2016年第45卷第8期文章目次
2016, 45(8):1917-1923.
摘要:
本文通过微观观察和拉伸测试的手段,对比研究了在一种高Cu/Li比的新型Al–5.8wt%Cu–1.3wt%Li合金中分别加入Ce, Zr或者两者共同添加对其合金的微观组织与力学性能的影响。微观观察表明：当Ce和Zr共同添加合金与单一添加Ce或者Zr的合金比较,金属间化物弥散体由粗大的多边形颗粒转变成无规则的细小粒子,相应的拉伸断口断裂模式由脆性的沿晶断裂向塑性穿晶断裂转变。进一步微观分析表明：Ce的添加促进了Al-Cu-Li合金中主要强化相T1的析出。Ce和Zr共同添加合金与单一添加Ce合金相比,由于相对较少的Cu被束缚在尺寸较小的AlCuCe弥散体中,该合金基体中的Cu过饱和度在固溶淬火后相对更高。因此,Al-Cu-Li-Ce-Zr合金与Al-Cu-Li-Ce合金相比较其析出相种类向T1转变,尺寸变得更小,晶粒更加细化导致了该合金在峰时效时抗拉强度,屈服强度分别相对提高了19.6%和16.1%并具有与之相当的延伸率。
本文通过微观观察和拉伸测试的手段,对比研究了在一种高Cu/Li比的新型Al–5.8wt%Cu–1.3wt%Li合金中分别加入Ce, Zr或者两者共同添加对其合金的微观组织与力学性能的影响。微观观察表明：当Ce和Zr共同添加合金与单一添加Ce或者Zr的合金比较,金属间化物弥散体由粗大的多边形颗粒转变成无规则的细小粒子,相应的拉伸断口断裂模式由脆性的沿晶断裂向塑性穿晶断裂转变。进一步微观分析表明：Ce的添加促进了Al-Cu-Li合金中主要强化相T1的析出。Ce和Zr共同添加合金与单一添加Ce合金相比,由于相对较少的Cu被束缚在尺寸较小的AlCuCe弥散体中,该合金基体中的Cu过饱和度在固溶淬火后相对更高。因此,Al-Cu-Li-Ce-Zr合金与Al-Cu-Li-Ce合金相比较其析出相种类向T1转变,尺寸变得更小,晶粒更加细化导致了该合金在峰时效时抗拉强度,屈服强度分别相对提高了19.6%和16.1%并具有与之相当的延伸率。
2016, 45(8):1924-1930.
摘要:
翘曲、分层、开裂是7075铝合金微熔滴沉积制造过程中常见的缺陷，其原因主要是沉积制造过程中存在较大的温度梯度和热应力集中。为了探究热变形、翘曲和开裂的形成机理，采用有限单元法和单元生死技术，通过ＡＰＤＬ(ANSYS)编程，建立了气动按需熔滴沉积成形温度和热应力计算模型，分析了7075铝合金微熔滴逐点、逐层沉积三维制件过程中温度和热应力的动态演变规律。并使用7075铝合金微滴，在相同初始边界条件和工艺参数下进行了沉积试验，模拟结果与7075铝合金制件微熔滴沉积试验结果基本吻合，较好地反映了实际成形过程中零件的温度和热应力场变化规律，为减少或消除铝合金微熔滴沉积制造过程的缺陷提供了理论依据，从而促进了该技术在高熔点合金零件制备中的应用。
翘曲、分层、开裂是7075铝合金微熔滴沉积制造过程中常见的缺陷，其原因主要是沉积制造过程中存在较大的温度梯度和热应力集中。为了探究热变形、翘曲和开裂的形成机理，采用有限单元法和单元生死技术，通过ＡＰＤＬ(ANSYS)编程，建立了气动按需熔滴沉积成形温度和热应力计算模型，分析了7075铝合金微熔滴逐点、逐层沉积三维制件过程中温度和热应力的动态演变规律。并使用7075铝合金微滴，在相同初始边界条件和工艺参数下进行了沉积试验，模拟结果与7075铝合金制件微熔滴沉积试验结果基本吻合，较好地反映了实际成形过程中零件的温度和热应力场变化规律，为减少或消除铝合金微熔滴沉积制造过程的缺陷提供了理论依据，从而促进了该技术在高熔点合金零件制备中的应用。
2016, 45(8):1931-1937.
摘要:
采用化学镀的方法，调整化学镀工艺参数中钨酸钠的浓度，在低碳钢（1015）表面获得了钨含量不同的Ni-W-P镀层，分别采用扫面电镜、X射线衍射仪以及MH-6表面硬度计研究了钨含量对Ni-W-P镀层表面形貌、结构以及显微硬度的影响。结果表明，镀液浓度对于获得磷和钨含量起到决定性的作用，而磷和钨的含量决定了Ni-W-P镀层的表面形貌和结构。胞状晶的形成是Ni-W-P镀层的共同特征，镀层中钨含量的增加降低了磷的含量，因此改变了纳米晶相的含量。由于钨固溶于镍中诱使镀层产生固溶强化限制了镀层局部塑性变形，从而增加了镀层的硬度。采用差热分析研究相变行为的结果表明，高钨含量的Ni-W-P镀层表现为较高的晶化温度。进一步的污垢沉积试验表明，与低碳钢表面相比，含有不同钨含量的Ni-W-P镀层表面抑制了污垢的黏附。然而，进一步研究表明，污垢沉积速度和Ni-W-P镀层表面粗糙度之间没有必然的联系，与钨的含量有着直接的联系。
采用化学镀的方法，调整化学镀工艺参数中钨酸钠的浓度，在低碳钢（1015）表面获得了钨含量不同的Ni-W-P镀层，分别采用扫面电镜、X射线衍射仪以及MH-6表面硬度计研究了钨含量对Ni-W-P镀层表面形貌、结构以及显微硬度的影响。结果表明，镀液浓度对于获得磷和钨含量起到决定性的作用，而磷和钨的含量决定了Ni-W-P镀层的表面形貌和结构。胞状晶的形成是Ni-W-P镀层的共同特征，镀层中钨含量的增加降低了磷的含量，因此改变了纳米晶相的含量。由于钨固溶于镍中诱使镀层产生固溶强化限制了镀层局部塑性变形，从而增加了镀层的硬度。采用差热分析研究相变行为的结果表明，高钨含量的Ni-W-P镀层表现为较高的晶化温度。进一步的污垢沉积试验表明，与低碳钢表面相比，含有不同钨含量的Ni-W-P镀层表面抑制了污垢的黏附。然而，进一步研究表明，污垢沉积速度和Ni-W-P镀层表面粗糙度之间没有必然的联系，与钨的含量有着直接的联系。
2016, 45(8):1938-1942.
摘要:
采用真空感应熔炼方法制备了La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金，并系统研究了Sm替代La对合金相结构、形貌、以及贮氢性能的影响。XRD和SEM分析了合金的相结构，结果表明合金包含LaMgNi4和 LaNi5两相。La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)系列合金在348K，3MPa下的气态吸氢量随着Sm添加呈现逐渐降低的趋势，分别为1.859、 1.707、1.585、1.578、1.471 wt.%。合金的P-C-T曲线显示LaMgNi4相在吸放氢时有平坦的平台压，同时通过在323 K，348 K，373K下对合金P-C-T曲线的研究表明，La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金中LaMgNi4相在吸氢过程中的焓变在x = 0时的为-40.37 kJ/mol，随着Sm替代量增加到x = 0.4，焓变降到了-26.99 kJ/mol。而熵变也从x = 0时的-101.9 J/mol/K降到了x = 0.4时的-77.56 J/mol/K。La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金的电化学合金测试表明，最大放电容量随着Sm替代量的增加从347 mAh/g降到了270.5 mAh/g，但是合金的循环稳定性随着Sm替代的增加得到了很大的提高。
采用真空感应熔炼方法制备了La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金，并系统研究了Sm替代La对合金相结构、形貌、以及贮氢性能的影响。XRD和SEM分析了合金的相结构，结果表明合金包含LaMgNi4和 LaNi5两相。La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)系列合金在348K，3MPa下的气态吸氢量随着Sm添加呈现逐渐降低的趋势，分别为1.859、 1.707、1.585、1.578、1.471 wt.%。合金的P-C-T曲线显示LaMgNi4相在吸放氢时有平坦的平台压，同时通过在323 K，348 K，373K下对合金P-C-T曲线的研究表明，La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金中LaMgNi4相在吸氢过程中的焓变在x = 0时的为-40.37 kJ/mol，随着Sm替代量增加到x = 0.4，焓变降到了-26.99 kJ/mol。而熵变也从x = 0时的-101.9 J/mol/K降到了x = 0.4时的-77.56 J/mol/K。La1-xSmxMgNi3.6Co0.4 (x = 0-0.4)合金的电化学合金测试表明，最大放电容量随着Sm替代量的增加从347 mAh/g降到了270.5 mAh/g，但是合金的循环稳定性随着Sm替代的增加得到了很大的提高。
2016, 45(8):1943-1948.
摘要:
用流变应力差值法测量了不同极化电位下7050铝合金在3.5%NaCl 水溶液（pH=10）腐蚀过程中表面钝化膜形成的拉应力，并用慢应变速率拉伸法测量了不同极化电位下的应力腐蚀敏感性。结果表明:7050铝合金在溶液中自然腐蚀时，表面钝化膜会产生一定的拉应力；阳极极化使表层拉应力明显上升，且随着电位升高应力增大；阴极极化时，当电位E ≥-1100mV时表层拉应力随着电位的升高而降低，当电位≤E-1100mV时拉应力随着电位升高而升高。应力腐蚀敏感性随外加电位变化规律和钝化膜引起的附加拉应力变化完全一致。
用流变应力差值法测量了不同极化电位下7050铝合金在3.5%NaCl 水溶液（pH=10）腐蚀过程中表面钝化膜形成的拉应力，并用慢应变速率拉伸法测量了不同极化电位下的应力腐蚀敏感性。结果表明:7050铝合金在溶液中自然腐蚀时，表面钝化膜会产生一定的拉应力；阳极极化使表层拉应力明显上升，且随着电位升高应力增大；阴极极化时，当电位E ≥-1100mV时表层拉应力随着电位的升高而降低，当电位≤E-1100mV时拉应力随着电位升高而升高。应力腐蚀敏感性随外加电位变化规律和钝化膜引起的附加拉应力变化完全一致。
2016, 45(8):1949-1955.
摘要:
为了在镁合金表面获得远离平衡态的极端快速冷却结构，对AZ31B镁合金进行了在液氮环境下极端快速冷却的CO2激光表面重熔处理，并对该重熔层的微观结构、性能和强化机制进行了分析研究。研究结果表明：远离平衡态结晶凝固的镁合金表面重熔层的晶粒高度细化，且晶粒大小基本均一。重熔层主要为α-Mg，以及沿晶界析出的极少量β-Mg17Al12。极端快速冷却条件获得的远离平衡态的重熔层的强化机制主要为细晶强化、超固溶强化和位错强化。在此强化作用下重熔层的显微硬度提高到140HV，磨损失量比空气冷却条件下的少50%，耐磨性显著提高。该重熔层的冲击断口特征显示出了塑性变形的痕迹，故该镁合金表面的塑性和韧性也得到了改善。
为了在镁合金表面获得远离平衡态的极端快速冷却结构，对AZ31B镁合金进行了在液氮环境下极端快速冷却的CO2激光表面重熔处理，并对该重熔层的微观结构、性能和强化机制进行了分析研究。研究结果表明：远离平衡态结晶凝固的镁合金表面重熔层的晶粒高度细化，且晶粒大小基本均一。重熔层主要为α-Mg，以及沿晶界析出的极少量β-Mg17Al12。极端快速冷却条件获得的远离平衡态的重熔层的强化机制主要为细晶强化、超固溶强化和位错强化。在此强化作用下重熔层的显微硬度提高到140HV，磨损失量比空气冷却条件下的少50%，耐磨性显著提高。该重熔层的冲击断口特征显示出了塑性变形的痕迹，故该镁合金表面的塑性和韧性也得到了改善。
2016, 45(8):1956-1960.
摘要:
在843K LiCl-KCl-CeCl3熔盐中活性铝电极上，研究了Ce(III)离子的电化学行为和欠电位沉积Al-Ce合金。对比循环伏安曲线发现，在Al电极上Ce(III)/Ce反应的氧化还原电势比在Mo惰性电极上更正；开路计时电位在金属铝和铈的沉积平台之间出现两个平台，这表明Ce(III)在Al活性电极上可以生成两种金属间化合物。以上结果在电化学机理上说明Ce(III)离子可以在Al电极上欠电位沉积形成金属间化合物。在该实验条件下通过恒电位电解，在Al电极上得到了Al-Ce合金，验证了理论分析的结果。经XRD表征，证实了形成AlCe和AlCe3两种合金；经SEM和EDS表征，证明了铈分布在Al电极表面厚度均一的合金镀层中（厚度28?m）。 关键词：LiCl-KCl熔盐；欠电位沉积；铝电极；Al-Ce合金
在843K LiCl-KCl-CeCl3熔盐中活性铝电极上，研究了Ce(III)离子的电化学行为和欠电位沉积Al-Ce合金。对比循环伏安曲线发现，在Al电极上Ce(III)/Ce反应的氧化还原电势比在Mo惰性电极上更正；开路计时电位在金属铝和铈的沉积平台之间出现两个平台，这表明Ce(III)在Al活性电极上可以生成两种金属间化合物。以上结果在电化学机理上说明Ce(III)离子可以在Al电极上欠电位沉积形成金属间化合物。在该实验条件下通过恒电位电解，在Al电极上得到了Al-Ce合金，验证了理论分析的结果。经XRD表征，证实了形成AlCe和AlCe3两种合金；经SEM和EDS表征，证明了铈分布在Al电极表面厚度均一的合金镀层中（厚度28?m）。 关键词：LiCl-KCl熔盐；欠电位沉积；铝电极；Al-Ce合金
2016, 45(8):1961-1966.
摘要:
运用等离子喷涂技术在C45E4基材上制备了Cu/Ag/石墨复合材料涂层。利用HST-100销-盘式摩擦磨损试验机，研究了不同电流强度对Cu/Ag/石墨复合材料涂层摩擦磨损行为的影响。利用场发射扫描电镜、能谱仪和X射线衍射技术对涂层结构、相组成、磨损形貌和磨屑进行了表征。涂层结构分析表明：Cu/Ag 合金形成了连续的导电通道而沉积的石墨颗粒具有明显的平行于基材的取向。随着电流从0增加到50A，复合材料涂层的磨损率随之增大，而且磨损率与施加的接触压力和滑动速度有紧密的联系。在本实验中，观察到在相同接触压力和滑动速度条件下，摩擦系数与电流强度几乎无关的现象。石墨转移膜和氧化物层是形成稳定滑动的主要因素。没有电流时，磨损机理主要是磨粒磨损，但随着电流的增强，电磨损变为滑动过程中复合材料的主要磨损机理。
运用等离子喷涂技术在C45E4基材上制备了Cu/Ag/石墨复合材料涂层。利用HST-100销-盘式摩擦磨损试验机，研究了不同电流强度对Cu/Ag/石墨复合材料涂层摩擦磨损行为的影响。利用场发射扫描电镜、能谱仪和X射线衍射技术对涂层结构、相组成、磨损形貌和磨屑进行了表征。涂层结构分析表明：Cu/Ag 合金形成了连续的导电通道而沉积的石墨颗粒具有明显的平行于基材的取向。随着电流从0增加到50A，复合材料涂层的磨损率随之增大，而且磨损率与施加的接触压力和滑动速度有紧密的联系。在本实验中，观察到在相同接触压力和滑动速度条件下，摩擦系数与电流强度几乎无关的现象。石墨转移膜和氧化物层是形成稳定滑动的主要因素。没有电流时，磨损机理主要是磨粒磨损，但随着电流的增强，电磨损变为滑动过程中复合材料的主要磨损机理。
2016, 45(8):1967-1972.
摘要:
本文研究了挤压Mg-2Zn-0.5Y合金在半固态等温处理过程中的微观组织演变规律。结果表明：挤压态的Mg-2Zn-0.5Y合金包含α-Mg，I相和W相三种物相，并且平均晶粒尺寸为7μm。在温度为793K的半固态等温热处理过程中，晶粒不断长大，直到保温时间达到4min时才出现液相。随着等温处理温度和时间的增加，α-Mg固相颗粒不断长大，并且逐步被液相分离；同时，出现在晶界的液相与颗粒内部的液滴都在不断地增多。研究还发现，当固相率较高的时候，晶粒间的合并机制与固相颗粒再熔化机制同时起主导作用；然而当固相率较低的时候，Ostwald熟化机制是主要的粗化机制，同时也可以观察到晶粒间的合并。
本文研究了挤压Mg-2Zn-0.5Y合金在半固态等温处理过程中的微观组织演变规律。结果表明：挤压态的Mg-2Zn-0.5Y合金包含α-Mg，I相和W相三种物相，并且平均晶粒尺寸为7μm。在温度为793K的半固态等温热处理过程中，晶粒不断长大，直到保温时间达到4min时才出现液相。随着等温处理温度和时间的增加，α-Mg固相颗粒不断长大，并且逐步被液相分离；同时，出现在晶界的液相与颗粒内部的液滴都在不断地增多。研究还发现，当固相率较高的时候，晶粒间的合并机制与固相颗粒再熔化机制同时起主导作用；然而当固相率较低的时候，Ostwald熟化机制是主要的粗化机制，同时也可以观察到晶粒间的合并。
2016, 45(8):1973-1977.
摘要:
应用第一原理结合统计模型的方法，我们研究了钼中杂质氮与空位的相互作用。单个氮原子易于占据八面体间隙位。杂质氮很容易为空位所捕获，其捕获能为2.71 eV，与实验值一致。我们计算了与氮有关的点缺陷浓度，结果表明以N1V复合物形式存在的空位浓度明显增加。结果表明钼中空位在杂质氮的捕获中起到了关键的作用。
应用第一原理结合统计模型的方法，我们研究了钼中杂质氮与空位的相互作用。单个氮原子易于占据八面体间隙位。杂质氮很容易为空位所捕获，其捕获能为2.71 eV，与实验值一致。我们计算了与氮有关的点缺陷浓度，结果表明以N1V复合物形式存在的空位浓度明显增加。结果表明钼中空位在杂质氮的捕获中起到了关键的作用。
2016, 45(8):1978-1982.
摘要:
为了改善AZ91D镁合金的性能,采用挤压铸造法制备了Mg-Zn-Y准晶中间合金增强AZ91D镁基复合材料,研究了准晶中间合金含量对复合材料组织和性能的影响。结果表明挤压铸造工艺可以有效细化晶粒,复合材料的显微组织主要由α-Mg基体、晶界上分布的β-Mg17Al12相以及Mg3Zn6Y准晶颗粒组成,准晶颗粒和α-Mg基体之间形成稳定结合。当准晶中间合金含量为5%时,抗拉强度和断后伸长率达到最大值,分别为194.3MPa和9.2%。复合材料的强化机制为细晶强化和准晶颗粒强化。
为了改善AZ91D镁合金的性能,采用挤压铸造法制备了Mg-Zn-Y准晶中间合金增强AZ91D镁基复合材料,研究了准晶中间合金含量对复合材料组织和性能的影响。结果表明挤压铸造工艺可以有效细化晶粒,复合材料的显微组织主要由α-Mg基体、晶界上分布的β-Mg17Al12相以及Mg3Zn6Y准晶颗粒组成,准晶颗粒和α-Mg基体之间形成稳定结合。当准晶中间合金含量为5%时,抗拉强度和断后伸长率达到最大值,分别为194.3MPa和9.2%。复合材料的强化机制为细晶强化和准晶颗粒强化。
2016, 45(8):1983-1987.
摘要:
用化学镀法和粉末冶金的方法制备高致密的W/Cu梯度热沉材料。用场发射扫描电镜观察了材料的组织结构、界面和断口形貌。对材料的机械性能也进行了表征，如抗弯强度和显微硬度。结果表明材料每一层都很致密且组织结构均匀。从截面上材料成分呈梯度分布，每层之间没有明显的界面。三层W/Cu梯度热沉材料的相对密度可达99.2%。散热层、过渡层和封接层的显微硬度值分别是200、210和240 HV。抗弯实验结果所示封接层和散热层作为承重抗弯表面时的抗弯强度分别是428.5MPa和480.7MPa。
用化学镀法和粉末冶金的方法制备高致密的W/Cu梯度热沉材料。用场发射扫描电镜观察了材料的组织结构、界面和断口形貌。对材料的机械性能也进行了表征，如抗弯强度和显微硬度。结果表明材料每一层都很致密且组织结构均匀。从截面上材料成分呈梯度分布，每层之间没有明显的界面。三层W/Cu梯度热沉材料的相对密度可达99.2%。散热层、过渡层和封接层的显微硬度值分别是200、210和240 HV。抗弯实验结果所示封接层和散热层作为承重抗弯表面时的抗弯强度分别是428.5MPa和480.7MPa。
2016, 45(8):1988-1991.
摘要:
氧化铈是一种潜在的可见光催化材料，但是如何实现在氧化铈晶格内的N掺杂是阻碍其发展的主要原因。本研究中，我们采用离子束辅助沉积法制备了N掺杂的氧化铈薄膜材料，采用该方法实现了对氧化铈薄膜的高含量N掺杂，N含量可高达25%，远远高于采用传统方法制备的氮掺杂氧化铈。N 1s的高分辨谱显示，掺杂的N替代了氧化铈中的O而实现了N在氧化铈晶格中的掺杂。XRD结果显示，氧化铈薄膜在生长过程中，N离子的轰击并没有改变氧化铈的晶体结果，但是改变了氧化铈薄膜表面形貌，从SEM结果上可以看出氧化铈表面颗粒变得细小，薄膜表面变得光滑。紫外可见吸收光谱结果显示，随着掺N量的增加，氧化铈的光吸收发生红移。
氧化铈是一种潜在的可见光催化材料，但是如何实现在氧化铈晶格内的N掺杂是阻碍其发展的主要原因。本研究中，我们采用离子束辅助沉积法制备了N掺杂的氧化铈薄膜材料，采用该方法实现了对氧化铈薄膜的高含量N掺杂，N含量可高达25%，远远高于采用传统方法制备的氮掺杂氧化铈。N 1s的高分辨谱显示，掺杂的N替代了氧化铈中的O而实现了N在氧化铈晶格中的掺杂。XRD结果显示，氧化铈薄膜在生长过程中，N离子的轰击并没有改变氧化铈的晶体结果，但是改变了氧化铈薄膜表面形貌，从SEM结果上可以看出氧化铈表面颗粒变得细小，薄膜表面变得光滑。紫外可见吸收光谱结果显示，随着掺N量的增加，氧化铈的光吸收发生红移。
2016, 45(8):1992-1996.
摘要:
室温下直流磁控溅射a-IGZO薄膜,详细地研究了溅射压强对薄膜的微结构和电学特性产生的影响.通过AFM分析表明，薄膜的表面粗糙度随溅射压强的增加而增大。XPS分析表明薄膜中氧空位含量的随溅射压强的增加而减少。增加的表面粗糙度和减少的氧空位对a-IGZO薄膜晶体管的特性有着决定性的作用。当溅射压强保持在0.6Pa时，得到的薄膜晶体管的特性最佳，电子的饱和迁移率和门限电压分别是3.32cm2/（V?s）和24.6V。溅射压强是磁控溅射制备IGZO薄膜及其晶体管的关键影响因素。
室温下直流磁控溅射a-IGZO薄膜,详细地研究了溅射压强对薄膜的微结构和电学特性产生的影响.通过AFM分析表明，薄膜的表面粗糙度随溅射压强的增加而增大。XPS分析表明薄膜中氧空位含量的随溅射压强的增加而减少。增加的表面粗糙度和减少的氧空位对a-IGZO薄膜晶体管的特性有着决定性的作用。当溅射压强保持在0.6Pa时，得到的薄膜晶体管的特性最佳，电子的饱和迁移率和门限电压分别是3.32cm2/（V?s）和24.6V。溅射压强是磁控溅射制备IGZO薄膜及其晶体管的关键影响因素。
2016, 45(8):1997-2002.
摘要:
本文采用两种制备工艺，即连铸 冷拉丝加工工艺(CC CD)和连铸 等径角挤压 冷拉丝加工工艺(CC ECAP CD)制备Cu-8wt%Ag合金，随后进行时效处理。分别测试了不同应变量下Cu-8wt%Ag合金的力学性能和电学性能，探究了不同制备工艺下合金的显微组织、力学性能及电学性能的变化规律，分析了影响其性能变化的原因，并讨论了ECAP技术与传统冷加工技术相结合是否可以获得更好的综合性能。研究结果表明：采用CC ECAP CD制备的Cu-8wt%Ag合金的综合性能略高于CC CD制备的合金。这对解决Cu-Ag合金的高强度与高导电率之间此消彼长的问题具有一定的研究意义和应用价值。
本文采用两种制备工艺，即连铸 冷拉丝加工工艺(CC CD)和连铸 等径角挤压 冷拉丝加工工艺(CC ECAP CD)制备Cu-8wt%Ag合金，随后进行时效处理。分别测试了不同应变量下Cu-8wt%Ag合金的力学性能和电学性能，探究了不同制备工艺下合金的显微组织、力学性能及电学性能的变化规律，分析了影响其性能变化的原因，并讨论了ECAP技术与传统冷加工技术相结合是否可以获得更好的综合性能。研究结果表明：采用CC ECAP CD制备的Cu-8wt%Ag合金的综合性能略高于CC CD制备的合金。这对解决Cu-Ag合金的高强度与高导电率之间此消彼长的问题具有一定的研究意义和应用价值。
2016, 45(8):2133-2138.
摘要:
在含1.0?的铝硅合金中复合加入一定量的Mn和不同量的B，采用OM、SEM、EDS及DSC等手段研究了B含量对铸态组织、富铁相比例及形貌的影响，并探讨了复合添加Mn/B的影响机制。结果表明：适量的B对Al-Si合金晶粒度、富铁相都具有明显的细化作用；添加3%Al-3B时，富铁相面积分数和平均颗粒尺寸分别从6.73%和11.2μm降至4.13%和7.5μm；在3%之内添加Al-3B可抑制粗大初生铁相的形成，促进富铁相由粗大星状初生铁相、大尺寸树枝状、网状共生富铁相向小尺寸致密度高的树枝状、汉字状和粒状富铁相状变；过量的Al-3B易导致多边形初生铁相的出现，但合金组织和共生铁相得到进一步的细化。
在含1.0?的铝硅合金中复合加入一定量的Mn和不同量的B，采用OM、SEM、EDS及DSC等手段研究了B含量对铸态组织、富铁相比例及形貌的影响，并探讨了复合添加Mn/B的影响机制。结果表明：适量的B对Al-Si合金晶粒度、富铁相都具有明显的细化作用；添加3%Al-3B时，富铁相面积分数和平均颗粒尺寸分别从6.73%和11.2μm降至4.13%和7.5μm；在3%之内添加Al-3B可抑制粗大初生铁相的形成，促进富铁相由粗大星状初生铁相、大尺寸树枝状、网状共生富铁相向小尺寸致密度高的树枝状、汉字状和粒状富铁相状变；过量的Al-3B易导致多边形初生铁相的出现，但合金组织和共生铁相得到进一步的细化。
2016, 45(8):2003-2008.
摘要:
采用X射线衍射、高分辨透射电镜、选区电子衍射、拉曼光谱以及阻抗谱等手段研究了稀土锆酸盐（A2Zr2O7）材料的晶体结构和电学性能，发现稀土锆酸盐A2Zr2O7的有序度随稀土阳离子半径的减小逐渐降低。Sm2Zr2O7和Eu2Zr2O7陶瓷为有序的烧绿石相，而Gd2Zr2O7和Dy2Zr2O7为无序的缺陷型萤石相。与其它几种稀土锆酸盐的电导率相比，有序度相对较低的烧绿石相Eu2Zr2O7具有最大的晶粒电导率(1.03?10–2S?cm–1, 1173K)。
采用X射线衍射、高分辨透射电镜、选区电子衍射、拉曼光谱以及阻抗谱等手段研究了稀土锆酸盐（A2Zr2O7）材料的晶体结构和电学性能，发现稀土锆酸盐A2Zr2O7的有序度随稀土阳离子半径的减小逐渐降低。Sm2Zr2O7和Eu2Zr2O7陶瓷为有序的烧绿石相，而Gd2Zr2O7和Dy2Zr2O7为无序的缺陷型萤石相。与其它几种稀土锆酸盐的电导率相比，有序度相对较低的烧绿石相Eu2Zr2O7具有最大的晶粒电导率(1.03?10–2S?cm–1, 1173K)。
2016, 45(8):2009-2015.
摘要:
钛材广泛应用于航空航天等领域，但由于其在冷轧过程中容易出现粘辊问题,造成生产效率较低。本文针对该问题，首先计算了Ti、Al、Cu、Mg与Fe的界面结合能及各金属内部结合能，Ti与Fe界面粘着能大于各金属内部结合能，而另三种金属则介于金属内部结合能之间，因此当Fe、Ti表面紧密接触并发生相对运动时，断裂将发生于Ti基体较深层处。然后分析了TA2冷轧工况下的粘辊情况，为表征粘辊程度，在建立冷轧粘着指数模型的基础上，重点分析了压下规程、轧制速度、润滑剂种类等因素对粘辊程度的影响，提出TA2冷轧速度应低于3m/s，单道次压下率应低于20%等防粘工艺，对于指导生产实践、治理粘辊具有现实意义。
钛材广泛应用于航空航天等领域，但由于其在冷轧过程中容易出现粘辊问题,造成生产效率较低。本文针对该问题，首先计算了Ti、Al、Cu、Mg与Fe的界面结合能及各金属内部结合能，Ti与Fe界面粘着能大于各金属内部结合能，而另三种金属则介于金属内部结合能之间，因此当Fe、Ti表面紧密接触并发生相对运动时，断裂将发生于Ti基体较深层处。然后分析了TA2冷轧工况下的粘辊情况，为表征粘辊程度，在建立冷轧粘着指数模型的基础上，重点分析了压下规程、轧制速度、润滑剂种类等因素对粘辊程度的影响，提出TA2冷轧速度应低于3m/s，单道次压下率应低于20%等防粘工艺，对于指导生产实践、治理粘辊具有现实意义。
2016, 45(8):2016-2019.
摘要:
采用放电等离子烧结工艺制备Cu-Gd2O3复合材料，主要研究该复合材料内部Cu/Gd2O3界面结合情况及物理性能。增强相Gd2O3在复合材料中弥散分布，随含量增多在基体中呈现出立体网格状分布结构。X射线衍射分析有少量新相Gd2CuO4形成，透射电镜分析发现Gd2O3和铜基体发生部分界面反应形成Gd2CuO4，且过渡区反应层的厚度随温度的增加而加厚，通过有效控制界面反应层的厚度可以提高材料的力学性能。
采用放电等离子烧结工艺制备Cu-Gd2O3复合材料，主要研究该复合材料内部Cu/Gd2O3界面结合情况及物理性能。增强相Gd2O3在复合材料中弥散分布，随含量增多在基体中呈现出立体网格状分布结构。X射线衍射分析有少量新相Gd2CuO4形成，透射电镜分析发现Gd2O3和铜基体发生部分界面反应形成Gd2CuO4，且过渡区反应层的厚度随温度的增加而加厚，通过有效控制界面反应层的厚度可以提高材料的力学性能。
2016, 45(8):2020-2025.
摘要:
采用等离子喷涂技术在医用纯钛基体表面构建出微纳米多级结构钽涂层。利用SEM、EDS和XRD分析微纳米多结构钽涂层的形貌、化学组成和物相组成，并根据ASTM C633-79评价涂层与基底的结合强度；采用牛血清蛋白(BSA)对比研究了钛基钽涂层与医用纯钛对照样表面的蛋白吸附行为。结果表明，在喷涂距离为110 mm、喷涂功率为30 kW时制备的钛基钽涂层具有典型微纳米多级结构特征，且与基体结合强度好、Ta相对含量高；蛋白吸附实验表明钛基钽涂层表面蛋白吸附量均高于医用纯钛对照样，具有良好的蛋白吸附能力。
采用等离子喷涂技术在医用纯钛基体表面构建出微纳米多级结构钽涂层。利用SEM、EDS和XRD分析微纳米多结构钽涂层的形貌、化学组成和物相组成，并根据ASTM C633-79评价涂层与基底的结合强度；采用牛血清蛋白(BSA)对比研究了钛基钽涂层与医用纯钛对照样表面的蛋白吸附行为。结果表明，在喷涂距离为110 mm、喷涂功率为30 kW时制备的钛基钽涂层具有典型微纳米多级结构特征，且与基体结合强度好、Ta相对含量高；蛋白吸附实验表明钛基钽涂层表面蛋白吸附量均高于医用纯钛对照样，具有良好的蛋白吸附能力。
2016, 45(8):2026-2030.
摘要:
研究了0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢等离子渗铪以及渗铪后进行渗碳并在静态空气中的抗高温氧化行为。研究表明：渗铪合金层厚度为35um，渗层连续致密无孔洞，与基体呈冶金结合，表面物相主要有Hf、HfC、Hf2Fe；渗铪 渗碳层厚度为100um，渗层弥散分布许多粒状和短棒状碳化物颗粒，尺寸在1～2um，主要类型为MC、M7C3、M23C6型。1050℃、1100℃下氧化时渗Hf试样氧化速率约为基材的1/3、1/8，而渗Hf 渗C试样约为1/8、1/25，随着氧化温度升高时，氧化速率增大，增幅及氧化增重均为渗Hf 渗C试样<渗Hf试样<基材，且氧化增重近似符合抛物线规律；依次渗Hf和渗C后，经过高温氧化，试样表面合金元素降低、Hf含量升高，表面剥落得到改善，氧化缺陷减少、孔洞变小， Hf起到固化表面氧化物层、提高固溶强化的作用，HfC等碳化物以及HfO2可以有效降低氧离子的扩散速率，显著提高抗高温氧化性能
研究了0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢等离子渗铪以及渗铪后进行渗碳并在静态空气中的抗高温氧化行为。研究表明：渗铪合金层厚度为35um，渗层连续致密无孔洞，与基体呈冶金结合，表面物相主要有Hf、HfC、Hf2Fe；渗铪 渗碳层厚度为100um，渗层弥散分布许多粒状和短棒状碳化物颗粒，尺寸在1～2um，主要类型为MC、M7C3、M23C6型。1050℃、1100℃下氧化时渗Hf试样氧化速率约为基材的1/3、1/8，而渗Hf 渗C试样约为1/8、1/25，随着氧化温度升高时，氧化速率增大，增幅及氧化增重均为渗Hf 渗C试样<渗Hf试样<基材，且氧化增重近似符合抛物线规律；依次渗Hf和渗C后，经过高温氧化，试样表面合金元素降低、Hf含量升高，表面剥落得到改善，氧化缺陷减少、孔洞变小， Hf起到固化表面氧化物层、提高固溶强化的作用，HfC等碳化物以及HfO2可以有效降低氧离子的扩散速率，显著提高抗高温氧化性能
2016, 45(8):2031-2035.
摘要:
本文研究了铸态ZK60镁合金粉末的氢化-脱氢优化技术及其在此过程中的晶粒尺寸纳米化机理。通过XRD、OM和TEM考察了氢化-脱氢过程中ZK60镁合金粉末相结构和显微组织演化规律，获得了制备纳米晶材料的氢化、脱氢工艺条件。结果表明：ZK60合金粉末在450 ℃、2 MPa条件下保温12 h后能够完全氢化，随后在350 ℃保温并连续抽真空3 h即可完全脱氢，在此过程中ZK60合金粉末的平均晶粒尺寸也从约150 祄被细化到约30 nm。
本文研究了铸态ZK60镁合金粉末的氢化-脱氢优化技术及其在此过程中的晶粒尺寸纳米化机理。通过XRD、OM和TEM考察了氢化-脱氢过程中ZK60镁合金粉末相结构和显微组织演化规律，获得了制备纳米晶材料的氢化、脱氢工艺条件。结果表明：ZK60合金粉末在450 ℃、2 MPa条件下保温12 h后能够完全氢化，随后在350 ℃保温并连续抽真空3 h即可完全脱氢，在此过程中ZK60合金粉末的平均晶粒尺寸也从约150 祄被细化到约30 nm。
2016, 45(8):2036-2040.
摘要:
利用多弧离子镀技术在316L不锈钢和单晶硅上制备了均质和梯度CrCN薄膜，通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪、273A电化学工作站、Revetest划痕测试系统和多功能摩擦磨损试验机等对薄膜的微观结构、力学性能、耐腐蚀性能和摩擦学性能进行表征。结果表明：较之于均质CrCN薄膜，梯度CrCN薄膜平均晶粒较小，Cr7C3(421)晶面的结晶度高，力学性能较好；在海水环境下，梯度CrCN薄膜在摩擦过程中对裂纹的萌生及扩展有较强的抑制作用，能有效抵制海水渗透，表现出良好的耐腐蚀性能；与WC摩擦配副对磨时平均摩擦系数与磨损率均较低，磨痕形貌光洁，表现出良好的摩擦学性能。
利用多弧离子镀技术在316L不锈钢和单晶硅上制备了均质和梯度CrCN薄膜，通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪、273A电化学工作站、Revetest划痕测试系统和多功能摩擦磨损试验机等对薄膜的微观结构、力学性能、耐腐蚀性能和摩擦学性能进行表征。结果表明：较之于均质CrCN薄膜，梯度CrCN薄膜平均晶粒较小，Cr7C3(421)晶面的结晶度高，力学性能较好；在海水环境下，梯度CrCN薄膜在摩擦过程中对裂纹的萌生及扩展有较强的抑制作用，能有效抵制海水渗透，表现出良好的耐腐蚀性能；与WC摩擦配副对磨时平均摩擦系数与磨损率均较低，磨痕形貌光洁，表现出良好的摩擦学性能。
2016, 45(8):2041-2045.
摘要:
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统的计算了3d、4d和5d过渡元素掺杂的NiTi合金晶格参数、形成能、弹性常数和电荷密度，探讨了合金元素的占位倾向以及对马氏体相变温度的影响。计算结果表明，V、Cr、Mn、Fe、Co、Pd、Cu倾向于占据Ni位；Sc、Y、Zr、Hf倾向于占据Ti位。V、Cr、Mn、Fe、Co各族元素和Pd、Pt取代Ni，V、Cr、Mn、Fe各族取代Ti能够不同程度的降低NiTi合金的相变温度Ms；Hf、Zr、Au、Ag取代Ni以及Sc、Y、Hf、Zr取代Ti为能够升高NiTi合金的相变温度Ms；Cu取代Ni则基本不改变NiTi合金的相变温度Ms。这些结果与实验结果一致，进而从微观角度解释了合金元素对相变温度的影响规律。
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统的计算了3d、4d和5d过渡元素掺杂的NiTi合金晶格参数、形成能、弹性常数和电荷密度，探讨了合金元素的占位倾向以及对马氏体相变温度的影响。计算结果表明，V、Cr、Mn、Fe、Co、Pd、Cu倾向于占据Ni位；Sc、Y、Zr、Hf倾向于占据Ti位。V、Cr、Mn、Fe、Co各族元素和Pd、Pt取代Ni，V、Cr、Mn、Fe各族取代Ti能够不同程度的降低NiTi合金的相变温度Ms；Hf、Zr、Au、Ag取代Ni以及Sc、Y、Hf、Zr取代Ti为能够升高NiTi合金的相变温度Ms；Cu取代Ni则基本不改变NiTi合金的相变温度Ms。这些结果与实验结果一致，进而从微观角度解释了合金元素对相变温度的影响规律。
2016, 45(8):2046-2050.
摘要:
用直流电沉积（DC）、脉冲电沉积（PC）技术在低碳钢表面制备Ni-Cr合金镀层，采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等方法，研究了电沉积方式对合金镀层晶粒结构和表面形貌的影响；用浸泡法和电化学极化法测试了合金镀层在3.5 wt % NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明，电沉积方式对镀层结构和性能有较大影响：PC方式得到的合金镀层，其纳米晶尺寸更小（由45nm减小为26nm），镀层表面致密性更高；表现在性能上，与DC相比，PC合金镀层的显微硬度更大（由700HV增加到825HV），耐蚀性更好（自腐蚀电位由-0.624V正移到-0.477V，腐蚀电流密度由1.911?0-4A/cm2减小到2.587?0-5A/cm2）。
用直流电沉积（DC）、脉冲电沉积（PC）技术在低碳钢表面制备Ni-Cr合金镀层，采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）等方法，研究了电沉积方式对合金镀层晶粒结构和表面形貌的影响；用浸泡法和电化学极化法测试了合金镀层在3.5 wt % NaCl溶液中的耐蚀性。结果表明，电沉积方式对镀层结构和性能有较大影响：PC方式得到的合金镀层，其纳米晶尺寸更小（由45nm减小为26nm），镀层表面致密性更高；表现在性能上，与DC相比，PC合金镀层的显微硬度更大（由700HV增加到825HV），耐蚀性更好（自腐蚀电位由-0.624V正移到-0.477V，腐蚀电流密度由1.911?0-4A/cm2减小到2.587?0-5A/cm2）。
2016, 45(8):2051-2056.
摘要:
借助UMT-2型摩擦磨损试验机详细研究了转速对 SiCp/A356复合材料干滑动摩擦磨损特性的影响，并用SEM、EDS和奥林巴斯激光共焦扫描显微镜观察并分析了其高温摩擦磨损行为。结果表明：铸态材料的磨损率增加幅度和摩擦系数曲线波动较大；T6态材料的磨损率增加幅度和摩擦系数曲线波动较小，表现出优异的摩擦性能。铸态材料的磨损机理主要由低转速时的氧化磨损和剥离磨损转变为高转速时的粘着磨损，而T6态材料主要由低转速时的氧化磨损转变为高转速时的剥离磨损和磨粒磨损。高转速区时，铸态材料的磨损断面中出现裂纹，而T6态材料只是存在简单的磨削痕迹和颗粒脱落现象，热处理后复合材料的高温耐磨性能明显提高。
借助UMT-2型摩擦磨损试验机详细研究了转速对 SiCp/A356复合材料干滑动摩擦磨损特性的影响，并用SEM、EDS和奥林巴斯激光共焦扫描显微镜观察并分析了其高温摩擦磨损行为。结果表明：铸态材料的磨损率增加幅度和摩擦系数曲线波动较大；T6态材料的磨损率增加幅度和摩擦系数曲线波动较小，表现出优异的摩擦性能。铸态材料的磨损机理主要由低转速时的氧化磨损和剥离磨损转变为高转速时的粘着磨损，而T6态材料主要由低转速时的氧化磨损转变为高转速时的剥离磨损和磨粒磨损。高转速区时，铸态材料的磨损断面中出现裂纹，而T6态材料只是存在简单的磨削痕迹和颗粒脱落现象，热处理后复合材料的高温耐磨性能明显提高。
2016, 45(8):2057-2063.
摘要:
单晶凝固过程中温度场均匀性控制对单晶制备过程特别重要。本文以国内广泛应用的第二代单晶高温合金DD6为研究对象，研究型壳中央散热对其凝固组织与持久性能的影响。结果表明，与合金中柱型壳相比，石墨中柱型壳能有效地改善单晶凝固过程中温度场的均匀性，提高温度梯度，有利于保持单晶凝固过程中热流方向的平直。因此，石墨中柱型壳有利于降低一次枝晶间距，细化γ-γ’共晶相，减少单晶生长方向与[001]方向的角度差，使单晶高温合金获得较高的持久寿命。
单晶凝固过程中温度场均匀性控制对单晶制备过程特别重要。本文以国内广泛应用的第二代单晶高温合金DD6为研究对象，研究型壳中央散热对其凝固组织与持久性能的影响。结果表明，与合金中柱型壳相比，石墨中柱型壳能有效地改善单晶凝固过程中温度场的均匀性，提高温度梯度，有利于保持单晶凝固过程中热流方向的平直。因此，石墨中柱型壳有利于降低一次枝晶间距，细化γ-γ’共晶相，减少单晶生长方向与[001]方向的角度差，使单晶高温合金获得较高的持久寿命。
2016, 45(8):2064-2070.
摘要:
以Cu为中间夹层对AZ31B镁合金与304不锈钢进行瞬间液相扩散连接，研究了焊接接头的微观结构和连接强度。结果表明，510℃×30min、530℃×10min时，接头界面区没有出现共晶液相，界面结合较弱；520℃×30min、530℃×20min时，接头界面区形成Mg-Cu共晶液相，焊缝宽度显著增加，界面结合强度提高；530℃×30min，镁基体向共晶液相溶解，镁基体一侧形成350μm的层状扩散区，接头界面依靠共晶液相在不锈钢基体表面的润湿铺展形成冶金结合，接头显微组织依次是Mg-Cu共晶组织层、富Mg固溶体层、弥散分布于镁合金基体的Mg17(Cu,Al)12相和分布于镁合金晶界的Mg-Cu-Al三元化合物所组成的镁合金基体渗透区，其剪切强度达到最大（52MPa）；540℃×30min、530℃×40min时，界面扩散区的共晶液相发生等温凝固，镁合金基体晶界处Mg-Cu-Al三元金属间化合物呈连续网状分布，接头的剪切强度降低。AZ31B基体发生了再结晶及晶粒长大，530℃×30min产生退火孪晶，540℃×30min时晶粒内析出第二相并显著长大，基体出现了不同程度的软化现象
以Cu为中间夹层对AZ31B镁合金与304不锈钢进行瞬间液相扩散连接，研究了焊接接头的微观结构和连接强度。结果表明，510℃×30min、530℃×10min时，接头界面区没有出现共晶液相，界面结合较弱；520℃×30min、530℃×20min时，接头界面区形成Mg-Cu共晶液相，焊缝宽度显著增加，界面结合强度提高；530℃×30min，镁基体向共晶液相溶解，镁基体一侧形成350μm的层状扩散区，接头界面依靠共晶液相在不锈钢基体表面的润湿铺展形成冶金结合，接头显微组织依次是Mg-Cu共晶组织层、富Mg固溶体层、弥散分布于镁合金基体的Mg17(Cu,Al)12相和分布于镁合金晶界的Mg-Cu-Al三元化合物所组成的镁合金基体渗透区，其剪切强度达到最大（52MPa）；540℃×30min、530℃×40min时，界面扩散区的共晶液相发生等温凝固，镁合金基体晶界处Mg-Cu-Al三元金属间化合物呈连续网状分布，接头的剪切强度降低。AZ31B基体发生了再结晶及晶粒长大，530℃×30min产生退火孪晶，540℃×30min时晶粒内析出第二相并显著长大，基体出现了不同程度的软化现象
2016, 45(8):2071-2074.
摘要:
以稀土氧化物CeO2为烧结助剂，采用放电等离子(SPS)烧结工艺制备了B4C基复相陶瓷。研究了CeO2添加量对B4C基体的致密化和烧结体硬度的影响，并与纯B4C样品进行对比。借助X射线衍射和扫描电镜分析了复合材料的物相组成和微观结构。结果表明，CeO2粉体的添加可以显著提高SPS条件下碳化硼的烧结性能。生成相CeB6填充在B4C晶粒之间，提高了制品的相对密度。CeO2的添加量分别为1 wt.%、2 wt.%、4 wt.%、6 wt.%、8 wt.%，当添加量为4 wt.%时，在/35MPa下，样品的相对密度最高(96.7%)，其洛氏硬度可达到89.6HRA.
以稀土氧化物CeO2为烧结助剂，采用放电等离子(SPS)烧结工艺制备了B4C基复相陶瓷。研究了CeO2添加量对B4C基体的致密化和烧结体硬度的影响，并与纯B4C样品进行对比。借助X射线衍射和扫描电镜分析了复合材料的物相组成和微观结构。结果表明，CeO2粉体的添加可以显著提高SPS条件下碳化硼的烧结性能。生成相CeB6填充在B4C晶粒之间，提高了制品的相对密度。CeO2的添加量分别为1 wt.%、2 wt.%、4 wt.%、6 wt.%、8 wt.%，当添加量为4 wt.%时，在/35MPa下，样品的相对密度最高(96.7%)，其洛氏硬度可达到89.6HRA.
2016, 45(8):2075-2079.
摘要:
采用粉末冶金法制备了不同SnO2含量的AgSnO2触头材料，研究了SnO2含量对AgSnO2触头材料电弧侵蚀行为的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）表征了AgSnO2触头材料电弧侵蚀形貌,对影响AgSnO2触头材料电弧侵蚀的因素进行了分析。结果表明：在电弧侵蚀过程中侵蚀优先发生在SnO2区域。随SnO2含量增多，燃弧时间依次增加，侵蚀面积逐渐减小，侵蚀坑变深，金属喷溅增强。
采用粉末冶金法制备了不同SnO2含量的AgSnO2触头材料，研究了SnO2含量对AgSnO2触头材料电弧侵蚀行为的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）表征了AgSnO2触头材料电弧侵蚀形貌,对影响AgSnO2触头材料电弧侵蚀的因素进行了分析。结果表明：在电弧侵蚀过程中侵蚀优先发生在SnO2区域。随SnO2含量增多，燃弧时间依次增加，侵蚀面积逐渐减小，侵蚀坑变深，金属喷溅增强。
2016, 45(8):2080-2085.
摘要:
采用微弧氧化-水热法在纯钛TA2表面制备了含有羟基磷灰石、金红石相TiO2及锐钛矿相TiO2的复合陶瓷膜层。实验观测与分析复合陶瓷膜层的微观形貌、元素成分、粗糙度及相组成，探讨水热时间对其结构及表面能的影响。实验与分析结果表明：水热处理后膜层表面结晶形核出大量光滑且较规则的条柱状及针状HA颗粒，膜层表面基本组成元素均为Ti 、O、Ca、P。随着水热时间的延长，膜层表面HA晶粒增多，体积增大，表面粗糙度呈现先下降后上升的趋势。水热初期试样的表面能随其表面粗糙度的减少而呈上升趋势；膜层表面对水的接触角在 116.0°～140.2°之间，均大于纯钛TA2基材对水的接触角77.3°，疏水性能增强；膜层表面能为150.7 mJ?m-2～282.9 mJ?m-2，较纯钛TA2基材的27.5mJ?m-2提高了4倍以上，粗糙度的改变是其主要因素。
采用微弧氧化-水热法在纯钛TA2表面制备了含有羟基磷灰石、金红石相TiO2及锐钛矿相TiO2的复合陶瓷膜层。实验观测与分析复合陶瓷膜层的微观形貌、元素成分、粗糙度及相组成，探讨水热时间对其结构及表面能的影响。实验与分析结果表明：水热处理后膜层表面结晶形核出大量光滑且较规则的条柱状及针状HA颗粒，膜层表面基本组成元素均为Ti 、O、Ca、P。随着水热时间的延长，膜层表面HA晶粒增多，体积增大，表面粗糙度呈现先下降后上升的趋势。水热初期试样的表面能随其表面粗糙度的减少而呈上升趋势；膜层表面对水的接触角在 116.0°～140.2°之间，均大于纯钛TA2基材对水的接触角77.3°，疏水性能增强；膜层表面能为150.7 mJ?m-2～282.9 mJ?m-2，较纯钛TA2基材的27.5mJ?m-2提高了4倍以上，粗糙度的改变是其主要因素。
2016, 45(8):2086-2091.
摘要:
镁铝复合板是一种节能降耗的新型材料，研究其成形性能对于推广其工业应用具有重要意义。本文通过刚模胀形实验获得了5052/AZ31/5052镁铝复合板在170℃和230℃时的成形极限曲线，分析了胀形试样破裂处的断口形貌及胀形过程界面扩散行为。结果表明：镁铝复合板在230℃下具有较好的成形性能；胀形过程能促使界面附近镁铝元素分布均匀化，对扩散层的厚度影响不大，同时可以消除缺陷、增加机械咬合面积，有利于提高界面的结合强度。
镁铝复合板是一种节能降耗的新型材料，研究其成形性能对于推广其工业应用具有重要意义。本文通过刚模胀形实验获得了5052/AZ31/5052镁铝复合板在170℃和230℃时的成形极限曲线，分析了胀形试样破裂处的断口形貌及胀形过程界面扩散行为。结果表明：镁铝复合板在230℃下具有较好的成形性能；胀形过程能促使界面附近镁铝元素分布均匀化，对扩散层的厚度影响不大，同时可以消除缺陷、增加机械咬合面积，有利于提高界面的结合强度。
2016, 45(8):2092-2097.
摘要:
在硅酸盐体系中加入Al2O3胶体对AZ91D镁合金进行微弧氧化，研究了Al2O3胶体的加入时间和加入量对陶瓷层组成、结构以及耐蚀性的影响。结果表明，约在硅酸盐体系微弧氧化6min（总氧化时间10min）时加入Al2O3胶体生成的复合陶瓷层耐蚀性最好；随Al2O3胶体用量的增加陶瓷层的腐蚀速度明显减小，当过量加入对陶瓷层的腐蚀性能提高不明显。
在硅酸盐体系中加入Al2O3胶体对AZ91D镁合金进行微弧氧化，研究了Al2O3胶体的加入时间和加入量对陶瓷层组成、结构以及耐蚀性的影响。结果表明，约在硅酸盐体系微弧氧化6min（总氧化时间10min）时加入Al2O3胶体生成的复合陶瓷层耐蚀性最好；随Al2O3胶体用量的增加陶瓷层的腐蚀速度明显减小，当过量加入对陶瓷层的腐蚀性能提高不明显。
2016, 45(8):2098-2103.
摘要:
为在钛合金表面制备得到既具有生物活性，又具有抗菌性能的涂层材料，本文利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、生物活性实验、抗菌性实验等设备和方法，系统的研究了热处理方法对氧化钛银复合涂层的形成及性能的影响。研究表明在钛片表面制备氧化钛纳米管阵列后，于500癈或600癈条件下，对浸泡了硝酸银饱和溶液的氧化钛纳米管阵列进行热处理，能够在钛合金表面制备得到即具有生物活性又具有抗菌性的氧化钛银复合涂层。
为在钛合金表面制备得到既具有生物活性，又具有抗菌性能的涂层材料，本文利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、生物活性实验、抗菌性实验等设备和方法，系统的研究了热处理方法对氧化钛银复合涂层的形成及性能的影响。研究表明在钛片表面制备氧化钛纳米管阵列后，于500癈或600癈条件下，对浸泡了硝酸银饱和溶液的氧化钛纳米管阵列进行热处理，能够在钛合金表面制备得到即具有生物活性又具有抗菌性的氧化钛银复合涂层。
2016, 45(8):2104-2110.
摘要:
利用Gleeble-3500试验机,在300℃~450℃和0.1s-1~10s-1的变形条件下,研究了大规格铸锭晶粒尺寸的不均匀性对新型高强Al-7.68Zn-2.12Mg-1.98Cu-0.12Zr合金热变形行为的影响。扫描电镜(SEM)观察表明,大铸锭表层的晶粒尺寸比心层细小。热变形过程中,细晶组织(铸锭表层)的流变应力在高温和低应变速率条件下低于粗晶组织(铸锭心层。计算得到表层和心层组织的热变形激活能分别为140kJ/mol和125.4kJ/mol。基于位错密度理论,利用一种两阶段型本构方程分别预测了粗晶和细晶组织的流变应力, 并建立了不同晶粒度组织的动态再结晶软化方程。电子背散射衍射(EBSD)观察表明,合金在300 ℃~400℃条件下发生动态回复,在450℃和低应变速率速(≤0.1s-1)条件下出现动态再结晶(DRX)现象,动态再结晶晶粒在原始大角度晶界上形核。由于表层(细晶)组织的晶界密度高,因此其动态再结晶程度高于心层(粗晶)组织。
利用Gleeble-3500试验机,在300℃~450℃和0.1s-1~10s-1的变形条件下,研究了大规格铸锭晶粒尺寸的不均匀性对新型高强Al-7.68Zn-2.12Mg-1.98Cu-0.12Zr合金热变形行为的影响。扫描电镜(SEM)观察表明,大铸锭表层的晶粒尺寸比心层细小。热变形过程中,细晶组织(铸锭表层)的流变应力在高温和低应变速率条件下低于粗晶组织(铸锭心层。计算得到表层和心层组织的热变形激活能分别为140kJ/mol和125.4kJ/mol。基于位错密度理论,利用一种两阶段型本构方程分别预测了粗晶和细晶组织的流变应力, 并建立了不同晶粒度组织的动态再结晶软化方程。电子背散射衍射(EBSD)观察表明,合金在300 ℃~400℃条件下发生动态回复,在450℃和低应变速率速(≤0.1s-1)条件下出现动态再结晶(DRX)现象,动态再结晶晶粒在原始大角度晶界上形核。由于表层(细晶)组织的晶界密度高,因此其动态再结晶程度高于心层(粗晶)组织。
2016, 45(8):2111-2115.
摘要:
本文研究了晶界添加Cu85Sn15对(Pr,Nd)12.6Dy0.9FebalB5.9磁性和抗腐蚀性的影响。结果表明：Cu85Sn15添加量为0.16wt.%时，磁体的磁性和抗腐蚀性最强。NdFeB磁性的增加主要源于材料致密化及晶界相分布均匀化，优化的组织结构也有利于材料抗腐蚀性的提高，此外，掺Cu85Sn15磁体中(Pr,Nd)6Fe13Cu晶界相的出现和富(Pr, Nd)相的减少，减少了晶界区域活化反应通道的形成，增大了电化学腐蚀过程中电荷迁移阻力，降低了腐蚀电流密度，增加了材料的腐蚀抗力。
本文研究了晶界添加Cu85Sn15对(Pr,Nd)12.6Dy0.9FebalB5.9磁性和抗腐蚀性的影响。结果表明：Cu85Sn15添加量为0.16wt.%时，磁体的磁性和抗腐蚀性最强。NdFeB磁性的增加主要源于材料致密化及晶界相分布均匀化，优化的组织结构也有利于材料抗腐蚀性的提高，此外，掺Cu85Sn15磁体中(Pr,Nd)6Fe13Cu晶界相的出现和富(Pr, Nd)相的减少，减少了晶界区域活化反应通道的形成，增大了电化学腐蚀过程中电荷迁移阻力，降低了腐蚀电流密度，增加了材料的腐蚀抗力。
2016, 45(8):2116-2122.
摘要:
为改善镁合金的耐蚀性和生物相容性,本实验以氟处理的AZ31镁合金为基体,通过Ca(OH)2处理后使其表面改性,用电化学沉积法在其表面制备了Ca-P涂层。通过SEM、EDS、XRD和FTIR分析了涂层的形貌、化学成分和相组成。结果表明：经HF酸处理后,镁合金表面形成具有微孔的氟转化层,氟转化层在Ca(OH)2溶液浸泡后形成具有微纳米孔隙的CaF2层；相比于未经Ca(OH)2处理的氟转化膜表面,具有微纳米孔隙的富钙层更有利于诱导含磷基团和钙离子的形核,电化学沉积所得的Ca-P涂层更致密均匀,晶体结晶更完整；电化学沉积后的涂层由长约70 μm、宽约30 μm的片状透钙磷石(DCPD,CaHPO4.2H2O)晶体组成,碱热处理后涂层表面形成大量绒毛状物质,DCPD转变为HA,HA涂层也是由呈花簇状生长的片状晶体构成。
为改善镁合金的耐蚀性和生物相容性,本实验以氟处理的AZ31镁合金为基体,通过Ca(OH)2处理后使其表面改性,用电化学沉积法在其表面制备了Ca-P涂层。通过SEM、EDS、XRD和FTIR分析了涂层的形貌、化学成分和相组成。结果表明：经HF酸处理后,镁合金表面形成具有微孔的氟转化层,氟转化层在Ca(OH)2溶液浸泡后形成具有微纳米孔隙的CaF2层；相比于未经Ca(OH)2处理的氟转化膜表面,具有微纳米孔隙的富钙层更有利于诱导含磷基团和钙离子的形核,电化学沉积所得的Ca-P涂层更致密均匀,晶体结晶更完整；电化学沉积后的涂层由长约70 μm、宽约30 μm的片状透钙磷石(DCPD,CaHPO4.2H2O)晶体组成,碱热处理后涂层表面形成大量绒毛状物质,DCPD转变为HA,HA涂层也是由呈花簇状生长的片状晶体构成。
2016, 45(8):2123-2127.
摘要:
通过室温静态拉伸和扭转试验,结合TEM、SEM、OM等分析检测方法,系统研究了片层Ti-55531合金在拉伸和扭转两种载荷下的断裂失效行为。结果表明,片层Ti-55531合金在拉伸和扭转载荷下的断裂失效有显著的不同：拉伸曲线末端有明显的下降现象,而扭转曲线没有；拉伸变形受滑移、次生αs的孪生及剪切共同控制,扭转变形主要受滑移和剪切控制,未发现有孪晶；拉伸断口较扭转断口陡峭,失效以微孔聚集为主,含少量穿晶解理和沿晶开裂的混合断裂机制；扭转断裂失效则以微孔聚集和剪切开裂为主,含部分穿晶解理的混合断裂机制。无论在拉伸还是扭转载荷下,片层Ti-55531合金的断裂失效面均由最大剪切应力产生,剪切力比正应力更易使片层Ti-55531合金损伤破坏。
通过室温静态拉伸和扭转试验,结合TEM、SEM、OM等分析检测方法,系统研究了片层Ti-55531合金在拉伸和扭转两种载荷下的断裂失效行为。结果表明,片层Ti-55531合金在拉伸和扭转载荷下的断裂失效有显著的不同：拉伸曲线末端有明显的下降现象,而扭转曲线没有；拉伸变形受滑移、次生αs的孪生及剪切共同控制,扭转变形主要受滑移和剪切控制,未发现有孪晶；拉伸断口较扭转断口陡峭,失效以微孔聚集为主,含少量穿晶解理和沿晶开裂的混合断裂机制；扭转断裂失效则以微孔聚集和剪切开裂为主,含部分穿晶解理的混合断裂机制。无论在拉伸还是扭转载荷下,片层Ti-55531合金的断裂失效面均由最大剪切应力产生,剪切力比正应力更易使片层Ti-55531合金损伤破坏。
2016, 45(8):2128-2132.
摘要:
采用Sb自助熔剂法成功生长高质量的USb2单晶，并研究了磁化率、电阻、磁阻和比热等性质。研究表明，中等关联强度的USb2中的5f电子具有巡游和局域双重特征。USb2中的5f电子在260 K附近开始发生相干，203 K由顺磁态转变为反铁磁态，进行费米面的重构。在113 K以下局域的5f电子与传导电子发生第一次杂化使费米面附近电子结构发生变化。在54 K以下通过第二次杂化使得费米面附近形成了杂化能隙。在更低温度下晶体场效应对物理性质也产生了一定的影响。
采用Sb自助熔剂法成功生长高质量的USb2单晶，并研究了磁化率、电阻、磁阻和比热等性质。研究表明，中等关联强度的USb2中的5f电子具有巡游和局域双重特征。USb2中的5f电子在260 K附近开始发生相干，203 K由顺磁态转变为反铁磁态，进行费米面的重构。在113 K以下局域的5f电子与传导电子发生第一次杂化使费米面附近电子结构发生变化。在54 K以下通过第二次杂化使得费米面附近形成了杂化能隙。在更低温度下晶体场效应对物理性质也产生了一定的影响。
2016, 45(8):2139-2145.
摘要:
采用电化学方法在水相中合成了一种新型的电活性α-磷酸锆(α-ZrP)/聚苯胺(PANI)阳离子交换材料,考察该膜在含Pb2 溶液中的电控离子交换性能。分别在碳纳米管(CNTs)和PANI纳米纤维修饰的Au基体上制备了不同结构的α-ZrP/PANI杂化膜,并结合电化学石英晶体微天平(EQCM)技术,原位检测杂化膜的生长过程,分析其成膜机理。研究结果表明,在PANI纤维上制备的杂化膜因其三维多孔结构具有更高的离子交换容量；α-ZrP上的P-OH不仅能够为聚苯胺氧化还原提供氢质子,而且对Pb2 表现出良好的吸附选择性,使该膜在中性含Pb2 溶液中表现出良好的电活性。通过控制该杂化膜的氧化还原状态可以实现对重金属Pb2 离子的选择性分离和回收。
采用电化学方法在水相中合成了一种新型的电活性α-磷酸锆(α-ZrP)/聚苯胺(PANI)阳离子交换材料,考察该膜在含Pb2 溶液中的电控离子交换性能。分别在碳纳米管(CNTs)和PANI纳米纤维修饰的Au基体上制备了不同结构的α-ZrP/PANI杂化膜,并结合电化学石英晶体微天平(EQCM)技术,原位检测杂化膜的生长过程,分析其成膜机理。研究结果表明,在PANI纤维上制备的杂化膜因其三维多孔结构具有更高的离子交换容量；α-ZrP上的P-OH不仅能够为聚苯胺氧化还原提供氢质子,而且对Pb2 表现出良好的吸附选择性,使该膜在中性含Pb2 溶液中表现出良好的电活性。通过控制该杂化膜的氧化还原状态可以实现对重金属Pb2 离子的选择性分离和回收。
2016, 45(8):2146-2149.
摘要:
采用W Co C(碳黑)为原料制备板状晶硬质合金，研究了不同形貌结构的氧化钨所制备的W粉末形貌结构对板状晶硬质合金组织、性能的影响。结果表明，不同于蓝钨制备的高温中颗粒W粉呈类球状或斜方十二面体结构，黄钨制备的W粉末颗粒呈多面体等轴状，更易于通过球磨获取扁平化程度高的W粉末，制备出板晶化程度高，板状晶的长、径比大，晶粒的取向性好的板状晶硬质合金。
采用W Co C(碳黑)为原料制备板状晶硬质合金，研究了不同形貌结构的氧化钨所制备的W粉末形貌结构对板状晶硬质合金组织、性能的影响。结果表明，不同于蓝钨制备的高温中颗粒W粉呈类球状或斜方十二面体结构，黄钨制备的W粉末颗粒呈多面体等轴状，更易于通过球磨获取扁平化程度高的W粉末，制备出板晶化程度高，板状晶的长、径比大，晶粒的取向性好的板状晶硬质合金。
2016, 45(8):2150-2154.
摘要:
研究了不同温度及保温时间电脉冲热处理对等轴组织热轧TC4钛合金微观组织和力学性能的影响。研究发现，电脉冲热处理能在5min内将材料的原始等轴组织转变成魏氏组织，且温度越高，组织转变所需的时间越短；在组织转变前，原始热轧组织发生了一定程度的再结晶，转变成魏氏组织后晶粒随着温度的升高及保温时间的延长而长大。电脉冲热处理后的材料其准静态压缩塑性和动态压缩塑性均显著提高，绝热剪切敏感性显著降低，且随着热处理温度的升高及保温时间的延长，材料的准静态和动态压缩塑性呈现下降的趋势。经过1000℃/5min电脉冲处理的钛合金综合力学性能最好，与原始热轧TC4钛合金相比，绝热剪切临界破坏应变提高了133%，绝热剪切破坏的临界单位体积吸收功提高了192%。
研究了不同温度及保温时间电脉冲热处理对等轴组织热轧TC4钛合金微观组织和力学性能的影响。研究发现，电脉冲热处理能在5min内将材料的原始等轴组织转变成魏氏组织，且温度越高，组织转变所需的时间越短；在组织转变前，原始热轧组织发生了一定程度的再结晶，转变成魏氏组织后晶粒随着温度的升高及保温时间的延长而长大。电脉冲热处理后的材料其准静态压缩塑性和动态压缩塑性均显著提高，绝热剪切敏感性显著降低，且随着热处理温度的升高及保温时间的延长，材料的准静态和动态压缩塑性呈现下降的趋势。经过1000℃/5min电脉冲处理的钛合金综合力学性能最好，与原始热轧TC4钛合金相比，绝热剪切临界破坏应变提高了133%，绝热剪切破坏的临界单位体积吸收功提高了192%。
2016, 45(8):2155-2160.
摘要:
在万能试验机平台的监控下，采用自蔓延高温合成/单向加压法（SHS/SAP）动态结合自蔓延高温合成/准热等静压法(SHS/PHIP)制备了ZrC陶瓷。研究了位移、负荷曲线变化规律与SHS/PHIP工艺参数之间的关系以及SHS/PHIP压力对产物显微结构与致密度的影响。通过万能试验机平台记录了位移、负荷曲线，利用XRD与SEM研究了产物的物相组成和显微结构，采用排液法测定了产物的密度。结果表明：位移、负荷曲线反映出了SHS反应结束的时间点和塑性时间段，可作为SHS/PHIP加压时机和保压时间的参数。随着压力的增大，ZrC晶粒表面挤压变形越加明显，在120MPa时出现了烧结颈现象。致密度随压力增大呈增大的趋势，最高达到93.7%，其致密机理为晶粒重排和塑性变形共同作用的结果。
在万能试验机平台的监控下，采用自蔓延高温合成/单向加压法（SHS/SAP）动态结合自蔓延高温合成/准热等静压法(SHS/PHIP)制备了ZrC陶瓷。研究了位移、负荷曲线变化规律与SHS/PHIP工艺参数之间的关系以及SHS/PHIP压力对产物显微结构与致密度的影响。通过万能试验机平台记录了位移、负荷曲线，利用XRD与SEM研究了产物的物相组成和显微结构，采用排液法测定了产物的密度。结果表明：位移、负荷曲线反映出了SHS反应结束的时间点和塑性时间段，可作为SHS/PHIP加压时机和保压时间的参数。随着压力的增大，ZrC晶粒表面挤压变形越加明显，在120MPa时出现了烧结颈现象。致密度随压力增大呈增大的趋势，最高达到93.7%，其致密机理为晶粒重排和塑性变形共同作用的结果。
2016, 45(8):2161-2164.
摘要:
采用热注入法，以AgNO3为前躯体，乙二醇为还原剂，聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂和分散剂，制备银纳米颗粒。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和紫外-可见光分光光度计（UV-Vis）对产物银颗粒的尺寸形貌、晶体结构以及光学性能进行了表征，同时根据Mie散射理论对消光谱进行模拟计算。结果表明，同传统的一步化学还原法相比，利用热注入法制备的银纳米颗粒粒径分布更加均匀，分散性更好。所制备的银颗粒呈类球形，粒度约为20 nm，其共振吸收谱线同模拟计算的结果基本符合。
采用热注入法，以AgNO3为前躯体，乙二醇为还原剂，聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂和分散剂，制备银纳米颗粒。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和紫外-可见光分光光度计（UV-Vis）对产物银颗粒的尺寸形貌、晶体结构以及光学性能进行了表征，同时根据Mie散射理论对消光谱进行模拟计算。结果表明，同传统的一步化学还原法相比，利用热注入法制备的银纳米颗粒粒径分布更加均匀，分散性更好。所制备的银颗粒呈类球形，粒度约为20 nm，其共振吸收谱线同模拟计算的结果基本符合。
2016, 45(8):2165-2168.
摘要:
采用点蚀法处理羟基铁粉(hydroxy-iron, HI)制备出具有空心结构的羟基铁粉(h-HI)，以对氨基苯甲酸(PBAB)作为活性嫁接剂，连接空心羟基铁粉与碳纳米管，制备出碳纳米管包覆的空心羟基铁粉(MWCNTs@h-HI)。使用XRD、SEM、TEM及Lakeshore 7307型振动样品磁强计对样品进行表征和分析。实验结果表明，通过点蚀处理可制得空心羟基铁粉，当点蚀时间为15 min时，空心羟基铁粉产率最大，粒径约为2μm的空心羟基铁粉的壁厚范围为200 nm，包覆层厚度约为150nm。碳纳米管包覆空心羟基铁粉的饱和磁化强度(Ms)为140.88 emu/g，剩磁(Mr)为1.48emu/g，矫顽力(Hc)为47.42 G。
采用点蚀法处理羟基铁粉(hydroxy-iron, HI)制备出具有空心结构的羟基铁粉(h-HI)，以对氨基苯甲酸(PBAB)作为活性嫁接剂，连接空心羟基铁粉与碳纳米管，制备出碳纳米管包覆的空心羟基铁粉(MWCNTs@h-HI)。使用XRD、SEM、TEM及Lakeshore 7307型振动样品磁强计对样品进行表征和分析。实验结果表明，通过点蚀处理可制得空心羟基铁粉，当点蚀时间为15 min时，空心羟基铁粉产率最大，粒径约为2μm的空心羟基铁粉的壁厚范围为200 nm，包覆层厚度约为150nm。碳纳米管包覆空心羟基铁粉的饱和磁化强度(Ms)为140.88 emu/g，剩磁(Mr)为1.48emu/g，矫顽力(Hc)为47.42 G。
2016, 45(8):2169-2175.
摘要:
针对熔体发泡法制备泡沫镁存在的困难，使用包覆发泡剂及改进工艺成功制得泡孔均匀的泡沫镁试样。利用OM、SEM、EDS及XRD等分析手段对试样进行宏微观结构表征，结果表明：泡沫镁试样宏观孔以典型的闭孔结构为主，但也存在一些连通孔及少量大孔，它们多是宏观裂纹的产生及扩展位置。泡孔内壁存在一些褶皱缺陷，且弥散分布着许多反应产生的MgO和CaO颗粒，压缩变形过程中，这些部位易产生应力集中，促进微裂纹的形成与扩展。孔壁上主要分布着碳化硅颗粒及生成的Mg2Ca相。测试分析了孔隙率和孔径对泡沫镁压缩力学性能和能量吸收性能的影响，并深入研究其压缩破坏机理，研究发现：随着孔隙率的降低，泡沫镁弹性变形增大，屈服强度升高；随着孔径的增大，泡沫镁屈服强度及平台应力明显减小，表现出显著的孔径效应。随着孔隙率的升高或孔径的增大，泡沫镁的能量吸收性能显著降低。泡沫镁的破坏为解理脆性断裂，这与孔壁组织及镁基体性质有很大的关系。
针对熔体发泡法制备泡沫镁存在的困难，使用包覆发泡剂及改进工艺成功制得泡孔均匀的泡沫镁试样。利用OM、SEM、EDS及XRD等分析手段对试样进行宏微观结构表征，结果表明：泡沫镁试样宏观孔以典型的闭孔结构为主，但也存在一些连通孔及少量大孔，它们多是宏观裂纹的产生及扩展位置。泡孔内壁存在一些褶皱缺陷，且弥散分布着许多反应产生的MgO和CaO颗粒，压缩变形过程中，这些部位易产生应力集中，促进微裂纹的形成与扩展。孔壁上主要分布着碳化硅颗粒及生成的Mg2Ca相。测试分析了孔隙率和孔径对泡沫镁压缩力学性能和能量吸收性能的影响，并深入研究其压缩破坏机理，研究发现：随着孔隙率的降低，泡沫镁弹性变形增大，屈服强度升高；随着孔径的增大，泡沫镁屈服强度及平台应力明显减小，表现出显著的孔径效应。随着孔隙率的升高或孔径的增大，泡沫镁的能量吸收性能显著降低。泡沫镁的破坏为解理脆性断裂，这与孔壁组织及镁基体性质有很大的关系。
2016, 45(8):2176-2181.
摘要:
摘 要:为了对制备乙醇胺铂(Ⅳ)的工艺进行优化，在铂浓度、氧化剂用量、氢氧化钠用量单因素设计和实验结果的基础上，采用响应曲面法优化合成条件，建立预测乙醇胺铂(Ⅳ)产率的数学模型。结果表明，影响因子显著性顺序为：铂浓度>NaOH用量>氧化剂用量。当铂浓度为100g.L-1，NaOH用量为2.25倍，氧化剂用量为10%时，预测乙醇胺铂(Ⅳ)的产率为89.26%。实验证明，该模型对乙醇胺铂(Ⅳ)制备条件的优化及产率的预测较为准确可靠。通过样品表征，验证了该化合物的结构式为(NH3CH2CH2OH)2Pt(OH)6。
摘 要:为了对制备乙醇胺铂(Ⅳ)的工艺进行优化，在铂浓度、氧化剂用量、氢氧化钠用量单因素设计和实验结果的基础上，采用响应曲面法优化合成条件，建立预测乙醇胺铂(Ⅳ)产率的数学模型。结果表明，影响因子显著性顺序为：铂浓度>NaOH用量>氧化剂用量。当铂浓度为100g.L-1，NaOH用量为2.25倍，氧化剂用量为10%时，预测乙醇胺铂(Ⅳ)的产率为89.26%。实验证明，该模型对乙醇胺铂(Ⅳ)制备条件的优化及产率的预测较为准确可靠。通过样品表征，验证了该化合物的结构式为(NH3CH2CH2OH)2Pt(OH)6。
2016, 45(8):2182-2188.
摘要:
为提高钛合金的摩擦学性能，采用激光加工技术在Ti6Al4V合金表面分别构建间距为100μm和300μm的网格和点阵结构，将SiO2纳米粒子涂覆在微结构上制备微纳结构。用接触角测量仪测量试样的表面接触角和滚动角；采用LEXT OLS4000 3D激光共焦显微镜进行表面形貌和磨痕表征，采用多功能摩擦磨损实验机(UMT)进行摩擦学性能测试。结果表明，具有微结构的表面是符合Wenzel状态的疏水表面，涂覆SiO2得到符合Cassie状态的超疏水表面。随着间距的增大润湿性增强，点阵表面比网格表面更易润湿。在50 mN载荷条件下，随表面疏水性的提高，表面减摩耐磨性增强。在5 N载荷条件下，涂覆SiO2显著增强表面的减摩耐磨性，且网格表面比点阵表面的耐磨性更强。
为提高钛合金的摩擦学性能，采用激光加工技术在Ti6Al4V合金表面分别构建间距为100μm和300μm的网格和点阵结构，将SiO2纳米粒子涂覆在微结构上制备微纳结构。用接触角测量仪测量试样的表面接触角和滚动角；采用LEXT OLS4000 3D激光共焦显微镜进行表面形貌和磨痕表征，采用多功能摩擦磨损实验机(UMT)进行摩擦学性能测试。结果表明，具有微结构的表面是符合Wenzel状态的疏水表面，涂覆SiO2得到符合Cassie状态的超疏水表面。随着间距的增大润湿性增强，点阵表面比网格表面更易润湿。在50 mN载荷条件下，随表面疏水性的提高，表面减摩耐磨性增强。在5 N载荷条件下，涂覆SiO2显著增强表面的减摩耐磨性，且网格表面比点阵表面的耐磨性更强。
2016, 45(8):2189-2200.
摘要:
本文介绍了国内外在金属三维点阵结构制备方法的研究进展，介绍了不同制备方法的特点，并进行了对比分析。提出了一种超塑成形/扩散连接工艺来制备金属三维点阵结构的方法，这种方法将点阵夹层结构看做是三层或多层夹层结构，采用超塑成形/扩散连接（SPF/DB）工艺方法在一个热循环中制备了金字塔型、四面体型、X型等典型的金属三维点阵结构，验证了工艺的可行性，为金属三维点阵结构的制备开辟了一条新的技术路径。对比分析了增材制造方法、塑性成形方法、超塑成形等制备方法的特点和优点，对金属点阵结构技术的发展进行了展望，认为采用超塑成形/扩散连接方法在制备大尺寸、具有复杂曲面外形的夹层结构件方面，具有高性能、高效率、低成本的特征，在未来高超音速飞行器及其高推重比发动机中具有良好的应用前景。
本文介绍了国内外在金属三维点阵结构制备方法的研究进展，介绍了不同制备方法的特点，并进行了对比分析。提出了一种超塑成形/扩散连接工艺来制备金属三维点阵结构的方法，这种方法将点阵夹层结构看做是三层或多层夹层结构，采用超塑成形/扩散连接（SPF/DB）工艺方法在一个热循环中制备了金字塔型、四面体型、X型等典型的金属三维点阵结构，验证了工艺的可行性，为金属三维点阵结构的制备开辟了一条新的技术路径。对比分析了增材制造方法、塑性成形方法、超塑成形等制备方法的特点和优点，对金属点阵结构技术的发展进行了展望，认为采用超塑成形/扩散连接方法在制备大尺寸、具有复杂曲面外形的夹层结构件方面，具有高性能、高效率、低成本的特征，在未来高超音速飞行器及其高推重比发动机中具有良好的应用前景。
