2014年第43卷第8期文章目次
2014, 43(8):1793-1797.
摘要:
复合磁场是金属电磁净化的一种新方法，通过实验和数值模拟，研究由旋转磁场和行波磁场组成的复合磁场电磁净化的效果。装置模型由2组三相交流线圈组构成，通过有限元法分别计算旋转磁场、行波磁场及其复合磁场作用下的电磁体积力、流场分布。结果显示，旋转磁场电磁力使得流场水平转动，下行波磁场电磁力分布驱动外壁容易向下运动，在中心形成向上束流；而复合磁场则兼具两者效果。数模拟数据与实验结果吻合度较好。为了探讨复合磁场电磁净化的机理，计算熔体中第二相夹杂物的体积分布和模拟颗粒在熔体中的运动轨迹。分析结果表明：流场和阿基米德力是影响颗粒运动的2个主要因素；复合磁场相对于单一磁场具有更优越的净化效果。
复合磁场是金属电磁净化的一种新方法，通过实验和数值模拟，研究由旋转磁场和行波磁场组成的复合磁场电磁净化的效果。装置模型由2组三相交流线圈组构成，通过有限元法分别计算旋转磁场、行波磁场及其复合磁场作用下的电磁体积力、流场分布。结果显示，旋转磁场电磁力使得流场水平转动，下行波磁场电磁力分布驱动外壁容易向下运动，在中心形成向上束流；而复合磁场则兼具两者效果。数模拟数据与实验结果吻合度较好。为了探讨复合磁场电磁净化的机理，计算熔体中第二相夹杂物的体积分布和模拟颗粒在熔体中的运动轨迹。分析结果表明：流场和阿基米德力是影响颗粒运动的2个主要因素；复合磁场相对于单一磁场具有更优越的净化效果。
2014, 43(8):1798-1802.
摘要:
采用前驱体分解法制备了高纯ZrWMoO8粉体。为获得ZrWMoO8/Cu复合材料，首先将ZrWMoO8与Cu按1:1的比例进行研磨获得混合粉，采用化学镀的方法获得ZrWMoO8与Cu比例为1:1的包覆粉，然后压片并在氩气气氛保护下于500 ℃烧结3 h获得复合材料。详细研究了复合材料的热膨胀性能并且发现包覆粉更适合制备ZrWMoO8/Cu复合材料。结果表明：烧结后，混粉制备的复合材料中部分ZrWMoO8发生了分解并且与Cu发生了反应，而以包覆粉制备的ZrWMoO8/Cu复合材料未检测出ZrWMoO8的分解产物。包覆粉制备的复合材料在25~250 ℃显示的热膨胀系数为3.3774×10-6 ℃-1，其相对密度达到90.6%。
采用前驱体分解法制备了高纯ZrWMoO8粉体。为获得ZrWMoO8/Cu复合材料，首先将ZrWMoO8与Cu按1:1的比例进行研磨获得混合粉，采用化学镀的方法获得ZrWMoO8与Cu比例为1:1的包覆粉，然后压片并在氩气气氛保护下于500 ℃烧结3 h获得复合材料。详细研究了复合材料的热膨胀性能并且发现包覆粉更适合制备ZrWMoO8/Cu复合材料。结果表明：烧结后，混粉制备的复合材料中部分ZrWMoO8发生了分解并且与Cu发生了反应，而以包覆粉制备的ZrWMoO8/Cu复合材料未检测出ZrWMoO8的分解产物。包覆粉制备的复合材料在25~250 ℃显示的热膨胀系数为3.3774×10-6 ℃-1，其相对密度达到90.6%。
2014, 43(8):1809-1814.
摘要:
研究了稀土元素Nd、Yb对Mg-5.5Zn-0.6Zr合金组织与性能的影响。结果表明：单独添加Nd或Yb元素后，试验合金的组织明显细化，同时在晶界处形成了γ ((Mg, Nd)Zn2) 或γ ((Mg, Yb)Zn2) 三元稀土相；而复合添加Nd和Yb元素后，试验合金的组织不但没有细化，而且在晶界处形成了呈网状分布的γ ((Mg, Nd+Yb)Zn2) 四元稀土相，并且晶界变宽。经过T4固溶处理后，Mg-5.5Zn-0.6Zr合金中的共晶组织完全溶入基体，而添加Nd、Yb元素后的Mg-5.5Zn-0.6Zr合金晶界处仍有未溶的化合物相存在。其中，添加Yb元素后的Mg-5.5Zn-0.6Zr合金经固溶处理后在晶界处形成了一种新的Mg-Zn-Yb三元球状颗粒相，其常温下的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到了255.6 MPa、163.6 MPa和17.4%，这主要是因为加入稀土元素Yb后固溶处理产生了复合强化效果。在高温条件下，复合添加稀土元素Nb、Yb后的试验合金具有很好的热稳定性，但其高温塑性比较差。
研究了稀土元素Nd、Yb对Mg-5.5Zn-0.6Zr合金组织与性能的影响。结果表明：单独添加Nd或Yb元素后，试验合金的组织明显细化，同时在晶界处形成了γ ((Mg, Nd)Zn2) 或γ ((Mg, Yb)Zn2) 三元稀土相；而复合添加Nd和Yb元素后，试验合金的组织不但没有细化，而且在晶界处形成了呈网状分布的γ ((Mg, Nd+Yb)Zn2) 四元稀土相，并且晶界变宽。经过T4固溶处理后，Mg-5.5Zn-0.6Zr合金中的共晶组织完全溶入基体，而添加Nd、Yb元素后的Mg-5.5Zn-0.6Zr合金晶界处仍有未溶的化合物相存在。其中，添加Yb元素后的Mg-5.5Zn-0.6Zr合金经固溶处理后在晶界处形成了一种新的Mg-Zn-Yb三元球状颗粒相，其常温下的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到了255.6 MPa、163.6 MPa和17.4%，这主要是因为加入稀土元素Yb后固溶处理产生了复合强化效果。在高温条件下，复合添加稀土元素Nb、Yb后的试验合金具有很好的热稳定性，但其高温塑性比较差。
2014, 43(8):1815-1820.
摘要:
采用光学显微镜，SEM扫描电镜，XRD以及力学性能测试等手段，对比研究了Mg-7Li-3Zn，Mg-7Li-3Al和Mg-7Li-1.5Al-1.5Zn的合金组织，力学性能以及断裂机制。结果表明：Zn和Al主要以固溶形式存在于Mg-Li合金中，但仍有少量Al与Mg会形成中间相以颗粒状弥散分布在α-Mg的晶界处和β-Li的基体中。三类合金经过挤压变形后，组织得到细化，回复再结晶现象明显，力学性能发生明显改善。其中Mg-7Li-3Al的抗拉强度和最大延伸率达到最高, 分别为239 MPa和27%，比铸态下分别提高34%和93%。
采用光学显微镜，SEM扫描电镜，XRD以及力学性能测试等手段，对比研究了Mg-7Li-3Zn，Mg-7Li-3Al和Mg-7Li-1.5Al-1.5Zn的合金组织，力学性能以及断裂机制。结果表明：Zn和Al主要以固溶形式存在于Mg-Li合金中，但仍有少量Al与Mg会形成中间相以颗粒状弥散分布在α-Mg的晶界处和β-Li的基体中。三类合金经过挤压变形后，组织得到细化，回复再结晶现象明显，力学性能发生明显改善。其中Mg-7Li-3Al的抗拉强度和最大延伸率达到最高, 分别为239 MPa和27%，比铸态下分别提高34%和93%。
5 Effects of Reinforced Particles on Dynamic Recrystallization of Mg Base Alloys during Hot Extrusion
2014, 43(8):1821-1825.
摘要:
主要研究了SiC颗粒增强镁基复合材料在不同挤压比、不同挤压温度下进行挤压后，SiC颗粒对镁合金基体中的动态再结晶现象影响。结果表明：挤压过程中颗粒周围产生了颗粒变形区 (PDZ)，并且颗粒变形区在低温挤压时以细小动态再结晶晶粒为主。颗粒促进动态再结晶晶粒形成的主要原因是颗粒周围较高的位错密度以及大的晶粒取向梯度。SiC颗粒对镁合金基体动态再结晶的影响主要有两方面：一方面，颗粒促进动态再结晶的形核以及生长，另一方面，当再结晶晶粒晶界碰到颗粒时，颗粒阻止了晶粒的继续长大。
主要研究了SiC颗粒增强镁基复合材料在不同挤压比、不同挤压温度下进行挤压后，SiC颗粒对镁合金基体中的动态再结晶现象影响。结果表明：挤压过程中颗粒周围产生了颗粒变形区 (PDZ)，并且颗粒变形区在低温挤压时以细小动态再结晶晶粒为主。颗粒促进动态再结晶晶粒形成的主要原因是颗粒周围较高的位错密度以及大的晶粒取向梯度。SiC颗粒对镁合金基体动态再结晶的影响主要有两方面：一方面，颗粒促进动态再结晶的形核以及生长，另一方面，当再结晶晶粒晶界碰到颗粒时，颗粒阻止了晶粒的继续长大。
2014, 43(8):1826-1829.
摘要:
采用低温燃烧法合成了锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn0.5-xCrxO2 (x=0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1)，研究了Cr取代部分Mn对其结构和电化学性能的影响。充放电测试结果表明：Cr取代部分Mn对正极材料LiNi0.5Mn0.5-xCrxO2的电化学性能有重要的影响，用适量的Cr取代Mn（x=0.02）能够提高正极材料的放电比容量和循环稳定性。X射线衍射（XRD）分析和循环伏安（CV）测试显示，Cr对Mn的适量取代能抑制正极材料中的阳离子混排，降低电极材料的极化，改善其可逆性能。LiNi0.5Mn0.48Cr0.02O2在2.5~4.6 V之间以0.1 C速率充放电，首次放电容量为179.9 mAh/g，第50次循环放电容量仍保有171.0 mAh/g，容量保持率达到95.1%。
采用低温燃烧法合成了锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn0.5-xCrxO2 (x=0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1)，研究了Cr取代部分Mn对其结构和电化学性能的影响。充放电测试结果表明：Cr取代部分Mn对正极材料LiNi0.5Mn0.5-xCrxO2的电化学性能有重要的影响，用适量的Cr取代Mn（x=0.02）能够提高正极材料的放电比容量和循环稳定性。X射线衍射（XRD）分析和循环伏安（CV）测试显示，Cr对Mn的适量取代能抑制正极材料中的阳离子混排，降低电极材料的极化，改善其可逆性能。LiNi0.5Mn0.48Cr0.02O2在2.5~4.6 V之间以0.1 C速率充放电，首次放电容量为179.9 mAh/g，第50次循环放电容量仍保有171.0 mAh/g，容量保持率达到95.1%。
2014, 43(8):1830-1834.
摘要:
研究了4种热处理制度对GH4169合金显微组织、室温拉伸、650 ℃拉伸和持久性能的影响。结果表明：980 ℃固溶加两阶段时效处理，合金的室温和650 ℃拉伸的屈服强度和抗拉强度最高；960 ℃固溶加两阶段时效处理，合金的持久寿命最长。固溶处理调整d相的含量，主要强化相g"在720 ℃时效时析出，辅助强化相g'在620 ℃时效析出。
研究了4种热处理制度对GH4169合金显微组织、室温拉伸、650 ℃拉伸和持久性能的影响。结果表明：980 ℃固溶加两阶段时效处理，合金的室温和650 ℃拉伸的屈服强度和抗拉强度最高；960 ℃固溶加两阶段时效处理，合金的持久寿命最长。固溶处理调整d相的含量，主要强化相g"在720 ℃时效时析出，辅助强化相g'在620 ℃时效析出。
2014, 43(8):1846-1849.
摘要:
AgSnO2是最有可能替代AgCdO的触头材料，但AgSnO2在使用过程中存在先天的缺陷。添加稀土元素能否增大AgSnO2触头材料的润湿性，改善其缺陷是本文讨论的重点。通过杨氏方程可知，润湿角θ越小，材料的润湿性越好。本工作选取La和Ce两种稀土元素，选取与SnO2的3种不同配比制备触头材料，利用座滴法测量了银基触头材料的润湿角。再与AgSnO2触头材料的润湿角进行对比。从测量结果可知，La元素对AgSnO2触头材料润湿性的改善效果明显。为了进一步验证这一结论，对AgSnO2和AgSnO2La2O3两种触头材料进行了模拟电弧试验，并对其进行微观分析。从而证明了AgSnO2La2O3触头材料的润湿效果较好。
AgSnO2是最有可能替代AgCdO的触头材料，但AgSnO2在使用过程中存在先天的缺陷。添加稀土元素能否增大AgSnO2触头材料的润湿性，改善其缺陷是本文讨论的重点。通过杨氏方程可知，润湿角θ越小，材料的润湿性越好。本工作选取La和Ce两种稀土元素，选取与SnO2的3种不同配比制备触头材料，利用座滴法测量了银基触头材料的润湿角。再与AgSnO2触头材料的润湿角进行对比。从测量结果可知，La元素对AgSnO2触头材料润湿性的改善效果明显。为了进一步验证这一结论，对AgSnO2和AgSnO2La2O3两种触头材料进行了模拟电弧试验，并对其进行微观分析。从而证明了AgSnO2La2O3触头材料的润湿效果较好。
2014, 43(8):1855-1861.
摘要:
研究了具有初始等轴组织的TC4-DT钛合金在变形和未变形的状态下在β单相区等温加热时的晶粒长大动力学。变形在两相区进行，变形程度为60%，变形后空冷。加热温度分别选取相变点以上10、20、30 ℃， 保温时分别为2、5、10、30、60、120 min。利用金相分析软件对晶粒尺寸进行了定量测定并分析获得了两种条件下的晶粒生长的时间指数和激活能。未变形试样的晶粒生长的时间指数和激活的变化范围分别是0.34~0.35和86.8~130 kJ·mol-1, 在变形条件下变为0.36~0.39和76.6~110 kJ·mol-1。研究结果表明在相同的加热条件下，变形试样具有较高的晶粒生长指数和较低的生长激活能。这是因为晶粒生长时间指数随温度的变化和生长激活能随时间的变化与固溶原子的扩散和晶界的迁移的交互作用有关，而变形可以促进原子的扩散和晶界的迁移。另外还研究了在不同的加热温度、时间以及变形条件下晶粒尺寸的均匀度的变化情况，这种变化是β相的形核速率和生长速率在上述因素的影响下共同作用的结果。
研究了具有初始等轴组织的TC4-DT钛合金在变形和未变形的状态下在β单相区等温加热时的晶粒长大动力学。变形在两相区进行，变形程度为60%，变形后空冷。加热温度分别选取相变点以上10、20、30 ℃， 保温时分别为2、5、10、30、60、120 min。利用金相分析软件对晶粒尺寸进行了定量测定并分析获得了两种条件下的晶粒生长的时间指数和激活能。未变形试样的晶粒生长的时间指数和激活的变化范围分别是0.34~0.35和86.8~130 kJ·mol-1, 在变形条件下变为0.36~0.39和76.6~110 kJ·mol-1。研究结果表明在相同的加热条件下，变形试样具有较高的晶粒生长指数和较低的生长激活能。这是因为晶粒生长时间指数随温度的变化和生长激活能随时间的变化与固溶原子的扩散和晶界的迁移的交互作用有关，而变形可以促进原子的扩散和晶界的迁移。另外还研究了在不同的加热温度、时间以及变形条件下晶粒尺寸的均匀度的变化情况，这种变化是β相的形核速率和生长速率在上述因素的影响下共同作用的结果。
2014, 43(8):1871-1875.
摘要:
使用元素W、B、Y对Ti-45Al-8Nb合金进行了微合金化，研究了微合金化后高铌TiAl基合金在900 ℃静止空气中的断续氧化行为。结果表明，与Ti-45Al-8Nb合金相比，经过0.2B与0.1Y联合微合金化后合金的氧化增重小，氧化膜与基体的粘附性强，抗氧化性明显改善；经过0.2W与0.1Y微合金化后合金氧化增重明显，氧化膜容易脱落，合金抗氧化性下降；经过0.2B、0.2W、0.1Y联合微合金化后合金抗氧化性没有明显变化。对氧化膜进行的扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射（XRD）分析表明，联合添加B、Y促进了合金中的连续致密的Al2O3条带的形成，W、Y联合微合金化的合金中靠近基体处未形成连续的Al2O3条带，并且混合层中形成了较厚的低铌含量的TiO2层。W、B、Y联合微合金促进了混合层中富Al2O3层的形成。
使用元素W、B、Y对Ti-45Al-8Nb合金进行了微合金化，研究了微合金化后高铌TiAl基合金在900 ℃静止空气中的断续氧化行为。结果表明，与Ti-45Al-8Nb合金相比，经过0.2B与0.1Y联合微合金化后合金的氧化增重小，氧化膜与基体的粘附性强，抗氧化性明显改善；经过0.2W与0.1Y微合金化后合金氧化增重明显，氧化膜容易脱落，合金抗氧化性下降；经过0.2B、0.2W、0.1Y联合微合金化后合金抗氧化性没有明显变化。对氧化膜进行的扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射（XRD）分析表明，联合添加B、Y促进了合金中的连续致密的Al2O3条带的形成，W、Y联合微合金化的合金中靠近基体处未形成连续的Al2O3条带，并且混合层中形成了较厚的低铌含量的TiO2层。W、B、Y联合微合金促进了混合层中富Al2O3层的形成。
2014, 43(8):1876-1880.
摘要:
通过PCT（pressure-composition-temperature）吸氢性能实验研究了温度（700~900 ℃）和Nb含量（1%~30%，质量分数）对Zr-Nb合金吸氢性能的影响。结果表明，温度的变化对β-Zr相和δ氢化锆相的两相平衡有较大影响，β-Zr相较δ氢化锆相的高温稳定性更强。Nb的添加降低了体系与H结合的稳定性，随着Nb含量的增加，合金的最大吸氢量明显减少。相同温度条件下，β-Zr相和δ氢化锆相两相平台所对应的平衡氢分压随Nb含量增加而升高。Nb降低合金最大吸氢量的主要原因是高氢含量的δ相NbH2氢化物在低压下不能稳定存在。
通过PCT（pressure-composition-temperature）吸氢性能实验研究了温度（700~900 ℃）和Nb含量（1%~30%，质量分数）对Zr-Nb合金吸氢性能的影响。结果表明，温度的变化对β-Zr相和δ氢化锆相的两相平衡有较大影响，β-Zr相较δ氢化锆相的高温稳定性更强。Nb的添加降低了体系与H结合的稳定性，随着Nb含量的增加，合金的最大吸氢量明显减少。相同温度条件下，β-Zr相和δ氢化锆相两相平台所对应的平衡氢分压随Nb含量增加而升高。Nb降低合金最大吸氢量的主要原因是高氢含量的δ相NbH2氢化物在低压下不能稳定存在。
2014, 43(8):1881-1885.
摘要:
采用DSC和传统的粉末烧结法研究了Al-B体系的相转化，并采用XRD分析了样品物相组成，采用SEM分析了样品微观形貌，分析结果表明：烧结温度对AlB2相的分解有决定性影响，同时，保温时间对AlB2相的分解也有影响。在真空烧结条件下，要使AlB2相完全分解，1050 ℃下烧结3 h是最佳热处理工艺。采用两种单质直接化合生成AlB12相的反应是完全反应；即使是改变Al粉与?AlB12粉的比例，在900~1150 ℃范围内烧结样品3 h，都不能使Al与?AlB12发生反应。
采用DSC和传统的粉末烧结法研究了Al-B体系的相转化，并采用XRD分析了样品物相组成，采用SEM分析了样品微观形貌，分析结果表明：烧结温度对AlB2相的分解有决定性影响，同时，保温时间对AlB2相的分解也有影响。在真空烧结条件下，要使AlB2相完全分解，1050 ℃下烧结3 h是最佳热处理工艺。采用两种单质直接化合生成AlB12相的反应是完全反应；即使是改变Al粉与?AlB12粉的比例，在900~1150 ℃范围内烧结样品3 h，都不能使Al与?AlB12发生反应。
2014, 43(8):1890-1896.
摘要:
主要研究了电场对纳米TiO2光催化降解亚甲蓝的影响，在透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积（BET）等方法测定纳米TiO2结构的基础上，结合不同结构纳米TiO2在不同电场强度下催化降解亚甲蓝的性能测试，探讨了电场影响纳米TiO2催化降解亚甲蓝反应机理。结果表明：N及F掺杂溶剂热合成法制备的纳米TiO2颗粒尺寸小且粒径均匀，电场的引入降低了纳米TiO2的光催化性能，而且下降程度与电场强度的变化成反比，反应动力学拟合表明，电场下不同结构的纳米TiO2催化降解亚甲蓝反应均为一级反应。
主要研究了电场对纳米TiO2光催化降解亚甲蓝的影响，在透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积（BET）等方法测定纳米TiO2结构的基础上，结合不同结构纳米TiO2在不同电场强度下催化降解亚甲蓝的性能测试，探讨了电场影响纳米TiO2催化降解亚甲蓝反应机理。结果表明：N及F掺杂溶剂热合成法制备的纳米TiO2颗粒尺寸小且粒径均匀，电场的引入降低了纳米TiO2的光催化性能，而且下降程度与电场强度的变化成反比，反应动力学拟合表明，电场下不同结构的纳米TiO2催化降解亚甲蓝反应均为一级反应。
2014, 43(8):1902-1907.
摘要:
利用Gleeble-3800热模拟实验机，在应变速率在0.001~1 s-1以及变形温度在750~950 ℃范围内对Ti555211合金进行等温恒应变速率压缩实验。本工作基于位错变化密度的内变量方法建立了Ti555211合金热变形本构模型，通过真应力-真应变曲线分析了变形温度和变形速率对流变应力和微观组织的影响规律。结果表明：所建立的本构模型与实验值的平均相对误差为15.25%，相关系数为0.94277，从而为制定新型Ti555211近β钛合金锻造工艺提供科学的理论依据。
利用Gleeble-3800热模拟实验机，在应变速率在0.001~1 s-1以及变形温度在750~950 ℃范围内对Ti555211合金进行等温恒应变速率压缩实验。本工作基于位错变化密度的内变量方法建立了Ti555211合金热变形本构模型，通过真应力-真应变曲线分析了变形温度和变形速率对流变应力和微观组织的影响规律。结果表明：所建立的本构模型与实验值的平均相对误差为15.25%，相关系数为0.94277，从而为制定新型Ti555211近β钛合金锻造工艺提供科学的理论依据。
2014, 43(8):1924-1927.
摘要:
对固溶处理后的Ti-2.5Cu合金施加大约200 MPa弹性压应力，同时进行时效处理。TEM观察结果表明：Ti-2.5Cu合金时效处理析出了片状的Ti2Cu强化相粒子；在未施加压应力常规时效的试样中出现了3种Ti2Cu片的变体；而在应力时效处理后的试样里，一些晶粒中只出现2种或1种Ti2Cu片的变体，即弹性应力导致了时效析出Ti2Cu粒子的变体选择效应。拉伸试验结果表明，时效析出相变体选择效应导致了合金材料的强度降低和延伸率升高。
对固溶处理后的Ti-2.5Cu合金施加大约200 MPa弹性压应力，同时进行时效处理。TEM观察结果表明：Ti-2.5Cu合金时效处理析出了片状的Ti2Cu强化相粒子；在未施加压应力常规时效的试样中出现了3种Ti2Cu片的变体；而在应力时效处理后的试样里，一些晶粒中只出现2种或1种Ti2Cu片的变体，即弹性应力导致了时效析出Ti2Cu粒子的变体选择效应。拉伸试验结果表明，时效析出相变体选择效应导致了合金材料的强度降低和延伸率升高。
2014, 43(8):1928-1934.
摘要:
在超细WC-Co复合粉中复合添加不同含量的晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2，利用X射线衍射仪分析粉末及硬质合金的物相组成，通过扫描电镜和透射电镜观察硬质合金的形貌，研究不同含量的晶粒长大抑制剂对硬质合金的显微组织和力学性能影响规律。结果表明：随着晶粒长大抑制剂的增加，晶粒异常长大现象消失，晶粒细小均匀；同时发现在WC-Co复合粉中VC的增加可以快速提高硬质合金的硬度，而适量的Cr3C2可以有效提高硬质合金的横向断裂强度。
在超细WC-Co复合粉中复合添加不同含量的晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2，利用X射线衍射仪分析粉末及硬质合金的物相组成，通过扫描电镜和透射电镜观察硬质合金的形貌，研究不同含量的晶粒长大抑制剂对硬质合金的显微组织和力学性能影响规律。结果表明：随着晶粒长大抑制剂的增加，晶粒异常长大现象消失，晶粒细小均匀；同时发现在WC-Co复合粉中VC的增加可以快速提高硬质合金的硬度，而适量的Cr3C2可以有效提高硬质合金的横向断裂强度。
2014, 43(8):1944-1950.
摘要:
研究取样方向、应力比以及微观组织对2050铝合金疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明：取样方向和应力比对疲劳裂纹扩展速率在近门槛区和快速扩展区的影响显著，而在稳态扩展区的影响则相对较小；L-T取样方向的速率最低，T-L取样方向的速率次之，S-L取样方向的速率最高，这主要与合金的晶粒取向、织构取向和第二相粒子取向有关；应力比为0.5的裂纹扩展速率高于应力比为0.1的速率，这在近门槛区主要与裂纹闭合效应有关，在快速扩展区主要受最大应力场强度因子Kmax的影响。
研究取样方向、应力比以及微观组织对2050铝合金疲劳裂纹扩展速率的影响。结果表明：取样方向和应力比对疲劳裂纹扩展速率在近门槛区和快速扩展区的影响显著，而在稳态扩展区的影响则相对较小；L-T取样方向的速率最低，T-L取样方向的速率次之，S-L取样方向的速率最高，这主要与合金的晶粒取向、织构取向和第二相粒子取向有关；应力比为0.5的裂纹扩展速率高于应力比为0.1的速率，这在近门槛区主要与裂纹闭合效应有关，在快速扩展区主要受最大应力场强度因子Kmax的影响。
2014, 43(8):1951-1954.
摘要:
采用熔体快淬法制备了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 (FINEMET, at%) 非晶薄带，通过高能球磨制成磁粉，筛分后的磁粉在0.2%~1.0%（质量分数）的磷酸溶液中钝化，并与0.4%的环氧树脂混合，于1.64~1.96 GPa下压制成磁环。磁环经过500 ℃去应力退火处理，在非晶基体表面析出晶粒大小为14.3 nm的纳米晶α-Fe（Si）相。通过去应力过程和双相结构的协同作用，纳米晶软磁粉芯表现出优良的磁性能，在100 kHz和0.1 T下的损耗仅为583 mW/cm3。
采用熔体快淬法制备了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 (FINEMET, at%) 非晶薄带，通过高能球磨制成磁粉，筛分后的磁粉在0.2%~1.0%（质量分数）的磷酸溶液中钝化，并与0.4%的环氧树脂混合，于1.64~1.96 GPa下压制成磁环。磁环经过500 ℃去应力退火处理，在非晶基体表面析出晶粒大小为14.3 nm的纳米晶α-Fe（Si）相。通过去应力过程和双相结构的协同作用，纳米晶软磁粉芯表现出优良的磁性能，在100 kHz和0.1 T下的损耗仅为583 mW/cm3。
2014, 43(8):1955-1958.
摘要:
采用无机溶胶-凝胶法在二氧化硅基底上制备不同厚度的二氧化钒薄膜，通过X射线光电子能谱、X射线衍射和场发射扫描电子显微镜分析薄膜的化学组成和微观结构，并利用变温傅里叶变换红外光谱对薄膜在红外波段的相变性能进行检测。结果发现：薄膜均沿（110）晶面择优生长；随厚度增加，其结晶度提高，表面晶粒明显增大，大小分布越不均匀，并导致薄膜在红外波段的低温和高温透过率均降低，滞后温宽变窄，相变陡然性增强。
采用无机溶胶-凝胶法在二氧化硅基底上制备不同厚度的二氧化钒薄膜，通过X射线光电子能谱、X射线衍射和场发射扫描电子显微镜分析薄膜的化学组成和微观结构，并利用变温傅里叶变换红外光谱对薄膜在红外波段的相变性能进行检测。结果发现：薄膜均沿（110）晶面择优生长；随厚度增加，其结晶度提高，表面晶粒明显增大，大小分布越不均匀，并导致薄膜在红外波段的低温和高温透过率均降低，滞后温宽变窄，相变陡然性增强。
2014, 43(8):1964-1968.
摘要:
采用雾化法分别制备了Ag-9.5Sn和Ag-7.6Sn-0.87In合金粉末，使用热重分析仪研究了相关合金在900 ℃氧化动力学曲线；并分析了合金粉末氧化前后的粉末颗粒形貌及表面成分。结果表明：Ag-7.6Sn-0.87In合金粉末氧化时，其快速氧化增重过程分为两阶段，且第1阶段快速增重速率比第2阶段快；微量添加In能促进第1段快速氧化增重，In与Sn氧化后形成一层均匀致密的氧化膜阻碍了第2阶段快速氧化增重。
采用雾化法分别制备了Ag-9.5Sn和Ag-7.6Sn-0.87In合金粉末，使用热重分析仪研究了相关合金在900 ℃氧化动力学曲线；并分析了合金粉末氧化前后的粉末颗粒形貌及表面成分。结果表明：Ag-7.6Sn-0.87In合金粉末氧化时，其快速氧化增重过程分为两阶段，且第1阶段快速增重速率比第2阶段快；微量添加In能促进第1段快速氧化增重，In与Sn氧化后形成一层均匀致密的氧化膜阻碍了第2阶段快速氧化增重。
2014, 43(8):1974-1978.
摘要:
采用一种中频电磁振荡法对牌号为ZL104的铝合金进行处理，得到了较为理想半固态浆料组织。主要研究了中频电磁振荡式流变成形法制备半固态铝合金流变浆料过程中，振荡次数对半固态浆料组织形貌的影响，探讨分析了该方法中电磁搅拌器所产生的电磁场对半固态浆料组织的作用。结果表明：该方法操作简单，便于控制；工艺流程短，生产量大，设备成本低；其制备出的半固态浆料组织均匀性好，不存在因电磁场分布不均匀而产生的趋肤效应。优良的半固态浆料组织中初生α-Al的最小平均等效直径为28 μm，初生α-Al的形状因子为0.89。
采用一种中频电磁振荡法对牌号为ZL104的铝合金进行处理，得到了较为理想半固态浆料组织。主要研究了中频电磁振荡式流变成形法制备半固态铝合金流变浆料过程中，振荡次数对半固态浆料组织形貌的影响，探讨分析了该方法中电磁搅拌器所产生的电磁场对半固态浆料组织的作用。结果表明：该方法操作简单，便于控制；工艺流程短，生产量大，设备成本低；其制备出的半固态浆料组织均匀性好，不存在因电磁场分布不均匀而产生的趋肤效应。优良的半固态浆料组织中初生α-Al的最小平均等效直径为28 μm，初生α-Al的形状因子为0.89。
2014, 43(8):1979-1982.
摘要:
利用溶胶-凝胶工艺制备了Cu基电触头用TiO2掺杂SnO2纳米粉。实验时，首先采用TG-DSC方法对掺杂SnO2前驱体在升温过程中的转变过程进行了分析，然后采用XRD对不同温度焙烧所得掺杂SnO2粉体进行了物相分析、颗粒粒径计算，采用TEM对掺杂SnO2粉体的微观形貌进行了观察，最后通过分析掺杂SnO2粉体晶格参数d值的变化对粉体的掺杂效果进行了评估。结果表明：通过所述工艺成功实现了TiO2对纳米SnO2的掺杂，500 ℃焙烧所得掺杂SnO2为圆球形，粒径约为10 nm，较好地满足Cu基电触头材料使用的需求。
利用溶胶-凝胶工艺制备了Cu基电触头用TiO2掺杂SnO2纳米粉。实验时，首先采用TG-DSC方法对掺杂SnO2前驱体在升温过程中的转变过程进行了分析，然后采用XRD对不同温度焙烧所得掺杂SnO2粉体进行了物相分析、颗粒粒径计算，采用TEM对掺杂SnO2粉体的微观形貌进行了观察，最后通过分析掺杂SnO2粉体晶格参数d值的变化对粉体的掺杂效果进行了评估。结果表明：通过所述工艺成功实现了TiO2对纳米SnO2的掺杂，500 ℃焙烧所得掺杂SnO2为圆球形，粒径约为10 nm，较好地满足Cu基电触头材料使用的需求。
2014, 43(8):1987-1990.
摘要:
以硼和钨为原料在真空碳管炉中进行高温合成硼化钨，研究了B/W摩尔比、温度及合成时间对产物的影响。采用XRD、SEM对产物的物相组成与微观形貌进行分析，结果表明：当B/W摩尔比为2时产物主要为WB与WB2，当B/W摩尔比增加至2.5，且温度在1400 ℃以上可以得到纯度较高的WB2；当B/W摩尔比大于4时，产物主要为WB2与WB4，WB4的相对含量随反应时间的延长而增加。根据产物的形貌，物相组成和能谱分析建立了WB4的合成路径示意图。
以硼和钨为原料在真空碳管炉中进行高温合成硼化钨，研究了B/W摩尔比、温度及合成时间对产物的影响。采用XRD、SEM对产物的物相组成与微观形貌进行分析，结果表明：当B/W摩尔比为2时产物主要为WB与WB2，当B/W摩尔比增加至2.5，且温度在1400 ℃以上可以得到纯度较高的WB2；当B/W摩尔比大于4时，产物主要为WB2与WB4，WB4的相对含量随反应时间的延长而增加。根据产物的形貌，物相组成和能谱分析建立了WB4的合成路径示意图。
2014, 43(8):2002-2006.
摘要:
对热循环条件下SnAgCu/Cu焊点的热力疲劳行为进行了研究。基于热循环条件下实际倒装焊点的位移分析，设计了单焊点试样及其热力耦合加载装置。利用电阻应变测量法研究了–40~125 ℃热循环条件下焊点的变形行为。以电阻变化率为损伤参量，确定了焊点的损伤演变规律以及焊点热疲劳寿命。基于此，采用基于应变的Coffin-Manson模型确定了焊点寿命与非弹性应变之间的关系。结果表明焊点随加载应变范围的增大而出现加速破坏。最后，对热循环过程中SnAgCu/Cu焊点的微观组织演变进行了扫描电镜观察分析，旨在进一步揭示焊点失效的本质。
对热循环条件下SnAgCu/Cu焊点的热力疲劳行为进行了研究。基于热循环条件下实际倒装焊点的位移分析，设计了单焊点试样及其热力耦合加载装置。利用电阻应变测量法研究了–40~125 ℃热循环条件下焊点的变形行为。以电阻变化率为损伤参量，确定了焊点的损伤演变规律以及焊点热疲劳寿命。基于此，采用基于应变的Coffin-Manson模型确定了焊点寿命与非弹性应变之间的关系。结果表明焊点随加载应变范围的增大而出现加速破坏。最后，对热循环过程中SnAgCu/Cu焊点的微观组织演变进行了扫描电镜观察分析，旨在进一步揭示焊点失效的本质。
2014, 43(8):2007-2010.
摘要:
在不同的衬底偏压下，用射频反应磁控溅射的方法在Si（100）衬底和Cu膜间制备了ZrN/Zr/ZrN堆栈结构的阻挡层。研究了Zr层的插入对ZrN扩散阻挡性能的影响，结果表明：随着衬底偏压的升高，阻挡层的电阻率降低，ZrN呈（111）择优取向；Zr层的插入使ZrN阻挡层的失效温度至少提高100 ℃，750 ℃仍能有效地阻止Cu的扩散，阻挡性能提高的主要原因可能是高温退火时形成的ZrO2阻塞了Cu快速扩散的通道。
在不同的衬底偏压下，用射频反应磁控溅射的方法在Si（100）衬底和Cu膜间制备了ZrN/Zr/ZrN堆栈结构的阻挡层。研究了Zr层的插入对ZrN扩散阻挡性能的影响，结果表明：随着衬底偏压的升高，阻挡层的电阻率降低，ZrN呈（111）择优取向；Zr层的插入使ZrN阻挡层的失效温度至少提高100 ℃，750 ℃仍能有效地阻止Cu的扩散，阻挡性能提高的主要原因可能是高温退火时形成的ZrO2阻塞了Cu快速扩散的通道。
2014, 43(8):2011-2016.
摘要:
选用等离子喷涂技术在CuCo2Be合金表面制备了Cr3C2-NiCr/NiAl复合涂层。以Al2O3陶瓷球为对偶材料运用UMT-2摩擦磨损试验机对基体和复合涂层进行高温摩擦磨损试验，并选用共聚焦激光扫描显微镜、扫描电镜、能谱仪、XRD等分析测试手段，详细研究了CuCo2Be合金表面等离子喷涂涂层物相组成、微观形貌及涂层和基体的高温滑动摩擦磨损行为，结果表明：CuCo2Be合金表面等离子喷涂获得的复合涂层致密，涂层为层状结构，物相组成呈现非晶态。通过高温摩擦磨损研究，结果表明：500 ℃摩擦磨损磨损过程中，涂层及CuCo2Be合金基体的磨损机制为：疲劳磨损和粘着磨损及少量氧化磨损的共同作用，从磨损的体积形貌来看涂层磨损量明显小于未喷涂之前的基体材料，等离子喷涂工艺制备的Cr3C2-NiCr/NiAl涂层质量优异，提高了材料的高温耐磨性。
选用等离子喷涂技术在CuCo2Be合金表面制备了Cr3C2-NiCr/NiAl复合涂层。以Al2O3陶瓷球为对偶材料运用UMT-2摩擦磨损试验机对基体和复合涂层进行高温摩擦磨损试验，并选用共聚焦激光扫描显微镜、扫描电镜、能谱仪、XRD等分析测试手段，详细研究了CuCo2Be合金表面等离子喷涂涂层物相组成、微观形貌及涂层和基体的高温滑动摩擦磨损行为，结果表明：CuCo2Be合金表面等离子喷涂获得的复合涂层致密，涂层为层状结构，物相组成呈现非晶态。通过高温摩擦磨损研究，结果表明：500 ℃摩擦磨损磨损过程中，涂层及CuCo2Be合金基体的磨损机制为：疲劳磨损和粘着磨损及少量氧化磨损的共同作用，从磨损的体积形貌来看涂层磨损量明显小于未喷涂之前的基体材料，等离子喷涂工艺制备的Cr3C2-NiCr/NiAl涂层质量优异，提高了材料的高温耐磨性。
2014, 43(8):2023-2026.
摘要:
以316L不锈钢纤维毡为原料，采用不同的烧结工艺，制备出孔隙度为70%~95%的不锈钢纤维多孔材料，研究了纤维丝径、孔隙度、烧结温度和保温时间对其拉伸性能的影响。研究表明，不锈钢纤维多孔材料的拉伸过程主要分为3个阶段：弹性阶段、塑性变形阶段和断裂阶段。纤维越细，多孔材料的抗拉强度越高; 随着孔隙度的增加，多孔材料的抗拉强度逐渐降低；提高烧结温度或延长保温时间，均会提高多孔材料的抗拉强度。
以316L不锈钢纤维毡为原料，采用不同的烧结工艺，制备出孔隙度为70%~95%的不锈钢纤维多孔材料，研究了纤维丝径、孔隙度、烧结温度和保温时间对其拉伸性能的影响。研究表明，不锈钢纤维多孔材料的拉伸过程主要分为3个阶段：弹性阶段、塑性变形阶段和断裂阶段。纤维越细，多孔材料的抗拉强度越高; 随着孔隙度的增加，多孔材料的抗拉强度逐渐降低；提高烧结温度或延长保温时间，均会提高多孔材料的抗拉强度。
2014, 43(8):2027-2031.
摘要:
无磁性、高强度Ni-9.3at%W（Ni9W）合金由于其较低的层错能，难以通过传统的轧制及再结晶退火得到强立方织构。本工作采用熔炼制坯路线，结合均匀化退火和中间再结晶退火的方法得到了晶粒尺寸细小，合金元素W均匀分布的Ni9W坯锭，通过总变形量为99%的轧制，中间引入四次轧制间回复退火得到了厚度为80 μm的Ni9W轧制基带，最后采用两步再结晶退火的方式得到了再结晶立方织构含量为80.2%（<10o）的Ni9W合金基带。
无磁性、高强度Ni-9.3at%W（Ni9W）合金由于其较低的层错能，难以通过传统的轧制及再结晶退火得到强立方织构。本工作采用熔炼制坯路线，结合均匀化退火和中间再结晶退火的方法得到了晶粒尺寸细小，合金元素W均匀分布的Ni9W坯锭，通过总变形量为99%的轧制，中间引入四次轧制间回复退火得到了厚度为80 μm的Ni9W轧制基带，最后采用两步再结晶退火的方式得到了再结晶立方织构含量为80.2%（<10o）的Ni9W合金基带。
2014, 43(8):2032-2037.
摘要:
采用喷射沉积技术制备了Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu合金。通过高分辨电子显微镜和硬度测试等手段，研究分析了双级时效处理对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu 合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：合金经120 ℃(14 h)时效后，硬度达到峰值，晶内主要强化相为η′亚稳相和少量的GPⅡ区，晶界析出相呈连续分布；合金经120 ℃(14 h)+160 ℃(0.5 h)、120 ℃(14 h)+160 ℃(16 h)、120 ℃(14 h)+160 ℃(24 h)双级时效后，硬度较峰时效相比，分别下降了5.92%、11.13%、15%，它们的晶内析出相依次是细小的η′相、粗大的η′相、粗大的η相，晶界析出相呈断续状分布，晶内和晶界的析出相明显长大，并且在120 ℃(14 h)+160 ℃(16 h)、120 ℃(14 h)+160 ℃(24 h)时效后，出现了晶界无沉淀析出带。通过对TEM图像的测量，可以得到η相和η′相的晶格参数分别为0.520、0.860 nm和0.490、1.402 nm；对η和η′相解卷处理，可以提高像的分辨率，然后用jems对η和η′相模拟，可以确定原子的基本位置。
采用喷射沉积技术制备了Al-12Zn-2.4Mg-1.1Cu合金。通过高分辨电子显微镜和硬度测试等手段，研究分析了双级时效处理对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu 合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：合金经120 ℃(14 h)时效后，硬度达到峰值，晶内主要强化相为η′亚稳相和少量的GPⅡ区，晶界析出相呈连续分布；合金经120 ℃(14 h)+160 ℃(0.5 h)、120 ℃(14 h)+160 ℃(16 h)、120 ℃(14 h)+160 ℃(24 h)双级时效后，硬度较峰时效相比，分别下降了5.92%、11.13%、15%，它们的晶内析出相依次是细小的η′相、粗大的η′相、粗大的η相，晶界析出相呈断续状分布，晶内和晶界的析出相明显长大，并且在120 ℃(14 h)+160 ℃(16 h)、120 ℃(14 h)+160 ℃(24 h)时效后，出现了晶界无沉淀析出带。通过对TEM图像的测量，可以得到η相和η′相的晶格参数分别为0.520、0.860 nm和0.490、1.402 nm；对η和η′相解卷处理，可以提高像的分辨率，然后用jems对η和η′相模拟，可以确定原子的基本位置。
2014, 43(8):2038-2042.
摘要:
研究了退火温度和退火时间对冷轧变形后的Cu-Mg-Te-Y合金组织及性能的影响。结果表明：Cu-Mg-Te-Y合金在冷轧变形后，显微组织呈纤维状，内部晶粒取向改变，硬度提高，导电率降低；经过退火处理后，铜合金硬度下降，导电率回升，提高退火温度可明显提高合金伸长率；随退火时间延长，Mg原子从晶格中脱出，通过位错等扩散通道，在Cu2Te相周围偏聚，使导电率提高，但再结晶新晶粒的出现，晶界增多，使导电率降低，综合作用使合金的导电率明显提高；退火温度在360~390 ℃，退火时间1 h以内时，Cu-Mg-Te-Y合金可以得到最佳的综合性能。
研究了退火温度和退火时间对冷轧变形后的Cu-Mg-Te-Y合金组织及性能的影响。结果表明：Cu-Mg-Te-Y合金在冷轧变形后，显微组织呈纤维状，内部晶粒取向改变，硬度提高，导电率降低；经过退火处理后，铜合金硬度下降，导电率回升，提高退火温度可明显提高合金伸长率；随退火时间延长，Mg原子从晶格中脱出，通过位错等扩散通道，在Cu2Te相周围偏聚，使导电率提高，但再结晶新晶粒的出现，晶界增多，使导电率降低，综合作用使合金的导电率明显提高；退火温度在360~390 ℃，退火时间1 h以内时，Cu-Mg-Te-Y合金可以得到最佳的综合性能。
2014, 43(8):2043-2048.
摘要:
磷酸铁锂（LiFePO4）是一种非常有应用前景的锂离子电池正极材料，化学沉淀法是制备这种材料的理想方法。本文从不同的前驱体合成路线角度出发，针对金属离子掺杂和表面碳包覆这两种改性手段，对化学沉淀法制备LiFePO4正极材料国内外的研究进行综述，对当前研究过程中存在的问题和未来的研究方向进行了评论和展望，为LiFePO4正极材料的研究提供了参考。
磷酸铁锂（LiFePO4）是一种非常有应用前景的锂离子电池正极材料，化学沉淀法是制备这种材料的理想方法。本文从不同的前驱体合成路线角度出发，针对金属离子掺杂和表面碳包覆这两种改性手段，对化学沉淀法制备LiFePO4正极材料国内外的研究进行综述，对当前研究过程中存在的问题和未来的研究方向进行了评论和展望，为LiFePO4正极材料的研究提供了参考。
