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• 2000年, 0卷, 第4期
  刊出日期：2000-04-20

    

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  研究与应用
  工艺
  测试技术
  

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研究与应用
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  研究与应用

  晶种对自增韧Si₃N₄显微结构和性能的影响

  吕杰, 刘伯操, 张立同

  2000, 0(4): 3-5,10.

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  吕杰, 刘伯操, 张立同. 晶种对自增韧Si₃N₄显微结构和性能的影响[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 3-5,10.
  LU Jie, LIÜ Bo-cao, ZHANG Li-tong. The Effect of Seeds on the Microstructure and Mechanical Properties of Selfreinforced Si₃N₄ with La₂O₃Y₂O₃[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 3-5,10.

  采用热压烧结-高温气压处理的方法研究了棒状β-Si₃N₄晶种对La₂O₃-Y₂O₃系自增韧Si₃N₄显微结构和性能的影响.结果表明,加入晶种将在组织中引入粗大柱状β-Si₃N₄晶粒,分布均匀;随着晶种加入量的增加,粗大柱状β-Si₃N₄晶粒数量增加,组3织明显粗化.当晶种加入量较小时(10vol%),材料具有较高的断裂韧性(~12MPam^1/2),同时保持较高的强度(800~900MPa),而当晶种加入量较大时,则表现为抗弯强度的明显下降.分析表明,大晶粒直径及其面积百分数是影响断裂韧性的主要因素.
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  研究与应用

  铸造铝合金激光表面重熔(LSM)改性层的组织结构

  蔡珣, 杨晓豫, 陈秋龙, 卜小梅

  2000, 0(4): 6-10.

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  蔡珣, 杨晓豫, 陈秋龙, 卜小梅. 铸造铝合金激光表面重熔(LSM)改性层的组织结构[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 6-10.
  CAI Xun, YANG Xiao-yu, CHEN Qiu-long, BU Xiao-mei. Microstructure of Laser Surface Melting (LSM) Layers on Cast AlSi Alloy[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 6-10.

  采用最大输出功率为10kW的连续横流CO₂激光器对铸造铝硅合金表面进行快速辐照加热重熔,并快速冷却凝固处理,以获得深度达1mm以上的表面改性层.通过SEM,XRD,EDS和TEM研究了其表面改性层组织结构.结果表明,经过LSM处理后的表面改性层,组织明显细化,α-Al晶体中可固溶更多的Si原子,获得过饱和固溶体组织.另外,表面改性层的平均显微硬度在116~203HV之间,耐磨性明显高于基体材料,这是由于细晶强化和过饱和固溶效应引起的.
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  研究与应用

  铝液在Al₂O₃上润湿性的改善

  李戈扬, 中江秀雄, 羽根哲哉, 戴嘉维

  2000, 0(4): 11-13.

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  李戈扬, 中江秀雄, 羽根哲哉, 戴嘉维. 铝液在Al₂O₃上润湿性的改善[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 11-13.
  LI Ge-yang, NAKAE H, HANE T, DAI Jia-wei. The Improvement of Wettability of Al₂O₃ by Molten Aluminum[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 11-13.

  液态铝对Al₂O₃不润湿使该体系复合材料制备困难,性能也难以提高.本研究采用改进的座滴法装置测定了纯铝和Al-La合金在Al₂O₃表面的润湿性,并用电子探针分析了Al-La合金与Al₂O₃的界面.结果表明:少量稀土元素La的加入可以使铝润湿Al₂O₃,其润湿角从90.5°减小到80°左右.La与Al₂O₃在液/固界面反应生成La₂O₃是改善铝对Al₂O₃润湿性的主要原因.
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  研究与应用

  Al₂(SO₄)₃反应在制备铝基复合材料中的应用

  欧阳柳章, 罗承萍, 隋贤栋, 骆灼旋

  2000, 0(4): 14-15,44.

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  欧阳柳章, 罗承萍, 隋贤栋, 骆灼旋. Al₂(SO₄)₃反应在制备铝基复合材料中的应用[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 14-15,44.
  OUYANG Liu-zhang, LUO Cheng-ping, SUI Xian-dong, LUO Zhuo-xuan. The Influence of Al₂(SO₄)₃ in Manufacture of Aluminum Matrix Composites[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 14-15,44.

  对传统搅拌铸造法制备铝基复合材料的颗粒加入方式进行改进,采用直接加入Al₂(SO₄)₃,由其反应分解产生Al₂O₃原位合成铝基复合材料;由Al₂(SO₄)₃分解的SO3可以对熔体进行精炼、除气;结果表明,Al₂O₃颗粒和基体结合良好,没有发现气孔团聚、集聚、偏析,克服了传统搅拌铸造所带来的铸造缺陷.
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  碳纤维阳极氧化法处理对复合材料界面性能的影响

  曹海琳, 黄玉东, 张志谦, 刘立洵

  2000, 0(4): 16-18.

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  曹海琳, 黄玉东, 张志谦, 刘立洵. 碳纤维阳极氧化法处理对复合材料界面性能的影响[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 16-18.
  CAO Hai-lin, HUANG Yu-dong, ZHANG Zhi-qian, LIU Li-xun. The Effect of Anodic Oxidation Treatment on Interfacial Properties of Composites[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 16-18.

  利用阳极氧化法对碳纤维进行表面改性处理,研究了碳纤维处理前后表面化学组成,纤维复丝拉伸强度和复合材料的层间剪切强度(ILSS).结果表明,经阳极氧化处理碳纤维表面的含氧、含氮极性官能团数目增加,纤维复丝拉伸强度有所下降,复合材料的ILSS值提高.同时通过实验结果分析,阐明阳极氧化处理使复合材料界面性能改善的机理.
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  研究与应用

  离子束辅助沉积制备的铁锆多层膜中的相演化

  丁珉, 曾飞, 潘峰

  2000, 0(4): 19-21,48.

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  丁珉, 曾飞, 潘峰. 离子束辅助沉积制备的铁锆多层膜中的相演化[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 19-21,48.
  DING Min, ZENG Fei, PAN Feng. Phase Evolution in Fe-Zr Multilayers by Ion Beam Assisted Deposition[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 19-21,48.

  研究了用氩离子束辅助沉积(IBAD)技术制备的铁/锆多层膜中的微结构演化规律.实验中所使用的氩离子能量范围为4keV到12keV,束流密度为12μA/cm².实验结果表明,用IBAD技术可在富锆端制备出完全非晶化的薄膜.对于Fe(0.54nm)/Zr(4.5nm)多层膜,随Ar离子能量的增加,在薄膜中还观察到晶态-非晶-亚稳fcc相-非晶-晶态的结构转变.对于富铁合金膜,IBAD技术仅能制备部分非晶化的薄膜.
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  化学复合镀纳米金刚石粉的研究

  相英伟, 张晋远, 金成海

  2000, 0(4): 22-25.

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  相英伟, 张晋远, 金成海. 化学复合镀纳米金刚石粉的研究[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 22-25.
  XIANG Ying-wei, ZHANG Jin-yuan, JIN Cheng-hai. A Study of Ni-P Nanometer Diamond Composite Electroless Plating[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 22-25.

  研究了化学复合镀纳米金刚石粉的不同施镀工艺,并分析了复合镀层的性能和结构.结果显示,与机械搅拌和氮气搅拌相比,注射搅拌制得的复合镀层中的纳米金刚石含量较高.实验中选用的几种表面活性剂未能提高复合镀层中纳米金刚石的复合量.纳米金刚石的嵌入不改变复合镀层的结构,但使镀层表面形成不平整的、微小球粒堆砌状形貌.
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  碳纤维γ射线辐照处理对其复合材料界面性能的影响

  马恒怡, 黄玉东, 张志谦

  2000, 0(4): 26-29,33.

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  马恒怡, 黄玉东, 张志谦. 碳纤维γ射线辐照处理对其复合材料界面性能的影响[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 26-29,33.
  MA Heng-yi, HUANG Yu-dong, ZHANG Zhi-qian. The Effect of γ-ray Radiating Carbon Fiber on Interfacial Property of Composite[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 26-29,33.

  采用γ射线辐照方法对碳纤维(CF)进行改性,研究了辐照对CF增强复合材料层间剪切强度(ILSS)、CF复丝拉伸强度的影响,并使用X射线光电子能谱(XPS)、扭辫分析、微脱粘测试等分析方法,对CF的表面化学组成和复合材料界面粘合强度进行了表征.结果表明,辐照使CF表面与环氧涂层发生了化学反应,复合材料界面粘合强度提高,ILSS增大,CF本体拉伸强度未发生变化.
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  研究与应用

  爆炸喷涂Al₂O₃陶瓷梯度涂层的组织与性能

  卢国辉, 曾鹏, 黄惠平, 王桂棠, 谢光荣, 潘振鹏, 胡社军

  2000, 0(4): 30-33.

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  卢国辉, 曾鹏, 黄惠平, 王桂棠, 谢光荣, 潘振鹏, 胡社军. 爆炸喷涂Al₂O₃陶瓷梯度涂层的组织与性能[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 30-33.
  LU Guo-hui, ZENG Peng, HUANG Hui-ping, WANG Gui-tang, PAN Zhen-peng, HU She-jun. Microstructure and Properties of Al₂O₃ Ceramic Gradient Coating Deposited by Detonation Gun Spraying[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 30-33.

  用爆炸喷涂法制备了Al₂O₃与自熔性合金的陶瓷梯度涂层.结果表明,基体/Ni60/25%Al₂O₃+75%Ni60/50%Al₂O₃+50%Ni60/Al₂O₃的陶瓷梯度涂层具有较好的结合力,较低的残余内应力及和缓的热应力.对粉末及涂层的XRD谱分析表明,爆炸喷涂的Al₂O₃陶瓷涂层结构为γ-Al₂O₃,而其粉末结构为α-Al₂O₃,这说明在爆炸喷涂中存在相变过程.爆炸喷涂Al₂O₃陶瓷梯度涂层适合于工作环境较恶劣的热障耐磨涂层.
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  研究与应用

  聚酯增强橡胶疲劳破坏实验研究

  田振辉, 刘宇艳, 万志敏, 杜星文

  2000, 0(4): 34-37.

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  田振辉, 刘宇艳, 万志敏, 杜星文. 聚酯增强橡胶疲劳破坏实验研究[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 34-37.
  TIAN Zhen-hui, LIU Yu-yan, WAN Zhi-min, DU Xing-wen. Experimental Studies on Fatigue Damage of Polyester Reinforced Rubber[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 34-37.

  采用特殊设计的夹具和疲劳测试系统,借助软X射线技术和SEM技术研究了聚酯增强橡胶的疲劳破坏机理,给出了疲劳寿命图.研究表明,定应变控制的聚酯增强橡胶的疲劳过程呈现明显的阶段性,其疲劳破坏机理表现为三种类型:基体裂纹、聚酯/橡胶界面脱粘、帘线断裂.疲劳过程的不同阶段对应不同的基体、界面以及帘线纤维的损伤机理.另外,对材料疲劳过程中的热效应进行了定性分析.
工艺
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  工艺

  双金属复合材料双结晶器连铸工艺研究

  谢建新, 孙德勤, 吴春京, 王自东

  2000, 0(4): 38-40.

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  谢建新, 孙德勤, 吴春京, 王自东. 双金属复合材料双结晶器连铸工艺研究[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 38-40.
  XIE Jian-xin, SUN De-qin, WU Chun-jing, WANG Zi-dong. Fabrication of Bimetallic Composite Materials with Duel-mold Continuous Casting Technique[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 38-40.

  总结了双金属连铸技术的研究开发现状,提出了双金属复合材料双结晶器一次铸造连续成形新工艺.以Pb和Pb-Sn共晶合金作为试验材料,在自行设计和制造的双结晶器连铸试验样机上进行了成形试验.结果表明:本文提出的双金属复合材料双结晶器一次铸造连续成形新工艺是可行的;采用该工艺成功地制备了内坯Pb与包覆金属Pb-Sn合金之间为冶金结合的复合材料;影响连铸复合材料质量的主要因素是两种金属的浇注温度和拉坯速度.
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  工艺

  高强度钢内螺纹冷挤压强化研究

  徐九华, 王珉

  2000, 0(4): 41-15,44.

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  徐九华, 王珉. 高强度钢内螺纹冷挤压强化研究[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 41-15,44.
  XU Jiu-hua, WANG Min. Study on Internal Threads in High Strength Steels by Cold Form Tapping[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 41-15,44.

  研究了高强度钢内螺纹挤压强化对疲劳性能的影响.利用高精度云纹干涉法和扫描电镜,分别对螺纹牙根残余应力和疲劳试件断口进行了测试和观察,.疲劳对比试验结果表明,在应力为500和600MPa的条件下,经挤压强化的300M高强度钢内螺纹的寿命是切削螺纹的4~30倍.
测试技术
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  测试技术

  断口定量分析在评估构件疲劳寿命中的应用

  张燚, 章文峰, 闫海

  2000, 0(4): 45-48.

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  张燚, 章文峰, 闫海. 断口定量分析在评估构件疲劳寿命中的应用[J]. 材料工程, 2000, 0(4): 45-48.
  ZHANG Yi, ZHANG Wen-feng, YAN Hai. Quantitative Analysis in Evaluating Fatigue Lives of Components[J]. Journal of Materials Engineering, 2000, 0(4): 45-48.

  通过断口疲劳条带反推寿命的理论基础,采用断口定量分析方法,在断口上测量裂纹长度a与裂纹扩展速率da/dN,运用Paris公式推导出裂纹扩展速率曲线方程,计算出疲劳裂纹扩展寿命.此方法已应用于涡轮盘疲劳断口和30CrNi4MoA试验断口.