抗(SI)效应的影响.结果表明,与淬态非晶薄带相比,退火可以改变非晶薄带的SI效应.当退火时间为1 h,退火温度低于300 ℃时,退火后薄带的SI效应增强,且薄带的SI效应随着退火温度的升高而增强,退火温度升高到400 ℃时,薄带的SI效应减弱;当退火温度为300 ℃,退火时间小于1.5 h时,退火后薄带的SI效应增强,且薄带的SI效应随着退火时间的延长而增强,退火时间大于1.5 h时,薄带的SI效应反而随着退火时间的延长而减弱;经300 ℃, 1.5 h退火后薄带的SI效应最强.当测试压应力为1.42 MPa,测试频率为60 MHz时,淬态非晶薄带的SI效应为1.12%,经300 ℃, 1.5 h退火后薄带的SI效应可达1.52%.
2008, 37(3):444-447.
摘要:
运用激光技术在TiNi合金表面构造规则微凸表面形貌.采用销-盘摩擦试验机评价规则微凸表面在不同载荷和速度下的摩擦学性能.结果表明:具有规则微凸表面形貌的TiNi合金有着较低的摩擦系数;在L-TSA46抗氧防锈汽轮机油润滑下,这种表面的摩擦系数可降至0.1以下;而当载荷0.21 MPa、速度0.25 m/s时,低密度微凸表面形貌可使摩擦系数降低率达到最大(44.6%).TiNi表面构造的规则凸体可改善耐磨性能,但改善程度与凸体的密度有关,其中密度最高者抗磨效果最好.扫描电镜观察发现,环绕在凸体周围的凹槽可富集摩擦初期产生的磨屑,起到延缓摩擦犁沟的形成、增强抗磨性的作用.
运用激光技术在TiNi合金表面构造规则微凸表面形貌.采用销-盘摩擦试验机评价规则微凸表面在不同载荷和速度下的摩擦学性能.结果表明:具有规则微凸表面形貌的TiNi合金有着较低的摩擦系数;在L-TSA46抗氧防锈汽轮机油润滑下,这种表面的摩擦系数可降至0.1以下;而当载荷0.21 MPa、速度0.25 m/s时,低密度微凸表面形貌可使摩擦系数降低率达到最大(44.6%).TiNi表面构造的规则凸体可改善耐磨性能,但改善程度与凸体的密度有关,其中密度最高者抗磨效果最好.扫描电镜观察发现,环绕在凸体周围的凹槽可富集摩擦初期产生的磨屑,起到延缓摩擦犁沟的形成、增强抗磨性的作用.
2008, 37(3):448-451.
摘要:
采用复合电镀技术,通过向普通电镀溶液中加入平均粒度约为10 nm的CeO2颗粒的方法在Ni基上制备了Ni-CeO2纳米复合涂层. XRD和SEM/EDAX分析结果表明,CeO2纳米颗粒均匀分布在Ni纳米晶中,由于纳米CeO2颗粒的加入,Ni-CeO2纳米复合涂层的择优取向由单Ni镀层的 (200)变为 (111),在镀层中起弥散强化作用的CeO2同时细化了基体Ni的晶粒尺寸,使得与单Ni镀层相比,Ni-CeO2纳米复合镀层表现出了更高的硬度、低的摩擦系数和更好的耐磨性能.
采用复合电镀技术,通过向普通电镀溶液中加入平均粒度约为10 nm的CeO2颗粒的方法在Ni基上制备了Ni-CeO2纳米复合涂层. XRD和SEM/EDAX分析结果表明,CeO2纳米颗粒均匀分布在Ni纳米晶中,由于纳米CeO2颗粒的加入,Ni-CeO2纳米复合涂层的择优取向由单Ni镀层的 (200)变为 (111),在镀层中起弥散强化作用的CeO2同时细化了基体Ni的晶粒尺寸,使得与单Ni镀层相比,Ni-CeO2纳米复合镀层表现出了更高的硬度、低的摩擦系数和更好的耐磨性能.
2008, 37(3):452-455.
摘要:
采用GSJ高速摄影测试技术和圆筒爆炸试验,研究了爆炸加载条件下钨含量在90%～97%(质量分数)范围内的W-Ni-Fe高密度合金圆筒的膨胀过程.结果表明,试验条件下,随着钨含量的增加合金绝热剪切敏感性降低,圆筒膨胀速度增加,破片初速增大;合金的抗剪强度增大,能抑制因内壁剪切裂纹萌生和扩展而产生的卸载,有利于圆筒均匀塑性变形,使得钨合金破片初速增大.
采用GSJ高速摄影测试技术和圆筒爆炸试验,研究了爆炸加载条件下钨含量在90%～97%(质量分数)范围内的W-Ni-Fe高密度合金圆筒的膨胀过程.结果表明,试验条件下,随着钨含量的增加合金绝热剪切敏感性降低,圆筒膨胀速度增加,破片初速增大;合金的抗剪强度增大,能抑制因内壁剪切裂纹萌生和扩展而产生的卸载,有利于圆筒均匀塑性变形,使得钨合金破片初速增大.
2008, 37(3):456-459.
摘要:
采用微波polyol还原法成功地制备了单分散5～10 nm镍球颗粒,由高分辨率电子显微镜(HRTEM)观察证实, 5 nm镍的颗粒面间距为0.2033 nm,与文献报道的镍的FCC结构(100)面的0.2034 nm比较吻合[JCPDS: 4-850].通过在不同温度下测量零场冷(ZFC)和场冷(FC,1600 kA·m-1)所获样品的磁滞回线,发现纳米镍从铁磁性过渡到超顺磁性的相变温度Tpt=100 K,在Tpt温度以上,磁滞回线都发生偏置.
采用微波polyol还原法成功地制备了单分散5～10 nm镍球颗粒,由高分辨率电子显微镜(HRTEM)观察证实, 5 nm镍的颗粒面间距为0.2033 nm,与文献报道的镍的FCC结构(100)面的0.2034 nm比较吻合[JCPDS: 4-850].通过在不同温度下测量零场冷(ZFC)和场冷(FC,1600 kA·m-1)所获样品的磁滞回线,发现纳米镍从铁磁性过渡到超顺磁性的相变温度Tpt=100 K,在Tpt温度以上,磁滞回线都发生偏置.
2008, 37(3):460-463.
摘要:
用NH4OH 把H2WO4转化成(NH4)2WO4,再以CuSO4水溶液和(NH4)2WO4水溶液为反应物,用NH4OH和H2SO4调节pH值,进行W-Cu (70 g: 30 g)共沉淀反应,考察了pH值对W-Cu共沉淀回收率的影响;理论计算了pH值对W-Cu共沉淀回收率的影响.实验结果表明:Cu的回收率随pH值增大而提高,pH值大于6.0时,Cu的回收率有下降的趋势; W的回收率随pH值增大而降低;当pH值为5.2时,W和Cu的回收率相等,且只有一个相等点,此时两者的回收率大于99%,这与理论计算结果相符合.
用NH4OH 把H2WO4转化成(NH4)2WO4,再以CuSO4水溶液和(NH4)2WO4水溶液为反应物,用NH4OH和H2SO4调节pH值,进行W-Cu (70 g: 30 g)共沉淀反应,考察了pH值对W-Cu共沉淀回收率的影响;理论计算了pH值对W-Cu共沉淀回收率的影响.实验结果表明:Cu的回收率随pH值增大而提高,pH值大于6.0时,Cu的回收率有下降的趋势; W的回收率随pH值增大而降低;当pH值为5.2时,W和Cu的回收率相等,且只有一个相等点,此时两者的回收率大于99%,这与理论计算结果相符合.
2008, 37(3):464-467.
摘要:
以苯酰丙酮[BzAc]作为化学修饰剂,采用溶胶-凝胶法合成了含铜的螯合物,研究了含铜螯合物的紫外、红外光谱特性.发现在330 nm处有与含铜螯合物相关的吸收峰,当紫外光照射该凝胶薄膜后,与含铜螯合物相关的吸收峰逐渐变弱,含铜螯合物分解.伴随着螯合物的分解,其凝胶薄膜在有机溶剂中的溶解性迅速降低,从而表现出紫外光感应特性,利用这种光感应特性,可获得该凝胶薄膜的微细图形.再经过500 ℃热处理,得到了具有立方相氧化铜薄膜的微细图形.
以苯酰丙酮[BzAc]作为化学修饰剂,采用溶胶-凝胶法合成了含铜的螯合物,研究了含铜螯合物的紫外、红外光谱特性.发现在330 nm处有与含铜螯合物相关的吸收峰,当紫外光照射该凝胶薄膜后,与含铜螯合物相关的吸收峰逐渐变弱,含铜螯合物分解.伴随着螯合物的分解,其凝胶薄膜在有机溶剂中的溶解性迅速降低,从而表现出紫外光感应特性,利用这种光感应特性,可获得该凝胶薄膜的微细图形.再经过500 ℃热处理,得到了具有立方相氧化铜薄膜的微细图形.
2008, 37(3):468-471.
摘要:
以硫化钠(Na2S)和氯化锑(SbCl3)为原料,采用水热法在240 ℃下反应12 h 制备了大量高长径比的Sb2S3纳米线.X射线粉末衍射测试结果表明,所制备的产物是正交Sb2S3晶相,其晶胞参数为:a=1.123 nm,b=1.131 nm,c=0.3840 nm.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)分析表明:所制备的Sb2S3纳米线为单晶并且沿[001]晶面生长,其直径为100～250 nm,长为100 μm.初步讨论了Sb2S3纳米线的生长机制.
以硫化钠(Na2S)和氯化锑(SbCl3)为原料,采用水热法在240 ℃下反应12 h 制备了大量高长径比的Sb2S3纳米线.X射线粉末衍射测试结果表明,所制备的产物是正交Sb2S3晶相,其晶胞参数为:a=1.123 nm,b=1.131 nm,c=0.3840 nm.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)分析表明:所制备的Sb2S3纳米线为单晶并且沿[001]晶面生长,其直径为100～250 nm,长为100 μm.初步讨论了Sb2S3纳米线的生长机制.
谭春林
,
吕东升
,
李伟善
,
许梦清
,
周代营
,
胡社军
,
Tan Chunlin
,
Lü Dongsheng
,
Li Weishan
,
Xu Mengqing
,
Zhou Daiying
,
Hu Shejun
2008, 37(3):472-475.
摘要:
用电沉积方法制备了锡含量分别为0%、45.2%、62.7%、78.5%、86.1%(原子分数)的锡镍合金,用循环伏安(CV)、恒电流充放电循环 (CC)、X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体元素发射光谱(ICP-AES)等方法研究了制备锡镍合金作为锂离子负极的性能.结果表明,随着锡含量的升高,合金的初始容量增加,但循环稳定性显著降低.含锡量为62.7%的锡镍合金具有较好的综合性能:首次放电容量达554 mAh·g-1,充放电效率为82%,30次循环后放电容量保持在275 mAh·g-1左右,充放电效率保持在93%.
用电沉积方法制备了锡含量分别为0%、45.2%、62.7%、78.5%、86.1%(原子分数)的锡镍合金,用循环伏安(CV)、恒电流充放电循环 (CC)、X射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体元素发射光谱(ICP-AES)等方法研究了制备锡镍合金作为锂离子负极的性能.结果表明,随着锡含量的升高,合金的初始容量增加,但循环稳定性显著降低.含锡量为62.7%的锡镍合金具有较好的综合性能:首次放电容量达554 mAh·g-1,充放电效率为82%,30次循环后放电容量保持在275 mAh·g-1左右,充放电效率保持在93%.
2008, 37(3):476-479.
摘要:
采用水煮电极和恒压放电两种方法活化膜电极(MEA),考察了活化前后膜电极及电极上阳极(PtRu/C)与阴极(Pt/C)催化剂的变化情况.电极极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)测试发现,活化后的电极性能有较大提高,膜电极的电阻降低.X射线衍射(XRD)的分析表明膜电极上阳极和阴极催化剂都发生聚集长大.分别采用CO吸附溶出法和氢吸脱附法测量MEA的阳极和阴极催化剂的电化学活性面积(ESA),结果表明,尽管催化剂的颗粒长大,但经过恒压放电活化的阳极和阴极的电化学活性面积分别提高了20.9%和5.0%.同时发现恒压放电活化的方法相对于水煮电极活化的方法更有利于提高膜电极性能.
采用水煮电极和恒压放电两种方法活化膜电极(MEA),考察了活化前后膜电极及电极上阳极(PtRu/C)与阴极(Pt/C)催化剂的变化情况.电极极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)测试发现,活化后的电极性能有较大提高,膜电极的电阻降低.X射线衍射(XRD)的分析表明膜电极上阳极和阴极催化剂都发生聚集长大.分别采用CO吸附溶出法和氢吸脱附法测量MEA的阳极和阴极催化剂的电化学活性面积(ESA),结果表明,尽管催化剂的颗粒长大,但经过恒压放电活化的阳极和阴极的电化学活性面积分别提高了20.9%和5.0%.同时发现恒压放电活化的方法相对于水煮电极活化的方法更有利于提高膜电极性能.
2008, 37(3):480-484.
摘要:
利用双束熔体原位复合法制备了Cu-TiB2弥散强化铜合金,研究了不同原位复合条件、送气压力以及中间合金浓度对其组织结构的影响.结果表明:在较大送气压力下利用扁形喷嘴原位复合制备的合金组织更加优越;增大冷却速度使固液界面捕捉TiB2粒子能力增强,有利于避免TiB2粒子团聚;但随TiB2粒子浓度增加,粒子团聚趋势增强,并相应提出了避免TiB2粒子团聚的解决途径.
利用双束熔体原位复合法制备了Cu-TiB2弥散强化铜合金,研究了不同原位复合条件、送气压力以及中间合金浓度对其组织结构的影响.结果表明:在较大送气压力下利用扁形喷嘴原位复合制备的合金组织更加优越;增大冷却速度使固液界面捕捉TiB2粒子能力增强,有利于避免TiB2粒子团聚;但随TiB2粒子浓度增加,粒子团聚趋势增强,并相应提出了避免TiB2粒子团聚的解决途径.
2008, 37(3):485-489.
摘要:
将轧制复合工艺应用于发泡预制体的制备,研究了粉末致密化过程与面板/芯层的结合机制.结果表明:轧制复合工艺可使芯层粉末获得理想的致密度,压下率为67%时,粉末的相对密度可达99.87%,较适宜的压下率为60%～70%.轧制作用下,粉末致密化的机制为机械结合.压下率较小时,发生粉末的流动、剪切;压下率较大时,粉末在进入变形区后瞬间即被压实.面板/粉末的结合方式为粉末颗粒对面板表面的填充、塞积.
将轧制复合工艺应用于发泡预制体的制备,研究了粉末致密化过程与面板/芯层的结合机制.结果表明:轧制复合工艺可使芯层粉末获得理想的致密度,压下率为67%时,粉末的相对密度可达99.87%,较适宜的压下率为60%～70%.轧制作用下,粉末致密化的机制为机械结合.压下率较小时,发生粉末的流动、剪切;压下率较大时,粉末在进入变形区后瞬间即被压实.面板/粉末的结合方式为粉末颗粒对面板表面的填充、塞积.
2008, 37(3):490-494.
摘要:
用中频反应磁控溅射技术制备了Al2O3:Ce3 的非晶薄膜.XPS监测显示,薄膜中有Ce3 生成.这些薄膜的光致发光峰是在374 nm附近,它来自于Ce3 离子的5d1激发态向基态4f1的两个劈裂能级的跃迁.发光强度强烈地依赖于薄膜的掺杂浓度,但发光峰位置不随掺杂浓度而变化.Ce3 含量和薄膜的化学成分是通过X射线散射能谱(EDS)测量的.薄膜试样的晶体结构应用X射线衍射分析.俄歇电子谱用于对薄膜材料的化学组分进行定性分析.发射纯蓝光的Al2O3:Ce3 非晶薄膜在平板显示等领域有着广泛的潜在应用前景.
用中频反应磁控溅射技术制备了Al2O3:Ce3 的非晶薄膜.XPS监测显示,薄膜中有Ce3 生成.这些薄膜的光致发光峰是在374 nm附近,它来自于Ce3 离子的5d1激发态向基态4f1的两个劈裂能级的跃迁.发光强度强烈地依赖于薄膜的掺杂浓度,但发光峰位置不随掺杂浓度而变化.Ce3 含量和薄膜的化学成分是通过X射线散射能谱(EDS)测量的.薄膜试样的晶体结构应用X射线衍射分析.俄歇电子谱用于对薄膜材料的化学组分进行定性分析.发射纯蓝光的Al2O3:Ce3 非晶薄膜在平板显示等领域有着广泛的潜在应用前景.
2008, 37(3):495-498.
摘要:
为了探讨钛经微弧氧化处理后,对钛瓷结合强度的影响,将试样分为光滑组和喷砂组,然后随机地抽取两组中的各一半试件进行微弧氧化处理,对各组钛试件表面进行瓷粉烧结.根据ISO 9693标准,对钛瓷间的三点弯曲结合强度进行测试,并对钛瓷结合界面和瓷剥脱面进行SEM和EDX观察与分析.结果表明:钛试样光滑组、粗糙组、微弧氧化光滑组和微弧氧化粗糙组与瓷的结合强度分别是:25.35±2.03,32.18±2.21,37.51±1.90和46.89±4.40 MPa;微弧氧化组的钛瓷结合强度与不进行微弧氧化处理组的钛瓷结合强度相比在统计学上有显著差异(P<0.05);粗糙组的钛瓷结合强度大于光滑组(P<0.05),但明显小于微弧氧化组(P<0.01);未进行微弧氧化处理组的钛瓷界面间可见有明显裂隙;而微弧氧化组的钛瓷界面瓷与钛基体结合紧密,无任何气泡、孔隙存在.结论是钛表面微弧氧化处理后可有效提高钛瓷的结合强度,同时表面喷砂处理也可以提高钛瓷的结合强度.
为了探讨钛经微弧氧化处理后,对钛瓷结合强度的影响,将试样分为光滑组和喷砂组,然后随机地抽取两组中的各一半试件进行微弧氧化处理,对各组钛试件表面进行瓷粉烧结.根据ISO 9693标准,对钛瓷间的三点弯曲结合强度进行测试,并对钛瓷结合界面和瓷剥脱面进行SEM和EDX观察与分析.结果表明:钛试样光滑组、粗糙组、微弧氧化光滑组和微弧氧化粗糙组与瓷的结合强度分别是:25.35±2.03,32.18±2.21,37.51±1.90和46.89±4.40 MPa;微弧氧化组的钛瓷结合强度与不进行微弧氧化处理组的钛瓷结合强度相比在统计学上有显著差异(P<0.05);粗糙组的钛瓷结合强度大于光滑组(P<0.05),但明显小于微弧氧化组(P<0.01);未进行微弧氧化处理组的钛瓷界面间可见有明显裂隙;而微弧氧化组的钛瓷界面瓷与钛基体结合紧密,无任何气泡、孔隙存在.结论是钛表面微弧氧化处理后可有效提高钛瓷的结合强度,同时表面喷砂处理也可以提高钛瓷的结合强度.
2008, 37(3):499-503.
摘要:
采用化学共沉淀法,制备出Cl-和Zn2 阴阳离子复合掺杂α-Ni(OH)2粉体.样品材料利用XRD、EDS、SEM、IR、DSC-TG和粒度测试仪进行结构形态及物理特性表征分析.同时以其为活性物质合成镍正极材料并组装MH-Ni电池,测试其充放电、循环可逆特性和交流阻抗等电化学性能.实验结果表明,在掺杂物质摩尔比为Cl-:Zn2 =1:3时,Cl-和Zn2 复合掺杂α-Ni(OH)2为层状结构,结晶水含量较高,热分解温度低.其MH-Ni电池在以80 mA/g恒流充电5 h,40 mA/g恒流放电至终止电压为1.0 V的充放电制度下,电化学极化阻抗较小,放电比容量为354.08 mAh/g,放电平台平稳、中值电压高达1.313 V,且经过多次充放电循环后,其电极活性物质仍然保持α-Ni(OH)2状态,电极过程结构稳定,循环可逆性较好,具有较高的电化学活性.
采用化学共沉淀法,制备出Cl-和Zn2 阴阳离子复合掺杂α-Ni(OH)2粉体.样品材料利用XRD、EDS、SEM、IR、DSC-TG和粒度测试仪进行结构形态及物理特性表征分析.同时以其为活性物质合成镍正极材料并组装MH-Ni电池,测试其充放电、循环可逆特性和交流阻抗等电化学性能.实验结果表明,在掺杂物质摩尔比为Cl-:Zn2 =1:3时,Cl-和Zn2 复合掺杂α-Ni(OH)2为层状结构,结晶水含量较高,热分解温度低.其MH-Ni电池在以80 mA/g恒流充电5 h,40 mA/g恒流放电至终止电压为1.0 V的充放电制度下,电化学极化阻抗较小,放电比容量为354.08 mAh/g,放电平台平稳、中值电压高达1.313 V,且经过多次充放电循环后,其电极活性物质仍然保持α-Ni(OH)2状态,电极过程结构稳定,循环可逆性较好,具有较高的电化学活性.
2008, 37(3):504-508.
摘要:
实验中应用水相合成法制备Fe3O4/Au纳米复合微粒,通过对复合微粒生成过程的光谱检测,对生成物的磁响应性检测和采用HGMF磁分离,表明绝大多数颗粒既具有磁性,又具有纳米Au的特征.将获得的不同粒径的磁性颗粒分别与纯Fe3O4,Au纳米微粒进行选区电子衍射对比分析.结果表明,粒径越小的复合颗粒的衍射花样越接近纯Fe3O4,随粒径的增大,与纯Fe3O4的差异增大;当粒径增大到(15.8±2.8) nm,衍射花样与纯Au纳米颗粒的完全吻合,间接证实了Fe3O4/Au纳米复合微粒的核壳结构.
实验中应用水相合成法制备Fe3O4/Au纳米复合微粒,通过对复合微粒生成过程的光谱检测,对生成物的磁响应性检测和采用HGMF磁分离,表明绝大多数颗粒既具有磁性,又具有纳米Au的特征.将获得的不同粒径的磁性颗粒分别与纯Fe3O4,Au纳米微粒进行选区电子衍射对比分析.结果表明,粒径越小的复合颗粒的衍射花样越接近纯Fe3O4,随粒径的增大,与纯Fe3O4的差异增大;当粒径增大到(15.8±2.8) nm,衍射花样与纯Au纳米颗粒的完全吻合,间接证实了Fe3O4/Au纳米复合微粒的核壳结构.
2008, 37(3):509-512.
摘要:
将Zr-Sn-Nb新锆合金样品分别进行多种变形热处理, 把它们放入高压釜中,在350 ℃,16.8 MPa,0.01 mol/L LiOH水溶液中腐蚀,用X射线衍射研究不同腐蚀阶段氧化膜结构.结果表明:随着腐蚀时间增长,腐蚀速度加快,四方氧化锆(t-ZrO2)含量减少;耐腐蚀性能好的样品,在腐蚀时间相同时,氧化膜中t-ZrO2的含量也高于耐腐蚀性能差的样品.这说明氧化膜中存在较多的t-ZrO2,可以改善氧化膜的保护性.
将Zr-Sn-Nb新锆合金样品分别进行多种变形热处理, 把它们放入高压釜中,在350 ℃,16.8 MPa,0.01 mol/L LiOH水溶液中腐蚀,用X射线衍射研究不同腐蚀阶段氧化膜结构.结果表明:随着腐蚀时间增长,腐蚀速度加快,四方氧化锆(t-ZrO2)含量减少;耐腐蚀性能好的样品,在腐蚀时间相同时,氧化膜中t-ZrO2的含量也高于耐腐蚀性能差的样品.这说明氧化膜中存在较多的t-ZrO2,可以改善氧化膜的保护性.
2008, 37(3):513-516.
摘要:
用快淬法制备Fe-Si-Al合金薄带,通过高能球磨对其进行扁平化处理,在氮气保护下进行700 ℃退火处理30 min.研究了高能球磨工艺和退火处理对Fe-Si-Al合金样品形貌、结构及磁性能的影响.结果表明,高能球磨70 h后,Fe-Si-Al合金薄带细化为纵横比较大的扁平状微粉;后续的退火处理有效提高了合金样品的饱和磁化强度;利用退火态扁平化微粉制备的同轴圆环样品,在1 GHz附近具有良好的抗电磁干扰(EMI)特性.
用快淬法制备Fe-Si-Al合金薄带,通过高能球磨对其进行扁平化处理,在氮气保护下进行700 ℃退火处理30 min.研究了高能球磨工艺和退火处理对Fe-Si-Al合金样品形貌、结构及磁性能的影响.结果表明,高能球磨70 h后,Fe-Si-Al合金薄带细化为纵横比较大的扁平状微粉;后续的退火处理有效提高了合金样品的饱和磁化强度;利用退火态扁平化微粉制备的同轴圆环样品,在1 GHz附近具有良好的抗电磁干扰(EMI)特性.
2008, 37(3):517-520.
摘要:
利用箔-纤维-箔法制备了SiCf/Ti/Cu复合材料,用于模拟研究Ti在SiC纤维增强铜基复合材料中用作界面改性涂层时的作用及其界面反应情况.室温拉伸测试表明,该复合材料的轴向抗拉强度相对于基体Cu和Ti的提高了58%.采用SEM,EDS和XRD等方法研究了断口特征、SiCf/Ti界面和Ti/Cu界面反应产物.结果表明:SiC纤维与Ti的结合良好,Ti/Cu界面有多层反应产物,而Ti层与Cu层的脱粘多发生在不同反应层之间;SiC/Ti界面反应产物为TiC;Ti/Cu界面的反应产物主要为4层分布,分别为CuTi2、CuTi、Cu4Ti3和Cu4Ti.
利用箔-纤维-箔法制备了SiCf/Ti/Cu复合材料,用于模拟研究Ti在SiC纤维增强铜基复合材料中用作界面改性涂层时的作用及其界面反应情况.室温拉伸测试表明,该复合材料的轴向抗拉强度相对于基体Cu和Ti的提高了58%.采用SEM,EDS和XRD等方法研究了断口特征、SiCf/Ti界面和Ti/Cu界面反应产物.结果表明:SiC纤维与Ti的结合良好,Ti/Cu界面有多层反应产物,而Ti层与Cu层的脱粘多发生在不同反应层之间;SiC/Ti界面反应产物为TiC;Ti/Cu界面的反应产物主要为4层分布,分别为CuTi2、CuTi、Cu4Ti3和Cu4Ti.
2008, 37(3):521-524.
摘要:
研究了双级时效处理对7B04铝合金预拉伸厚板的组织和性能的影响.采用TEM对时效组织变化进行了分析,并对力学性能和电导率进行了测试.结果表明:采用双级时效处理实现了晶内和晶界析出相的长大和粗化过程;随着第二级时效温度的升高,合金的强度随之下降,电导率升高.采用第二级160 ℃时效时,时效时间在12～24 h之间合金的强度与T651制度(峰时效的抗拉强度为595 MPa)相比下降了10%～13%左右,而合金的电导率可达21.3～22.3 MS/m之间,伸长率保持在10%～11%左右.
研究了双级时效处理对7B04铝合金预拉伸厚板的组织和性能的影响.采用TEM对时效组织变化进行了分析,并对力学性能和电导率进行了测试.结果表明:采用双级时效处理实现了晶内和晶界析出相的长大和粗化过程;随着第二级时效温度的升高,合金的强度随之下降,电导率升高.采用第二级160 ℃时效时,时效时间在12～24 h之间合金的强度与T651制度(峰时效的抗拉强度为595 MPa)相比下降了10%～13%左右,而合金的电导率可达21.3～22.3 MS/m之间,伸长率保持在10%～11%左右.
2008, 37(3):525-529.
摘要:
针对生产现场大尺寸LY12CZ铝合金薄板(2500 mm×6000 mm×2 mm)拼焊制造过程中的热裂纹和焊接变形问题,采用自动TIG拼焊设备的动态随焊锤击碾压焊接技术对焊接工艺进行了优化.通过与常规焊接的焊接金相、力学性能试验和断口扫描电镜进行对比显示,通过工艺优化,随焊锤击碾压技术有效降低了焊接残余应力,减小了焊接变形,并使锤击碾压行为与焊接熔池的凝固过程相匹配,从而防止了LY12CZ铝合金热裂纹的产生.
针对生产现场大尺寸LY12CZ铝合金薄板(2500 mm×6000 mm×2 mm)拼焊制造过程中的热裂纹和焊接变形问题,采用自动TIG拼焊设备的动态随焊锤击碾压焊接技术对焊接工艺进行了优化.通过与常规焊接的焊接金相、力学性能试验和断口扫描电镜进行对比显示,通过工艺优化,随焊锤击碾压技术有效降低了焊接残余应力,减小了焊接变形,并使锤击碾压行为与焊接熔池的凝固过程相匹配,从而防止了LY12CZ铝合金热裂纹的产生.
2008, 37(3):530-533.
摘要:
采用表面机械研磨(SMAT)技术在AZ91D镁合金上制备出纳米晶结构表层,利用X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究由表层沿厚度方向的组织结构变化特征.结果表明:经过表面机械研磨处理, 样品表层形成了厚度约为40 μm的变形层, 平均晶粒尺寸由约40 nm逐渐增加到约200 nm.
采用表面机械研磨(SMAT)技术在AZ91D镁合金上制备出纳米晶结构表层,利用X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究由表层沿厚度方向的组织结构变化特征.结果表明:经过表面机械研磨处理, 样品表层形成了厚度约为40 μm的变形层, 平均晶粒尺寸由约40 nm逐渐增加到约200 nm.
2008, 37(3):534-537.
摘要:
利用喷射成形技术制备了Al-Zn-Mg-Cu合金.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的沉积坯件经挤压热加工处理、固溶及时效热处理后微观组织的演变规律.结果表明,喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的沉积坯件主要由大小为20～30 μm的等轴晶组成,晶界第二相粗大呈不连续状分布;沉积态合金经挤压处理后,晶粒沿挤压方向拉长,晶界第二相发生碎化;挤压态合金经过固溶处理后绝大部分第二相发生回溶;峰时效处理(120 ℃, 16 h)后析出两种共格强化相,此时的强化机制是GPI区和GPII区的综合强化.
利用喷射成形技术制备了Al-Zn-Mg-Cu合金.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的沉积坯件经挤压热加工处理、固溶及时效热处理后微观组织的演变规律.结果表明,喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的沉积坯件主要由大小为20～30 μm的等轴晶组成,晶界第二相粗大呈不连续状分布;沉积态合金经挤压处理后,晶粒沿挤压方向拉长,晶界第二相发生碎化;挤压态合金经过固溶处理后绝大部分第二相发生回溶;峰时效处理(120 ℃, 16 h)后析出两种共格强化相,此时的强化机制是GPI区和GPII区的综合强化.
2008, 37(3):538-541.
摘要:
用阴极沉积法,以模拟体液(R-SBF)与Ca(NO3)2·4H2O-NH4H2PO4盐溶液(CP溶液)作为电解液,在经抛光后的钛片表面沉积生物活性Ca-P涂层.结果表明:在两种电解液中沉积的Ca-P涂层形貌不同;沉积层都是含有CO32-的Ca-P盐;两种Ca-P涂层的晶体结构有一定区别,在RSBF中沉积的涂层由磷酸八钙(OCP)和无定型磷灰石组成,在CP溶液中沉积的涂层除了磷酸八钙和无定型的磷灰石外,还含有少量羟基磷灰石(HA).
用阴极沉积法,以模拟体液(R-SBF)与Ca(NO3)2·4H2O-NH4H2PO4盐溶液(CP溶液)作为电解液,在经抛光后的钛片表面沉积生物活性Ca-P涂层.结果表明:在两种电解液中沉积的Ca-P涂层形貌不同;沉积层都是含有CO32-的Ca-P盐;两种Ca-P涂层的晶体结构有一定区别,在RSBF中沉积的涂层由磷酸八钙(OCP)和无定型磷灰石组成,在CP溶液中沉积的涂层除了磷酸八钙和无定型的磷灰石外,还含有少量羟基磷灰石(HA).
2008, 37(3):542-546.
摘要:
对450 V微弧氧化后的12个纯钛试样做不同介质、温度和时间的水热处理,借助SEM和XRD对比研究氨水和去离子水作为水热处理介质以及温度和时间参数对钛表面羟基磷灰石合成的影响,探讨了水热处理中HA的形核长大规律.结果表明:以去离子水和氨水作为处理介质分别获得棒状和粒状两种不同形态的HA,氨水处理得到的HA比去离子水处理的细小均匀.随着温度的升高和保温时间的延长,HA晶粒变大.
对450 V微弧氧化后的12个纯钛试样做不同介质、温度和时间的水热处理,借助SEM和XRD对比研究氨水和去离子水作为水热处理介质以及温度和时间参数对钛表面羟基磷灰石合成的影响,探讨了水热处理中HA的形核长大规律.结果表明:以去离子水和氨水作为处理介质分别获得棒状和粒状两种不同形态的HA,氨水处理得到的HA比去离子水处理的细小均匀.随着温度的升高和保温时间的延长,HA晶粒变大.
2008, 37(3):547-550.
摘要:
使用热蒸发法合成了一种亚微米级的钉状结构ZnO.扫描电镜和X射线衍射分析表明:使用这种方法合成的钉状ZnO具有六方纤锌矿结构;ZnO亚微米钉结构的杆部直径范围在200～400 nm之间, 底座部分的直径一般大于400 nm,有些甚至大到微米级;由于没有使用催化剂,因此推测这种ZnO亚微米钉的生长过程很可能遵循气-固生长机制.此外,还研究了这种ZnO亚微米钉结构的发光特性.
使用热蒸发法合成了一种亚微米级的钉状结构ZnO.扫描电镜和X射线衍射分析表明:使用这种方法合成的钉状ZnO具有六方纤锌矿结构;ZnO亚微米钉结构的杆部直径范围在200～400 nm之间, 底座部分的直径一般大于400 nm,有些甚至大到微米级;由于没有使用催化剂,因此推测这种ZnO亚微米钉的生长过程很可能遵循气-固生长机制.此外,还研究了这种ZnO亚微米钉结构的发光特性.
2008, 37(3):551-555.
摘要:
采用反应合成法制备Ag-CeO2复合材料,研究了Ag-CeO2复合材料的物相,在大塑性变形加工条件下的组织均匀化过程,以及Ag-CeO2复合材料的显微组织和物理性能的演变.XRD、SEM及能谱分析结果表明:通过反应合成法可以在Ag基体中合成尺寸细小的Ag-CeO2复合材料,其显微组织为Ag基体中分布着细小CeO2颗粒的团聚物. 经过累积大塑性变形加工能够对Ag-CeO2复合材料的显微组织起到均匀化和弥散化作用.Ag-CeO2复合材料的抗拉强度、电阻率等随真应变的增加而降低,延伸率随真应变的增加而提高.
采用反应合成法制备Ag-CeO2复合材料,研究了Ag-CeO2复合材料的物相,在大塑性变形加工条件下的组织均匀化过程,以及Ag-CeO2复合材料的显微组织和物理性能的演变.XRD、SEM及能谱分析结果表明:通过反应合成法可以在Ag基体中合成尺寸细小的Ag-CeO2复合材料,其显微组织为Ag基体中分布着细小CeO2颗粒的团聚物. 经过累积大塑性变形加工能够对Ag-CeO2复合材料的显微组织起到均匀化和弥散化作用.Ag-CeO2复合材料的抗拉强度、电阻率等随真应变的增加而降低,延伸率随真应变的增加而提高.
2008, 37(3):556-560.
摘要:
用5种Ta离子注入剂量(1.2×1016、3×1016、1.5×1017、3×1017、4.5×1017 ions/cm2)对Ti6Al4V合金进行离子注入表面改性.采用纳米硬度计测量Ta离子注入前后Ti6Al4V合金表面硬度随压入深度的变化,利用多功能摩擦磨损试验机研究Ta离子注入前后Ti6Al4V合金材料的耐磨性,利用X射线衍射技术研究Ta离子注入前后Ti6Al4V合金表面的物相分布.结果表明,除Ta离子注入剂量为3×1017 ions/cm2外,Ta离子注入Ti6Al4V合金硬度有一定的提高;Ta离子注入Ti6Al4V合金摩擦系数降低;除Ta离子注入剂量为3×1017 ions/cm2外,Ta离子注入Ti6Al4V合金的耐磨损性能得到了改善.摩擦系数降低和硬度提高、Ta离子注入的固溶强化、单质Ta新相的弥散强化改善了Ti6Al4V合金的耐磨损性能.
用5种Ta离子注入剂量(1.2×1016、3×1016、1.5×1017、3×1017、4.5×1017 ions/cm2)对Ti6Al4V合金进行离子注入表面改性.采用纳米硬度计测量Ta离子注入前后Ti6Al4V合金表面硬度随压入深度的变化,利用多功能摩擦磨损试验机研究Ta离子注入前后Ti6Al4V合金材料的耐磨性,利用X射线衍射技术研究Ta离子注入前后Ti6Al4V合金表面的物相分布.结果表明,除Ta离子注入剂量为3×1017 ions/cm2外,Ta离子注入Ti6Al4V合金硬度有一定的提高;Ta离子注入Ti6Al4V合金摩擦系数降低;除Ta离子注入剂量为3×1017 ions/cm2外,Ta离子注入Ti6Al4V合金的耐磨损性能得到了改善.摩擦系数降低和硬度提高、Ta离子注入的固溶强化、单质Ta新相的弥散强化改善了Ti6Al4V合金的耐磨损性能.
2008, 37(3):561-564.
摘要:
通过有机聚合物先驱体法使用四氯化硅(SiCl4)、苯甲醛(PhCHO)、烷基胺(RNH2)、三氯化硼(BCl3)为原料,通过有机-无机裂解转化制备了SiBONC陶瓷的纳米粉体.在对SiBONC陶瓷粉末坯体进行高温气压处理时,发现在坯体表面生长出大量β-SiC纳米线.通过XRD、FT-IR、SEM、TEM等分析测试手段分析了该纳米线的微观结构和物相组成,并初步推断了其生长机制.结果表明:该纳米线为结晶良好的β-SiC,其主要组成元素为Si、C及少量的O;其直径在20～200 nm之间,其平均长度在1 mm左右.
通过有机聚合物先驱体法使用四氯化硅(SiCl4)、苯甲醛(PhCHO)、烷基胺(RNH2)、三氯化硼(BCl3)为原料,通过有机-无机裂解转化制备了SiBONC陶瓷的纳米粉体.在对SiBONC陶瓷粉末坯体进行高温气压处理时,发现在坯体表面生长出大量β-SiC纳米线.通过XRD、FT-IR、SEM、TEM等分析测试手段分析了该纳米线的微观结构和物相组成,并初步推断了其生长机制.结果表明:该纳米线为结晶良好的β-SiC,其主要组成元素为Si、C及少量的O;其直径在20～200 nm之间,其平均长度在1 mm左右.
