2012年第41卷第8期文章目次
2012, 41(8):1317-1322.
摘要:
采用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温等温压缩实验，研究了变形条件对GH690合金高温变形动态再结晶的影响。结果表明：GH690合金动态再结晶过程是一个受变形温度和应变速率控制的过程，在应变速率为0.001～1 s-1的实验条件下，GH690合金获得完全动态再结晶组织所需的温度随变形速率的增大而升高；动态再结晶晶粒尺寸随变形温度升高而增大。采用力学方法直接从流变曲线确定了GH690合金发生动态再结晶的临界应变量，并回归出临界应变量与Z参数的关系式：εc =1.135×10-3Z0.14233。GH690合金的主要动态再结晶机制是原始晶界凸起形核的不连续动态再结晶机制 (DDRX)，而新晶粒通过亚晶逐渐转动而形成的连续动态再结晶机制(CDRX) 则起辅助作用
采用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温等温压缩实验，研究了变形条件对GH690合金高温变形动态再结晶的影响。结果表明：GH690合金动态再结晶过程是一个受变形温度和应变速率控制的过程，在应变速率为0.001～1 s-1的实验条件下，GH690合金获得完全动态再结晶组织所需的温度随变形速率的增大而升高；动态再结晶晶粒尺寸随变形温度升高而增大。采用力学方法直接从流变曲线确定了GH690合金发生动态再结晶的临界应变量，并回归出临界应变量与Z参数的关系式：εc =1.135×10-3Z0.14233。GH690合金的主要动态再结晶机制是原始晶界凸起形核的不连续动态再结晶机制 (DDRX)，而新晶粒通过亚晶逐渐转动而形成的连续动态再结晶机制(CDRX) 则起辅助作用
2012, 41(8):1323-1326.
摘要:
采用第一性原理平面波赝势方法计算研究了在LiFePO4的Li位、Fe位和Fe/Li位共掺杂金属原子对材料的电性能和局部结构稳定性的影响关系。结果表明：Li位掺杂(Li0.75Na0.25)FePO4 比Fe位掺杂Li(Fe0.75Mn0.25)PO4表现出更好的电子电导性，而局部结构稳定性刚好相反。但是Fe/Li位共掺杂对电子电导性和局部结构稳定性具有双重优化作用，这可能是由Na-2p电子与Li-s电子相互作用引起的。同时，根据计算差分电荷密度关系可以发现共掺杂后会有大量其他原子电荷向Li原子周围偏移，从而改善材料的电子电导性能
采用第一性原理平面波赝势方法计算研究了在LiFePO4的Li位、Fe位和Fe/Li位共掺杂金属原子对材料的电性能和局部结构稳定性的影响关系。结果表明：Li位掺杂(Li0.75Na0.25)FePO4 比Fe位掺杂Li(Fe0.75Mn0.25)PO4表现出更好的电子电导性，而局部结构稳定性刚好相反。但是Fe/Li位共掺杂对电子电导性和局部结构稳定性具有双重优化作用，这可能是由Na-2p电子与Li-s电子相互作用引起的。同时，根据计算差分电荷密度关系可以发现共掺杂后会有大量其他原子电荷向Li原子周围偏移，从而改善材料的电子电导性能
2012, 41(8):1327-1330.
摘要:
采用溶胶凝胶及后退火工艺制备云母基底的二氧化钒薄膜，采用XRD、SEM、FTIR及色差研究薄膜的性能。FTIR结果表明：在金属-半导体相变过程中，薄膜在红外光区的透过率变化为77%；变色性能显示相变时薄膜从低温的黄褐色变为高温黄绿色，色差?E*随温度的变化规律与光学开关性能类似，色差?E*在相变过程中的最大值为11.31
采用溶胶凝胶及后退火工艺制备云母基底的二氧化钒薄膜，采用XRD、SEM、FTIR及色差研究薄膜的性能。FTIR结果表明：在金属-半导体相变过程中，薄膜在红外光区的透过率变化为77%；变色性能显示相变时薄膜从低温的黄褐色变为高温黄绿色，色差?E*随温度的变化规律与光学开关性能类似，色差?E*在相变过程中的最大值为11.31
2012, 41(8):1331-1335.
摘要:
采用两种不含氢氟酸或氟化物的溶液 (ⅰ过氧化氢和硫酸，ⅱ过氧化氢和氢氧化钠) 对比研究钛合金阳极氧化膜的退除行为。采用扫描电镜和拉曼光谱分析氧化膜退除前后的形貌和结构，采用原子力显微镜表征样品表面三维形貌和粗糙度。结果表明：氧化膜均能被这两种溶液退除，但溶液ⅰ退除后表面会有残余氧化物。两种退膜方法均明显受钛合金基体微观结构的影响，条状α 相和β相较易受溶液ⅰ影响，而等轴α 相更易被溶液ⅱ溶解。溶液ⅱ退除后的表面明显比溶液ⅰ退除后的表面平整。相对于ⅰ，溶液ⅱ更环保，效果更好
采用两种不含氢氟酸或氟化物的溶液 (ⅰ过氧化氢和硫酸，ⅱ过氧化氢和氢氧化钠) 对比研究钛合金阳极氧化膜的退除行为。采用扫描电镜和拉曼光谱分析氧化膜退除前后的形貌和结构，采用原子力显微镜表征样品表面三维形貌和粗糙度。结果表明：氧化膜均能被这两种溶液退除，但溶液ⅰ退除后表面会有残余氧化物。两种退膜方法均明显受钛合金基体微观结构的影响，条状α 相和β相较易受溶液ⅰ影响，而等轴α 相更易被溶液ⅱ溶解。溶液ⅱ退除后的表面明显比溶液ⅰ退除后的表面平整。相对于ⅰ，溶液ⅱ更环保，效果更好
2012, 41(8):1336-1340.
摘要:
采用双区加热和液态金属冷却相结合的定向凝固方法，制备出4种Re和Ru含量不同的平界面态镍基单晶高温合金，精确测定了近平衡凝固时合金中各元素的平衡分配系数和合金的凝固特征温度。结果表明：Re的添加将显著降低重偏析元素Re、W和Ta的偏析程度，使液相线温度先降低后升高，而固相线温度始终降低；Ru的添加对偏析的影响较小，并略微降低合金的液相线和固相线温度。同时，根据平衡分配系数和凝固特征温度可预测非平衡凝固态单晶合金的元素偏析和凝固缺陷形成倾向
采用双区加热和液态金属冷却相结合的定向凝固方法，制备出4种Re和Ru含量不同的平界面态镍基单晶高温合金，精确测定了近平衡凝固时合金中各元素的平衡分配系数和合金的凝固特征温度。结果表明：Re的添加将显著降低重偏析元素Re、W和Ta的偏析程度，使液相线温度先降低后升高，而固相线温度始终降低；Ru的添加对偏析的影响较小，并略微降低合金的液相线和固相线温度。同时，根据平衡分配系数和凝固特征温度可预测非平衡凝固态单晶合金的元素偏析和凝固缺陷形成倾向
2012, 41(8):1341-1345.
摘要:
采用密度泛函理论（density functional theory，DFT） 中的线性缀加平面波结合增强局域轨道（linearized augmented plane wave and the improved local orbital，APW+lo） 的方法研究了新型铁基超导体LaOFeAs, SrFe2As2, CaFe2As2, LiFeAs, NaFeAs和FeSe的晶体结构、磁性以及电子结构。计算结果表明，铁基超导体的超导电性与该类材料的晶体几何构造以及母体的磁性有密切的关联；超导转变临界温度Tc可以随着FeAs4四面体的畸变程度的减小以及[FeAs]层间距L的增大而提高。进一步对电子结构的研究发现, 铁基超导体的磁性主要来自Fe原子的磁矩，pd杂化态决定体系的物理性质，且成为铁基超导体的共有特征
采用密度泛函理论（density functional theory，DFT） 中的线性缀加平面波结合增强局域轨道（linearized augmented plane wave and the improved local orbital，APW+lo） 的方法研究了新型铁基超导体LaOFeAs, SrFe2As2, CaFe2As2, LiFeAs, NaFeAs和FeSe的晶体结构、磁性以及电子结构。计算结果表明，铁基超导体的超导电性与该类材料的晶体几何构造以及母体的磁性有密切的关联；超导转变临界温度Tc可以随着FeAs4四面体的畸变程度的减小以及[FeAs]层间距L的增大而提高。进一步对电子结构的研究发现, 铁基超导体的磁性主要来自Fe原子的磁矩，pd杂化态决定体系的物理性质，且成为铁基超导体的共有特征
2012, 41(8):1346-1350.
摘要:
基于Trainrp算法建立锆基合金HANA-4(Zr-1.5Nb-0.4Sn-0.2Fe-0.1Cr）和HANA-6(Zr-1.1Nb-0.05Cu）退火参数与硬度的BP神经网络预测模型。模型输入单元为合金成分、退火温度和退火时间，输出单元为硬度。神经网络为3-7-1结构，动量因子和学习速率均为0.6。以实验结果验证网络的可靠性。预测结果表明，相对误差为7%，相对拟合率R值为0.98534。该模型可为锆基合金退火参数的制定提供参考。网络敏感性分析表明：退火温度和退火时间对网络的精度影响很大，而合金成分则影响很小
基于Trainrp算法建立锆基合金HANA-4(Zr-1.5Nb-0.4Sn-0.2Fe-0.1Cr）和HANA-6(Zr-1.1Nb-0.05Cu）退火参数与硬度的BP神经网络预测模型。模型输入单元为合金成分、退火温度和退火时间，输出单元为硬度。神经网络为3-7-1结构，动量因子和学习速率均为0.6。以实验结果验证网络的可靠性。预测结果表明，相对误差为7%，相对拟合率R值为0.98534。该模型可为锆基合金退火参数的制定提供参考。网络敏感性分析表明：退火温度和退火时间对网络的精度影响很大，而合金成分则影响很小
2012, 41(8):1351-1356.
摘要:
借助相似物理模拟理论，研究离心铸造钛合金熔体充型流动物理模拟相似准则。并采用相似物理模拟的方法，研究离心力场下钛合金熔体充型流动过程中，熔体流动的变化规律。实验结果表明：离心力场下物理模拟钛合金熔体充型流动时，同时满足Cn准则和雷诺准则；模拟流体充型流动时，沿着横浇道后壁进行充型；流体的自由液面是以转轴为圆心的规则圆弧面；流体横截面面积随着旋转速度和充型长度的增加相应减小；转速越高，在同一时间内，充填速度和长度越小
借助相似物理模拟理论，研究离心铸造钛合金熔体充型流动物理模拟相似准则。并采用相似物理模拟的方法，研究离心力场下钛合金熔体充型流动过程中，熔体流动的变化规律。实验结果表明：离心力场下物理模拟钛合金熔体充型流动时，同时满足Cn准则和雷诺准则；模拟流体充型流动时，沿着横浇道后壁进行充型；流体的自由液面是以转轴为圆心的规则圆弧面；流体横截面面积随着旋转速度和充型长度的增加相应减小；转速越高，在同一时间内，充填速度和长度越小
2012, 41(8):1357-1361.
摘要:
利用Gleeble-1500D热模拟试验机，在温度650~950 ℃、应变速率0.01~5 s-1、总应变量0.7的条件下，对W-75%Cu复合材料高温塑性变形行为及其热加工图进行研究和分析。结果表明：W-75%Cu复合材料高温流动应力-应变曲线主要以动态再结晶为特征，峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加；在真应力-应变曲线基础上，建立的W-75%Cu复合材料高温变形本构模型较好地表征了其高温流变特性；同时，利用W-75%Cu复合材料DMM加工图分析其变形机制和失稳机制，可确定其热加工工艺参数应优先选择变形温度800~950 ℃、应变速率0.01~0.1 s-1
利用Gleeble-1500D热模拟试验机，在温度650~950 ℃、应变速率0.01~5 s-1、总应变量0.7的条件下，对W-75%Cu复合材料高温塑性变形行为及其热加工图进行研究和分析。结果表明：W-75%Cu复合材料高温流动应力-应变曲线主要以动态再结晶为特征，峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加；在真应力-应变曲线基础上，建立的W-75%Cu复合材料高温变形本构模型较好地表征了其高温流变特性；同时，利用W-75%Cu复合材料DMM加工图分析其变形机制和失稳机制，可确定其热加工工艺参数应优先选择变形温度800~950 ℃、应变速率0.01~0.1 s-1
2012, 41(8):1362-1366.
摘要:
研究了[001]取向的冷却叶片模拟试样的拉伸性能与断口。分别从温度、薄壁厚度以及气膜孔3个方面分析对其力学性能的影响。结果表明：薄壁圆管试样在过峰值温度后，抗拉强度与屈服强度随温度上升而降低，延伸率与截面收缩率则不断递增；2 mm比1.5 mm薄壁试样的抗拉强度、屈服强度、延伸率及截面收缩率都要大；带气膜孔试样存在应力应变集中，导致其抗拉强度与屈服强度，延伸率与截面收缩率都要比不带气膜孔试样的低。对试样断口进行SEM分析，结果表明在中温和高温条件下，断口呈现不同的断裂特点，850 ℃的试样断面由光滑斜平面组成，而980 ℃的断口则以韧窝断裂为主
研究了[001]取向的冷却叶片模拟试样的拉伸性能与断口。分别从温度、薄壁厚度以及气膜孔3个方面分析对其力学性能的影响。结果表明：薄壁圆管试样在过峰值温度后，抗拉强度与屈服强度随温度上升而降低，延伸率与截面收缩率则不断递增；2 mm比1.5 mm薄壁试样的抗拉强度、屈服强度、延伸率及截面收缩率都要大；带气膜孔试样存在应力应变集中，导致其抗拉强度与屈服强度，延伸率与截面收缩率都要比不带气膜孔试样的低。对试样断口进行SEM分析，结果表明在中温和高温条件下，断口呈现不同的断裂特点，850 ℃的试样断面由光滑斜平面组成，而980 ℃的断口则以韧窝断裂为主
2012, 41(8):1367-1370.
摘要:
研究了不对称亚砜BSO从盐酸介质中萃取钯的性能和机理，结果表明：待萃液Pd(Ⅱ) 浓度为1.0 g·L-1，HCl浓度为0.1 mol·L-1，用0.3 mol·L-1 BSO-煤油按相比1:1混合萃取Pd(Ⅱ)，经过5 min的萃取振荡时间，萃取率可达99.8%。通过斜率法和红外光谱分析表明，在低酸度([H+]≤0.3 mol·L-1) 下，亚砜主要以中性溶剂络合萃取机理萃取钯，萃合物组成为[PdCl2·2BSO](0)；在高酸度(1.0≤[H+]≤4.0 mol·L-1)下，亚砜以离子缔合萃取机理萃取钯，萃合物组成可能为[H+·hH2O·(BSO)2]2·[PdCl42-](0)
研究了不对称亚砜BSO从盐酸介质中萃取钯的性能和机理，结果表明：待萃液Pd(Ⅱ) 浓度为1.0 g·L-1，HCl浓度为0.1 mol·L-1，用0.3 mol·L-1 BSO-煤油按相比1:1混合萃取Pd(Ⅱ)，经过5 min的萃取振荡时间，萃取率可达99.8%。通过斜率法和红外光谱分析表明，在低酸度([H+]≤0.3 mol·L-1) 下，亚砜主要以中性溶剂络合萃取机理萃取钯，萃合物组成为[PdCl2·2BSO](0)；在高酸度(1.0≤[H+]≤4.0 mol·L-1)下，亚砜以离子缔合萃取机理萃取钯，萃合物组成可能为[H+·hH2O·(BSO)2]2·[PdCl42-](0)
2012, 41(8):1371-1375.
摘要:
开展了白光LED用新型YAG单晶荧光材料的制备和光谱性能研究，采用提拉法生长Eu,Ce:YAG及Gd,Ce:YAG晶体，并通过吸收光谱，激发、发射光谱及电光性能等对晶体材料的光谱特性进行表征。结果表明，Eu或Gd共掺杂的Ce:YAG单晶荧光材料均可以被波长460 nm左右的蓝光芯片有效激发，产生一个范围为480~650 nm的宽峰发射。Eu3+或Gd3+共掺杂会对Ce3+离子的发光产生影响：Eu3+离子的掺杂，会对Ce3+离子的发光产生淬灭效应；而Gd3+离子取代基质Y3+离子可以使Ce3+离子的发射峰发生红移
开展了白光LED用新型YAG单晶荧光材料的制备和光谱性能研究，采用提拉法生长Eu,Ce:YAG及Gd,Ce:YAG晶体，并通过吸收光谱，激发、发射光谱及电光性能等对晶体材料的光谱特性进行表征。结果表明，Eu或Gd共掺杂的Ce:YAG单晶荧光材料均可以被波长460 nm左右的蓝光芯片有效激发，产生一个范围为480~650 nm的宽峰发射。Eu3+或Gd3+共掺杂会对Ce3+离子的发光产生影响：Eu3+离子的掺杂，会对Ce3+离子的发光产生淬灭效应；而Gd3+离子取代基质Y3+离子可以使Ce3+离子的发射峰发生红移
2012, 41(8):1376-1380.
摘要:
基于微观相场模型模拟Ni-Al-V合金沉淀过程，研究合金中有序无序界面和异相间有序畴界的成分及其演化。研究表明，合金元素的偏聚和贫化与界面类型有关。在DO22相与无序相间的有序无序界面处，Ni和Al偏聚，V贫化；在L12相与无序相间的有序无序界面处，Ni和Al贫化，V偏聚；在异相间有序畴界处，V在界面的DO22相一侧贫化，在界面的L12相一侧偏聚；Al则在界面的DO22相一侧偏聚，在界面的L12相一侧贫化。Ni的成分分布与界面的形成方式有关。随着时间的进行，界面处合金元素的成分分布变得更加明锐，但合金元素的偏聚和贫化倾向不变
基于微观相场模型模拟Ni-Al-V合金沉淀过程，研究合金中有序无序界面和异相间有序畴界的成分及其演化。研究表明，合金元素的偏聚和贫化与界面类型有关。在DO22相与无序相间的有序无序界面处，Ni和Al偏聚，V贫化；在L12相与无序相间的有序无序界面处，Ni和Al贫化，V偏聚；在异相间有序畴界处，V在界面的DO22相一侧贫化，在界面的L12相一侧偏聚；Al则在界面的DO22相一侧偏聚，在界面的L12相一侧贫化。Ni的成分分布与界面的形成方式有关。随着时间的进行，界面处合金元素的成分分布变得更加明锐，但合金元素的偏聚和贫化倾向不变
2012, 41(8):1381-1384.
摘要:
采用热压缩试验方法，对Ti-5553钛合金的动态再结晶行为进行研究。结果表明，在温度800～860 ℃、应变速率0.01～10 s-1的范围内，Ti-5553合金在高温、低应变速率变形时，晶界弓出形核是其主要的动态再结晶形核机制；在低温、高应变速率、大变形量变形时，位错塞积形核是主要的动态再结晶形核机制。在非均匀变形的条件下材料产生绝热剪切现象，其形核主要以亚晶吞并长大形核机制进行
采用热压缩试验方法，对Ti-5553钛合金的动态再结晶行为进行研究。结果表明，在温度800～860 ℃、应变速率0.01～10 s-1的范围内，Ti-5553合金在高温、低应变速率变形时，晶界弓出形核是其主要的动态再结晶形核机制；在低温、高应变速率、大变形量变形时，位错塞积形核是主要的动态再结晶形核机制。在非均匀变形的条件下材料产生绝热剪切现象，其形核主要以亚晶吞并长大形核机制进行
2012, 41(8):1385-1389.
摘要:
采用等离子烧结法 (SPS) 制备不同含量(1%~4%，质量分数)纳米SiO2增强NiTi基复合材料，研究SiO2添加对NiTi-SiO2复合材料的显微组织、相变点、力学性能及断裂特征的影响。结果表明，所制备的NiTi-SiO2复合材料其显微组织主要由B2-NiTi相、B19'-NiTi相、Ni3Ti相、Ti2Ni相以及SiO2相组成，SiO2颗粒均匀弥散地分布在NiTi基体中。随SiO2加入量的增加，合金的相变特征温度，Mf、As和Af 下降，但SiO2的添加量对Ms温度影响不大。SiO2颗粒对NiTi合金的强化效果明显，随颗粒加入量增加，其断裂方式由韧性断裂转变为脆性断裂。在6%变形范围内，添加SiO2颗粒的复合材料具有更高的回复率，表现出更好的超弹性
采用等离子烧结法 (SPS) 制备不同含量(1%~4%，质量分数)纳米SiO2增强NiTi基复合材料，研究SiO2添加对NiTi-SiO2复合材料的显微组织、相变点、力学性能及断裂特征的影响。结果表明，所制备的NiTi-SiO2复合材料其显微组织主要由B2-NiTi相、B19'-NiTi相、Ni3Ti相、Ti2Ni相以及SiO2相组成，SiO2颗粒均匀弥散地分布在NiTi基体中。随SiO2加入量的增加，合金的相变特征温度，Mf、As和Af 下降，但SiO2的添加量对Ms温度影响不大。SiO2颗粒对NiTi合金的强化效果明显，随颗粒加入量增加，其断裂方式由韧性断裂转变为脆性断裂。在6%变形范围内，添加SiO2颗粒的复合材料具有更高的回复率，表现出更好的超弹性
2012, 41(8):1390-1394.
摘要:
利用铜模铸造法制备 (La0.6Ce0.4)65Al10Cu25块体非晶合金，通过X射线衍射和差示扫描量热法对该非晶合金的热稳定性和晶化行为进行研究。利用J-M-A方程对其等温晶化动力学进行分析，该合金平均Avrami指数在2.39~3.38之间。区域Avrami指数n(x) 分析表明，晶化初期n(x) 趋于3；晶化中期阶段，n(x) 由2.5变化到3.5，在此过程中，当2.5
利用铜模铸造法制备 (La0.6Ce0.4)65Al10Cu25块体非晶合金，通过X射线衍射和差示扫描量热法对该非晶合金的热稳定性和晶化行为进行研究。利用J-M-A方程对其等温晶化动力学进行分析，该合金平均Avrami指数在2.39~3.38之间。区域Avrami指数n(x) 分析表明，晶化初期n(x) 趋于3；晶化中期阶段，n(x) 由2.5变化到3.5，在此过程中，当2.5
2012, 41(8):1395-1399.
摘要:
采用感应熔炼方法制备La0.75Mg0.25Ni3.5-xMnx (x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)四元贮氢合金，系统地研究合金B侧Mn对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响。XRD分析表明，La0.75Mg0.25Ni3.5-xMnx由 La2Ni7相 (包括Gd2Co7型高温相和Ce2Ni7型低温相) 组成。此外，Mn的加入，使该类合金中出现LaNi5相，但是在含Mn量较高 (x=0.15,0.2) 的合金中LaNi5相消失。电化学测试表明，随Mn含量的增加，合金电极活化次数变化不大，合金电极的最大放电容量减小，高倍率放电性能、交换电流密度变差，循环稳定性、极限电流密度均得到明显的改善
采用感应熔炼方法制备La0.75Mg0.25Ni3.5-xMnx (x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)四元贮氢合金，系统地研究合金B侧Mn对Ni部分替代对合金相结构及电化学性能的影响。XRD分析表明，La0.75Mg0.25Ni3.5-xMnx由 La2Ni7相 (包括Gd2Co7型高温相和Ce2Ni7型低温相) 组成。此外，Mn的加入，使该类合金中出现LaNi5相，但是在含Mn量较高 (x=0.15,0.2) 的合金中LaNi5相消失。电化学测试表明，随Mn含量的增加，合金电极活化次数变化不大，合金电极的最大放电容量减小，高倍率放电性能、交换电流密度变差，循环稳定性、极限电流密度均得到明显的改善
2012, 41(8):1400-1404.
摘要:
针对Ti-6Al-4V合金板材超塑成形能耗高、效率低的问题，提出了一种脉冲电流辅助超塑成形工艺。该工艺将成形坯料直接串联到脉冲电流回路，利用脉冲电流迅速将坯料加热至超塑成形温度。通过脉冲电流加热实验，分析了平均脉冲电流密度对坯料温度及升温速率的影响。结果表明，采用该加热方式可将坯料加热时间从数十分钟缩短至几十秒，能量消耗降至传统工艺的20%左右，极大地提高了加热效率、降低了能耗，实现了节能环保的绿色超塑成形技术。利用该工艺成形了Ti-6Al-4V合金双半球结构，并分析了在脉冲电流辅助工艺条件下细晶态Ti-6Al-4V合金的超塑变形机制
针对Ti-6Al-4V合金板材超塑成形能耗高、效率低的问题，提出了一种脉冲电流辅助超塑成形工艺。该工艺将成形坯料直接串联到脉冲电流回路，利用脉冲电流迅速将坯料加热至超塑成形温度。通过脉冲电流加热实验，分析了平均脉冲电流密度对坯料温度及升温速率的影响。结果表明，采用该加热方式可将坯料加热时间从数十分钟缩短至几十秒，能量消耗降至传统工艺的20%左右，极大地提高了加热效率、降低了能耗，实现了节能环保的绿色超塑成形技术。利用该工艺成形了Ti-6Al-4V合金双半球结构，并分析了在脉冲电流辅助工艺条件下细晶态Ti-6Al-4V合金的超塑变形机制
2012, 41(8):1405-1408.
摘要:
采用机械球磨法制备LiBH4/Li3AlH6 复合体系，通过TG/DSC/MS、XRD等方法对其储氢性能及机理进行研究，并对其放氢反应激活能进行计算。结果表明，LiBH4-Li3AlH6复合体系从室温加热到500 ℃条件下发生3步放氢反应：首先，Li3AlH6分解生成Al并放出氢；然后部分生成的Al与LiBH4发生反应放出氢气；最后，剩余的Al与LiH反应放出氢气。复合体系总的放氢量达到8.5% (质量分数, 下同)，完全放氢后的复合物在8 MPa和400 ℃条件下最大吸氢量达到4.9%。并对LiBH4-Li3AlH6复合体系放氢过程机理进行了分析
采用机械球磨法制备LiBH4/Li3AlH6 复合体系，通过TG/DSC/MS、XRD等方法对其储氢性能及机理进行研究，并对其放氢反应激活能进行计算。结果表明，LiBH4-Li3AlH6复合体系从室温加热到500 ℃条件下发生3步放氢反应：首先，Li3AlH6分解生成Al并放出氢；然后部分生成的Al与LiBH4发生反应放出氢气；最后，剩余的Al与LiH反应放出氢气。复合体系总的放氢量达到8.5% (质量分数, 下同)，完全放氢后的复合物在8 MPa和400 ℃条件下最大吸氢量达到4.9%。并对LiBH4-Li3AlH6复合体系放氢过程机理进行了分析
2012, 41(8):1409-1412.
摘要:
用分子动力学 (MD) 模拟方法研究在轴向压缩下，冷却速率、应变率、环境温度、裂缝对Cu64Zr36二元非晶合金力学性能的影响。在模拟中，采用EAM势函数表述原子间的相互作用。计算结果表明：非晶的弹性模量和抗压强度都比晶体试样大一倍多，而当应变≥15%时两种试样的流动应力几乎相等；冷却速率缓慢得到的非晶试样由于原子发生重组变疏松，产生剪切带，而冷却速率较快得到的试样则没有发生重组；试样的弹性模量、抗压强度和流动应力对应变率变化很不敏感；随着环境温度的升高，流动应力、抗压强度和弹性模量降低；有初始裂纹的试样剪切带集中，从裂纹尖端开始，与加载方向呈45o方向扩展
用分子动力学 (MD) 模拟方法研究在轴向压缩下，冷却速率、应变率、环境温度、裂缝对Cu64Zr36二元非晶合金力学性能的影响。在模拟中，采用EAM势函数表述原子间的相互作用。计算结果表明：非晶的弹性模量和抗压强度都比晶体试样大一倍多，而当应变≥15%时两种试样的流动应力几乎相等；冷却速率缓慢得到的非晶试样由于原子发生重组变疏松，产生剪切带，而冷却速率较快得到的试样则没有发生重组；试样的弹性模量、抗压强度和流动应力对应变率变化很不敏感；随着环境温度的升高，流动应力、抗压强度和弹性模量降低；有初始裂纹的试样剪切带集中，从裂纹尖端开始，与加载方向呈45o方向扩展
2012, 41(8):1413-1416.
摘要:
采用Rod Restack Process (RRP) 研制了单根线长大于1500 m的高场磁体用Nb3Sn股线，股线选用Nb作为扩散阻隔层，分布于各亚组元周围。在热处理时Nb阻隔层不但可以阻止Sn向稳定体Cu区的扩散，防止稳定体的Sn扩散污染，确保股线具有较高的剩余电阻率 (RRR)，同时，靠近Sn源内侧的Nb参与固态扩散反应生成A15相Nb3Sn，贡献临界电流。在股线的制备过程中，采用Nb-47%Ti (质量分数) 芯代替部分Nb芯的方式添加元素Ti，达到了Ti元素添加目的，该方法因为使用了已经商业化的Nb-47%Ti而有效控制了制作成本。对该股线进行热处理以及超导性能测试研究表明：640 ℃, 60 h 热处理条件下，股线在12 T，4.2 K, 0.1 μV/cm下的Ic为514 A，股线的RRR为148，具有良好的绝热稳定性；在650 ℃, 100 h下股线的Ic为599 A，RRR=3.77。股线扩散阻隔层以及添Ti方式的成功选择，为获得长线打下了基础，为股线性能的初步研究及后续的实验提供了直接参考
采用Rod Restack Process (RRP) 研制了单根线长大于1500 m的高场磁体用Nb3Sn股线，股线选用Nb作为扩散阻隔层，分布于各亚组元周围。在热处理时Nb阻隔层不但可以阻止Sn向稳定体Cu区的扩散，防止稳定体的Sn扩散污染，确保股线具有较高的剩余电阻率 (RRR)，同时，靠近Sn源内侧的Nb参与固态扩散反应生成A15相Nb3Sn，贡献临界电流。在股线的制备过程中，采用Nb-47%Ti (质量分数) 芯代替部分Nb芯的方式添加元素Ti，达到了Ti元素添加目的，该方法因为使用了已经商业化的Nb-47%Ti而有效控制了制作成本。对该股线进行热处理以及超导性能测试研究表明：640 ℃, 60 h 热处理条件下，股线在12 T，4.2 K, 0.1 μV/cm下的Ic为514 A，股线的RRR为148，具有良好的绝热稳定性；在650 ℃, 100 h下股线的Ic为599 A，RRR=3.77。股线扩散阻隔层以及添Ti方式的成功选择，为获得长线打下了基础，为股线性能的初步研究及后续的实验提供了直接参考
2012, 41(8):1417-1420.
摘要:
实验研究了纳米晶氢化态镁及AZ31镁合金粉末的脱氢过程，获得了不同温度下的脱氢动力学数据。通过运用Johnson-Mehl-Avrami (JMA)方程对实验数据进行拟合处理，对两种材料的固态热分解脱氢反应动力学进行了理论分析，确定了反应级数，获得了动力学方程表达式，求出了相应的动力学参数及反应活化能。在此基础上，阐明了纳米晶氢化态镁及AZ31镁合金脱氢动力学差异的原因
实验研究了纳米晶氢化态镁及AZ31镁合金粉末的脱氢过程，获得了不同温度下的脱氢动力学数据。通过运用Johnson-Mehl-Avrami (JMA)方程对实验数据进行拟合处理，对两种材料的固态热分解脱氢反应动力学进行了理论分析，确定了反应级数，获得了动力学方程表达式，求出了相应的动力学参数及反应活化能。在此基础上，阐明了纳米晶氢化态镁及AZ31镁合金脱氢动力学差异的原因
2012, 41(8):1421-1425.
摘要:
将稀土相CeSn3、LaSn3、(La0.4Ce0.6)Sn3及ErSn3暴露于空气中，研究在时效处理过程中其表面Sn晶须的生长规律。结果表明：室温时效过程中，在稀土相的表面均出现了Sn晶须的生长现象，且稀土相LaSn3的表面倾向于形成包状和扭结状的Sn晶须，稀土相CeSn3和 (La0.4Ce0.6)Sn3的表面倾向于形成针状和扭结状的Sn晶须，而稀土相ErSn3的表面倾向于形成大尺寸的杆状和棒状Sn晶须。150 ℃时效过程中，稀土相CeSn3、LaSn3和 (La0.4Ce0.6)Sn3的表面没有出现Sn晶须的生长现象，而稀土相ErSn3的表面出现了大量的小尺寸线状Sn晶须。综上所述，稀土相的氧化倾向决定了其表面Sn晶须的生长规律
将稀土相CeSn3、LaSn3、(La0.4Ce0.6)Sn3及ErSn3暴露于空气中，研究在时效处理过程中其表面Sn晶须的生长规律。结果表明：室温时效过程中，在稀土相的表面均出现了Sn晶须的生长现象，且稀土相LaSn3的表面倾向于形成包状和扭结状的Sn晶须，稀土相CeSn3和 (La0.4Ce0.6)Sn3的表面倾向于形成针状和扭结状的Sn晶须，而稀土相ErSn3的表面倾向于形成大尺寸的杆状和棒状Sn晶须。150 ℃时效过程中，稀土相CeSn3、LaSn3和 (La0.4Ce0.6)Sn3的表面没有出现Sn晶须的生长现象，而稀土相ErSn3的表面出现了大量的小尺寸线状Sn晶须。综上所述，稀土相的氧化倾向决定了其表面Sn晶须的生长规律
2012, 41(8):1426-1430.
摘要:
深入分析了各变形工艺参数对TB8合金固溶处理显微组织的影响规律，建立了固溶组织再结晶体积分数、平均晶粒尺寸与变形工艺参数间的神经网络预测模型。结果表明，冷却和热处理制度相同的条件下，变形温度、变形程度和应变速率等变形工艺参数对TB8钛合金形变且固溶处理后的显微组织有重要的影响，若想获得晶粒较为细小且均匀的组织，需要在合适的应变速率下适当提高变形程度和降低变形温度；人工神经网络的预测结果与实测结果的高度拟合，表明人工神经网络模型可以较为精确地预测TB8合金的显微组织随变形工艺参数的变化而变化的情况。以上研究工作为TB8合金热加工工艺的制定提供了更为科学的理论依据
深入分析了各变形工艺参数对TB8合金固溶处理显微组织的影响规律，建立了固溶组织再结晶体积分数、平均晶粒尺寸与变形工艺参数间的神经网络预测模型。结果表明，冷却和热处理制度相同的条件下，变形温度、变形程度和应变速率等变形工艺参数对TB8钛合金形变且固溶处理后的显微组织有重要的影响，若想获得晶粒较为细小且均匀的组织，需要在合适的应变速率下适当提高变形程度和降低变形温度；人工神经网络的预测结果与实测结果的高度拟合，表明人工神经网络模型可以较为精确地预测TB8合金的显微组织随变形工艺参数的变化而变化的情况。以上研究工作为TB8合金热加工工艺的制定提供了更为科学的理论依据
2012, 41(8):1431-1434.
摘要:
通过放电等离子体烧结 (SPS) 方法在1700 ℃下制备纳米碳化钽 (TaC) 弥散强化钨块，研究钨粉原始粉末粒度大小和添加碳化钽的量对烧结钨块微观组织的影响。结果表明：不同粒度钨粉 (30 nm、200 nm和3 μm) 制备的钨块，烧结后的粒径随原始粉末粒度的增大而增大，3 μm钨粉烧结后的晶粒平均直径为22.19 μm；同一种粒度钨粉 (如200 nm)中分别添加质量分数为0%，1%，2%和4%的碳化钽，烧结后钨晶粒的平均直径随碳化钽添加量的增加而减小，加入量为4%时晶粒平均直径为5.91 μm。通过SEM分析可以看出，碳化钽在烧结钨中是以球形状态存在的。从断口可以看出，纯钨烧结体为穿晶断裂，加入碳化钽的钨烧结体为晶间断裂
通过放电等离子体烧结 (SPS) 方法在1700 ℃下制备纳米碳化钽 (TaC) 弥散强化钨块，研究钨粉原始粉末粒度大小和添加碳化钽的量对烧结钨块微观组织的影响。结果表明：不同粒度钨粉 (30 nm、200 nm和3 μm) 制备的钨块，烧结后的粒径随原始粉末粒度的增大而增大，3 μm钨粉烧结后的晶粒平均直径为22.19 μm；同一种粒度钨粉 (如200 nm)中分别添加质量分数为0%，1%，2%和4%的碳化钽，烧结后钨晶粒的平均直径随碳化钽添加量的增加而减小，加入量为4%时晶粒平均直径为5.91 μm。通过SEM分析可以看出，碳化钽在烧结钨中是以球形状态存在的。从断口可以看出，纯钨烧结体为穿晶断裂，加入碳化钽的钨烧结体为晶间断裂
2012, 41(8):1435-1438.
摘要:
以Cr改性的Fe3Al预合金粉末为原料，采用粉末冶金方法制备Fe3Al多孔材料，研究氧化温度、时间、降温速度对Fe3Al多孔材料氧化膜性能的影响。结果表明：Fe3Al多孔材料的氧化增重随温度的升高而增大，氧化动力学遵循四次方规律，在800 ℃的大气中氧化9 h，氧化膜已完全将烧结颈覆盖，晶粒细小；随着温度的升高和时间的延长，晶粒变得粗大；900 ℃氧化5 h，膜层已出现裂纹；而降温速度对氧化增重的影响不大，也没有出现由于热膨胀不匹配而产生的裂纹
以Cr改性的Fe3Al预合金粉末为原料，采用粉末冶金方法制备Fe3Al多孔材料，研究氧化温度、时间、降温速度对Fe3Al多孔材料氧化膜性能的影响。结果表明：Fe3Al多孔材料的氧化增重随温度的升高而增大，氧化动力学遵循四次方规律，在800 ℃的大气中氧化9 h，氧化膜已完全将烧结颈覆盖，晶粒细小；随着温度的升高和时间的延长，晶粒变得粗大；900 ℃氧化5 h，膜层已出现裂纹；而降温速度对氧化增重的影响不大，也没有出现由于热膨胀不匹配而产生的裂纹
2012, 41(8):1439-1442.
摘要:
采用TG-DSC、原位红外、XRD等研究YBCO-TFA前驱溶液的热解行为，结果表明：在230~320 ℃区间YBCO-TFA前驱体的热解产物为BaF2、CuO、Y2O3、YBaF及其他非晶态物质。并给出了TFA-MOD YBCO胶体的整个分解反应历程和机理的分析，有利于热解工艺的优化并实现高性能涂层导体的制备
采用TG-DSC、原位红外、XRD等研究YBCO-TFA前驱溶液的热解行为，结果表明：在230~320 ℃区间YBCO-TFA前驱体的热解产物为BaF2、CuO、Y2O3、YBaF及其他非晶态物质。并给出了TFA-MOD YBCO胶体的整个分解反应历程和机理的分析，有利于热解工艺的优化并实现高性能涂层导体的制备
2012, 41(8):1443-1446.
摘要:
采用化学共沉淀法和高能球磨法制备纳米Ag-12%SnO2混合粉末，用等离子喷涂法将混合粉喷涂在Cu基表面，制备纳米复合Ag/SnO2涂层。测试涂层的物理性能和真空条件下的电性能，利用SEM观察分析放电后的表面组织结构。结果表明，纳米复合Ag/SnO2涂层越厚，密度越小，电阻率越大，而硬度与SnO2分布状况有关；涂层表面平整度影响耐电压强度值的分布；纳米复合Ag/SnO2涂层的分散电弧性能好，电弧烧蚀速率小
采用化学共沉淀法和高能球磨法制备纳米Ag-12%SnO2混合粉末，用等离子喷涂法将混合粉喷涂在Cu基表面，制备纳米复合Ag/SnO2涂层。测试涂层的物理性能和真空条件下的电性能，利用SEM观察分析放电后的表面组织结构。结果表明，纳米复合Ag/SnO2涂层越厚，密度越小，电阻率越大，而硬度与SnO2分布状况有关；涂层表面平整度影响耐电压强度值的分布；纳米复合Ag/SnO2涂层的分散电弧性能好，电弧烧蚀速率小
2012, 41(8):1447-1551.
摘要:
采用大气等离子喷涂技术，在纯钛表面喷涂制备钙磷 (Ca-P) 涂层，分析两种喷涂工艺下形成的两种特殊形貌晶体的显微结构和元素组成，利用XRD定量分析涂层的相组成及结晶度，并在人体模拟液 (SBF) 中对涂层的降解性能进行研究。结果表明：在喷涂功率为22 kW、喷枪移动速率为400 mm/s时涂层表面形成大量方棱状的焦磷酸钙 (Ca2P2O7) 晶体，结晶度为4.61%，而在喷涂功率为26 kW、喷涂距离为300 mm/s时则形成大量花瓣状的磷酸四钙 (Ca4P2O9) 晶体，结晶度为6.02%，喷涂粉体粒度较小使得两种涂层中HA结晶度都较小；生物降解性能研究显示，两涂层降解反应都是由剧烈到平缓的过程，但含Ca2P2O7晶体涂层的降解速率小于含Ca4P2O9晶体的涂层
采用大气等离子喷涂技术，在纯钛表面喷涂制备钙磷 (Ca-P) 涂层，分析两种喷涂工艺下形成的两种特殊形貌晶体的显微结构和元素组成，利用XRD定量分析涂层的相组成及结晶度，并在人体模拟液 (SBF) 中对涂层的降解性能进行研究。结果表明：在喷涂功率为22 kW、喷枪移动速率为400 mm/s时涂层表面形成大量方棱状的焦磷酸钙 (Ca2P2O7) 晶体，结晶度为4.61%，而在喷涂功率为26 kW、喷涂距离为300 mm/s时则形成大量花瓣状的磷酸四钙 (Ca4P2O9) 晶体，结晶度为6.02%，喷涂粉体粒度较小使得两种涂层中HA结晶度都较小；生物降解性能研究显示，两涂层降解反应都是由剧烈到平缓的过程，但含Ca2P2O7晶体涂层的降解速率小于含Ca4P2O9晶体的涂层
2012, 41(8):1452-1456.
摘要:
采用高温固相法合成 (La,Ce,Tb)BO3荧光粉，并对该荧光粉进行XRD和SEM分析。结果表明：(La,Ce,Tb)BO3的晶体结构和LaBO3相同，Ce3+，Tb3+的掺入没有改变晶体的结构，发光粉颗粒大小均匀，形貌规则，粒度在5 μm左右。研究了(La,Ce,Tb)BO3的光谱性质，在 (La,Ce,Tb)BO3的发射和激发光谱中除了有Tb3+的特征发射和激发峰外，还有Ce3+的特征发射和激发峰
采用高温固相法合成 (La,Ce,Tb)BO3荧光粉，并对该荧光粉进行XRD和SEM分析。结果表明：(La,Ce,Tb)BO3的晶体结构和LaBO3相同，Ce3+，Tb3+的掺入没有改变晶体的结构，发光粉颗粒大小均匀，形貌规则，粒度在5 μm左右。研究了(La,Ce,Tb)BO3的光谱性质，在 (La,Ce,Tb)BO3的发射和激发光谱中除了有Tb3+的特征发射和激发峰外，还有Ce3+的特征发射和激发峰
2012, 41(8):1457-1462.
摘要:
采用等温凝固淬火试验 (ISQ) 与差热扫描量热 (DSC) 分析的方法对铸造镍基高温合金IN792的凝固过程和元素在固、液相中的分配进行研究，得到了合金的等温凝固组织、相析出顺序图、凝固特性曲线以及元素在不同温度下的偏析特性。ISQ结果表明：IN792合金的液相线温度为1328 ℃，开始析出MC碳化物的温度为1310 ℃，开始形成 (γ+γ’) 共晶的温度为1225 ℃，于1190 ℃开始析出二次γ’相。由DSC测得的合金宏观固相线温度 (尚存体积分数5%残余液体) 和由ISQ测得的微观固相线温度 (终凝温度) 分别为1250和1180 ℃，两者相差达70 ℃，这一温度范围往往是热裂缺陷形成的敏感区间。IN792合金在液相线下30 ℃范围内液体量锐减，析出了体积分数约85%的γ枝晶。1300～1270 ℃是合金枝晶间液体由连通转为断开的温度范围，它与铸件疏松形成密切相关。在1325~1190 ℃温度区间，IN792合金中元素 W、Co分配系数大于1，倾向富集于枝晶干固相，为负偏析元素；Zr、Mo、Ti、Ta、Cr分配系数小于1，倾向富集于枝晶间液相，为正偏析元素；Al在凝固早期富集于液相而后来倾向于分布在枝晶干固相区，随着凝固温度降低逐步转变为负偏析元素。在1325～1210 ℃温度范围内，随着凝固温度降低，Al、Ni的分配系数升高，而Mo、Cr的分配系数降低。相反，在1210～1180 ℃温度区间，随着凝固温度降低，Ni、Al的分配系数降低，而Mo、Cr的则升高
采用等温凝固淬火试验 (ISQ) 与差热扫描量热 (DSC) 分析的方法对铸造镍基高温合金IN792的凝固过程和元素在固、液相中的分配进行研究，得到了合金的等温凝固组织、相析出顺序图、凝固特性曲线以及元素在不同温度下的偏析特性。ISQ结果表明：IN792合金的液相线温度为1328 ℃，开始析出MC碳化物的温度为1310 ℃，开始形成 (γ+γ’) 共晶的温度为1225 ℃，于1190 ℃开始析出二次γ’相。由DSC测得的合金宏观固相线温度 (尚存体积分数5%残余液体) 和由ISQ测得的微观固相线温度 (终凝温度) 分别为1250和1180 ℃，两者相差达70 ℃，这一温度范围往往是热裂缺陷形成的敏感区间。IN792合金在液相线下30 ℃范围内液体量锐减，析出了体积分数约85%的γ枝晶。1300～1270 ℃是合金枝晶间液体由连通转为断开的温度范围，它与铸件疏松形成密切相关。在1325~1190 ℃温度区间，IN792合金中元素 W、Co分配系数大于1，倾向富集于枝晶干固相，为负偏析元素；Zr、Mo、Ti、Ta、Cr分配系数小于1，倾向富集于枝晶间液相，为正偏析元素；Al在凝固早期富集于液相而后来倾向于分布在枝晶干固相区，随着凝固温度降低逐步转变为负偏析元素。在1325～1210 ℃温度范围内，随着凝固温度降低，Al、Ni的分配系数升高，而Mo、Cr的分配系数降低。相反，在1210～1180 ℃温度区间，随着凝固温度降低，Ni、Al的分配系数降低，而Mo、Cr的则升高
2012, 41(8):1463-1466.
摘要:
耐磨性较差成为TC4合金用作高强耐腐蚀油管材料的技术瓶颈，采用SEM和EDS等手段对TC4合金在不同温度下的磨损性能进行研究，分析磨损率、摩擦系数和磨痕形貌随温度变化的规律，探讨磨损机理。结果显示：在室温到400 ℃的温度范围内，与对磨材料GCr15相磨损，TC4合金的磨损程度随温度的升高而减小，磨痕呈犁沟形貌，磨损经历了预磨损和稳定磨损两个阶段，磨损机理在较低温度时为剥层磨损、黏着磨损和疲劳磨损，在较高温度时为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损
耐磨性较差成为TC4合金用作高强耐腐蚀油管材料的技术瓶颈，采用SEM和EDS等手段对TC4合金在不同温度下的磨损性能进行研究，分析磨损率、摩擦系数和磨痕形貌随温度变化的规律，探讨磨损机理。结果显示：在室温到400 ℃的温度范围内，与对磨材料GCr15相磨损，TC4合金的磨损程度随温度的升高而减小，磨痕呈犁沟形貌，磨损经历了预磨损和稳定磨损两个阶段，磨损机理在较低温度时为剥层磨损、黏着磨损和疲劳磨损，在较高温度时为剥层磨损、黏着磨损和氧化磨损
2012, 41(8):1467-1471.
摘要:
在三氯化钌 (RuCl3) 水溶液中，采用循环伏安法在钽电极表面电化学沉积无定形水合氧化钌(RuO2·xH2O) 作为超级电容器电极材料。能谱分析表明，在循环伏安负向扫描时Ru3+在钽电极表面还原为钌金属 (Ru)，沉积的Ru在随后的正向扫描时被氧化为RuO2·xH2O。扫描电镜观测显示出负向扫描沉积的Ru为纳米尺度，因而获得了纳米结构的RuO2·xH2O。由于纳米结构可以提高电极比表面积和显著缩短离子和电子的传输路径，因而获得了具有高电化学活性的RuO2基超级电容器电极材料。循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗谱测试证实，该电极材料在38% (质量分数, 下同)的H2SO4溶液中具有接近理想电容器的容量行为，比容量高达730 F·g-1 (扫描速率为50 mV·s-1)。在质量负载为1.2 mg·cm-2时，比容量仍高达700 F·g-1。另外，其容量在10万次循环后仍保持不变，充放电效率接近100%。并且该方法可以直接在钽金属基底上电化学沉积RuO2·xH2O，避免了在常规电化学沉积法中需要的预涂层
在三氯化钌 (RuCl3) 水溶液中，采用循环伏安法在钽电极表面电化学沉积无定形水合氧化钌(RuO2·xH2O) 作为超级电容器电极材料。能谱分析表明，在循环伏安负向扫描时Ru3+在钽电极表面还原为钌金属 (Ru)，沉积的Ru在随后的正向扫描时被氧化为RuO2·xH2O。扫描电镜观测显示出负向扫描沉积的Ru为纳米尺度，因而获得了纳米结构的RuO2·xH2O。由于纳米结构可以提高电极比表面积和显著缩短离子和电子的传输路径，因而获得了具有高电化学活性的RuO2基超级电容器电极材料。循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗谱测试证实，该电极材料在38% (质量分数, 下同)的H2SO4溶液中具有接近理想电容器的容量行为，比容量高达730 F·g-1 (扫描速率为50 mV·s-1)。在质量负载为1.2 mg·cm-2时，比容量仍高达700 F·g-1。另外，其容量在10万次循环后仍保持不变，充放电效率接近100%。并且该方法可以直接在钽金属基底上电化学沉积RuO2·xH2O，避免了在常规电化学沉积法中需要的预涂层
2012, 41(8):1472-1476.
摘要:
采用高温固相法在弱还原气氛下制备Ca0.955Al2-xBxSi2O8:Eu2+(x= 0～0.7)系列荧光粉，研究BⅢ置换AlⅢ对晶体结构和光谱特性的影响。BⅢ以类质同相替代CaAl2Si2O8晶格中的AlⅢ形成连续固溶体，晶胞参数a，b，c，γ和晶胞体积V呈线性递减，而晶面夹角α，β呈线性递增。荧光激发谱为225～420 nm宽带激发谱，半高宽为112 nm，表观峰位于352 nm，随着BⅢ置换量的增加，半高宽从112 nm减小到95 nm。发射光谱位于370～600 nm，可由423和460 nm两峰拟合而成，表观峰值位于425 nm，随着BⅢ置换量的增加，两拟合峰均线性蓝移，且拟合峰强度比呈线性递减
采用高温固相法在弱还原气氛下制备Ca0.955Al2-xBxSi2O8:Eu2+(x= 0～0.7)系列荧光粉，研究BⅢ置换AlⅢ对晶体结构和光谱特性的影响。BⅢ以类质同相替代CaAl2Si2O8晶格中的AlⅢ形成连续固溶体，晶胞参数a，b，c，γ和晶胞体积V呈线性递减，而晶面夹角α，β呈线性递增。荧光激发谱为225～420 nm宽带激发谱，半高宽为112 nm，表观峰位于352 nm，随着BⅢ置换量的增加，半高宽从112 nm减小到95 nm。发射光谱位于370～600 nm，可由423和460 nm两峰拟合而成，表观峰值位于425 nm，随着BⅢ置换量的增加，两拟合峰均线性蓝移，且拟合峰强度比呈线性递减
2012, 41(8):1477-1482.
摘要:
利用物理模拟实验方法对具有不同晶粒尺寸的690合金试样进行热压缩变形实验，变形温度范围为1100~1200 ℃，应变速率分别为0.1, 1, 10 s-1，获得了合金的流变应力数据，并对合金变形后的组织特征进行了分析，建立了包含初始晶粒度参数的本构关系模型。结果表明：晶粒尺寸增大使690合金高温变形时的流变应力增加，发生动态再结晶的临界应变增大，动态再结晶体积分数减小，根据所建立的流变应力本构模型计算出的流变应力值与实验值相近，从而完善了690合金的热变形本构方程
利用物理模拟实验方法对具有不同晶粒尺寸的690合金试样进行热压缩变形实验，变形温度范围为1100~1200 ℃，应变速率分别为0.1, 1, 10 s-1，获得了合金的流变应力数据，并对合金变形后的组织特征进行了分析，建立了包含初始晶粒度参数的本构关系模型。结果表明：晶粒尺寸增大使690合金高温变形时的流变应力增加，发生动态再结晶的临界应变增大，动态再结晶体积分数减小，根据所建立的流变应力本构模型计算出的流变应力值与实验值相近，从而完善了690合金的热变形本构方程
2012, 41(8):1483-1486.
摘要:
采用二叔丁基铍 (t-Bu2Be·Et2O) 蒸气在加热的衬底上以热解的方式制备透明的BeH2薄膜。通过加热BeH2薄膜并借助氢气气相色谱仪探测到了薄膜释放的H2。X射线光电子能谱分析表明，薄膜表面层几乎完全被氧化成BeO。傅里叶变换红外光谱显示存在强烈的BeHBe键弯曲振动吸收峰。因此，二叔丁基铍在加热的基片上以分解的方式能够制备出BeH2薄膜
采用二叔丁基铍 (t-Bu2Be·Et2O) 蒸气在加热的衬底上以热解的方式制备透明的BeH2薄膜。通过加热BeH2薄膜并借助氢气气相色谱仪探测到了薄膜释放的H2。X射线光电子能谱分析表明，薄膜表面层几乎完全被氧化成BeO。傅里叶变换红外光谱显示存在强烈的BeHBe键弯曲振动吸收峰。因此，二叔丁基铍在加热的基片上以分解的方式能够制备出BeH2薄膜
2012, 41(8):1487-1490.
摘要:
进行了高速钢复合轧辊的电磁连续铸造实验，在工艺参数匹配得当的情况下，制备出了外观形状规整、振痕轻微，内部组织致密，结合面质量良好的辊坯。分析结果表明，辊坯从外到内依次为激冷凝固层、枝状晶区、界面结合区和辊芯金属区。外层高速钢主要是马氏体+贝氏体+残余奥氏体+合金碳化物组织，其中的共晶碳化物呈迷宫状、短条状和粒状，辊芯为珠光体+沿晶界析出的少量铁素体，晶粒细小。双金属复合界面的结构主要由扩散层、激冷凝固层和柱状晶区组成
进行了高速钢复合轧辊的电磁连续铸造实验，在工艺参数匹配得当的情况下，制备出了外观形状规整、振痕轻微，内部组织致密，结合面质量良好的辊坯。分析结果表明，辊坯从外到内依次为激冷凝固层、枝状晶区、界面结合区和辊芯金属区。外层高速钢主要是马氏体+贝氏体+残余奥氏体+合金碳化物组织，其中的共晶碳化物呈迷宫状、短条状和粒状，辊芯为珠光体+沿晶界析出的少量铁素体，晶粒细小。双金属复合界面的结构主要由扩散层、激冷凝固层和柱状晶区组成
2012, 41(8):1491-1494.
摘要:
研究了U-2.5%Nb合金在–100～700 ℃温度范围内的力学性能。结果表明，合金的抗拉伸强度随试验温度上升呈下降趋势，其塑性在600 ℃以下温度并非单调变化，而是在500 ℃附近延伸率和断面收缩率分别出现极小值，合金拉伸断口与室温 (20 ℃) 相比具有明显的沿晶断裂特征。试验温度高于600 ℃后，合金塑性明显升高。热处理后的该合金加热至500 ℃经保温并冷至室温后，合金的冲击韧性有所降低。在–100 ℃～室温的温度范围，合金的冲击韧性随试验温度的降低而下降，并在–30～–10 ℃的温度范围发生韧脆转变。当温度低于–30 ℃后冲击韧性下降趋势明显减缓，合金冲击断裂面颗粒高低不平，具有准解理断裂特征
研究了U-2.5%Nb合金在–100～700 ℃温度范围内的力学性能。结果表明，合金的抗拉伸强度随试验温度上升呈下降趋势，其塑性在600 ℃以下温度并非单调变化，而是在500 ℃附近延伸率和断面收缩率分别出现极小值，合金拉伸断口与室温 (20 ℃) 相比具有明显的沿晶断裂特征。试验温度高于600 ℃后，合金塑性明显升高。热处理后的该合金加热至500 ℃经保温并冷至室温后，合金的冲击韧性有所降低。在–100 ℃～室温的温度范围，合金的冲击韧性随试验温度的降低而下降，并在–30～–10 ℃的温度范围发生韧脆转变。当温度低于–30 ℃后冲击韧性下降趋势明显减缓，合金冲击断裂面颗粒高低不平，具有准解理断裂特征
2012, 41(8):1495-1499.
摘要:
采用增塑粉末挤压成形新技术，开发了几种适合钨基合金挤压成形用粘结剂，研究几种配方粘结剂的相容性及挤压、脱脂特性。通过热力学计算和热分析，以及扫描电镜和偏光显微镜观察，发现粘结剂各组元分子间具有较好的相容性。通过优化喂料制备、挤压工艺，分别在60和75 ℃制备出直径达24 mm的大长径比钨基合金棒材。综合采用溶剂-热两步脱脂工艺，实现Ф24 mm挤压棒坯的快速无缺陷脱脂
采用增塑粉末挤压成形新技术，开发了几种适合钨基合金挤压成形用粘结剂，研究几种配方粘结剂的相容性及挤压、脱脂特性。通过热力学计算和热分析，以及扫描电镜和偏光显微镜观察，发现粘结剂各组元分子间具有较好的相容性。通过优化喂料制备、挤压工艺，分别在60和75 ℃制备出直径达24 mm的大长径比钨基合金棒材。综合采用溶剂-热两步脱脂工艺，实现Ф24 mm挤压棒坯的快速无缺陷脱脂
2012, 41(8):1500-1504.
摘要:
综述了高容量稀土镁镍基A2B7型超晶格贮氢合金的发展历程，其大致可以分为1997~2004年、2005~2007年和2008年至今的3个阶段。目前，A2B7型合金可实现最大放电容量高于380 mAh/g、循环寿命超过500周期，国内已进入产业化试制阶段。对于A2B7型合金，PuNi3、Ce2Ni7、Pr5Co19型等超晶格结构相的定量识别、产业化关键技术突破及其在高容量密封二次电池中的集成应用是未来几年需要重视并解决的问题
综述了高容量稀土镁镍基A2B7型超晶格贮氢合金的发展历程，其大致可以分为1997~2004年、2005~2007年和2008年至今的3个阶段。目前，A2B7型合金可实现最大放电容量高于380 mAh/g、循环寿命超过500周期，国内已进入产业化试制阶段。对于A2B7型合金，PuNi3、Ce2Ni7、Pr5Co19型等超晶格结构相的定量识别、产业化关键技术突破及其在高容量密封二次电池中的集成应用是未来几年需要重视并解决的问题
